PT2060485E

PT2060485E - Leme para navios com velocidades elevadas, com um leme assimétrico que reduz a cavitação, em especial um leme totalmente suspenso

Info

Publication number: PT2060485E
Application number: PT08018924T
Authority: PT
Inventors: Dirk Lehmann; Mathias Kluge; Henning Kuhlmann
Original assignee: Becker Marine Sys Gmbh & Co Kg
Priority date: 2007-11-13
Filing date: 2008-10-30
Publication date: 2010-06-08
Also published as: EP2060486A1; ES2340741T3; DE502008000377D1; TW200932628A; EP2060485B1; JP4901843B2; KR20090049545A; EP2060485A1; KR101421375B1; HK1132718A1; JP2009120191A; ATE458670T1; HK1132719A1; PT2060486E; TW200930617A; TWI370084B; JP5175690B2; KR20130039747A; HRP20100156T1; ES2341393T3

Description

DESCRIÇÃO

"LEME PARA NAVIOS COM VELOCIDADES ELEVADAS, COM UM LEME ASSIMÉTRICO QUE REDUZ A CAVITAÇÃO, EM ESPECIAL UM LEME TOTALMENTE SUSPENSO"

Campo de aplicação A presente invenção refere-se a um leme para navios com velocidades elevadas, com um leme assimétrico que reduz a cavitação, em especial um leme totalmente suspenso, de acordo com o conceito genérico da reivindicação 1.

Estado da técnica

Os lemes para navios, como lemes totalmente suspensos ou lemes de perfil compensado, com ou sem porta de leme articulada, são conhecidos nas mais variadas formas de realização. Igualmente conhecidos são os lemes para navios com uma porta de leme assimétrica, que é constituída por duas secções da porta do leme, situadas uma sobre a outra, cujos bordos de ataque voltados para o hélice estão desfasados lateralmente, de tal maneira que um dos bordos de ataque está desfasado para bombordo e o outro bordo de ataque, para estibordo.

Assim, o documento JP (A) Sho 58-30896 descreve um leme para navios, com uma porta do leme assimétrica, que é constituída por uma parte superior e uma parte inferior, sendo que as duas partes estão assimétricas nas suas direcções 1 voltadas para o hélice e, nomeadamente, de tal maneira que apenas as zonas das duas partes que dizem respeito aos bordos de ataque estão desfasadas lateralmente, ao passo que as zonas que se prolongam na direcção dos bordos de saída das duas partes apresentam as mesmas formas de secção transversal e as mesmas dimensões da secção transversal. 0 documento GB 332.082 divulga igualmente um leme para navios com uma porta de leme assimétrica, cujas zonas do perfil voltadas para o hélice, nomeadamente os bordos de ataque, estão desfasados lateralmente para estibordo e para bombordo, sendo que os bordos de ataque estão realizados terminando em forma de ponta. Os perfis da secção transversal das duas secções da porta do leme estão realizados de modo que as superfícies da parede lateral das duas secções da porta do leme, que se situam do lado de bombordo e do lado de estibordo, entre os bordos de saída, correm sem convexidade até aos bordos de ataque curvados lateralmente e, nomeadamente, em linha recta, de modo que as superfícies da parede lateral não apresentam quaisquer zonas abauladas para fora, com diferentes raios de curvatura. Acresce ainda que a configuração do perfil da porta do leme é de tal maneira que as duas superfícies da secção transversal das duas secções da porta do leme, situadas uma sobre a outra, são da mesma dimensão e prolongam-se através da altura total da porta do leme. Através dos bordos de ataque que terminam em forma de ponta são realizados entalhes em aresta viva, que estão expostos à cavitação e destruição. Com a configuração do perfil deste leme deve ser conseguida uma melhoria da propulsão. O documento DE 202004006453 Ul, que é considerado como o estado da técnica mais próximo, descreve um leme totalmente suspenso para navios, com uma porta do leme assimétrica, que 2 apresenta duas secções da porta do leme situadas uma sobre a outra, cujos bordos frontais de ataque voltados para o hélice estão desfasados, de tal maneira que um dos bordos de ataque está desfasado para bombordo ou estibordo e o outro bordo de ataque, para estibordo ou bombordo, sendo que as duas superfícies da parede lateral da porta do leme convergem num bordo de saída, oposto ao hélice. A chumaceira do caixão do leme que aloja a madre do leme está realizada como suporte em forma de colar e provida de um furo central longitudinal interior, para o alojamento da madre do leme para a porta do leme e está realizada para chegar até à porta do leme ligada à extremidade da madre do leme, sendo que no furo longitudinal interior da chumaceira do caixão do leme está situada uma chumaceira para suporte da madre do leme, que chega com a sua extremidade livre a um entalhe na porta do leme. A madre do leme está realizada na zona da sua extremidade com uma secção situada fora do caixão do leme e com a extremidade desta secção ligada à porta do leme. A ligação da madre do leme com a porta do leme situa-se, neste caso, por cima do eixo médio do veio do hélice e está posicionada em relação aos dois lados da porta do leme de modo que a porta do leme apresenta uma grande espessura. No caso de navios com velocidades elevadas, esta disposição traz consigo grandes perdas de energia e cavitações.

As velocidades dos navios modernos continuam a aumentar. Através das velocidades rápidas dos fluxos ligadas à velocidade mais elevada aumenta a carga sobre os hélices e sobre o leme. A simetria do perfil de portas de leme conhecidas leva a zonas de baixa pressão sobre a superfície do leme, que levam a cavitações e, assim, a erosões. A cavitação surge nos pontos da porta do leme nos quais o fluxo é extremamente acelerado. Neste caso o forte fluxo da rotação do hélice incide com grande velocidade 3 sobre a superfície da porta do leme. Através desta aceleração forte, baixa a pressão estática sob a pressão de vaporização da água, pelo que surgem bolhas de vapor, que implodem repentinamente. Estas implosões levam a uma destruição da superfície da porta do leme, o que tem como consequência reparações caras; frequentemente, têm de ser utilizadas portas do leme novas. É objectivo da presente invenção criar um leme para navios com aresta frontal assimétrica do leme, que apresenta grandes e muito grandes dimensões, em especial portas de leme totalmente suspenso, no qual sejam evitados fenómenos de erosão na porta do leme devido a formação de cavitação, em especial no caso de utilização em navios rápidos, com hélices sujeitos a cargas elevadas e está previsto um suporte da madre do leme, no qual o caixão do leme recolhido na porta do leme introduz as forças do leme por via directa no corpo do navio, através de uma chumaceira de colar integrada do lado do fundo, sendo que a introdução das forças se verifica como braço de consola, como puro esforço de flexão, sem momentos de torção. Além disso, devem ser amortecidas as forças produzidas através da corrente do hélice que apresenta velocidades de circulação muito elevadas e que actuam sobre a porta do leme na sua zona inferior e a porta do leme deve ser compensada, sem que nesse caso se verifique uma danificação das chumaceiras para a madre do leme. Para além disso, a zona assimétrica da porta do leme deve apresentar zonas de transição fechadas.

Este objectivo é resolvido com um leme de acordo com o género descrito na introdução, através da cooperação funcional de uma porta do leme totalmente suspensa e assimétrica com um 4 suporte especial da madre do leme, com as caracteristicas indicadas na reivindicação 1.

