NL2001693C2

NL2001693C2 - Assembly from a rudder and a screw.

Info

Publication number: NL2001693C2
Application number: NL2001693A
Authority: NL
Inventors: Christiaan Bernhard Maat; Edwin Simon Van Buren
Original assignee: Marifin Beheer B V
Priority date: 2008-06-17
Filing date: 2008-06-17
Publication date: 2009-12-18
Also published as: WO2009154449A1; EP2285669A1; KR20110017909A; JP2011524307A; CN102066193A

Description

Samenstel uit een roer en een schroefAssembly from a rudder and a screw

De uitvinding heeft betrekking op een samenstel voor het voortstuwen en 5 besturen van een vaartuig, omvattende een schroef alsmede een roer dat zich bevindt in de van de schroef afkomstige stroming, welk roer een roerblad, een draaibaar aan het roerblad opgehangen trimblad alsmede bedieningsinrichtingen voor het roerblad en het trimblad omvat.The invention relates to an assembly for propelling and controlling a vessel, comprising a propeller as well as a rudder which is present in the flow coming from the propeller, which rudder comprises a rudder blade, a trim blade pivotally suspended from the rudder blade and operating devices for the rudder blade. rudder blade and trim blade.

Een dergelijk samenstel is bekend uit EP-A-170.919. Daarbij is de 10 bedieningsinrichting voor het trimblad aangebracht aan de bovenzijde van het roer. Op het roer bevindt zich daartoe een behuizing waarin de bedieningsinrichting, beschermd tegen het omgevende water, is opgenomen. Omdat de bedieningsinrichting is voorzien van een tweetal hefbomen, onderling gekoppeld door een stuurstang, moet de behuizing een behoorlijke breedte bezitten, die groter is dan de breedte of dikte van het roerblad.Such an assembly is known from EP-A-170,919. The operating device for the trimming blade is thereby arranged on the upper side of the rudder. To this end, there is a housing on the rudder in which the operating device, protected against the surrounding water, is accommodated. Because the operating device is provided with two levers, mutually coupled by a control rod, the housing must have a considerable width that is greater than the width or thickness of the rudder blade.

15 Deze relatief grote afmetingen van de behuizing doen afbreuk aan de prestaties van het roer, en verhogen de stromingsweerstand daarvan.These relatively large dimensions of the housing impair the performance of the rudder, and increase its flow resistance.

Doel van de uitvinding is daarom een samenstel van het in de aanhef genoemde type te verschaffen dat efficiënter is uitgevoerd. Dat doel wordt bereikt doordat het roerblad ter hoogte van de schroefnaaf een verdikking bezit waarin tenminste een 20 gedeelte van de bedieningsinrichting van het trimblad is opgenomen.The object of the invention is therefore to provide an assembly of the type mentioned in the preamble which is more efficiently designed. That object is achieved in that the rudder blade has a thickening at the level of the screw hub in which at least a part of the operating device of the trimming blade is accommodated.

Bij het samenstel volgens de uitvinding wordt eveneens een verdikte behuizing toegepast. Evenwel bevindt deze behuizing zich in het zog van de schroefnaaf, en niet in de stroming die van de schroefbladen afkomstig is. Deze plaatsing van de relatief dikke behuizing in het zog van de schroefnaaf levert relatief weinig weerstand op en 25 heeft zelfs een gunstige invloed op de door de schroef geleverde voortstuwing.A thickened housing is also used in the assembly according to the invention. However, this housing is in the wake of the screw hub, and not in the flow coming from the screw blades. This placement of the relatively thick housing in the wake of the screw hub provides relatively little resistance and even has a favorable influence on the propulsion provided by the screw.

