PT2060486E

PT2060486E - Rudder for ships with high speeds with a cavitation reducing, twisted, in particular floating rudder

Info

Publication number: PT2060486E
Application number: PT08018925T
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: 2010-03-12
Also published as: KR101466991B1; TW200930617A; JP2009120191A; JP2009120190A; DE502008000400D1; ATE457925T1; TWI363728B; HK1132719A1; DE502008000377D1; EP2060486B1; JP4901843B2; KR20090049551A; KR101421375B1; EP2060485A1; PT2060485E; ATE458670T1; ES2340741T3; JP5175690B2; KR20130039747A; ES2341393T3

Abstract

The rudder comprises a rudder blade (100) and a propeller, where the rudder blade has two rudder blade sections (10,20). An upper front leading edge (11) is off-set towards port-side or starboard. A lower front leading edge (21) is off-set towards starboard or port-side. The lower front leading edge has an offset surface on the starboard side, which protrudes over the upper front leading edge. A flow element (41) is provided in an area of each offset surface formed to fit the size of the offset surface, where the flow element covers the offset surface.

Description

DESCRIÇÃODESCRIPTION

"LEME PARA NAVIOS COM VELOCIDADES ELEVADAS, COM UM LEME ASSIMÉTRICO QUE REDUZ A CAVITAÇÃO, EM ESPECIAL UM LEME TOTALMENTE SUSPENSO"" LEME FOR VESSELS WITH HIGH SPEEDS, WITH ASYMMETRIC LEME THAT REDUCES CAVITATION, ESPECIALLY A TOTALLY SUSPENDED LEME "

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.Field of application The present invention relates to a rudder for ships with high speeds, with an asymmetric rudder reducing cavitation, in particular a fully suspended rudder, according to the generic concept of claim 1.

Estado da técnicaState of the art

Os lemes para navios, como lemes totalmente suspensos ou lemes de perfil compensado, com ou sem porta do leme articulada, são conhecidos nas mais variadas formas de realização. Igualmente conhecidos são os lemes para navios com uma porta do 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.Boat rudders, such as fully suspended rudders or compensated profile rudders, with or without hinged door, are known in the most varied embodiments. Also known are ship rudders with an asymmetrical rudder port, which is constituted by two rudder port sections, located one on top of the other, whose leading edges facing the propeller are laterally offset, in such a way that one of the edges of attack is lagged to port and the other leading edge to starboard.

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 saida 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 do 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.Thus, JP (A) Sho 58-30896 discloses a ship rudder with an asymmetric rudder port which is constituted by an upper part and a lower part, the two parts being asymmetrical in their directions 1 directed towards the propeller and in particular in such a way that only the areas of the two parts which relate to the leading edges are laterally offset; whereas the regions extending towards the outlet edges of the two parts have the same cross-sectional shapes and the same cross-sectional dimensions. GB 332 082 also discloses a rudder for ships with an asymmetrical rudder port, the profile areas facing the propeller, namely the leading edges, are offset laterally to starboard and to port, with the leading edges being made ending in tip-top form. The cross-sectional profiles of the two sections of the rudder door are made so that the sidewall surfaces of the two rudder port sections, which are situated on the port side and the starboard side, between the exit edges, run without convexity to the laterally curved leading edges and in particular in a straight line such that the side wall surfaces do not have any outwardly bent areas with different radii of curvature. In addition, the configuration of the rudder door profile is such that the two cross-sectional surfaces of the two rudder sections, located one on top of the other, are of the same size and extend through the total height of the door of the rudder. Through the leading edges that terminate in tip shape are realized vivid edge notches, which are exposed to cavitation and destruction. With the configuration of the profile of this helm an improvement of the propulsion must be achieved.

Também o documento DE 202004006453 Ul, que é considerado como o estado da técnica mais aproximado, descreve um leme para navios, que é constituído por uma porta do leme e um hélice 2 associado ao leme, situado sobre um eixo de hélice que pode ser accionado, sendo que a porta do leme 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 lateralmente 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 converqem 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 está provida de um furo central longitudinal interior, para o alojamento da madre do leme para a porta do leme. A chumaceira do caixão do leme está realizada para chegar até à porta do leme ligada à extremidade da madre do leme, de modo que a secção inferior da porta do leme não apresenta um perfil estreito.Also DE 202004006453 Ul, which is considered as the closest state of the art, describes a ship rudder, which is constituted by a rudder port and a helix 2 associated with the rudder, situated on a propeller axis that can be driven , the rudder port having two rudder door sections located one on top of the other, the front facing edges facing the propeller being offset, such that one of the leading edges is laterally offset to port or starboard and another leading edge, for starboard or starboard, the two surfaces of the side wall of the rudder door converging at an outlet edge, opposite the propeller. The rudder casing bearing the rudder stock is formed as a collar-shaped support and is provided with an inner longitudinal central bore for the rudder housing for the rudder port. The rudder casing is carried to reach the rudder port attached to the rudder stem end, so that the lower section of the rudder door does not have a narrow profile.

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 do 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 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 colocadas portas do leme novas. 3 É objectivo da presente invenção criar um leme para navios com portas do leme, que apresentam grandes e muito grandes dimensões, em especial portas do leme totalmente suspenso com aresta frontal assimétrica do leme, nos quais sejam evitados fenómenos de erosão na porta do leme devido à formação de cavitação, em especial no caso de utilização em navios rápidos, com hélices sujeitos a cargas elevadas. Além disso, uma porta do leme deve apresentar uma reduzida espessura do perfil e a secção inferior da porta do leme, um perfil estreito. 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.The speeds of modern ships continue to increase. Through the fast speeds of the flows connected to the higher speed increases the load on the propellers and on the rudder. The symmetry of the profile of known rudder ports leads to areas of low pressure on the rudder surface, which lead to cavitations and thus erosions. Cavitation occurs at the points of the rudder door in which the flow is extremely accelerated. In this case the strong rotation of the propeller rotates with great speed on the surface of the rudder door. Through this strong acceleration, the static pressure is lowered under the vapor pressure of the water, so that vapor bubbles arise, which suddenly implode. These implosions lead to a destruction of the surface of the rudder door, which results in expensive repairs; often, new rudder doors have to be placed. It is an object of the present invention to create a rudder for ships with rudder doors, which are large and very large, in particular, fully suspended rudder doors with an asymmetrical front rudder edge, in which erosion at the rudder door is prevented due to to the formation of cavitation, especially in the case of use on fast ships, with propellers subjected to high loads. In addition, a rudder door should have a reduced profile thickness and the lower section of the rudder door, a narrow profile. In addition, the forces produced by the propeller chain having very high traffic speeds and acting on the rudder door in its lower zone must be damped and the rudder door must be compensated without any damage from the bearings to the mother of the rudder.

Este objectivo é resolvido com um leme de acordo com o género descrito na introdução, com as características indicadas na reivindicação 1.This object is solved with a rudder according to the genus described in the introduction, with the features indicated in claim 1.

