專利名稱：具有平衡塊的馬格努斯轉(zhuǎn)子和用于平衡旋轉(zhuǎn)體的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于利用馬格努斯效應(yīng)將風(fēng)力轉(zhuǎn)化成推進(jìn)力的、具有旋轉(zhuǎn)體的馬格努斯轉(zhuǎn)子，以及一種用于平衡所述旋轉(zhuǎn)體的方法。
背景技術(shù)：
也稱作弗萊特納轉(zhuǎn)子或帆轉(zhuǎn)子的馬格努斯轉(zhuǎn)子或類似的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的旋轉(zhuǎn)體圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸線旋轉(zhuǎn)、進(jìn)而利用馬格努斯效應(yīng)將空氣流動(dòng)、尤其是將風(fēng)轉(zhuǎn)化成幾乎橫向于空氣流動(dòng)的力，所述力能夠用作為推進(jìn)力。在馬格努斯轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)中，尤其是在大的馬格努斯轉(zhuǎn)子中，能夠通過(guò)不對(duì)稱的質(zhì)量分布出現(xiàn)不平衡。由于不平衡出現(xiàn)振動(dòng)，所述振動(dòng)能夠?qū)︸R格努斯轉(zhuǎn)子的運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性造成干擾并且導(dǎo)致支承件的增加的磨損或者甚至導(dǎo)致毀壞。在尤其是具有剛性轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的剛性的旋轉(zhuǎn)體中，也就是在工作轉(zhuǎn)速的范圍中僅出現(xiàn)可忽略的小的變形、使得旋轉(zhuǎn)體幾乎表現(xiàn)為如同理想的剛性體的旋轉(zhuǎn)體中，在兩個(gè)平面中甚至僅在一個(gè)平面中的平衡、即簡(jiǎn)單的平衡是足夠的。在此，平面垂直于旋轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線地處于沿轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的軸向方向的預(yù)設(shè)位置上并且由旋轉(zhuǎn)體的圓周限定。但是，如果帆轉(zhuǎn)子在軸向方向上太大，使得不能夠理想地以剛性體為基礎(chǔ)，那么簡(jiǎn)單的平衡不再足以實(shí)現(xiàn)沒(méi)有不平衡的穩(wěn)定的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)。作為概括的現(xiàn)有技術(shù)參考文獻(xiàn)DE102006025732A1和DE29818774U1。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于消除、至少是減輕上述問(wèn)題中的至少一個(gè)。尤其應(yīng)實(shí)現(xiàn)在馬格努斯轉(zhuǎn)子中對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)不平衡進(jìn)行平衡。為了實(shí)現(xiàn)所述目的，根據(jù)本發(fā)明提出根據(jù)權(quán)利要求1所述的馬格努斯轉(zhuǎn)子以及根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法。有利的改進(jìn)形式也在從屬權(quán)利要求中描述。根據(jù)本發(fā)明的馬格努斯轉(zhuǎn)子用于利用馬格努斯效應(yīng)將風(fēng)力轉(zhuǎn)化成推進(jìn)力。所述馬格努斯轉(zhuǎn)子具有準(zhǔn)備好旋轉(zhuǎn)且關(guān)于轉(zhuǎn)動(dòng)軸線旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的旋轉(zhuǎn)體以及支承有旋轉(zhuǎn)體的承載體并且構(gòu)造為圓柱形。所述形狀實(shí)現(xiàn)了均勻的風(fēng)入流并且在生產(chǎn)技術(shù)方面是有利的。此外，旋轉(zhuǎn)體具有對(duì)其進(jìn)行加固的機(jī)構(gòu)，在下文中稱作加固機(jī)構(gòu)。旋轉(zhuǎn)體準(zhǔn)備好在垂直于轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的至少兩個(gè)在軸向方向上相互間隔的平面中在預(yù)設(shè)的部位容納平衡塊。預(yù)設(shè)的部位在此在所述平面中處于沿旋轉(zhuǎn)體的周向方向的不同位置上。也就是說(shuō)，在為360°的圓形周邊中，例如在平面中從0°至360°的間距為10°的每個(gè)部位能夠準(zhǔn)備好用于容納平衡塊。也就是說(shuō)，平衡在三維中進(jìn)行。重力塊在這種預(yù)設(shè)部位上的安裝用于對(duì)旋轉(zhuǎn)體進(jìn)行平衡。在此，在不再能夠以剛性體為基礎(chǔ)的旋轉(zhuǎn)體中、例如在馬格努斯轉(zhuǎn)子中，至少兩個(gè)沿轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的軸向方向的平面是必要的，以便抵抗由不平衡引起的變形。替選地，旋轉(zhuǎn)體具有重量體，例如能夠經(jīng)由孔從所述重量體中取出質(zhì)量。