Een verder voordeel kan worden verkregen in constructie-technisch opzicht doordat het roerblad draaibaar is opgehangen aan een vast met de romp van het vaartuig verbonden roerschacht. Een dergelijke roerschacht is eveneens bekend uit genoemde Europese octrooiaanvrage. In deze roerschacht is een roeras draaibaar 30 ondersteund. Aan het onderste eind is de roeras bevestigd aan het roerblad in verband met het bedienen daarvan. Volgens de uitvinding is voorzien dat de roerschacht zich voortzet tot in het inwendige van het roerblad. Aldaar is de hefboom van het roerblad gekoppeld met de roerschacht.A further advantage can be obtained from a construction-technical point of view in that the rudder blade is pivotally suspended from a rudder shaft fixedly connected to the hull of the vessel. Such a stirring shaft is also known from said European patent application. A stirring shaft is rotatably supported in this stirring shaft. At the lower end, the stirrer shaft is attached to the stirrer blade for operation thereof. According to the invention, it is provided that the stirring shaft extends into the interior of the stirring blade. There the lever of the rudder blade is coupled to the rudder shaft.

22

Het voordeel van deze uitvoering is dat de relatief stijve roerschacht zich tot ongeveer over de helft van de hoogte, of over een grotere hoogte indien gewenst, door het roerblad uitstrekt en aldus een belangrijke bijdrage levert aan de stabiliteit van het roerblad. Het roerblad zelf alsmede de roeras kunnen daardoor relatief licht zijn 5 uitgevoerd zonder dat de gewenste sterkte en stijfheid daaronder hoeft te lijden.The advantage of this embodiment is that the relatively rigid stirrer shaft extends through approximately half the height, or over a larger height if desired, through the rudder blade and thus makes an important contribution to the stability of the rudder blade. The rudder blade itself as well as the stirrer shaft can therefore be of relatively light design without the desired strength and stiffness having to suffer from this.

In dat verband is bij voorkeur voorzien dat het roerblad draaibaar is ondersteund ten opzichte van de roerschacht door middel een bovenlager aan de bovenzijde van het roerblad en een onderlager nabij het midden, gezien in de richting van de roerschacht, van het roerblad. Dit onderlager bevindt zich bij voorkeur ter hoogte van de verdikking. 10 De bedieningsinrichting voor het trimblad kan een met de draaias van het trimblad verbonden hefboom omvatten alsmede een bedieningsstang die is gekoppeld met het vrije eind van de hefboom. Het andere eind van de hefboom is gekoppeld met de roerschacht, op een excentrische positie met betrekking tot de hartlijn van die roerschacht.In that connection it is preferably provided that the rudder blade is rotatably supported with respect to the rudder shaft by means of an upper bearing on the upper side of the rudder blade and a lower bearing near the center, viewed in the direction of the rudder shaft, of the rudder blade. This lower bearing is preferably located at the height of the thickening. The operating device for the trimming blade may comprise a lever connected to the pivot axis of the trimming blade as well as an operating rod coupled to the free end of the lever. The other end of the lever is coupled to the rudder shaft at an eccentric position with respect to the center line of that rudder shaft.

15 De verdikking omvat bij voorkeur een stroomlijnvormig lichaam. Dit stroomlijnvormige lichaam kan zich voortzetten tot in het trimblad. De verdikking kan vele verschillende vormen bezitten, doch is bij voorkeur torpedovormig. De verdikking kan uitsteken ten opzichte van de langszijde van het roerblad.The thickening preferably comprises a streamlined body. This streamlined body can continue into the trimming blade. The thickening can take many different forms, but is preferably torpedo-shaped. The thickening can protrude with respect to the longitudinal side of the rudder blade.