Em conformidade com isto, o leme de acordo com a invenção é caracterizado por a.) ser substituído por uma porta do leme com um perfil delgado, que apresenta uma reduzida espessura do perfil, de um modo preferido uma porta do leme totalmente suspenso, 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, 4Accordingly, the rudder according to the invention is characterized in that a.) Is replaced by a rudder door with a thin profile, which has a reduced profile thickness, preferably a fully suspended rudder door, by two sections of the rudder door, located one above the other, with equal or uneven heights, preferably with a lower section of the rudder door, which has a smaller height relative to the height of the upper section of the rudder door and with leading edges which have an approximately semicircular profile and facing the propeller, 4

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, a2.) ou o 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, estreitando-se conicamente para baixo, com redução da dimensão das superfícies da secção transversal, a3.) sendo que as secções da área 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 área 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 5 lado de estibordo SB, apresentam respectivamente uma secção da parede lateral que corre plana em forma de arco 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 forma de arco, se liga à secção da parede lateral, que corre em linha recta e que termina no bordo de saída, 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 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 H do comprimento L'3, sendo que, na secção da parede lateral, 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 área da secção transversal que se situam 6 entre as duas secções da parede lateral estão realizadas com as mesmas dimensões e simetricamente, e a7.) sendo que a distância entre a secção 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 da parede lateral que corre fortemente abaulada em forma de arco para a linha LML média longitudinal e as secções da área da secção transversal que se situam entre as duas secções da parede lateral que correm em forma de arco e que se situam de ambos os lados da linha LML média longitudinal, estão realizadas de modo assimétrico e a8.) a madre do leme está situada na zona da espessura máxima do perfil, na secção superior da porta do leme ou entre a espessura máxima do perfil e o bordo de ataque da secção superior da porta do leme, e prolonga-se, com o seu dispositivo de fixação do lado da extremidade, através da altura total da secção superior da porta do leme, de modo que a secção inferior da porta do leme apresenta um perfil estreito.which are positioned in such a way that one of the leading edges is laterally offset to port BB or starboard SB and the other leading edge to starboard SB or BB port, in relation to the longitudinal middle line LML of the rudder port, surfaces of the side wall of the two rudder port sections converge at an outlet edge opposite the propeller, a.) whereby the two leading edges and the trailing edge run from the upper zone OB to the lower zone UB of the rudder door narrowing conically downwards with reduction of the cross-sectional surfaces a2) or the trailing edge runs in a straight line parallel to the rudder stock and the two leading edges run from the upper zone OB to the lower zone UB , conically narrowing downwards with a reduction in the size of the cross-sectional surfaces, a3), the cross-sectional area of the upper rudder section and lower section the rudder port in the region between the outlet edge and the maximum thickness PD of the rudder port profile has a length L which corresponds to at least one and a half times the length Ll of the sections of the cross-sectional area of section of the rudder port and the lower section of the rudder port, between the maximum thickness of the rudder port profile and the leading edges, a4.), the upper rudder section on port side BB and the lower section of the rudder door of the starboard side SB, respectively have an arc-shaped side wall section extending from the leading edges towards the exit edge, with a length L2, extends through the length L 2 of the side wall sections, from the leading edges to the maximum profile thickness PD, plus a length L " 2, corresponding to at least H of length L2, side wall section q which runs flat in the form of an arc, connects to the side wall section, which runs in a straight line and ends at the exit edge, a5.), the upper rudder section of which is on the starboard side SB and the section lower side of the rudder port on the port side BB, respectively have a section of the side wall which runs strongly bulged in the form of an arch and extends from the leading edges towards the exit edge, with a length L3 extending through the length L3 of the side wall sections, from the leading edges to the maximum profile thickness PD, plus a length L " 3, corresponding to at least H of the length L3, wherein in section of the side wall, which runs strongly bulged in an arc-shaped shape, connects to the side wall section running in a straight line and terminating at the outlet edge, 6), wherein the two side wall sections running in a straight line , in pairs, the same the lengths and sections of the cross-sectional area lying between the two side wall sections are carried out with the same dimensions and symmetrically, and a7.) being that the distance between the side wall section, which runs flat in shape of arc to the LML line longitudinal average, is greater in relation to the distance between the side wall section which runs heavily arcuate to the longitudinal LML line and the sections of the cross-sectional area which lie between the two sections of the lateral wall which run in the form of an arc and which are situated on both sides of the LML longitudinal median line are carried out asymmetrically and a8.) the rudder stock is situated in the area of the maximum profile thickness in the upper section of the or between the maximum thickness of the profile and the leading edge of the upper section of the rudder door, and extends, with its end-side fastening device, through the overall height of the upper section of the rudder door, so that the lower section of the rudder door has a narrow profile.

Surpreendentemente, mostrou-se que, através da configuração da porta do leme assimétrica de acordo com a invenção, como leme totalmente suspenso, com a sua reduzida espessura do perfil e da chumaceira 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 fica com um perfil estreito, de modo que, apesar das velocidades elevadas da corrente do hélice que incide sobre a porta do leme, é possivel uma compensação da porta do leme, mesmo quando esta apresenta dimensões máximas, sem utilização de forças adicionais, o que apenas pode ser 7 conseguido através da cooperação funcional da porta do leme assimétrica com a chumaceira da porta do leme, o que, no entanto, não pode ser conseguido com outras configurações de porta do leme e chumaceiras da porta do leme.Surprisingly, it has been shown that by virtue of the configuration of the asymmetric rudder door according to the invention as a fully suspended rudder with its reduced profile thickness and the rudder stock bearing in the area of the maximum profile thickness, the lower section of the rudder door has a narrow profile so that, despite the high propeller chain speeds on the rudder door, rudder it has maximum dimensions without the use of additional forces, which can only be achieved through functional co-operation of the asymmetrical rudder door with the rudder door bearing, which, however, can not be achieved with other door configurations of the rudder door and bearings.

Com a invenção é criado um leme com uma porta do leme assimétrica. Este leme é a solução técnica encontrada, surpreendentemente, para construir grandes e maiores portas do lemes totalmente suspensos. 0 tubo do caixão do leme com a madre 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 ocorre 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 perfil delgado do leme, portanto, uma reduzida espessura do perfil, torna de todo possivel 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.With the invention a rudder is created with an asymmetric rudder port. This rudder is the technical solution found, surprisingly, to build large and larger doors of the fully suspended rudders. The rudder casing tube with the rudder stem, inserted deep into the upper section of the rudder door, introduces rudder forces directly into the ship's body through the collar-shaped bearing integrated in the lower region of the upper section the rudder door. The introduction of forces occurs as a console arm, therefore as a pure bending effort, with no twisting moments. In this way the cross-section of the trough coffin tube can be realized with relatively thin walls. This reduced wall thickness is very important, since the lower part of the trough coffin tube is housed in the rudder door, ie in the upper section of the rudder door and therefore has a direct influence on the thickness of the profile the rudder door. Only a thin rudder profile, therefore, a reduced thickness of the profile, makes it possible to construct rudder doors with energy efficiency, since the thicker a rudder profile, the more resistance it produces in the accelerated flow of the water coming from of the propeller.

Uma outra vantagem substancial do leme é que, só através deste género de chumaceira integrada na porta do leme, ou seja, na secção superior da porta do leme, a construção do leme totalmente suspenso ou do leme de pá se torna possivel e isso ainda em dimensão quase ilimitada. Os lemes convencionais são 8 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 perfis correspondentemente mais espessos.Another substantial advantage of the rudder is that it is only through this type of bearing integrated in the rudder door, that is, in the upper section of the rudder door, that the construction of the fully suspended rudder or the rudder becomes possible, almost unlimited size. Conventional rudders are 8 half-hinged rudders with a rudder pedal or rudder support. Such heavy mechanical constructions can hardly be asymmetrical at the front edge, since the fixed rudder and the rudder door rotating about it are not freely configurable. The internal forces and moments of the rudder door which arise in such semi-suspended rudders are incomparably greater than in rudders fully suspended with the rudder stock bearing according to the invention. A noteworthy asymmetry of the front edge of the rudder door facing the propeller would mean considerable non-economic structural measures, in particular with correspondingly thicker profiles.

Ainda uma vantagem consiste em que, só através da chumaceira da madre do leme, 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 correspondentes.Still an advantage is that only through the bearing of the rudder stock, rudders can be fully suspended as a form of construction, which means that there are no longer any gaps between the rudders of the rudder needed so far and their rudder doors . In this way the transverse flow through these gaps and also the corresponding strong cavitation erosions is avoided.

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 próximo do centro hidrodinâmico, pelo que é conseguida uma carga apenas reduzida, através de momentos de flexão. As vibrações que se sobrepõem podem ser excluídas através desta configuração.In addition, in the case of the rudder configuration according to the invention, the rudder casing consisting of forged steel is preferably extended into the rudder door, i.e. to the upper rudder section, however, only with a lower collar bearing. The rudder stock, also with a forged part as hub, is attached to the rudder near the hydrodynamic center, whereby a reduced load is achieved only through bending moments. The overlapping vibrations can be excluded through this setting.

