NO148104B - Ror for vannfartoey og flytende innretninger. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører et ror for vannfartøy og flytende innretninger .

Et ror er vanligvis et forskyvningsorgan som er montert alene eller i et større antall på en stevn og som, med eller uten propellvirkning, tilveiebringer den rorkraft som er nødvendig for å styre fartøyet, når roret er innstilt i en rorvinkel. Styreanordinger som er montert foran på skip og eksempelvis

på benene til boreplattformer eller på flottørene til halvt neddykkbare fartøyer o.lign. skal her også innbefattes under begrepet ror.

Vannfartøy og flytende innretninger er stasjonære eller bevegbare deplassementlegemer og- konstruksjoner, offshore platt-former og boreplattformer. Slepende eller skjøvede fartøyer, eksempelvis transportpontonger, lektere og flytedokker er og-så innretninger som går under begrepet vannfartøyer og flytende innnretninger.

Det er kjent at omtrent 2/3 av rorvirkningen tilveiebringes på sugesiden og omtrent 1/3 på trykksiden. Avhengig av sidefor-holdet til roret og dets arrangement på innsiden eller utsiden av slippstrømmen, vil strømningsadskillelse finne sted på sugesiden ved en rorvinkel på mellom 15° og 35°. For å bøte på dette har man for luftfartøy benyttet spalter. I vannet, hvor roret må virke på begge sider, har inn- og utkoblbare drevne rotorer vist seg å virke tilfredsstillende. Slike rotorer plasseres enten i rorets forkant eller i bøyene i flerdelte ror. Driv-kraften for slike roterer er meget liten sammenlignet med den virkning som kan oppnås. Trykksidevirkningen til et skipsror kan forbedres ved hjelp av finner montert på rorets bakre kant på en slik måte at de kan styres eller drives.

Det er kjent rortyper hvor rorets bøyemoment adskilles fra rorstammemomentet. Eksempler her er finneror og halvbalanseror. En kjent roropplagring innbefatter en hul aksel som opp-tar bøyemomentet, og en massiv aksel som går konsentrisk i den

hule aksel og overfører rormomentet.

Man har bare en begrenset lateralflate til rådighet for skips-roret. Høyden begrenses av stevnlinjen over roret og av opp-rettholdelsen av en minsteavstand.ved bunnen. Rorets dimen-sjon i siderisslengden begrenses av skipets bakre avslutning og av den nødvendige minsteklaring mot propellen, samt av den uønskede hydrodynamiske virkning ved lange ror på rorkraft-gradienten som en funksjon av rorvinkelen. For å øke rorkraft-en har man således ikke alltid mulighet for å bare øke lateralflaten eller sideflaten. Dessuten vil en slik øking medføre en øking av motstanden, man får øket stålvekt og økede ror-momenter. Fremdriftskarakteristikken vil også lide som følge av at profiltykkelsen nødvendigvis må økes ved en øking av rorets sideflate.

Hensikten med oppfinnelsen er å tilveiebringe et ror for vann-fartøy, særlig for tore til moderat store vannfartøy og flytende innretninger, hvilket ror kan virke som et vanlig enkelt-blads ror ved konvensjonelle hastigheter og om nødvendig, eksempelvis ved redusert fart i farlige områder og i trange farvann, kan omdannes til et høyeffektror med en øket virkning på trykksiden og med påvirkning av sugesiden, ved akti-vering av rorelementer.

For å oppnå dette foreslås det et ror som ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved de trekk som fremgår av patentkrav 1.

Fordelen med det nye ror ifølge oppfinnelsen er at roret kan forsynes med elementer som er drevne og inn- og utkoblbare innenifra. Disse ekstra aktiverbare elementer består av rotorer for styring av sugesiden og av finner for øking av virk-ningen på trykksiden. Dette høyeffektror krever ingen spesi-ell forsterkning av rorfestet eller av skipet, fordi det kan benyttes som et vanlig ror ved normale hastigheter. Når man følger en kurs vil det være mulig å styre utelukkende ved hjelp av finnen, med hovedroret sperret og virkende som et stevnbord, hvilket i vesentlig grad vil øke kursstabiliteten. Bare ved lavere hastigheter, når rorvirkningen avtar på en i og for seg kjent på, aktiveres rotoren og finne, slik at man får full virkning av høyeffektroret. Er hovedroret blokkert, kan den drevne finne benyttes som nødror. Dersom det blokkerte hovedror ikke befinner seg i midtskipsstillingen, kan man i det minste delvist motvirke den uønskede rorvirkning, ved å dreie rotoren i motsatt retning, for derved å lette styringen ved hjelp av finnen. En meget stor rorvinkel, på mer enn 35°

har vist seg å være meget fordelaktig.