Portanto, o leme de acordo com a invenção é caracterizado por a.) ser constituído por uma porta de leme, de um modo preferido, totalmente suspenso, com um perfil estreito que apresenta uma reduzida espessura do perfil, constituída por duas secções da porta do leme, situadas uma sobre a outra, com alturas iguais ou desiguais, de um modo preferido com uma secção inferior da porta do leme, que apresenta uma altura mais reduzida em relação à altura da secção superior da porta do leme e com bordos de ataque que apresentam um perfil aproximadamente semicircular e voltados para o hélice, que estão posicionados de tal maneira que um dos bordos de ataque está desfasado lateralmente para bombordo BB ou estibordo SB e o outro bordo de ataque, para estibordo SB ou bombordo BB, em relação à linha LML média longitudinal da porta do leme, sendo que as superfícies da parede lateral das duas secções da porta do leme convergem num bordo de saída, oposto ao hélice, al. ) sendo que os dois bordos de ataque e o bordo de saída correm da zona OB superior para a zona UB inferior da porta do leme, estreitando-se conicamente para baixo, com redução das superfícies da secção transversal 5

a2 .) OU 0 bordo de saída corre em linha recta e paralelamente à madre do leme e os dois bordos de ataque correm da zona OB superior para a zona UB inferior da porta do leme, estreitando-se conicamente para baixo, com redução da dimensão das superfícies da secção transversal, a3.) sendo que as secções da superfície da secção transversal da secção superior da porta do leme e da secção inferior da porta do leme, na zona entre o bordo de saída e a espessura PD máxima do perfil da porta do leme, apresentam um comprimento L, que corresponde pelo menos a uma vez e meia o comprimento Ll das secções da superfície da secção transversal da secção superior da porta do leme e da secção inferior da porta do leme, entre a espessura PD máxima do perfil da porta do leme e os bordos de ataque, a4.) sendo que a secção superior da porta do leme, do lado de bombordo BB e a secção inferior da porta do leme, do lado de estibordo SB apresentam respectivamente uma secção da parede lateral que corre plana em forma de arco e que se prolonga desde os bordos de ataque na direcção do bordo de saída, com um comprimento L2, que se prolonga através do comprimento L'2 das secções da parede lateral, desde os bordos de ataque até à espessura PD máxima do perfil, acrescida de um comprimento L"2, que corresponde pelo menos a H do comprimento L'2, sendo que, na secção da parede lateral que corre plana em 6 forma de arco, se liga à secção da parede lateral que corre em linha recta e que termina no bordo de saida, a5.) sendo que a secção superior da porta do leme, do lado de estibordo SB e a secção inferior da porta do leme, do lado de bombordo BB, apresentam respectivamente uma secção da parede lateral que corre fortemente abaulada em forma de arco e que se prolonga desde os bordos de ataque na direcção do bordo de saída, com um comprimento L3, que se prolonga através do comprimento L'3 das secções da parede lateral, desde os bordos de ataque até à espessura PD máxima do perfil, acrescida de um comprimento L"3, que corresponde pelo menos a ^ do comprimento L'3, sendo que, na secção da parede lateral em forma de arco que corre fortemente abaulada em forma de arco, se liga à secção da parede lateral que corre em linha recta e que termina no bordo de saída, a6.) sendo que as duas secções da parede lateral que correm em linha recta apresentam, por pares, os mesmos comprimentos e as secções da superfície da secção transversal que se situam entre as duas secções da parede lateral estão realizadas com as mesmas dimensões e simetricamente, a7.) sendo que a distância entre a secção da parede lateral que corre plana em forma de arco para a 7 linha LML média longitudinal, é maior em relação à distância entre a secção da parede lateral que corre fortemente abaulada em forma de arco para a linha LML média longitudinal e as secções da superfície da secção transversal que se situam entre as duas secções da parede lateral que correm planas em forma de arco e que se situam de ambos os lados da linha LML média longitudinal, estão realizadas de modo assimétrico, a8. ) sendo que na zona de transição das duas secções desfasadas lateralmente, as duas secções da porta do leme, situadas uma sobre a outra, apresentam corpos hidrodinâmicos, formados correspondendo à trajectória em forma de arco dos bordos de ataque, formando chapas deflectoras que cobrem a zona de desfasamento, com um perfil alongado ou de forma semi-esférica favorável à hidrodinâmica, abauladas e adaptadas à parede exterior da porta do leme, das quais uma chapa deflectora se prolonga desde o bordo de ataque da secção superior da porta do leme até à sua parede lateral e a outra chapa deflectora se prolonga desde o bordo de ataque da secção inferior da porta do leme até à sua parede lateral, b.) constituído por uma madre do leme que coopera funcionalmente com a porta do leme com, pelo menos, uma chumaceira, bl. ) sendo que a madre do leme, em especial de aço forjado ou um outro material adequado, juntamente 8 com o tubo do caixão do leme que aloja esta, em especial de aço forjado ou um outro material adequado, está alojada neste na zona da espessura PD máxima do perfil ou entre esta e os bordos de ataque da secção superior da porta do leme e se prolonga com o seu dispositivo de fixação do lado da extremidade, através da altura total da secção superior da porta do leme, b2. ) sendo que o tubo do caixão do leme para a madre do leme, introduzido profundamente na secção superior da porta do leme, está provido de um furo central longitudinal interior, para o alojamento da madre do leme, como braço de consola, b3. ) sendo que a secção transversal do tubo do caixão do leme está realizada com paredes finas e o tubo do caixão do leme apresenta uma chumaceira de colar do lado da parede interior, na zona da sua extremidade livre, para o apoio da madre do leme, e b4.) sendo que a madre do leme está realizada na sua zona de extremidade com uma secção saliente para fora do tubo do caixão do leme e com a extremidade desta secção ligada à secção superior da porta do leme.

Surpreendentemente, mostrou-se que, através da configuração da porta do leme assimétrica de acordo com a invenção, como leme totalmente suspenso, com um perfil estreito e do suporte da madre do leme na zona da espessura máxima do perfil, na secção superior da porta do leme, a secção inferior da porta do leme 9 consegue um perfil estreito, de modo que, apesar das velocidades elevadas da corrente do hélice que incide sobre a porta do leme, é possível uma compensação da porta do leme, mesmo quando esta apresenta dimensões máximas, sem utilização de forças adicionais, o que apenas pode ser conseguido através da cooperação funcional da porta do leme assimétrica com o suporte respectivo, o que, no entanto, não pode ser conseguido com outras configurações de porta do leme e suportes da porta do leme. Este perfil estreito da porta do leme é conseguido, por um lado, através da construção dos lados da porta do leme e, por outro lado, através da combinação do suporte da madre do leme na secção superior da porta do leme e o fabrico da madre do leme de aço forjado.

Com a invenção é criado um leme, ou seja, um sistema constituído por dois componentes, nomeadamente uma porta do leme assimétrica e uma madre do leme com uma chumaceira especial, que coopera funcionalmente com aquele. Este leme é a solução técnica encontrada, surpreendentemente, para construir grandes e máximas portas de lemes totalmente suspensas. 0 tubo do caixão do leme, introduzido profundamente na secção superior da porta do leme, introduz as forças do leme por via directa no corpo do navio, através da chumaceira em forma de colar, integrada na zona inferior da secção superior da porta do leme. A introdução das forças verifica-se como braço de consola, portanto, como puro esforço de flexão, sem momentos de torção. Deste modo a secção transversal do tubo do caixão do leme pode ser realizada com paredes relativamente finas. Esta reduzida espessura de parede é muito importante, uma vez que a parte inferior do tubo do caixão do leme está alojada na porta do leme, ou seja, na secção superior da porta do leme e, por conseguinte, tem influência directa na espessura do perfil da porta do leme. Apenas um 10 perfil estreito do leme, portanto, uma reduzida espessura do perfil, torna de todo possível a construção de portas do leme com eficiência energética, já que quanto mais espesso é um perfil de leme, tanto mais resistência produz no fluxo acelerado da água proveniente do hélice.

Uma outra vantagem do leme com combinação da porta do leme assimétrica com o suporte da madre do leme é a utilização de materiais de valor mais elevado. Apenas através do suporte da madre do leme de acordo com a invenção, na secção superior da porta do leme, pode ser utilizado aço forjado de alta resistência, que permite conceber e mesmo conseguir uma redução substancial de peso, ou seja, até 50% do leme convencional com o mesmo rendimento.