Através do perfil delgado do leme e, por conseguinte, através da reduzida espessura do perfil da porta do leme, é 9 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.Due to the small rudder profile and hence the reduced thickness of the rudder door profile, it is possible to compensate the rudder door without special stress from the bearing for the rudder stock in relation to the high pressure of the rudder chain. the lower section of the rudder door at very high speed.

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 torcida. 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 na 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.To eliminate cavitation at the rudder door, it presents the profile according to the invention, which is divided into an upper half and a lower half, whose leading edges or inflow edges are asymmetrical at certain angles. The track flow of the propeller and the angle thereof relative to the axis line of the ship determines to what degree the front edge of the profile is twisted. Through this new variant of the profile, the propeller swirl flows better along the rudder door and no peaks of pressure arise on the surface of the rudder port profile, which favor cavitation. Improved circulation around the rudder leads to considerable fuel savings and improved maneuverability.

Algumas configurações vantajosas da invenção são objecto das reivindicações dependentes.Some advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Uma outra configuração vantajosa da invenção consiste em que a zona assimétrica da porta do leme apresenta zonas de transição fechadas. Para isso, na zona de transição das duas secções desfasadas lateralmente das duas secções da porta do leme, situadas uma sobre a outra, estão dispostas chapas deflectoras que constituem corpos hidrodinâmicos, formados correspondentemente à trajectória em forma de arco dos bordos de ataque e que cobrem a zona de desfasamento, com um perfil alongado ou de forma semiesférica, favorável à hidrodinâmica, abaulados e adaptados à parede exterior da porta do leme, das quais uma chapa deflectora se prolonga desde o bordo de ataque 10 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.Another advantageous configuration of the invention is that the asymmetrical zone of the rudder door has closed transition zones. To this end, in the transition zone of the two laterally offset sections of the two sections of the rudder door, are disposed deflecting plates which constitute hydrodynamic bodies, formed correspondingly to the arc-shaped trajectory of the leading edges and which cover the deflection zone with an elongate or semi-spherical hydrofoil-shaped profile, which is bulged and adapted to the outer wall of the rudder door, from which a baffle plate extends from the leading edge 10 of the upper section of the rudder door to its side wall and the other baffle plate extends from the leading edge of the lower section of the rudder door to its side wall.

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, pelo que são evitadas cavitações, que de outra forma surqiriam, 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 deste modo 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 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 dimensões 11 relativamente reduzidas. Deste modo gera-se um "efeito de propulsão neutro". 0 leme apresenta, além disso, uma madre do leme com pelo menos uma chumaceira, que coopera funcionalmente com a porta do leme, sendo que a madre do leme, em especial de aço forjado ou um outro material adequado, juntamente 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 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 e 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 e 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, de um modo preferido na zona da sua extremidade livre, para o apoio da madre do leme e 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.By means of the arrangement of deflecting plates in the transitional zones of the offset sections of the two sections of the rudder door placed one on top of the other, a profile favorable to the hydrodynamics is created, thus avoiding cavitations which would otherwise run precisely in these zones transition. &Quot; deflector plates " carried out in the form of hydrodynamic bodies, in this case, are carried out in such a way as to cover the transition zone between the two leading edges. The baffle plates thus abut the rudder door in the offset zones and cover them, so that the water circulates along the deflector plates, rather than the offset zones. In this way the danger of a hydrodynamic swirl is reduced. The deflecting plates or their displacements therefore form a bridge or lateral cover of the transition zone between the upper and lower sections of the rudder door. The concept of " coverage " is to be understood in the present case in such a way that the deflecting plates of the hydrodynamic bodies cover as far as possible the lag zone. It is advantageous, in the case of a rudder made in this way according to the invention, with an asymmetrical rudder door, that the danger of wear by the action of the flow can be reduced through the deflector plates realized or located only locally in the lag zone , which cover the lagging surfaces and which are completed to form a hydrodynamic body, the hydrodynamic body deflecting plates at the same time having no influence on the propulsive behavior of the ship, through the relatively small dimensions. In this way a " neutral propulsion effect " is generated. The rudder also has a rudder stock with at least one bearing which cooperates functionally with the rudder door, the rudder stock, in particular of forged steel or other suitable material, together with the casing tube of the rudder housing, in particular of forged steel or other suitable material, is housed therein in the area of the maximum thickness PD or between this and the leading edges of the upper section of the rudder door and extends, with its control device by the total height of the upper section of the rudder door, and wherein the rudder coffin tube for the rudder stem, inserted deep into the upper section of the rudder door, is provided with an inner longitudinal central bore for the rudder housing as a console arm and the cross-section of the rudder casing tube being thin-walled and the rudder casing tube having a rudder-shaped collar bearing the inner wall, preferably in the region of its free end, for the support of the rudder stock and wherein the rudder stock is embodied in its end zone with a protruding section out of the rudder casing tube and the end of this section attached to the upper section of the rudder door.

Uma outra vantagem do leme na combinação da porta do leme assimétrica com a chumaceira da madre do leme é a utilização de materiais de qualidade mais elevada. Apenas através da chumaceira da madre do leme, de acordo com a invenção, na secção superior da porta do leme pode ser utilizado aço forjado de alta resistência, de modo que se realiza e também se consegue uma 12 redução substancial de peso, ou seja, até 50% do leme convencional de igual rendimento.Another advantage of the rudder in combining the asymmetric rudder port with the rudder stock is the use of higher quality materials. Only through the rudder stem bearing, according to the invention, in the upper section of the rudder door can high strength forged steel be used, so that a substantial reduction in weight is achieved, that is, up to 50% of the conventional rudder of equal efficiency.

Assim, a invenção prevê, além disso, que entre a secção superior da porta do leme e a secção inferior da porta do leme esteja 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 área da secção transversal, para ambos os lados da linha LML média longitudinal e um perfil, 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.Thus, the invention further provides that between the upper section of the rudder door and the lower section of the rudder door is a fastening plate and fixedly attached to the rudder door sections, wherein the fastening plate shows symmetrical sections of the cross-sectional area for both sides of the LML longitudinal median line and a profile, as well as dimensions including the bottom plate of the upper section of the rudder door and the cover plate of the lower section of the rudder door , with their profiles and dimensions.

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 3o a 10° ou mesmo maior, de um modo preferido de 8o, em relação à linha LML média longitudinal da área da secção transversal de uma caverna.A further embodiment of the invention provides that the leading edge of the upper rudder port and the leading edge of the lower rudder port are laterally offset to port BB and starboard SB, in relation to the longitudinal average line LML of such so that the median line M2 drawn through the sections of the laterally offset lags runs at an angle α of at least 3 ° to 10 ° or even greater, preferably of 8 °, with respect to the longitudinal mean LML line of the cross-sectional area of a cave.