De uitvinding betreft tevens een roer voor een samenstel zoals hiervoor 20 beschreven, omvattende een roerblad (2), een roerschacht (5) die bevestigbaar is aan de romp (6) van het schip, een roeras (7) die zich uitstrekt door de roerschacht (5) en door middel van lagers (3, 4) draaibaar is opgehangen in de roerschacht (5), welke roeras (7) aan het onderste eind is bevestigd aan het roerblad (2), een roteerbaar aan het roerblad (2) opgehangen trimblad (10) alsmede een bedieningsmechanisme (12-14) van het 25 trimblad (10) dat is gekoppeld met de roerschacht (5), welke roerschacht (5) zich voortzet tot in het inwendige van het roerblad (2),The invention also relates to a rudder for an assembly as described above, comprising a rudder blade (2), a rudder shaft (5) that can be attached to the hull (6) of the ship, a rudder shaft (7) extending through the rudder shaft (5) and is rotatably suspended by means of bearings (3, 4) in the rudder shaft (5), which rudder shaft (7) is fixed at the lower end to the rudder blade (2), and is rotatably suspended from the rudder blade (2) trimming blade (10) and an operating mechanism (12-14) of the trimming blade (10) coupled to the rudder shaft (5), which rudder shaft (5) extends into the interior of the rudder blade (2),

Een dergelijk roer is eveneens bekend uit EP-B-170.919. Volgens de uitvinding bezit het roerblad (2) een verdikking (15) die zich bevindt tussen het bovenste eind en het onderste eind van het roer en waarin het bedieningsmechanisme (12-14) van het 30 trimblad (10) is opgenomen.Such a rudder is also known from EP-B-170,919. According to the invention, the rudder blade (2) has a bulge (15) which is located between the upper end and the lower end of the rudder and in which the operating mechanism (12-14) of the trimming blade (10) is accommodated.

Gewezen wordt op het roer dat bekend is uit de Duitse octrooiaanvrage DE-A-3.101.042. Bij dit bekende roer is het bedieningsmechanisme van het trimblad eveneens aangebracht tussen de bovenzijde en de onderzijde van het roer. Hij is evenwel geen 3 verdikking in het roer voorzien, zodat de ruimte voor dat bedieningsmechanisme beperkt is. Ook is geen roer schacht aanwezig die zich voortzet tot in het roerblad, zodat de belastingen waaraan de roer as wordt onderworpen hoog zijn.Reference is made to the rudder which is known from German patent application DE-A-3,101,042. With this known rudder, the operating mechanism of the trimming blade is also arranged between the top and the bottom of the rudder. However, it is not provided with a thickening in the rudder, so that the space for that operating mechanism is limited. There is also no stirring shaft that extends into the stirring blade, so that the loads to which the stirring shaft is subjected are high.

Volgens een verdere uitvoering van het samenstel kan zijn voorzien dat de 5 welving van het roerblad aan de ene kant van de verdikking daarvan tegengesteld is aan de welving van het roerblad aan de andere kant van de verdikking, welke welvingen zijn afgestemd op de rotatierichting van de schroef. Door een geschikte keuze van deze welvingen kan een weerstandsvermindering van het langs het roer stromende water worden verkregen. Tevens kunnen deze welvingen een bijdrage leveren aan het 10 bestrijden van cavitatie.According to a further embodiment of the assembly, it can be provided that the curvature of the rudder blade on one side of the thickening thereof is opposite to the curvature of the rudder blade on the other side of the bulge, which curves are adapted to the direction of rotation of the screw. By a suitable choice of these curvatures, a resistance reduction of the water flowing along the rudder can be obtained. These curvatures can also contribute to combating cavitation.

Vervolgens zal de uitvinding nader worden toegelicht aan de hand van een in de figuren weergegeven uitvoeringsvoorbeeld.The invention will be explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment shown in the figures.

Figuur 1 toont een roer volgens de uitvinding.Figure 1 shows a rudder according to the invention.