Uma outra vantagem substancial do leme com a combinação do suporte da madre do leme é que, através deste género de suporte integrado na porta do leme, ou seja, na secção superior da porta do leme, só a configuração de leme totalmente suspenso ou de leme de pá se torna possível e isso ainda em dimensão quase ilimitada. Os lemes convencionais são lemes semi-suspensos, com um peão do leme ou suporte do leme. Tais construções mecânicas pesadas dificilmente podem ser assimétricas na aresta frontal, uma vez que o peão do leme fixo e a porta do leme que roda em torno dele não são configuráveis tão livremente. As forças e momentos internos da porta do leme que surgem em tais lemes semi-suspensos são incomparavelmente maiores que em lemes totalmente suspensos com a chumaceira da madre do leme, de acordo com a invenção. Uma assimetria digna de nota da aresta frontal da porta do leme voltada para o hélice significaria consideráveis medidas estruturais antieconómicas, nomeadamente com correspondentes perfis mais espessos. 11

Ainda uma vantagem consiste em que, através do suporte da madre do leme, só se tornam possíveis lemes totalmente suspensos como forma de construção, o que significa que já não existem quaisquer folgas entre os peões do leme necessários até agora e as suas portas do leme. Deste modo é evitado o fluxo transversal através destas folgas e igualmente as fortes erosões por cavitação que lhe correspondem.

Acresce que, no caso da configuração do leme de acordo com a invenção, o caixão do leme constituído por aço forjado, de um modo preferido, é prolongado para dentro da porta do leme, ou seja, para a secção superior da porta do leme, no entanto, apenas com uma chumaceira inferior de colar. A madre do leme, igualmente com uma peça forjada como cubo, está ligada ao leme perto do centro hidrodinâmico, facto pelo qual é conseguida uma carga apenas reduzida, através de momentos de flexão. As vibrações que se sobrepõem podem ser excluídas através desta configuração.

Através do perfil estreito do leme e, por conseguinte, através da reduzida espessura do perfil da porta do leme, é possível compensar a porta do leme, sem esforço especial da chumaceira para a madre do leme, em relação à alta pressão da corrente do hélice, que incide sobre a secção inferior da porta do leme com velocidade muito elevada.

Para eliminar a cavitação na porta do leme, esta apresenta o perfil de acordo com a invenção, que está dividido numa metade superior e numa metade inferior, cujos bordos de ataque ou arestas de afluxo são assimétricos em determinados ângulos. 0 fluxo de rasto do hélice e o ângulo deste em relação à linha de eixo do navio determina em que grau a aresta frontal do perfil é 12 rodada. Através desta nova variante do perfil, o turbilhão do hélice flúi melhor ao longo da porta do leme e não surgem quaisquer picos de pressão à superfície do perfil da porta do leme, que favoreçam a cavitação. A circulação melhorada em torno do leme leva a consideráveis economias de combustível e a uma capacidade de manobra melhorada.

Através da disposição de chapas deflectoras nas zonas de transição das secções desfasadas das duas secções da porta do leme, situadas uma sobre a outra, é criado um perfil favorável à hidrodinâmica, facto pelo qual são evitadas cavitações, que de outra forma surgiriam, precisamente nestas zonas de transição. As "chapas deflectoras" realizadas em forma de corpos hidrodinâmicos, neste caso, estão realizadas de tal maneira que cobrem a zona de transição entre os dois bordos de ataque. As chapas deflectoras encostam, portanto, à porta do leme nas zonas de desfasamento e cobrem estas, de modo que a água circula ao longo das chapas deflectoras, em vez das zonas de desfasamento. Deste modo é diminuído o perigo de um turbilhão hidrodinâmico. As chapas deflectoras ou os seus deslocamentos formam, por conseguinte, uma ponte ou cobertura lateral da zona de transição entre a secção superior e a inferior da porta do leme. 0 conceito de "cobertura" deve ser entendido no presente caso de tal maneira que as chapas deflectoras dos corpos hidrodinâmicos cubram o mais possível a zona de desfasamento. É vantajoso, no caso de um leme realizado desta maneira de acordo com a invenção, com uma porta do leme assimétrica, que possa ser diminuído o perigo de desgaste por acção do fluxo, através das chapas deflectoras realizadas ou situadas apenas localmente na zona de desfasamento, que cobrem as superfícies de desfasamento e que se completam para formar um corpo 13 hidrodinâmico, sendo que as chapas deflectoras em forma de corpo hidrodinâmico, ao mesmo tempo, não assumem qualquer influência no comportamento de propulsão do navio, através das suas dimensões relativamente reduzidas. Deste modo ajusta-se um "efeito de propulsão neutro".

Algumas configurações vantajosas da invenção são objecto das reivindicações dependentes.

Assim, a invenção prevê um leme de modo que, entre a secção superior da porta do leme e a secção inferior da porta do leme está situada uma placa de fixação e ligada de modo fixo às secções da porta do leme, sendo que a placa de fixação apresenta secções simétricas da superfície da secção transversal, de ambos os lados da linha LML média longitudinal e um perfil plano, bem como dimensões que incluem a placa do fundo da secção superior da porta do leme e a placa de cobertura da secção inferior da porta do leme, com os seus perfis e dimensões.

Uma outra configuração da invenção prevê que o bordo de ataque da secção superior da porta do leme e o bordo de ataque da secção inferior da porta do leme estejam desfasados lateralmente para bombordo BB e estibordo SB, em relação à linha LML média longitudinal, de tal maneira que a linha M2 média traçada através das secções dos bordos de ataque desfasados lateralmente corre num ângulo α de pelo menos 3 o a 10° ou mesmo maior, de um modo preferido de 8o, em relação à linha LML média longitudinal da superfície da secção transversal de uma caverna.

Para além disso, está prevista uma configuração, de acordo com a invenção, que consiste em que as secções ligeiramente abauladas em forma de arco da parede lateral, que se situam do 14 lado de bombordo BB e do lado de estibordo SB das secções superior e inferior da porta do leme, apresentem um comprimento L4 mais curto, em relação ao comprimento L5 das secções fortemente abauladas em forma de arco da parede lateral, que se situam do lado de estibordo SB e do lado de bombordo BB das secções superior e inferior da porta do leme. A invenção prevê também ainda, além disso, que o comprimento BL1 do arco das secções fortemente abauladas em forma de arco da parede lateral da secção superior e inferior da porta do leme seja muito maior que o comprimento BL do arco das secções ligeiramente abauladas em forma de arco da parede lateral da secção superior e inferior da porta do leme, de modo que as zonas (ÍB1 de transição das secções fortemente abauladas em forma de arco da parede lateral da secção superior e inferior da porta do leme estão desfasadas em relação às secções da parede lateral, que correm em linha recta na direcção do bordo de saida e as zonas ()b de transição das secções ligeiramente abauladas em forma de arco da parede lateral da secção superior e inferior da porta do leme estão desfasadas na direcção do bordo de saída, em relação às secções da parede lateral, que correm em linha recta para o bordo de saída.

Descrição breve do desenho

Alguns exemplos de realização da invenção sao explicados em seguida com base nos desenhos. Mostram:

Fig. 1 uma vista lateral do leme com uma porta assimétrica de leme totalmente suspenso, com uma secção superior e uma secção inferior da porta do 15 leme e uma madre do leme apoiada na secção superior da porta do leme,

Fig. 2 uma vista frontal em diagrama da porta do leme assimétrica do leme,

Fig. 3 uma representação esquelética em diagrama da porta do leme assimétrica, com revestimento exterior removido e com um certo número de cavernas em forma de placas, nas duas secções da porta do leme,

Fig. 4, 4A, 4B, 4C quatro cavernas em forma de placas da secção superior da porta do leme de acordo com a fig. 3,

Fig. 4D uma representação ampliada de uma caverna em forma de placa da secção inferior da porta do leme de acordo com a fig. 3,

Fig. 4E uma caverna em forma de placa da secção inferior da porta do leme de acordo com a fig. 3,

Fig. 5 uma reprodução ampliada da caverna em forma de placa de acordo com a fig. 4,

Fig. 6 uma reprodução ampliada da caverna em forma de placa de acordo com a fig. 4, com indicações das distâncias das zonas das arestas laterais até à linha média longitudinal da caverna, 16

Fig. 7 uma representação esquelética de uma outra forma de realização da porta assimétrica do leme totalmente suspenso, com várias cavernas em forma de placas, situadas na secção superior da porta do leme e na secção inferior da porta do leme,