Para além disso, está prevista uma configuração, de acordo com a invenção, que consiste em que as secções da parede lateral das secções superior e inferior da porta do leme ligeiramente abauladas em forma de arco, que se situam do lado de bombordo BB e do lado de estibordo SB, apresentem um comprimento L4 mais curto, em relação ao comprimento L5 das secções da parede lateral das secções superior e inferior da porta do leme fortemente abauladas em forma de arco, que se situam do lado de estibordo SB e do lado de bombordo BB. 13 A invenção prevê também ainda, além disso, que o comprimento BL1 do arco das secções da parede lateral da secção superior e inferior da porta do leme fortemente abauladas em forma de arco seja maior que o comprimento BL do arco das secções da parede lateral da secção superior e inferior da porta do leme ligeiramente abauladas em forma de arco, de modo que as zonas ObI de transição das secções fortemente abauladas em forma de arco da secção superior e inferior da porta do leme estão desfasadas em relação às secções da parede lateral, que correm em linha recta para o bordo de saída e as zonas ϋΒ de transição das secções da parede lateral da secção superior e inferior da porta do leme ligeiramente abauladas em forma de arco 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.In addition, there is provided a configuration according to the invention which consists in that the side wall sections of the upper and lower sections of the rudder door which are slightly bulged in an arc form, which are situated on the port side BB and starboard side SB, have a shorter length L4, relative to the length L5 of the side wall sections of the upper and lower rudder door sections which are heavily arcuate, which are situated on the starboard side SB and the side of BB port. The invention further provides furthermore that the length BL1 of the arc of the sections of the side wall of the upper and lower sections of the strongly-arched rudder door is greater than the length BL of the sections of the side wall of the upper and lower rudder door sections are slightly arcuate so that the obi transition zones of the heavily arcuate sections of the upper and lower rudder door sections are out of phase with respect to the side wall sections, which run in a straight line to the outlet edge and the transition zones das of the side wall sections of the upper and lower rudder door sections which are slightly bulged in an arc-shaped manner are offset towards the exit edge with respect to the sections of the side wall, which run in a straight line to the outlet edge.

Descrição breve do desenhoShort description of the drawing

Alguns exemplos de realização da invenção são explicados em seguida com base nos desenhos. Mostram:Some embodiments of the invention are explained below based on the drawings. They show:

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 leme e uma madre do leme apoiada na secção superior da porta do leme,1 is a side view of the rudder with an asymmetrical fully suspended rudder door with an upper section and a lower section of the rudder door and a rudder plate supported on the upper section of the rudder door,

Fig. 2 uma vista frontal em diagrama da porta do leme assimétrica, 14Fig. 2 is a diagrammatic front view of the asymmetric rudder door, Fig.

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. 3 is a skeletal diagrammatic representation of the asymmetric rudder door, with outer shell removed and with a number of plate-shaped caves, in the two sections of the rudder door,

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. 4, 4A, 4B, 4C are four plate-shaped caves of the upper section of the rudder door according to 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. 4D is an enlarged representation of a plate-shaped recess of the lower section of the rudder door according to Fig. 3,

Fig. 4E uma caverna em forma de placa da secção inferior da porta do leme de acordo com a fig. 3,Fig. 4A is a plate-like cave of the lower section of the rudder door according to Fig. 3,

Fig. 5 uma reprodução ampliada da caverna em forma de placa de acordo com a fig. 4,Fig. 5 is an enlarged reproduction of the plate-shaped cave according to 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,Fig. 6 shows an enlarged reproduction of the plate-shaped cave according to Fig. 4, with indications of the distances of the lateral edge zones to the longitudinal midline of the cavern,

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, 15Fig. 7 is a skeletal representation of another embodiment of the asymmetrical fully suspended rudder door, with several plate-shaped caves, located in the upper section of the rudder door and the lower section of the rudder door, Fig.

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. 8, 8A, 8B, 8C are views enlarged from above on four plate-shaped caves of the upper section of the rudder door according to Fig. 7, with openings for the housing of the tube of the coffin of rudder for the mother of the rudder,

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. 8D, 8E, 8F are views enlarged from above on three plate-shaped caves of the lower section of the rudder door according to 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. 9 is an enlarged view from above on the cover plate of the upper section of the rudder door according to Fig. 7, with the opening for rudder coffin tube housing for rudder mother,

Fig. 10 uma vista ampliada a partir de baixo, sobre a porta assimétrica do leme de acordo com a fig. 7,Fig. 10 is an enlarged view from below on the asymmetrical door of the rudder according to 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 placa do fundo da secção superior da porta do leme e da placa de cobertura da secção inferior da porta do leme,Fig. 11 is an enlarged view from above on a securing plate situated between the upper section of the rudder door and the lower section of the rudder door, according to Fig. 7 having a profile and dimensions including the profiles and dimensions of the bottom plate of the upper section of the rudder door and the cover plate of the lower section of the rudder door,

Fig. 12 uma vista frontal da porta assimétrica do leme, 16Fig. 12 is a front view of the asymmetrical door of the rudder, 16

Fig. 13 uma vista lateral da porta do leme, com arestas da porta do leme que correm obliquamente do lado do hélice,Fig. 13 is a side view of the rudder door, with rudder door edges running obliquely on the side of the propeller,

Fig. 14 uma vista a partir de cima, sobre o perfil da secção transversal de uma caverna da porta superior do leme de uma outra forma de realização,Fig. 14 is a top view on the cross-sectional profile of a dome of the upper rudder door of another embodiment,

Fig. 15 um corte vertical da chumaceira da madre do leme, com o tubo do caixão do leme para a madre do leme situado na secção superior da porta do leme,Fig. 15 a vertical cross-section of the rudder stem bearing with the rudder coffin tube for the rudder stock located in the upper section of the rudder door,

Fig. 16 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,Fig. 16 is a diagrammatic view from below on the asymmetrical door of the rudder with deflecting plates in the form of a hydrodynamic body, in the zone of offset of the two sections of the rudder door,

Fig. 17 uma vista lateral do leme de acordo com a fig, . 16, Fig. 18 uma vista posterior do leme de acordo com a fig. 16, Fig. 19 uma vista frontal em diagrama do leme de acordo com a fig. 16, 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, 17Fig. 17 is a side view of the rudder according to fig. 16, Fig. 18 a rear view of the rudder according to Fig. 16, Fig. 19 is a front diagrammatic view of the rudder according to Fig. 16, Fig. 20 is a schematic side view of the rudder according to Fig. 16, Fig. 21 is a diagrammatic front side view of the rudder according to Fig. 16, 17

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. 22 is a front view of the rudder according to Fig. 16, from the front, on the leading edges of the rudder door, with S-shaped deflector plates,

Fig. 23 uma vista a partir de baixo, sobre o leme de acordo com a fig. 16 eFig. 23 is a view from below on the rudder according to Fig. 16 and

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.Fig. 24 is a diagrammatic view from below on the asymmetrical door of the rudder with deflecting plates which are completed to form a hydrodynamic body of semi-spherical shape, in the zone of offset of the two sections of the rudder door.

Melhor caminho para a realização da invenção 0 leme 200 para navios, de acordo com a invenção, é constituído por dois componentes que cooperam funcionalmente, 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) .A better way of carrying out the invention The rudder 200 for ships according to the invention consists of two components which functionally cooperate, in particular by a fully suspended rudder, preferably with an asymmetrical rudder port 100 and a mother 140, supported on the upper part thereof (Figures 1, 2, 3, 7 and 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 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 18 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 por o bordo 11 de ataque da secção 10 superior da porta do leme ser 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 os equipar com uma porta do leme assimétrica e sejam conseguidas as vantagens da configuração da 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 19 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 saida formado pelas duas secções 10, 20 da porta do leme 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 delgado, 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.In the case of the rudder 200 shown in Fig. 1, 110 is designated a ship's hull, 120 a hull coffin tube for the housing of the rudder 140 and the rudder port. A propeller 115 is associated with the rudder port 100. The propeller shaft is designated as PA. The rudder port 100, according to Figs. 1, 2, 3 and 7, is comprised of two rudder door sections 10, 20, located one on top of the other, the leading edges 11, 21 facing the propeller 115 are offset, such that the edge 11 of the upper door section 10 of the rudder door is offset to port BB and the leading edge 21 of the rudder door section 20 to starboard SB, laterally to the longitudinal center line LML of the rudder port 100 (FIGS. 4, 4A, 4B, 4C, 4D, 4E and 13). The lateral misalignment of the leading edges 11, 21 may also be achieved in that the leading edge 11 of the upper section of the rudder door is offset to starboard SB and the leading edge 21 of the rudder port lower section 20 to port BB. The two surfaces 12, 13 of the side wall of the upper section 10 of the rudder door and the surfaces 21, 23 of the side wall of the lower section of the rudder door run from the arc-shaped leading edges 11, of an outlet edge 15 opposite the propeller 115, with interposition of side wall sections 16, 17 and 26, 27 which run in a straight line and converge in the outlet edge 15. The two rudder port sections 10, 20 have a common outlet edge 15; whereas, each rudder door section 10, 20 has an attack edge 11 and 21, through which lateral asymmetries the asymmetry is achieved. The rudder 200 preferably comprises a fully suspended rudder, however, rudders other than rudder may also be used, provided they are suitable for equipping them with an asymmetric rudder port and the advantages of the rudder port configuration according to the invention. The two rudder door sections 10, 20, located one above the other, have equal or uneven heights. Preferably, the lower section of the rudder door has a reduced height relative to the height of the upper rudder section 10, the height of the upper rudder section 10 being at least one time and half the height of the lower section of the rudder door. The leading edges 11, 21 of the two rudder port sections 10, 20 are formed in a semicircular arc shape. The rudder port 100 has tapering edges 11, 21 that taper or run downwardly; while the outlet edge 15 formed by the two rudder door sections 10, 20 runs in a straight line parallel to the rudder flange 140 (Figures 1, 2 and 3). The conical trajectory of the leading edges 11, 21 of the two rudder door sections 10, 20 is, in this case, such that the dimension of the cross-sectional surfaces 30 of the two rudder port sections 10, same profile configuration of the upper rudder door section 10 and with the same profile configuration as the lower rudder section 20, decreases from the upper zone OB to the lower zone UB of the rudder door 100, so that through the reduction of the cross-sectional surfaces 30, a thin, downwardly extending profile is obtained with a reduced thickness of the profile in the lower zone, which is obtained in particular through the trajectory of the side wall surfaces 12, 13 and 22, 23 of the two rudder port sections 10, 20. The reduced profile thickness of the rudder port 100 is an essential feature of the invention.