Figuur 2 toont een samenstel volgens de uitvinding met het roer volgens figuur 1. 15 Het in figuur 1 getoonde roer bezit een roerblad 2 dat bediend kan worden door de roeras 7. Deze roeras 7 is door middel van een bovenlager 3 en een onderlager 4 draaibaar opgehangen aan de roerschacht 5, die vast is bevestigd aan de romp 6. De hennekoker of roerschacht 5 is een stijf constructie-element, dat door middel van het bovenlager 3 en het onderlager 4 het roerblad 2 stevig ondersteunt tegen dwarskrachten 20 en dergelijke. Het roerblad 2 zelf en ook de roeras 7 kunnen daardoor relatief licht worden uitgevoerd met betrekking tot een dergelijke belasting.Figure 2 shows an assembly according to the invention with the rudder according to figure 1. The rudder shown in figure 1 has a rudder blade 2 which can be operated by the rudder shaft 7. This rudder shaft 7 can be rotated by means of an upper bearing 3 and a lower bearing 4 suspended from the stirrer shaft 5, which is fixedly attached to the hull 6. The hemp sleeve or stirrer shaft 5 is a rigid construction element which, by means of the upper bearing 3 and the lower bearing 4, firmly supports the stirring blade 2 against transverse forces 20 and the like. The stirring blade 2 itself and also the stirring shaft 7 can therefore be of relatively light design with respect to such a load.

Het bovenste eind van de roeras 7 is verbonden met de stuurmachine 8 en het onderste eind daarvan is verbonden met de krachtinleiding 9 in het roerblad 2. Door middel van de stuurmachine 8 kan aldus het roerblad 2 in de gewenste positie worden 25 verdraaid.The upper end of the stirring shaft 7 is connected to the control machine 8 and the lower end thereof is connected to the force introduction 9 in the stirring blade 2. The stirring blade 2 can thus be turned into the desired position by means of the steering machine 8.

Aan de achterzijde van het roerblad 2 is het trimblad 10 draaibaar rond de as 11 opgehangen. Aan de as 11 is een hefboom 12 verbonden. Deze hefboom 12 is via de bedieningsstang 13 gekoppeld met het excenter 14 dat vast is bevestigd aan de roerschacht 5. Deze bedieningsmiddelen 12-14 van het trimblad 10 bevinden zich 30 grotendeels in de torpedovormige verdikking 15 die zich ongeveer in het midden van de hoogte van het roerblad 2 bevindt.At the rear of the rudder blade 2, the trimming blade 10 is rotatably suspended about the axis 11. A lever 12 is connected to the shaft 11. This lever 12 is coupled via the operating rod 13 to the eccentric 14 which is fixedly attached to the rudder shaft 5. These operating means 12-14 of the trimming blade 10 are largely located in the torpedo-shaped thickening 15 which is approximately in the middle of the height of the rudder blade 2 is located.

In figuur 1 is tevens de schroef 16 weergegeven. Deze schroef 16 bezit een schroefhaaf 17 en schroefbladen 18. De schroefiiaaf bevindt zich op hetzelfde niveau 4 als de verdikking 15 van het roerblad 2, zodanig dat de prestaties van de combinatie bestaande uit schroef 16 en roer 1 zo gunstig mogelijk zijn.Figure 1 also shows the screw 16. This screw 16 has a screw hub 17 and screw blades 18. The screw hub is at the same level 4 as the thickening 15 of the rudder blade 2, such that the performance of the combination consisting of screw 16 and rudder 1 is as favorable as possible.

In de doorsnede van figuur 2 is de uitvoering van de bedieningsinrichting 12-14 van het trimvlak 10 weergegeven voor verschillende hoekstanden. Het trimvlak 10 5 heeft als gevolg van deze uitvoering een grotere hoekuitslag dan het roerblad 2, en versterkt aldus de werking van het roer in grote mate. De bedieningsinrichting 12-14 van het trimblad 10 bevindt zich in de torpedovormige verdikking 15 welk is uitgelijnd ten opzichte van de schroefnaaf 17, zodanig dat de verdikking 15 nauwelijks stromingsverliezen oplevert. De verdikking 15 steekt uit ten opzichte van de 10 langszijden van het roerblad 2, en zet zich bij 19 voort in het trimblad 10.In the section of Figure 2 the embodiment of the operating device 12-14 of the trimming surface 10 is shown for different angular positions. As a result of this embodiment, the trimming surface 10 has a greater angle of deflection than the rudder blade 2, and thus greatly enhances the action of the rudder. The operating device 12-14 of the trimming blade 10 is located in the torpedo-shaped thickening 15 which is aligned with respect to the screw hub 17, such that the thickening 15 hardly produces any flow losses. The thickening 15 protrudes with respect to the 10 longitudinal sides of the rudder blade 2, and continues at 19 in the trimming blade 10.