Fig. 8, 8A, 8B, 8C vistas ampliadas a partir de cima, sobre quatro cavernas em forma de placas da secção superior da porta do leme de acordo com a fig. 7, com aberturas para o alojamento do tubo do caixão do leme para a madre do leme,

Fig. 8D, 8E, 8F vistas ampliadas a partir de cima, sobre três cavernas em forma de placas da secção inferior da porta do leme de acordo com a fig. 7,

Fig. 9 uma vista ampliada a partir de cima, sobre a placa de cobertura da secção superior da porta do leme de acordo com a fig. 7, com a abertura para o alojamento do tubo do caixão do leme para a madre do leme,

Fig. 10 uma vista ampliada a partir de baixo, sobre a porta assimétrica do leme de acordo com a fig. 7,

Fig. 11 uma vista ampliada a partir de cima, sobre uma placa de fixação situada entre a secção superior da porta do leme e a secção inferior da porta do leme, de acordo com a fig. 7, com um perfil e com dimensões que incluem os perfis e dimensões da 17

Fig. 12 Fig. 13 Fig. 14 Fig. 15 Fig. 16 Fig. 17 Fig. 18 Fig. 19 placa do fundo da secção superior da porta do leme e da placa de cobertura da secção inferior da porta do leme, uma vista frontal da porta assimétrica do leme, uma vista lateral da porta do leme, com arestas da porta do leme que correm obliquamente do lado do hélice, uma vista a partir de cima, sobre o perfil da secção transversal de uma caverna da secção superior da porta do leme de uma outra forma de realização, um corte vertical do suporte da madre do leme, com o tubo do caixão do leme para a madre do leme situado na secção superior da porta do leme, uma vista em diagrama a partir de baixo, sobre a porta assimétrica do leme, com chapas deflectoras em forma de corpo hidrodinâmico, na zona de desfasamento das duas secções da porta do leme, uma vista lateral do leme de acordo com a fig. 16, uma vista posterior do leme de acordo com a fig. 16, uma vista frontal em diagrama do leme de acordo com a fig. 16, 18

Fig. 20 uma vista lateral em diagrama do leme de acordo com a fig. 16,

Fig. 21 uma vista do lado frontal, em diagrama, do leme de acordo com a fig. 16,

Fig. 22 uma vista frontal do leme de acordo com a fig. 16, a partir da frente, sobre os bordos de ataque da porta do leme, com chapas deflectoras em forma de S,

Fig. 23 uma vista a partir de baixo, sobre o leme de acordo com a fig. 16 e

Fig. 24 uma vista em diagrama a partir de baixo, sobre a porta assimétrica do leme, com chapas deflectoras que se completam para formar um corpo hidrodinâmico de forma semiesférica, na zona de desfasamento das duas secções da porta do leme.

Melhor caminho para a realização da invenção O leme 200, de acordo com a invenção, é constituído por dois componentes que cooperam funcionalmente e solucionam o objectivo da invenção, nomeadamente por um leme totalmente suspenso, de um modo preferido com uma porta 100 de leme assimétrica e uma madre 140 de leme, apoiada na zona superior daquela (figs. 1, 2, 3, 7 e 14).

No caso do leme 200 representado na fig. 1, é designado por 110 um casco de navio, por 120 um tubo do caixão do leme para o alojamento da madre 140 de leme e por 100 a porta do leme. À 19 porta 100 do leme está associado um hélice 115. O eixo do hélice é designado por PA. A porta 100 do leme, de acordo com as figs. 1, 2, 3 e 7, é constituída por duas secções 10, 20 da porta do leme, situadas uma sobre a outra, cujos bordos 11, 21 de ataque voltados para o hélice 115 estão desfasados, de tal maneira que o bordo 11 de ataque da secção 10 superior da porta do leme está desfasado para bombordo BB e o bordo 21 de ataque da secção 20 inferior da porta do leme, para estibordo SB, lateralmente em relação à linha LML média longitudinal da porta 100 do leme (figs. 4, 4A, 4B, 4C; 4D, 4E e 13) . O desfasamento lateral dos bordos 11, 21 de ataque pode também ser conseguido de modo que o bordo 11 de ataque da secção 10 superior da porta do leme esteja desfasado para estibordo SB e o bordo 21 de ataque da secção 20 inferior da porta do leme, para bombordo BB. As duas superfícies 12, 13 da parede lateral da secção 10 superior da porta do leme e as superfícies 21, 23 da parede lateral da secção 20 inferior da porta do leme correm desde os bordos 11, 21 de ataque em forma de arco, na direcção de um bordo 15 de saída oposto ao hélice 115, com interposição de secções 16, 17 e 26, 27 da parede lateral, que correm em linha recta e que convergem no bordo 15 de saída. As duas secções 10, 20 da porta do leme têm um bordo 15 de saída em comum, ao passo que, cada secção 10, 20 da porta do leme apresenta um bordo 11 e 21 de ataque, através de cujos desfasamentos laterais é conseguida a assimetria. O leme 200 compreende, de um modo preferido, um leme totalmente suspenso, sendo que, no entanto, também podem ter utilização lemes realizados de outra forma, desde que estes sejam adequados para uma disposição com uma porta do leme assimétrica e sejam conseguidas as vantagens da configuração da 20 porta do leme de acordo com a invenção. As duas secções 10, 20 da porta do leme, situadas uma sobre a outra, apresentam alturas iguais ou desiguais. De um modo preferido, a secção 20 inferior da porta do leme apresenta uma altura reduzida em relação à altura da secção 10 superior da porta do leme, sendo que a altura da secção 10 superior da porta do leme corresponde pelo menos a uma vez e meia a altura da secção 20 inferior da porta do leme. Os bordos 11, 21 de ataque das duas secções 10, 20 da porta do leme estão realizados em forma de arco semicircular. A porta 100 do leme apresenta bordos 11, 21 de ataque que se estreitam ou correm conicamente para baixo, ao passo que, o bordo 15 de saída corre em linha recta e paralelamente à madre 140 do leme (figs. 1, 2 e 3) . A trajectória cónica dos bordos 11, 21 de ataque das duas secções 10, 20 da porta do leme é, neste caso, de tal maneira que a dimensão das superfícies 30 da secção transversal das duas secções 10, 20 da porta do leme, com a mesma configuração de perfil da secção 10 superior da porta do leme e com a mesma configuração de perfil da secção 20 inferior da porta do leme, decresce da zona OB superior para a zona UB inferior da porta 100 do leme, de modo que, através da redução das superfícies 30 da secção transversal, é obtido um perfil estreito, que se prolonga para baixo, com uma reduzida espessura do perfil na zona inferior, que é obtido em especial através da trajectória das superfícies 12, 13 e 22, 23 da parede lateral das duas secções 10, 20 da porta do leme. A reduzida espessura do perfil da porta 100 do leme é uma característica essencial da invenção.

Como mostra a fig. 13, a aresta ou bordo 11, 21 de ataque da porta 100 do leme voltado para o hélice 115 corre 21 obliquamente em relaçao à aresta ou bordo 15 de saída, num ângulo β de pelo menos 5o, de um modo preferido 10°.