Como mostra a fig. 13, a aresta ou bordo 11, 21 de ataque da porta 100 do leme voltado para o hélice 115 corre obliquamente em relação à aresta ou bordo 15 de saída, num ângulo β de pelo menos 5o, de um modo preferido 10°.As shown in Fig. 13, the leading edge or edge 11, 21 of the rudder port 100 facing the propeller 115 runs obliquely with respect to the exit edge or edge 15, at an angle β of at least 5ø, preferably 10ø.

Os comprimentos L, LI das secções 31, 32 da área da secção transversal das duas secções 10, 20 da porta do leme estão configurados de forma diferente, para os dois lados da espessura 20 PD máxima do perfil. As secções 31 da área 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 saida e a espessura PD máxima do perfil da porta 100 do leme, apresentam em relação ao comprimento Ll das secções 32 da área 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 Ll (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, que corre plana em forma de arco e se prolongando desde os bordos 11, 21 de ataque na direcção do bordo 15 de saida, 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 ^ 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 saida (fig. 5).The lengths L, L1 of sections 31, 32 of the cross-sectional area of the two rudder port sections 10, 20 are configured differently, on both sides of the maximum profile thickness 20 PD. Sections 31 of the cross-sectional area of the upper section 10 of the rudder door and the lower section of the rudder door in the region between the exit edge 15 and the maximum thickness PD of the rudder port 100 are the length L1 of the sections 32 of the cross-sectional area of the upper section 10 of the rudder door and the lower section of the rudder door between the maximum thickness of the profile of the rudder port 100 and the leading edges 11, a length L larger. The length ratio in this case preferably reaches one and a half times the length L in relation to the length Ll (fig 5). The configuration of the rudder door is such that the upper rudder section 10 on the port side BB and the lower section of the rudder door on the starboard side SB respectively have a side wall section 18, 28 , which runs flat in an arc-shaped fashion and extends from the leading edges 11, 21 towards the outlet edge 15, with a length L 2, which corresponds to the length L 2 of the side wall section 18, from the edges 11 , 21 to the maximum profile thickness PD, plus a length L " 2, which corresponds to at least the length L2, and in the section 28 of the side wall which runs flat in the form of an arc, to the side wall section 16, which runs in a straight line and terminates in the outlet edge 15 (Figure 5).

Para além 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 que corre fortemente abaulada em forma de arco e se prolongando desde os bordos 11, 21 de ataque na direcção do bordo 15 de saida, com um comprimento L3, que corresponde ao 21 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 ^ 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 saida (figs. 5, 4D).In addition, the upper section 10 of the rudder door, on the starboard side SB and the lower section on the rudder door, on the port side BB respectively have a side wall section 19,29 which runs strongly bulged in the shape of and extending from the leading edges 11, 21 towards the outlet edge 15, with a length L 3, which corresponds to the length L 3 of the side wall section 19, from the leading edges 11, the maximum profile thickness PD, plus a length L " 3, which corresponds to at least the length L3. In the section 19, 29 of the substantially arc-curved side wall, it connects to the side wall section 17, 27 which runs in a straight line and terminates in the outlet edge 15 (Figures 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 saida, na direcção da espessura PD máxima do perfil. 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 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 área 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 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 22 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 tubo do caixão do leme em aberturas 105, dimensionadas para corresponder 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 23 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.Due to this configuration of the two rudder door sections 10, 20, side wall sections on both sides have upward paths from the leading edges 11, 21 and from the exit edge 15 in the direction of the maximum PD thickness from the profile. The leading edge 11 of the upper rudder door section 10 and the leading edge 21 of the lower rudder door section 20 are laterally offset to port BB and starboard SB, relative to the longitudinal center line LML, such that the median line M2 drawn through the sections of the laterally offset lagging edges runs at an angle α of at least 3 ° to 10 ° or even greater, preferably of 8 °, with respect to the longitudinal mean LML line of the cross-sectional area of a cavern . The rudder 200 further comprises a rudder stem 140 operatively cooperating with the rudder port 100, in particular of forged steel or other suitable material, which is supported in a tube 120 of the rudder coffin, in particular of steel forged or other suitable material by means of at least one bearing 150. The rudder stock 140 is situated in the region of the maximum thickness PD of the profile of the upper section 10 of the rudder door and only in this one (Figures 1, 2, 3 and 15), ie at the point of intersection of the 22 line representing the maximum PD thickness of the profile and the LML line longitudinal median (Figure 5). The rudder stock 140 extends, along with its attachment device 145, through the overall height of the upper section 10 of the rudder port 100. The helmet casing tube 120 with the rudder stock 140 may also be situated in the upper rudder section 10 between the maximum profile thickness PD and the leading edges 11, 21 for reasons of construction. The helmet casing tube 120, inserted deep into the upper rudder section 10, as a console arm, is provided with an inner bore 125 for the housing of the rudder stem 140 (Figure 14). The arrangement of the helmet casing tube 120 is accomplished by inserting the helmet casing tube into apertures 105, dimensioned to correspond to the outer diameter of the helmet casing tube, into the cavities 40 of the upper rudder door section 10 ( Figures 3, 8, 8A, 8B, 8C). The helmet casing tube 120, as a console bracket, is provided with an inner longitudinal central bore 125 for housing the rudder 140 to the rudder port 100. In addition, the helmet casing tube 120 is made only reaching the upper rudder section 10, at the rudder port 100 attached to the rudder stem end. In its inner bore 125 the helmet casing tube 120 has the bearing 150 for the support of the rudder stock 140, preferably this bearing 150 is situated in the lower end zone 120b of the casing tube 120 of the rudder. The rudder stem 140 is provided with its end 140b with a section 145 protruding out of the rudder casing tube 120. The free lower end of this extended section 145 of the rudder stem 140 is fixedly attached to the upper section 10 of the rudder door at 170, however, also here is provided a connection which makes it possible to release the door 100 of the rudder stock 140 when, for example, the propeller shaft has to be replaced. The connection of the rudder stem 140 to the asymmetric rudder port 100 in the region 170 is in this case above the propeller shaft PA, so that, for the disassembly of the propeller shaft, only the rudder port 100 has to be removed from the rudder stock 140, so that an extraction of the rudder stock 140 out of the rudder casing tube 120 is not required for a replacement of the propeller shaft, since both the lower end 120b of the rudder the helm coffin tube as well as the free lower end of the rudder 140 are situated above the middle of the propeller shaft. In the embodiment shown in Fig. 15, only a single inner bearing 150 is provided for the support of the rudder stock 140 in the rudder casing tube 120; a further bearing for the rudder port 100, on the outer wall of the rudder casing tube 120, may be suppressed, in this case.