Det nye ror representerer således en betydelig forbedring sammenlignet med de kjente rorarrangementer. Primært bidrar roret til mestring av farlige situasjoner og til å unngå følg-ene av uhell i sjøen. Som kjent kan mange uhell føres tilbake til manglende eller gal rorvirkning.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere under henvisning til tegningene, hvor: Fig. 1 viser et horisontalsnitt gjennom et ror som innbefatter et rorblad med en finne og en rotor montert i rorblad-ets forkant,

fig. 2 viser et horisontalsnitt gjennom et ror som innbefatter et rorblad med en finne og med en ledestamme foran rorbladet, samt med en rotor montert mellom ledestammen og rorbladet,

fig. 3 viser et horisontalsnitt gjennom et ror som innbefatter en ledestamme, et rorblad og en'finne, med en rotor mellom ledestammen og rorbladet og en annen rotor anordnet mellom rorbladet og finnen,

fig. 4 viser et horisontalsnitt gjennom et ror som innbefatter et rorblad med en finne, idet en rotor er montert mellom rorbladet og finnen,

fig. 5 viser et balanseror med finne og med en rotor montert

på den fremre kant,

fig. 6 viser et halvbalanseror med en rotor ved den fremre

kant og med en finne i akterkanten.

De delvist balanserte ror i fig. 1 og 4 kan være utformet som spaderor eller halvbalanseror (fig. 5 og 6). Rorets lateralflate kan være rektangulær med den viste konstante pro-fil, men kan også ha en utførelse med skråvinkel, med pro-filen utført med varierende tykkelse som en funksjon av len-gdeforandringen. Det er også mulig å ha avrundet akterkant i vertikalretningen.

I fig. 1-4 er vannstrømmen i forhold til roret antydet med pilene X.

Fig. 2 og 3 viser ubalanseror festet til en fast komponent. Dersom disse komponenter er utført slik at de er frittståen-de og profiltert (som vist), benevner man slike ror som finneror. Er komponenten rorstevnen på et skip eller en fast konstruksjon på en borerigg, plattform eller en flytende inn-retning el.lign., så taler man om et stevneror. Disse rortyper kan også være rektangulære eller utført med skråvinkel i lateralflaten, eller de kan være avrundet ved sine akterkan-ter i høyden.

Som vist i fig. 1-4 består roret av et rorblad hvortil det er festet en finne som kan svinge frem og tilbake. Finnen kan påvirkes innenifra.

I fig. 1 er rorbladet betegnet med 11 og finnen er betegnet med 12. For å bedre sugesidestrømningen for det delvist balanserte ror i fig. 1 er det i rorets forkant anordnet en drevet roror 15 (fig. 5). Dersom roret er et halvbalanseror (fig, 6), så er rotoren bare montert i den bevegbare nedre del av' rorets fremre kant.

For å bedre strømningsavbøyningen i utførelsen i fig. 3 og 4 er det mellom rorbladene 31 eller 41 og tilhørende finner 32 eller 42 anordnet drivbare, innenifra inn- og utkoblbare rotorer 33 og 43. En slik rotor løper i den viste rotasjonsretning når roret er stilt som vist i forhold til strømnings-retningen. Er roret stilt i den andre retningen så endrer man rotorens rotasjonsretning tilsvarende.

I fig. 2 og 3 er rorbladene 21, 31 tilknyttet en ledestamme eller en fast komponent 24, 34 i fremre kant. En rotor 25, 35 er montert mellom rorbladet 21, 31 og ledestammen eller den faste komponent 24, 34. Rotasjonsretningen for disse rotorer er valgt i samsvar med innstillingen av roret i forhold til vannstrømmen, på samme måte som for de ovenfornevnte bakre rotorer 33, 43. På sugesiden beveger rotorflaten seg i vann-strømretningen.

Såvel rotorer som finner kan drives og koples inn og ut ved hjelp av i og for seg kjente mekanismer. De nødvendige innretninger for dette formål kan monteres inne i rorbladet og inne i finnen, og også inne i rotoren. Finnevinkelen, finne-lengden og rotorhastigheten tilpasses innsatsforholdene ut i fra hydrodynamiske betraktninger.

Samtlige rorelementer kan styres automatisk.

Claims (3)

1. Ror for vannfartøy og flytende innretninger med en uavhengig av rorbladet svingbar finne, karakterisert ved minst ett som en i og for seg kjent rotor (15,25, 35, 45) utformet, aktivert element anordnet på for-kanten til hovedroret (11) og/eller mellom dette (41) og finnen (42) eller mellom hovedroret (21,33) og en foran dette plassert, i og for seg kjent fast konstruksjon, så som en ledestamme (24, 34) og ved at hver rotor (15, 25, 35, 33, 43) roterer i avhengighet av hovedrorets innstilling i forhold til strømningsretningen, således at rotorflaten på sugesiden beveger seg i strømningsretningen.

2. Ror ifølge krav 1,karakterisert ved at ved halvbalanseror er rotoren (15) montert i den bevegbare nedre del av rorets fremre kant.

3. Ror ifølge krav 1,karakterisert ved at en ytterligere rotor (33) er montert mellom rorbladet (31) og finnen (32) .