Os comprimentos L, LI das secções 31, 32 da superfície da secção transversal das duas secções 10, 20 da porta do leme estão configurados de forma diferente, nos dois lados da espessura PD máxima do perfil. As secções 31 da superfície da secção transversal da secção 10 superior da porta do leme e da secção 20 inferior da porta do leme, na zona entre o bordo 15 de saída e a espessura PD máxima do perfil da porta 100 do leme, apresentam em relação ao comprimento LI das secções 32 da superfície da secção transversal da secção 10 superior da porta do leme e da secção 20 inferior da porta do leme, entre a espessura PD máxima do perfil da porta 100 do leme e os bordos 11, 21 de ataque, um comprimento L maior. A relação de comprimento alcança neste caso, de um modo preferido, uma vez e meia o comprimento L, em relação ao comprimento LI (fig. 5). A configuração da porta do leme é de tal maneira que a secção 10 superior da porta do leme, do lado de bombordo BB e a secção 20 inferior da porta do leme, do lado de estibordo SB apresentam respectivamente uma secção 18, 28 da parede lateral, correndo plana em forma de arco e prolongando-se desde os bordos 11, 21 de ataque na direcção do bordo 15 de saída, com um comprimento L2, que corresponde ao comprimento L'2 da secção 18 da parede lateral, desde os bordos 11, 21 de ataque até à espessura PD máxima do perfil, acrescido de um comprimento L"2, que corresponde pelo menos a H do comprimento L'2, sendo que, na secção 28 da parede lateral que corre plana em forma de arco, liga-se à secção 16 da parede lateral, que corre em linha recta e que termina no bordo 15 de saída (fig. 5). 22

Para alem disso, a secção 10 superior da porta do leme, do lado de estibordo SB e a secção 20 inferior da porta do leme, do lado de bombordo BB, apresentam respectivamente uma secção 19, 29 da parede lateral, correndo fortemente abaulada em forma de arco e prolongando-se desde os bordos 11, 21 de ataque na direcção do bordo 15 de sarda, com um comprimento L3, que corresponde ao comprimento L'3 da secção 19 da parede lateral, desde os bordos 11, 21 de ataque até à espessura PD máxima do perfil, acrescido de um comprimento L"3, que corresponde pelo menos a 1¾ do comprimento L'3. Na secção 19, 29 da parede lateral que corre fortemente abaulada em forma de arco, liga-se à secção 17, 27 da parede lateral, que corre em linha recta e que termina no bordo 15 de sarda (figs. 5, 4D).

Devido a esta configuração das duas secções 10, 20 da porta do leme, as secções da parede lateral de ambos os lados apresentam trajectórias ascendentes, desde os bordos 11, 21 de ataque e desde o bordo 15 de saída, na direcção da espessura PD máxima do perfil. 0 bordo 11 de ataque da secção 10 superior da porta do leme e o bordo 21 de ataque da secção 20 inferior da porta do leme estão desfasados lateralmente para bombordo BB e estibordo SB, em relação à linha LML média longitudinal, de tal maneira que a linha M2 média traçada através das secções dos bordos de ataque desfasadas lateralmente corre num ângulo α de pelo menos 3o a 10° ou mesmo maior, de um modo preferido de 8o, em relação à linha LML média longitudinal da superfície da secção transversal de uma caverna. O leme 200 compreende, além disso, uma madre 140 do leme, que coopera funcionalmente com a porta 100 do leme, em especial 23 de aço forjado ou um outro material adequado, que está apoiada num tubo 120 do caixão do leme, em especial de aço forjado ou um outro material adequado, por meio de pelo menos uma chumaceira 150. A madre 140 do leme está situada na zona da espessura PD máxima do perfil da secção 10 superior da porta do leme e apenas nesta (figs. 1, 2, 3 e 15), ou seja, no ponto de intersecção da linha que representa a espessura PD máxima do perfil e da linha LML média longitudinal (fig. 5) . A madre 140 do leme prolonga-se, em conjunto com o seu dispositivo 145 de fixação, através da altura total da secção 10 superior da porta 100 do leme. O tubo 120 do caixão do leme com a madre 140 do leme pode também estar situado na secção 10 superior da porta do leme, entre a espessura PD máxima do perfil e os bordos 11, 21 de ataque, por razões de construção. 0 tubo 120 do caixão do leme, introduzido profundamente na secção 10 superior da porta do leme, como braço de consola, está provido de um furo 125 interior, para o alojamento da madre 140 do leme (fig. 14) . A disposição do tubo 120 do caixão do leme realiza-se através de inserção do mesmo em aberturas 105, dimensionadas correspondendo ao diâmetro exterior do tubo do caixão do leme, nas cavernas 40 da secção 10 superior da porta do leme (figs. 3, 8, 8A, 8B, 8C). O tubo 120 do caixão do leme, como suporte de consola, está provido de um furo 125 central longitudinal interior, para o alojamento da madre 140 do leme para a porta 100 do leme. Além disso, o tubo 120 do caixão do leme está realizado chegando apenas até à secção 10 superior da porta do leme, na porta 100 do leme ligada à extremidade da madre do leme. No seu furo 125 interior o tubo 120 do caixão do leme apresenta a chumaceira 150, para o suporte da madre 140 do leme, sendo que, de um modo preferido, esta chumaceira 150 está situada na zona 120b de extremidade inferior do tubo 120 do caixão do leme. A madre 140 do leme está realizada com a sua extremidade 140b com uma secção 145 saliente para fora do tubo 120 do caixão do leme. A extremidade inferior livre desta secção 145 prolongada da madre 140 do leme está ligada de modo fixo à secção 10 superior da porta do leme, em 170, sendo que, no entanto, também aqui está prevista uma ligação que torna possível soltar a porta 100 do leme da madre 140 do leme, quando, por exemplo, o veio do hélice tem de ser substituído. A ligação da madre 140 do leme com a porta 100 assimétrica do leme na zona 170 situa-se, neste caso, acima do eixo PA do hélice, de modo que, para a desmontagem do veio do hélice, apenas a porta 100 do leme tem de ser removida da madre 140 do leme, de modo que não é necessária uma extracção da madre 140 do leme para fora do tubo 120 do caixão do leme, para uma substituição do eixo do hélice, uma vez que tanto a extremidade 120b inferior livre do tubo do caixão do leme como também a extremidade inferior livre da madre 140 do leme se situam acima do meio do veio do hélice. Na forma de realização mostrada na fig. 15, apenas está prevista uma única chumaceira 150 interior para o suporte da madre 140 do leme no tubo 120 do caixão do leme; uma outra chumaceira para a porta 100 do leme, na parede exterior do tubo 120 do caixão do leme, pode ser suprimida, neste caso.

Para o alojamento da extremidade 120b inferior livre do tubo 120 do caixão do leme, a porta 100 do leme está provida de um rebaixo ou entalhe, indicado em 160. A secção transversal do tubo 120 do caixão do leme está realizada com paredes finas, sendo que aquele apresenta, na zona da sua extremidade inferior livre, pelo menos uma chumaceira 130 25 de colar para o suporte da madre 140 do leme, do lado da parede interior. Também noutros pontos do tubo 120 do caixão do leme podem estar previstas chumaceiras adicionais para a madre do leme. A madre 140 do leme está realizada na sua zona 140b de extremidade com uma secção 140a saliente para fora do tubo 120 do caixão do leme e com a extremidade desta secção 140a ligada à secção 10 superior da porta do leme (fig. 14).

De acordo com as figs. 3 e 7, a secção 10 superior da porta do leme e a secção 20 inferior da porta do leme são constituídas por uma chaparia do leme, que forma as paredes laterais e por chapas de alma horizontais ou cavernas 40, 50 e por chapas de alma verticais ou cavernas, que formam o reforço interior das duas portas do leme. As chapas de alma estão providas de orifícios de alívio e de escoamento da água.

Como mostram as figs. 3, 4, 4A, 4B, 4C e 8, 8A, 8B, 8C, todas as cavernas 40 da secção 10 superior da porta 100 do leme apresentam a mesma configuração, a mesma orientação das paredes laterais e bordos 11 de ataque e bordos 15 de saída concordantes, sendo que o comprimento das cavernas, respectivamente desde a caverna mais alta até à caverna mais baixa e, por conseguinte, também a dimensão das superfícies da secção transversal das cavernas, decresce de cima para baixo, de modo que os bordos 11 de ataque correm obliquamente para o fundo da porta 100 do leme (fig. 1) .

Todas as cavernas 50 da secção 20 inferior da porta do leme apresentam a mesma configuração, a mesma orientação das paredes laterais e bordos 21 de ataque e bordos 15 de saída concordantes, sendo que o comprimento das cavernas 50, respectivamente desde a caverna mais alta até à caverna mais 26 baixa e, por conseguinte, também a dimensão das superfícies da secção transversal das cavernas, decresce de cima para baixo, de modo que os bordos 21 de ataque correm obliquamente para o fundo da secção 20 inferior da porta do leme.