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 como 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 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 24 do caixão do leme e com a extremidade desta secção 140a ligada à secção 10 superior da porta do leme (fig. 14).For the housing of the lower free end 120b of the helmet casing tube 120, the rudder port 100 is provided with a recess or notch, indicated as 160. The cross-section of the helmet casing tube 120 is provided with thin walls, that the latter has, in the region of its free lower end, at least one collar bearing 130 for the support of the rudder 140 on the side of the inner wall. Also at other points of the helmet casing tube 120 additional bearings for the rudder stock may be provided. The rudder stem 140 is embodied in its end zone 140b with a section 140a protruding out of the rudder casing tube 120 and with the end of this ridge 140a attached to the upper rudder door section 10 (Figure 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.According to Figs. 3 and 7, the upper section 10 of the rudder door and the lower section of the rudder door are constituted by a rudder plate which forms the side walls and by horizontal web plates or caves 40, 50 and by web plates vertical or caves, which form the inner reinforcement of the two rudder doors. The soul plates are provided with relief and drainage holes for water.

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).As shown in Figs. 3A, 4A, 4B, 4C and 8,8A, 8B, 8C, all of the caves 40 of the upper section 10 of the door 100 of the rudder have the same configuration, the same orientation of the side walls and leading edges 11 and edges 15 the length of the caves, respectively from the uppermost cave to the lowermost cave and therefore also the dimension of the cross-sectional surfaces of the caves, decreases from top to bottom, so that the edges 11 of the rudder 100 run obliquely towards the bottom of the rudder port 100 (Figure 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 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. 25All caves 50 of the lower section of the rudder door 20 have the same configuration, the same orientation of the side walls and leading edges 21 and matching exit edges 15, the length of the caves 50 respectively from the uppermost cave to the lower cave and therefore also the cross-sectional surface dimension of the caves decreases from top to bottom so that the leading edges 21 run obliquely towards the bottom of the lower section of the rudder door. 25

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 saida correm em linha recta e paralelamente ao eixo longitudinal da madre 140 do leme, como mostrado na fig. 1.Due to this configuration, the leading edges 11, 21 of the upper rudder door section 10 and the lower rudder door section 20 run obliquely downwardly; whereas the outlet edges 15 run in a straight line parallel to the longitudinal axis of the rudder plate 140, as shown in 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 para 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.The two rudder port sections 10, 20 may be connected directly to one another. In Figs. 7 and 11 the two rudder door sections 10, 20 are connected to one another by a securing plate 45. This securing plate 45 has symmetrical cross-sectional surface sections 46, 47 for both sides of the longitudinal center line LML and a surface profile, as well as dimensions including the bottom plate 42 of the upper section of the rudder door and the cover plate 41 of the lower section of the rudder door with its profiles and dimensions, so that in the case of overlapping the upper rudder door profile 10 on the fixing plate 45 and in the case of abutment of section 20 from the bottom of the rudder door to the fixing plate 45, from below, it protrudes laterally outwardly from the rudder door sections 10, 20 abutting one another, with a greatly reduced edge area (Figures 10 and 11 ). The securing plate 45 has a semi-circularly shaped edge rounding 11 ', facing the propeller and lying on the longitudinal center line LML, as well as an edge 15' opposite the propeller, which passes to the outlets edges 15 two rudder port sections 10, 20. The side wall surfaces 45a, 45b of the securing plate 45 have matching arc paths.

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 área da secção transversal e conformação que correspondem às das cavernas 40, 26 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 O CO as cavernas 40 das secções A, B, C e D são iguais em termos de perfil, no entanto, a área 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 obliquamente (fig. 7) .As shown in Figs. 3 and 10, the lower section 20 of the rudder door is connected in the lower region to the securing plate 45, the caves 50 of which have a cross-sectional area and conformation configuration corresponding to those of the caves 40,26, however, (Figs 4D, 4E, 8D, 8E, 8F). According to Figs. The caves 40 of sections A, B, C and D are the same in terms of profile, however, the cross-sectional area of the individual caves 40 decreases from top to bottom, so that the leading edge 11 runs obliquely. To section C the section D is connected with the fixing plate 45. The caves 50 of sections E, F and G of the lower section of the rudder door have profiles equal to the profiles of the caves 40, however, the side walls with the sections 29 of the side wall of the caves 50, , are on the port side BB (Figures 8D, 8E and 8F); whereas, in the embodiment of FIG. 7, the side walls of the caves 40, with the side sections 19, which are heavily arcuate in the shape of an arch, are situated on the starboard side SB (Figures 8, 8A, 8B and 8C). The cross-sectional surfaces of the caves 50 of the lower section of the rudder door are reduced in relation to their length from top to bottom, so that the leading edge 21 of the lower section of the rudder door also runs obliquely (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 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 27 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 delgado 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 são sempre da 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: α2 < a3 α4 < a5 αβ < a7In Fig. 9 shows the upper cover plate 43 of the upper rudder door section 10, which is provided with the opening 105 for the introduction of the tube 120 of the rudder casket. FIG. 10 shows a view from below on the rudder port 100 with its two rudder port sections 10, 20 and the caves 40 and 50. The diameter of the aperture 105 or bore in the upper rudder section 10, for the housing of the tube 120 of the coffin of the rudder 27 to the rudder stock 140 is somewhat smaller than the maximum thickness of the profile of the section 10 of the rudder door. Due to this configuration a very thin profile is created for the rudder door. The configuration and cross-sectional profile of the rudder port 100 with its two rudder port sections 10, 20 are such that the slightly arcuate-shaped side wall sections 18, 28 of the sections 10, 20, have a length L2, L2 short relative to the length L3 of the heavily cambered side wall sections 19, 29 of the upper and lower sections of the rudder door (Figures 5 and 6). The distance α from the side wall section 18 of the top section 10 of the rudder door to the LML line longitudinal median and the distance α from the side wall section 19 are equal. Up to the outlet edge 15, distances a, a and b are always of the same size, however, they decrease towards the outlet edge 15. In the direction of the leading edge 11 the following distance proportions result: α2 < a3 α4 < a5 αβ < a7