Claims

An assembly for propelling and steering a vessel, comprising a propeller (16) and a rudder (1) located in the flow coming from the propeller (16), which rudder (1) has a rudder blade (2), includes a trimming blade (10) pivotally suspended from the rudder blade (2) and operating devices (7, 8; 12-14) for the rudder blade (2) and the trimming blade (10), characterized in that the rudder blade (2) is at the height of the screw hub (17) has a thickening (15) in which at least a part of the operating device (12-14) of the trimming blade (10) is received. 10

An assembly according to claim 1, wherein the operating device (12-14) for the trimming blade (10) comprises a lever (12) connected to the axis of rotation (11) of the trimming blade (10) and an operating rod (13) coupled to the free end of the lever (12). 15

An assembly according to claim 2, wherein the rudder (1) comprises a rudder shaft (5) which is attached to the hull (6) of the vessel and relative to which the rudder blade (2) is rotatably suspended, a rudder axle (7) extending through the stirrer shaft (5), which stirrer shaft (7) is attached at the lower end to the stirrer blade (2), the stirrer shaft (5) continuing into the interior of the stirrer blade (2) and the operating rod (2) 13) of the trimming blade (10) is eccentrically coupled to the stirrer shaft (5).

4. Assembly as claimed in claim 3, wherein the stirring shaft (7) is rotatably supported relative to the stirring shaft (5) by means of an upper bearing (3) on the upper side of the stirring shaft (5) and a lower bearing (4) near the lower side of the stirring shaft (5).

An assembly according to any one of the preceding claims, wherein the lower bearing (4) is located at the height of the bulge (15). 30

An assembly according to any one of the preceding claims, wherein the bulge (15) comprises a streamlined body.

An assembly according to claim 6, wherein the streamlined body (15) extends into the trimming blade (10).

Assembly as claimed in any of the foregoing claims, wherein the thickening (15) is torpedo-shaped.

An assembly according to any one of the preceding claims, wherein the bulge (15) protrudes from the longitudinal sides of the rudder blade (2).

An assembly according to any one of the preceding claims, wherein the curvature of the rudder blade (2) on one side of the bulge (15) thereof is opposite to the curvature of the rudder blade (2) on the other side of the bulge, which curvatures are aligned with the direction of rotation of the screw (16).

11. Rudder (1) for an assembly according to any one of the preceding claims, comprising a rudder blade (2), a rudder shaft (5) which can be attached to the hull (6) of the ship, a rudder shaft (7) extending through the agitator shaft (5) and rotatably suspended by means of bearings (3, 4) in the agitator shaft (5), which agitator shaft (7) is attached at its lower end to the agitator blade (2), rotatably to the agitator blade (2) 20 trimming blade (10) and an operating mechanism (12-14) of the trimming blade (10) coupled to the rudder shaft (5), which rudder shaft (5) extends into the interior of the rudder blade (2), with the characterized in that the rudder blade (2) has a thickening (15) that is located between the upper end and the lower end of the rudder and in which the operating mechanism (12-14) of the trimming blade (10) is accommodated. 25

The rudder (1) according to claim 11, wherein the curvature of the rudder blade (2) on one side of the bulge (15) thereof is opposite to the curvature of the rudder blade (2 on the other side of the bulge).