Devido a esta configuração, os bordos 11, 21 de ataque da secção 10 superior da porta do leme e da secção 20 inferior da porta do leme correm obliquamente para baixo, ao passo que, os bordos 15 de saída correm em linha recta e paralelamente ao eixo longitudinal da madre 140 do leme, como mostrado na fig. 1.

As duas secções 10, 20 da porta do leme podem estar ligadas directamente uma à outra. Nas figs. 7 e 11 as duas secções 10, 20 da porta do leme estão ligadas uma à outra através de uma placa 45 de fixação. Esta placa 45 de fixação apresenta secções 46, 47 simétricas da superfície de secção transversal de ambos os lados da linha LML média longitudinal e um perfil da superfície, bem como dimensões que incluem a placa 42 do fundo da secção 10 superior da porta do leme e a placa 41 de cobertura da secção 20 inferior da porta do leme, com os seus perfis e dimensões, de modo que, no caso de sobreposição do perfil 10 superior da porta do leme sobre a placa 45 de fixação e no caso de encosto da secção 20 inferior da porta do leme à placa 45 de fixação, a partir de baixo, esta salienta-se lateralmente para fora das secções 10, 20 da porta do leme encostadas uma à outra, com uma zona de bordo bastante reduzida (figs. 10 e 11). A placa 45 de fixação apresenta um boleamento 11' da aresta de forma semicircular, voltado para o hélice e que se situa sobre a linha LML média longitudinal, bem como uma aresta 15' oposta ao hélice, que passa para os bordos 15 de saída das duas secções 10, 20 da porta do leme. As superfícies 45a, 45b da parede lateral da placa 45 de fixação apresentam trajectórias de arcos concordantes. 27

Como mostram as figs. 3 e 10, a secção 20 inferior da porta do leme liga-se na zona inferior à placa 45 de fixação, cujas cavernas 50 apresentam uma configuração da superfície da secção transversal e conformação gue correspondem às das cavernas 40, no entanto, com a caverna 40 rodada em 90° em torno da sua linha LML média longitudinal (figs. 4D, 4E, 8D, 8E, 8F).

De acordo com as figs. 7, 8, 8A, 8B e 8C, as cavernas 40 das secções A, B, C e D são iguais no que diz respeito ao perfil, no entanto, a superfície da secção transversal das cavernas 40 individuais decresce de cima para baixo, de modo que o bordo 11 de ataque corre obliquamente. À secção C liga-se a secção D com a placa 45 de fixação. As cavernas 50 das secções E, F e G da secção 20 inferior da porta do leme apresentam perfis iguais aos perfis das cavernas 40, no entanto, as paredes laterais com as secções 29 da parede lateral das cavernas 50, fortemente abauladas em forma de arco, situam-se do lado de bombordo BB (figs. 8D, 8E e 8F) , ao passo que, no exemplo de realização da fig. 7, as paredes laterais das cavernas 40, com as secções 19 da parede lateral fortemente abauladas em forma de arco, situam-se do lado de estibordo SB (figs. 8, 8A, 8B e 8C) .

As superfícies da secção transversal das cavernas 50 da secção 20 inferior da porta do leme decrescem, em relação ao seu comprimento, de cima para baixo, de modo que o bordo 21 de ataque da secção 20 inferior da porta do leme corre igualmente na oblíqua (fig. 7).

Na fig. 9 está representada a placa 43 superior de cobertura da secção 10 superior da porta do leme, que está provida da abertura 105 para a introdução do tubo 120 do caixão do leme. A fig. 10 mostra uma vista a partir de baixo sobre a 28 porta 100 do leme, com as suas duas secções 10, 20 da porta do leme e as cavernas 40 e 50. O diâmetro da abertura 105 ou furo na secção 10 superior da porta do leme, para o alojamento do tubo 120 do caixão do leme para a madre 140 do leme, é um tanto menor que a espessura PD máxima do perfil da secção 10 da porta do leme. Devido a esta configuração é criado um perfil muito estreito para a porta do leme. A configuração e o perfil da secção transversal da porta 100 do leme, com as suas duas secções 10, 20 da porta do leme são de tal maneira que as secções 18, 28 da parede lateral, ligeiramente abauladas em forma de arco, das secções 10, 20 superior e inferior da porta do leme, apresentam um comprimento L2, L'2 curto em relação ao comprimento L3 das secções 19, 29 da parede lateral, fortemente abauladas em forma de arco, das secções 10, 20 superior e inferior da porta do leme (figs. 5 e 6) . A distância α desde a secção 18 da parede lateral da secção 10 superior da porta do leme até à linha LML média longitudinal e a distância al desde a secção 19 da parede lateral são iguais. Até ao bordo 15 de saída, as distâncias a, al têm sempre a mesma dimensão, no entanto, decrescem na direcção do bordo 15 de saída. Na direcção do bordo 11 de ataque resultam as seguintes proporções de distância: <x2 < (x3 <x4 < (x5 <x6 < <x7 29

Depois segue a espessura PD máxima do perfil. Na direcção do bordo de ataque resultam então as seguintes proporções de distância: <x8 > <x9 alO > all al2 > al3 al4 > al5 al6 > al7 al8 > al9, sendo que a proporção das distâncias al6 a al7 é aproximadamente 2:1. A fig. 6 permite reconhecer inequivocamente em que proporção as distâncias se encontram umas em relação às outras, ou seja, que as distâncias oí9, all, al3, al5, al7, al9 decrescem substancialmente na direcção do bordo 11 de ataque, em relação às suas distâncias opostas α8, αΙΟ, al2, al4, αΐβ, al8. Este perfil da secção transversal com as distâncias indicadas prolonga-se através de todas as secções transversais da secção 10 superior da porta do leme e através de todas as secções transversais da secção inferior da porta do leme, uma vez que todas as superfícies da secção transversal da secção 10 superior da porta do leme têm as mesmas configurações, o que acontece também para a superfície da secção transversal da secção 20 inferior da porta do leme e, nomeadamente, tendo em consideração o facto de a superfície da secção transversal ou as cavernas da porta 100 do leme se estreitarem de cima para baixo, em relação aos seus comprimentos e em relação às suas zonas voltadas para os bordos de ataque (fig. 10). 0 comprimento BL1 do arco das secções 19, 29, fortemente abauladas em forma de arco, da parede lateral da secção 10, 20 30 superior e inferior da porta do leme, de acordo com uma outra forma de realização de acordo com a fig. 14, é maior que o comprimento BL do arco das secções 18, 28, ligeiramente abauladas em forma de arco, da parede lateral da secção 10, 20 superior e inferior da porta do leme, de modo que as zonas (ÍB1 de transição das secções 19, 29, fortemente abauladas em forma de arco, da parede lateral da secção 10, 20 superior e inferior da porta do leme estão desfasadas em relação às secções 17, 27 da parede lateral, que correm em linha recta na direcção do bordo 15 de saída e as zonas ()b de transição das secções 18, 28, planas em forma de arco, da parede lateral das secções 10, 20 superior e inferior da porta do leme estão desfasadas em relação às secções 16, 26 da parede lateral, que correm em linha recta na direcção do bordo 15 de saída, de tal maneira que a zona ΐ)Βΐ de transição está oposta em relação à zona (ÍB de transição do bordo de saída. Neste caso os comprimentos das secções 18, 19 e 28, 29 da parede lateral são como se segue (fig. 14): L3 > L2 L' 2 < L' 3 L4 > L'4

As abas das secções 16, 17, 26, 27 lineares da parede lateral da secção 10 superior da porta do leme e da secção 20 inferior da porta do leme, que convergem para o bordo 15 de saída, apresentam, de um modo preferido, os mesmos comprimentos, no entanto, também é possível uma configuração desigual dos comprimentos . A invenção compreende também lemes nos quais a porta 100 assimétrica do leme está provida de um estabilizador, que se prolonga através das duas secções 10, 20 da porta do leme. 31

Como mostram as figs. 16 a 23, na zona de transição das duas secções Al, A2 desfasadas lateralmente das duas secções 10, 20 da porta do leme, situadas uma sobre a outra, as chapas 200, 201 deflectoras (deflectores) apresentam um perfil favorável à hidrodinâmica, abaulado, alongado ou de forma semiesférica e, nomeadamente, formadas correspondendo à trajectória em forma de arco dos bordos 11, 21 de ataque, das quais uma chapa 200 deflectora se prolonga desde o bordo 11 de ataque da secção 10 superior da porta do leme até à sua parede lateral e a outra chapa 201 deflectora se prolonga desde o bordo 21 de ataque da secção 20 inferior da porta do leme até à sua parede lateral e estão ligadas uma à outra com as suas arestas 200d, 201d, que estão situadas voltadas uma para a outra.