Depois segue a espessura PD máxima do perfil. Na direcção do bordo de ataque resultam então as seguintes proporções de distância: α8 > a9 alO > all al2 > al3 28 α14 > α15 αΐβ > α17 α18 > α19, 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 a9, all, al3, al5, al7, al9 decrescem substancialmente na direcção do bordo 11 de ataque, em relação às suas distâncias opostas α8, αΙΟ, al2, al4, al6, 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 área da secção transversal da secção 20 inferior da porta do leme e, nomeadamente, tendo em consideração o facto de a área da secção transversal ou seja as cavernas da porta 100 do leme se estreitarem de cima para baixo, com referência aos seus comprimentos e com referência às suas zonas voltadas para os bordos de ataque (fig. 10). O comprimento BLl do arco das secções 19, 29, da parede lateral da secção 10, 20 superior e inferior da porta do leme fortemente abauladas em forma de arco, 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 da parede lateral da secção 10, 20 superior e inferior da porta do leme, ligeiramente abauladas em forma de arco, de modo que as zonas (ÍB1 de transição das secções 19, 29 da parede lateral da secção 10, 20 superior e inferior da porta do leme, fortemente abauladas em 29 forma de arco, estão desfasadas na direcção do bordo 15 de saída em relação às secções 17, 27 da parede lateral, que correm em linha recta para o bordo 15 de saída e as zonas ÚB de transição das secções 18, 28 da parede lateral das secções 10, 20 superior e inferior da porta do leme, planas em forma de arco, estão desfasadas na direcção do bordo 15 de saída em relação às secções 16, 26 da parede lateral, que correm em linha recta para o bordo 15 de saída, de tal maneira que a zona ÚBl de transição oposta à zona ÍÍB de transição está virada para o bordo 15 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'4Then the maximum PD thickness of the profile is followed. In the direction of the leading edge the following distance proportions then result: α8 > a9 alO > all al2 > al3 28 α14 > α15 αΐβ > α 17 α 18 > α 19, with the ratio of distances a6 to a7 being approximately 2: 1. FIG. 6 allows unequivocally to recognize in what proportion the distances lie in relation to each other, that is, that the distances a9, all, al3, al5, al7, al9 decrease substantially in the direction of the leading edge 11, relative to their opposing distances α8, αΙΟ, al2, al4, al6, al8. This cross-sectional profile having the indicated distances extends through all of the cross-sections of the upper section 10 of the rudder door and through all of the cross-sections of the lower section of the rudder door, since all the cross-sectional surfaces of the upper section 10 of the rudder door have the same configurations, which also occurs for the cross-sectional area of the lower section of the rudder door and in particular taking into account the fact that the cross-sectional area, ie the caves of the rudder port 100 to narrow from top to bottom, with reference to their lengths and with reference to their regions facing the leading edges (Figure 10). The arc length BL1 of the sections 19, 29 of the side wall of the upper and lower rudder door sections 10, 20 are substantially arcuate in shape according to a further embodiment according to Fig. 14, is greater than the arc length BL of the sections 18, 28 of the side wall of the upper and lower rudder door section 10, slightly bulged in an arcuate shape, so that the transition regions I1 of the sections 19 , 29 of the side wall of the upper and lower rudder door section 10, 20, are substantially offset in the direction of the exit edge 15 with respect to the side wall sections 17, 27, which run in line straight to the outlet edge 15 and the transition zones UB of the lateral sections 18, 28 of the side wall of the flat upper and lower rudder port sections 10, 20 are offset towards the outlet edge 15 relative to the side wall sections 16, 26 running in a straight line to the outlet edge 15, such that the transition zone 11B opposite the transition zone 16 is facing the outlet edge 15. In this case the lengths of Sections 18, 19 and 28, 29 are as follows (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.The flaps of the linear sections 16, 17, 26, 27 of the side wall of the rudder door upper section 10 and the lower rudder door section 20, which converge towards the exit edge 15, preferably same lengths, however, uneven length setting is also possible. The invention also comprises rudders in which the asymmetrical rudder port 100 is provided with a stabilizer, which extends through the two rudder port sections 10, 20.

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, situam-se as chapas 200, 201 deflectoras (deflectores) com um perfil favorável à hidrodinâmica, abaulado, alongado ou de forma 30 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 shown in Figs. 16 to 23, the deflector plates 200, 201 are disposed in the transition zone of the two sections A1, A2 laterally offset from the two rudder sections 10, 20 located above each other. hydrodynamic, bulged, elongated or semi-spherically shaped and in particular formed corresponding to the arc-shaped trajectory of the leading edges 11, 21, of which a baffle plate 200 extends from the leading edge 11 of the upper section 10 of the door from the rudder to its side wall and the other baffle plate 201 extends from the leading edge 21 of the lower rudder door section 20 to its side wall and are connected to each other with their edges 200d, 201d which are facing one another.

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 do bordo de ataque. 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 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, como os bordos 11, 21 de ataque, estão desfasadas para bombordo BB e estibordo SB (fig. 22). 31The two baffle plates 200, 201 are completed to form a hydrodynamic body, which covers the transition zone between the offset zones of the two rudder port sections 10, 20. Both the upper rudder door section 10 and the lower rudder door section 20 each have, respectively, a strip-shaped, slightly bulged, baffle plate 200 or 201, adapted to the shape of the outer wall of the rudder door, each one of the two deflecting plates is situated in the region of the leading edges, with a section 200b or 201b facing the attacking edges 11, 21 or for the propeller 115 and forming an integral part of the leading edge, that is, of attack. Further, each baffle plate 200 or 201 is provided with a rearwardly-facing strip-shaped section 200c or 201c which abuts the side wall of the rudder or is integrated therein (Figures 17, 18, 19 and 20). Sections 200b or 201b of the two deflecting plates 200, 201 are situated in the region of the leading edges 11, 21 and have an approximately cap-shaped configuration 200a, 201a which, in the forward direction of observation on the edges 11, 21, have an approximately semicircular conformation (Figures 16 and 22), these cap-shaped sections 200b, 201b, like the leading edges 11, 21, are offset to port BB and starboard SB (Figure 22). ). 31

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.The two cap-shaped sections 200b, 201b together form two ball halves 200'b, 201'b, which rest on one another with their sides of the base (Figures 16, 17, 20). Accordingly, the side wall of the upper section 10 of the port side rudder door has the baffle plate 200 and the side wall of the lower section of the rudder door which is situated on the starboard side shows the baffle plate 201, the deflecting plates 200, 201 are positioned so that their strip-shaped sections 200c, 201c and protrusions are located on the side walls of the rudder door, while its sections 200b, 201b facing the propeller 115 are located in the zone of the leading edges 11, 21.

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).Sections 200b, 201b which are situated in the region of the two leading edges 11, 21 are welded together and the leading edges 11, 21 with their edges 200d, 201d facing each other (Figure 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 realização representados nas figuras dos desenhos. As chapas 200, 201 deflectoras, bem como a 210, situadas na zona de desfasamento das duas secções 10, 20 da porta do leme, apresentam as configurações descritas na descrição e representadas nas 32 figuras e são igualmente objecto da invenção, configuração da porta do leme. tal como aIn the case of the embodiment according to fig. 24, a deflecting plate 210 in the shape of a hydrodynamic body is provided in the deflection zone of the two rudder port sections 10, 20, which is realized in a semi-spherical manner. The rudder according to the invention is distinguished by the features indicated in the claims, through the embodiments set forth in the description and through the embodiments shown in the figures of the drawings. The baffle plates 200, 201, as well as 210, located in the gap zone of the two rudder door sections 10, 20, have the configurations described in the description and shown in the figures and the invention also relates to the door configuration of the door. rudder. such as

Lisboa, 1 de Março de 2010 33Lisbon, 1st March 2010 33

Claims

Rudder for ships with high speeds, with an asymmetric rudder which reduces cavitation, in particular a fully suspended rudder, comprising a rudder port (100), with a propeller (115) associated with the rudder door and located on a which propeller shaft (PA) is operable and a rudder stem (140) attached to the rudder port (100), the rudder (200) a.) being constituted by a rudder port (100) having a profile (10, 20) of the rudder door, located one on top of the other, with equal or unequal heights, in a manner which has a reduced thickness of the profile, preferably a fully suspended rudder door. with a lower rudder port section (20), which has a height less than the height of the upper rudder door section (10) and with leading edges (11, 21) having an approximately semicircular profile and facing the propeller (115), which are positioned in such a way that one of the leading edges (11) is laterally offset to port (BB) or starboard (SB) and the other leading edge (21) for starboard (SB) or port (BB), relative to line (LML) of the rudder door (100), the surfaces (12, 13; 22, 23) of the side wall of the two rudder door sections (10, 20) converge at an outlet edge (15) opposite the propeller (115), 1), wherein the two edges (11, 21) of and the outlet edge (15) runs from the upper zone (OB) to the lower zone (UB) of the rudder door (100), narrowing conically downwardly with reduction of the cross-sectional surfaces (a2) .) or the outlet edge (15) runs in a straight line parallel to the rudder flange (140) and the two leading edges (11, 21) run from the upper zone (OB) to the lower zone (UB) (31) of the cross-sectional area of the upper section (10) of the rudder door and the section (20) of the cross-sectional area (30) of the rudder port, in the region between the outlet edge (15) and the maximum thickness (PD) of the rudder port profile (100), have a length (L), which corresponds at least at one and a half times the length (L1) of the sections (32) of the cross-sectional area of the upper section (10) of the rudder door and the lower section (10) of the rudder door, between the maximum thickness profile of the rudder port (100) and the leading edges (11, 21), a.), the upper port section (10) of the port side (BB) and the lower section (20) of the rudder port (SB), respectively, have a side wall section (18, 28) which runs flat in an arc-like shape and extends from the leading edges (11, 21) towards the edge (15). ) having a length (L2) extending through 2 of the length (L2) of the side wall sections (18), from the leading edges (11, 21) to the maximum thickness (PD) of the side wall (L " 2), which corresponds to at least Ή of the length (L 2), in the section (18, 28) of the side wall which runs flat in the form of an arc, if (16, 26) which runs in a straight line and terminates in the outlet edge (15), wherein the upper rudder port section (10) on the starboard side (SB) and the side section (20) of the rudder door on the port side (BB) respectively have a side wall section (19, 29) which runs arc-shaped and extends from the edges (11, 21) of in the direction of the outlet edge (15), with a length (L3) extending through the length (L3) of the side wall sections (19), from the leading edges (11, 21) to the the maximum thickness (PD) of the profile, plus a length (L " 3), which corresponds to at least one of the length (L3), in the section (19, 29) of the side wall, (17, 27) of the side wall running in a straight line and terminating in the outlet edge (15), 6), wherein the two sections (16, 17; 26, 27) are in pairs the same lengths and sections of the cross-sectional area which lie between the two side wall sections (16, 17; 26, 27) are made with the same dimensions and symmetrically 3 to 7), the distance between the lateral wall section (18; 28) which runs in the form of an arc to the longitudinal median line (LML) is greater in relation to the distance between the section (19,29) of the substantially arc-folded side wall to the longitudinal median line (LML) and the cross-sectional area sections which lie between the two side wall sections (18; 28) that run flat (LML) are asymmetrical, a8.) the rudder stock is situated in the area of the maximum profile thickness, in the upper section of the rudder door or between the maximum thickness of the profile and the leading edge of the upper section of the rudder door and extends with its end side fastening device through the full height of the upper section of the rudder door so that the lower section of the door has a narrow profile.

Rudder according to claim 1, characterized in that the asymmetrical zone of the rudder door (100) has closed transition zones.

A rudder according to one of claims 1 or 2, characterized in that, in the transition zone of the two laterally offset sections of the two rudder door sections (10, 20) located one on top of the other, plates (200, 201) forming hydrodynamic bodies formed correspondingly to the arc-shaped trajectory of the leading edges (11, 21) and deflecting plates (200, 201) covering the lag zone, with an elongate or semi-spherical profile which are protruding to the hydrodynamics, which are bulged and adapted to the outer wall of the rudder door, from which a baffle plate (200) extends from the leading edge (11) of the upper section (10) of the rudder door to its side wall and another deflecting plate (201) extends from the leading edge (21) of the lower section (20) of the rudder door to its side wall.

A rudder according to any one of the preceding claims 1 to 3, characterized in that the rudder port (100) operatively cooperates with a rudder stem (140) with at least one bearing, (b). ) of the rudder, in particular of forged steel or other suitable material, together with the rudder casing tube 120, in particular of forged steel or other suitable material, is housed therein in the thickness zone (PD ) or between it and the leading edges of the upper rudder door section (10) and extends with its end side fixture (145) through the overall height of the upper door section (10) the helmet casing tube 120 for the rudder stem 140 inserted deeply into the upper rudder section 10 is provided with an inner longitudinal center bore 125, for the housing of the rudder (140) as a console arm, 5 b2), the sec The cross-section of the helmet casing tube is thin-walled, and the helmet casing tube (120) has a collar bearing bearing (130) on the side of the inner wall, preferably in the region of its free end, for the support of the rudder stem 140 and b3), the rudder stem 140 being carried in its end zone 140b with a section 140a protruding out of the rudder coffin tube 120 and with the end of this section (140a) attached to the upper section (10) of the rudder door.

A rudder according to one of the preceding claims 1 to 4, characterized in that an attachment plate (45) is located between the upper rudder section (10) and the lower rudder section (20) of the rudder door fixed to the rudder door sections (10, 20), the securing plate (45) having symmetrical cross-sectional area sections (46, 47) for both sides of the longitudinal middle line (LML) and a flat profile as well as dimensions including the bottom plate 42 of the rudder port upper section 10 and the cover plate 41 of the lower rudder port section 20 with their profiles and dimensions.

A rudder according to any one of the preceding claims 1 to 5, characterized in that the leading edge (11) of the upper section (10) of the rudder door and the leading edge (21) of the lower section (20) of the door of the rudder are offset laterally to port (BB) and starboard (SB), relative to the longitudinal average line (LML), in such a way that the median line (M2) drawn through the laterally offset portions of the leading edge runs at an angle α of at least 3 ° to 10 ° or even greater, preferably of 8 °, relative to the longitudinal average line (LML) of the cross-sectional area of a cave.

A rudder according to any one of the preceding claims 1 to 6, characterized in that the sections (18, 28) of the side wall of the upper and lower rudder door sections (10, 20) are slightly arcuate in an arc shape, (BB) and the starboard side (SB), have a shorter length (L4), relative to the length (L5) of the sections (19, 29) of the side wall of the sections (10, 20) (SB) and port side (BB) side. The upper and lower side of the rudder door are heavily arcuate.

A rudder according to any one of the preceding claims 1 to 7, characterized in that the length (BL1) of the arch of the substantially bulged, side-shaped side wall sections (19, 29) of the upper and lower section (10, 20) of the rudder door is greater than the length (BL) of the arc of the sections (18, 28) of the side wall of the upper and lower rudder door section (10, 20) slightly arcuate, so that the zones (10, 20) of the substantially arch-shaped rudder door sections (19, 29) are offset in the direction of the outgoing edge with respect to the sections (17, 27) of the side wall, which run in a straight line to the outlet edge (15) and the transition zones (ϋΒ) of the sections (18, 28) of the side wall of the upper and lower port section (10, 20) slightly bulged in the direction of the edge (16, 26) of the side wall, which run in a straight line to the outlet edge (15).

A rudder according to any one of the preceding claims 1 to 8, characterized in that the diameter of the aperture (105) or bore in the upper section (10) of the rudder door for the housing of the rudder casing tube (120) be slightly smaller in relation to the maximum thickness (PD) of the section profile (10) of the rudder door.

A rudder according to any one of the preceding claims 1 to 9, characterized in that the leading edge or edge (11, 21) of the rudder port (100) facing the propeller (115) runs obliquely with respect to the edge or edge (15) opposite the propeller (115), at an angle β of at least 5 °, preferably 10 °.

Rudder according to any one of the preceding claims 1 to 10, characterized in that the deflecting plates (200, 201) formed corresponding to the arc-shaped trajectory of the leading edges (11, 21) and arranged in the transition zone of the two sections (A1, A2) laterally offset from the two rudder door sections (10, 20) located one above the other, have an elongated and bulged profile, each of the two deflecting plates (200, 201) being located in the zone of the leading edges, with a section (200b, 201b) facing the attacking edges (11, 21) and is integral with the leading edge and is provided with a strip-shaped section (200c, 201c) which (200b, 201b) of the two deflecting plates (200, 201) which are situated in the region of the leading edges (11, 21) have a configuration (200a, 201a) ) in the form of a lid, the side wall of the port side of the The upper section (10) of the rudder door has the baffle plate (200) and the side wall which is situated on the starboard side of the lower section of the rudder door (20) has the baffle plate (201), the plates ( 200, 201) in the transition zone of the upper rudder door section (10) and the lower rudder door section (20) are positioned so that the strip-shaped sections (200c, 201c) are located (200b, 201b) of the deflecting plates (200, 201) facing the propeller (115) are situated in the region of the edges (11, 21) of attack. Lisbon, March 1, 2010 9