As duas chapas 200, 201 deflectoras completam-se para formar um corpo hidrodinâmico, que cobre a zona de transição entre as zonas de desfasamento das duas secções 10, 20 da porta do leme. Tanto a secção 10 superior da porta do leme como a secção 20 inferior da porta do leme apresentam, respectivamente, uma chapa 200 ou 201 deflectora em forma de tira e ligeiramente abaulada, adaptada à forma da parede exterior da porta do leme, sendo que cada uma das duas chapas deflectoras se situa na zona dos bordos de ataque, com uma secção 200b ou 201b voltada para os bordos 11, 21 de ataque ou para o hélice 115 e é parte integrante do bordo de ataque, ou seja, componente integrado nele. Para além disso, cada chapa 200 ou 201 deflectora está provida de uma secção 200c ou 201c em forma de tira voltada para trás, que encosta à parede lateral do leme ou está integrada nesta (figs. 17, 18, 19 e 20). As secções 200b ou 201b das duas chapas 200, 201 deflectoras situam-se na zona dos bordos 11, 21 de ataque e apresentam uma configuração 200a, 201a aproximadamente em forma de tampa, que, na direcção de 32 observação de frente sobre os bordos 11, 21 de ataque, apresentam uma conformação aproximadamente semicircular (figs. 16 e 22), sendo que estas secções 200b, 201b em forma de tampa, tal como os bordos 11, 21 de ataque, estão desfasadas para bombordo BB e estibordo SB (fig. 22).

As duas secções 200b, 201b em forma de tampa formam conjuntamente duas metades 200'b, 201'b de esfera, que assentam uma na outra com os seus lados da base (figs. 16, 17, 20) . Por conseguinte, a parede lateral da secção 10 superior da porta do leme do lado de bombordo apresenta a chapa 200 deflectora e a parede lateral da secção 20 inferior da porta do leme que se situa do lado de estibordo apresenta a chapa 201 deflectora, sendo que as chapas 200, 201 deflectoras estão situadas de modo que as suas secções 200c, 201c em forma de tira e realizadas salientes se situam nas paredes laterais da porta do leme, enquanto as suas secções 200b, 201b voltadas para o hélice 115 se situam na zona dos bordos 11, 21 de ataque.

As secções 200b, 201b que se situam na zona dos dois bordos 11, 21 de ataque estão soldadas uma à outra e aos bordos 11, 21 de ataque, com as suas arestas 200d, 201d voltadas uma para a outra (fig. 22).

No caso da forma de realização de acordo com a fig. 24, na zona de desfasamento das duas secções 10, 20 da porta do leme, está prevista uma chapa 210 deflectora em forma de corpo hidrodinâmico, que está realizada de forma semiesférica. O leme de acordo com a invenção distingue-se através das caracteristicas indicadas nas reivindicações, através das formas de realização expostas na descrição e através dos exemplos de 33 realização representados nas figuras dos desenhos. As chapas 200, 201 bem como 210 deflectoras, situadas na zona de desfasamento das duas secções 10, 20 da porta do leme, apresentam as configurações descritas na descrição e representadas nas figuras e são igualmente objecto da invenção, tal como a configuração da porta do leme.

Lisboa, 10 de Maio de 2010 34

Claims

REIVINDICAÇÕES 1. Leme para navios com velocidades elevadas, com um leme assimétrico que reduz a cavitação, em especial um leme totalmente suspenso, compreendendo uma porta (100) do leme, com um hélice (115) associado à porta do leme e situado sobre um eixo (PA) de hélice que pode ser accionado e uma madre (140) do leme ligada à porta (100) do leme, sendo que o leme (200) a.) é constituído por uma porta (100) do leme totalmente suspenso com um perfil estreito que apresenta uma reduzida espessura do perfil, constituída por duas secções (10, 20) da porta do leme, situadas uma sobre a outra, com alturas iguais ou desiguais, de um modo preferido com uma secção (20) inferior da porta do leme, que apresenta uma altura mais reduzida em relação à altura da secção (10) superior da porta do leme e com bordos (11, 21) de ataque que apresentam um perfil aproximadamente semicircular e voltados para o hélice (115), que estão posicionados de tal maneira que um dos bordos (11) de ataque está desfasado lateralmente para bombordo (BB) ou estibordo (SB) e o outro bordo (21) de ataque, para estibordo (SB) ou bombordo (BB), em relação à linha (LML) média longitudinal da porta (100) do leme, sendo que as superfícies (12, 13; 22, 23) da parede lateral das duas secções (10, 20) da porta do leme convergem num bordo (15) de saída, oposto ao 1 hélice (115), al.) sendo que os dois bordos (11, 21) de ataque e o bordo (15) de saída correm da zona (OB) superior para a zona (UB) inferior da porta (100) do leme, estreitando-se conicamente para baixo, com redução das superfícies (30) da secção transversal, a2.) ou o bordo (15) de saída corre em linha recta e paralelamente à madre (140) do leme e os dois bordos (11, 21) de ataque correm da zona (OB) superior para a zona (UB) inferior, estreitando-se conicamente para baixo, com redução da dimensão das superfícies (30) da secção transversal, a3.) sendo que as secções (31) da superfície da secção transversal da secção (10) superior da porta do leme e da secção (20) inferior da porta do leme, na zona entre o bordo (15) de saída e a espessura (PD) máxima do perfil da porta (100) do leme, apresentam um comprimento (L) , que corresponde pelo menos a uma vez e meia o comprimento (Ll) das secções (32) da superfície da secção transversal da secção (10) superior da porta do leme e da secção (20) inferior da porta do leme, entre a espessura (PD) máxima do perfil da porta (100) do leme e os bordos (11, 21) de ataque, a4.) sendo que a secção (10) superior da porta do leme, do lado de bombordo (BB) e a secção (20) inferior da porta do leme, do lado de estibordo (SB), 2 apresentam respectivamente uma secção (18, 28) da parede lateral que corre em forma de arco e que se prolonga desde os bordos (11, 21) de ataque na direcção do bordo (15) de saída, com um comprimento (L2), que se prolonga através do comprimento (L'2) das secções (18) da parede lateral, desde os bordos (11, 21) de ataque até à espessura (PD) máxima do perfil, acrescida de um comprimento (L"2), que corresponde pelo menos a H do comprimento (L'2), sendo que, na secção (18, 28) da parede lateral que corre plana em forma de arco, se liga à secção (16, 26) da parede lateral, que corre em linha recta e que termina no bordo (15) de saída, a5.) sendo que a secção (10) superior da porta do leme, do lado de estibordo (SB) e a secção (20) inferior da porta do leme, do lado de bombordo (BB), apresentam respectivamente uma secção (19, 29) da parede lateral que corre fortemente abaulada em forma de arco e que se prolonga desde os bordos (11, 21) de ataque na direcção do bordo (15) de saída, com um comprimento (L3), que se prolonga através do comprimento (L'3) das secções (19) da parede lateral, desde os bordos (11, 21) de ataque até à espessura (PD) máxima do perfil, acrescida de um comprimento (L"3), que corresponde pelo menos a H do comprimento (L'3), sendo que, na secção (19, 29) da parede lateral em forma de arco que corre fortemente abaulada em forma de arco, se liga à secção (17, 27) da parede lateral que corre em linha recta e que termina no bordo (15) de saída, 3 a6.) sendo que as duas secções (16, 17; 26, 27) da parede lateral que correm em linha recta apresentam, por pares, os mesmos comprimentos e as secções da superfície da secção transversal que se situam entre as duas secções (16, 17; 26, 27) da parede lateral estão realizadas com as mesmas dimensões e simetricamente, a7.) sendo que a distância entre a secção (18; 28) da parede lateral que corre plana em forma de arco para a linha (LML) média longitudinal, é maior em relação à distância entre a secção (19; 29) da parede lateral que corre fortemente abaulada em forma de arco para a linha (LML) média longitudinal e as secções da superfície da secção transversal que se situam entre as duas secções (18; 28) da parede lateral que correm planas em forma de arco e que se situam de ambos os lados da linha (LML) média longitudinal, estão realizadas de modo assimétrico, a8. ) sendo que na zona de transição das duas secções desfasadas lateralmente, as duas secções (10, 20) da porta do leme, situadas uma sobre a outra, apresentam corpos hidrodinâmicos, formados correspondendo à trajectória em forma de arco dos bordos (11, 21) de ataque, formando chapas (200, 201) deflectoras que cobrem a zona de desfasamento, com um perfil alongado ou de forma semi-esférica favorável à hidrodinâmica, abauladas e adaptadas à 4 parede exterior da porta do leme, das quais uma chapa (200) deflectora se prolonga desde o bordo (11) de ataque da secção (10) superior da porta do leme até à sua parede lateral e a outra chapa (201) deflectora se prolonga desde o bordo (21) de ataque da secção (20) inferior da porta do leme até à sua parede lateral, e b.) constituído por uma madre (140) do leme que coopera funcionalmente com a porta (100) do leme, com pelo menos uma chumaceira, bl. ) sendo que a madre (140) do leme, em especial de aço forjado ou um outro material adequado, juntamente com o tubo (120) do caixão do leme que aloja esta, em especial de aço forjado ou um outro material adequado, está alojada neste na zona da espessura (PD) máxima do perfil ou entre esta e os bordos de ataque da secção (10) superior da porta do leme e se prolonga com o seu dispositivo (145) de fixação do lado da extremidade, através da altura total da secção (10) superior da porta do leme b2. ) sendo que o tubo (120) do caixão do leme para a madre (140) do leme, introduzido profundamente na secção (10) superior da porta do leme, está provido de um furo (125) central longitudinal interior, para o alojamento da madre (140) do leme, como braço de consola, 5 b3 .) sendo que a secção transversal do tubo do caixão do leme está realizada com paredes finas e o tubo (120) do caixão do leme apresenta uma chumaceira (130) de colar do lado da parede interior, de um modo preferido na zona da sua extremidade livre, para o apoio da madre (140) do leme, e b4.) sendo que a madre (140) do leme está realizada na sua zona (140b) de extremidade com uma secção (140a) saliente para fora do tubo (120) do caixão do leme e com a extremidade desta secção (140a) ligada à secção (10) superior da porta do leme.
2. Leme de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por entre a secção (10) superior da porta do leme e a secção (20) inferior da porta do leme estar situada uma placa (45) de fixação e ligada de modo fixo às secções (10, 20) da porta do leme, sendo que a placa (45) de fixação apresenta secções (46, 47) simétricas da superfície da secção transversal, de ambos os lados da linha (LML) média longitudinal e um perfil de superfície, bem como dimensões que incluem a placa (42) do fundo da secção (10) superior da porta do leme e a placa (41) de cobertura da secção (20) inferior da porta do leme, com os seus perfis e dimensões.
3. Leme de acordo com uma das reivindicações anteriores 1 ou 2, caracterizado por o bordo (11) de ataque da secção (10) superior da porta do leme e o bordo (21) de ataque da secção (20) inferior da porta do leme estarem desfasados lateralmente para bombordo (BB) e estibordo (SB), em relação à linha (LML) média longitudinal, de tal maneira que a linha (M2) média traçada através das secções dos bordos de 6 ataque desfasados lateralmente corre num ângulo a de pelo menos 3o a 10° ou mesmo maior, de um modo preferido de 8o, em relação à linha (LML) média longitudinal da superfície da secção transversal de uma caverna.
4. Leme de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores 1 a 3, caracterizado por as secções (18, 28) ligeiramente abauladas em forma de arco da parede lateral, que se situam do lado de bombordo (BB) e do lado de estibordo (SB) das secções (10, 20) superior e inferior da porta do leme, apresentarem um comprimento (L4) mais curto, em relação ao comprimento (L5) das secções (19, 29) fortemente abauladas em forma de arco da parede lateral, que se situam do lado de estibordo (SB) e do lado de bombordo (BB) das secções (10, 20) superior e inferior da porta do leme.
5. Leme de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores 1 a 4, caracterizado por o comprimento (BL1) do arco das secções (19, 29) fortemente abauladas em forma de arco da parede lateral da secção (10, 20) superior e inferior da porta do leme ser maior que o comprimento (BL) do arco das secções (18, 28) ligeiramente abauladas em forma de arco da parede lateral da secção (10, 20) superior e inferior da porta do leme, de modo que as zonas ((JBI) de transição das secções (19, 29) fortemente abauladas em forma de arco da secção (10, 20) superior e inferior da porta do leme estão desfasadas em relação às secções (17, 27) da parede lateral que correm em linha recta na direcção do bordo (15) de saida e as zonas (UB) de transição das secções (18, 28) ligeiramente abauladas em forma de arco da secção (10, 20) superior e inferior da porta do leme estão 7 desfasadas na direcção do bordo de saída, em relação às secções (16, 26) da parede lateral que correm em linha recta para o bordo (15) de saída. Leme de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores 1 a 5, caracterizado por o diâmetro da abertura (105) ou furo na secção (10) superior da porta do leme, para o alojamento do tubo (120) do caixão do leme, ser um tanto menor em relação à espessura (PD) máxima do perfil da secção (10) da porta do leme. Leme de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores 1 a 6, caracterizado por a aresta ou bordo (11, 21) de ataque da porta (100) do leme voltado para o hélice (115) correr obliquamente em relação à aresta ou bordo (15) de saída, voltado para o hélice (115) num ângulo β de pelo menos 5o, de um modo preferido 10°. Leme de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores 1 a 7, caracterizado por, na zona de transição das duas secções (Al, A2) desfasadas lateralmente das duas secções (10, 20) da porta do leme situadas uma sobre a outra, as chapas (200, 201) deflectoras apresentarem um perfil alongado e abaulado, formadas correspondendo à trajectória em forma de arco dos bordos (11, 21) de ataque, sendo que cada uma das duas chapas (200, 201) deflectoras se situa na zona dos bordos de ataque, com uma secção (200b, 201b) voltada para os bordos (11, 21) de ataque e é parte integrante do bordo de ataque e está provida de uma secção (200c, 201c) em forma de tira, que encosta à parede lateral do leme ou está integrada nesta, sendo que as secções (200b, 201b) das duas chapas (200, 201) deflectoras que se situam na zona dos bordos (11, 21) de ataque apresentam uma configuração (200a, 201a) em forma de tampa, sendo que a parede lateral do lado de bombordo da secção (10) superior da porta do leme apresenta a chapa (200) deflectora e a parede lateral que se situa do lado de estibordo da secção (20) inferior da porta do leme apresenta a chapa (201) deflectora, sendo que as chapas (200, 201) deflectoras, na zona de transição da secção (10) superior da porta do leme e da secção (20) inferior da porta do leme, estão situadas de modo que as secções (200c, 201c) em forma de tira se situam nas paredes laterais da porta do leme e cobrem a zona de transição, sendo que as secções (200b, 201b) das chapas (200, 201) deflectoras voltadas para o hélice (115) se situam na zona dos bordos (11, 21) de ataque. Lisboa, 11 de Maio de 2010 9 1/24

UB Fig.1

3/24

4/24

PD 5/24 PD

21 28 6/24 PD

Fig.5 7/24 PD

8/24 100

Fig.7 9/24

29 10/24

11/24

47 12/24

Fiq.12 13/24

14/24 BB

PO L2

15/24

16/24

100 17/24

Fig.17 18/24

Fig.18 19/24

20/24

21/24

Fig.21 22/24

23/24

10 24/24

Fig.24