優(yōu)選地，處于馬格努斯轉(zhuǎn)子的豎直的上端部上的端部盤也準(zhǔn)備用于平衡。在端部盤上由于大的杠桿臂、例如由于馬格努斯轉(zhuǎn)子的高于25米的高度而出現(xiàn)大的彎曲力矩，所述彎曲力矩對(duì)馬格努斯轉(zhuǎn)子的運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性造成干擾。馬格努斯轉(zhuǎn)子的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施形式在于，在至少兩個(gè)加固機(jī)構(gòu)上安裝平衡塊。為了在出現(xiàn)特性形式的部位上執(zhí)行精確的平衡提出:在轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的軸向方向上、例如以相互間為一米的均勻的間距設(shè)有加固機(jī)構(gòu)。優(yōu)選的間距為0.5至2米，尤其為0.8至1.5米。替選地，加固機(jī)構(gòu)的間距也能夠沿轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的軸向方向不均勻地分布。優(yōu)選的間距為在旋轉(zhuǎn)體的一個(gè)端部上的0.8米沿軸向方向增大到在旋轉(zhuǎn)體的另一個(gè)端部上的1.5米。在另一個(gè)有利的實(shí)施形式中，馬格努斯轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)體和/或承載體是能夠從內(nèi)部觸及的。因此，馬格努斯轉(zhuǎn)子的內(nèi)部空間可容易地接近，例如用于對(duì)不平衡量進(jìn)行檢測(cè)和/或隨后使其平衡。對(duì)能夠安裝或移除平衡塊的各個(gè)位置的接近例如能夠經(jīng)由梯子和平臺(tái)實(shí)現(xiàn)。優(yōu)選地設(shè)有承載體，所述承載體至少部分地處于旋轉(zhuǎn)體的內(nèi)部中并且具有開(kāi)口，通過(guò)所述開(kāi)口服務(wù)人員能夠從承載體向外抓到加固機(jī)構(gòu)中的至少一個(gè)。例如也能夠在轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的軸向方向上以有規(guī)律的間隔來(lái)施加開(kāi)口，其中開(kāi)口的數(shù)量根據(jù)需要進(jìn)行匹配。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施形式中，開(kāi)口經(jīng)由蓋板關(guān)閉。蓋板例如能夠經(jīng)由螺接安裝、進(jìn)而在需要時(shí)也能夠被移除。這具有下述優(yōu)點(diǎn)，在馬格努斯轉(zhuǎn)子運(yùn)行時(shí)，例如對(duì)服務(wù)人員不由于開(kāi)口而造成安全風(fēng)險(xiǎn)，但是，盡管如此，在需要時(shí)能夠從承載體向外抓到加固元件上，以用于安裝平衡塊。優(yōu)選地，加固機(jī)構(gòu)處于旋轉(zhuǎn)體的內(nèi)側(cè)上，并且分別在周向方向上延伸。所述加固機(jī)構(gòu)尤其構(gòu)成為肋骨和/或環(huán)形的接板。此外，有利的是，加固機(jī)構(gòu)圍繞整個(gè)圓周以有規(guī)律的間隔具有凹部、孔和/或凸部。因此，例如能夠在旋轉(zhuǎn)體的平面中的不同的預(yù)設(shè)位置處、分別在這種凹部或這種凸部的區(qū)域中將平衡塊安裝在加固機(jī)構(gòu)上。優(yōu)選地，以IOcm的間隔來(lái)施加凹部、孔和/或凸部。在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施形式中，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)設(shè)置在承載體的內(nèi)部中。在此，有利的是，保護(hù)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)不受到例如為風(fēng)和雨的天氣影響，進(jìn)而不僅材料受到保護(hù)、而且維護(hù)工作是與天氣無(wú)關(guān)的?；谒鲴R格努斯轉(zhuǎn)子，根據(jù)本發(fā)明提出一種用于進(jìn)行平衡的方法。在此，為了檢測(cè)不平衡量首先經(jīng)由驅(qū)動(dòng)馬達(dá)來(lái)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)體。在此有利的是，使旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)是馬格努斯轉(zhuǎn)子的固定組件、進(jìn)而例如也能夠在工作狀態(tài)中用于檢測(cè)不平衡量。此外，不需要附加的單獨(dú)的用于使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置。替選地，旋轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)動(dòng)和不平衡量的檢測(cè)也能夠在陸地上的帆轉(zhuǎn)子停放處進(jìn)行。在此，在垂直于旋轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的至少兩個(gè)軸向錯(cuò)開(kāi)的平面中檢測(cè)馬格努斯轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)體的不平衡量，在下文中將所述平面稱作均衡平面。優(yōu)選地，經(jīng)由例如在每個(gè)平面中安裝的應(yīng)變儀來(lái)檢測(cè)不平衡量。在此有利的是，能夠應(yīng)用已經(jīng)存在的應(yīng)變儀，所述應(yīng)變儀持久地安裝在旋轉(zhuǎn)體上，例如以便測(cè)量推進(jìn)力。在對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行評(píng)估之后，將平衡塊安裝到加固機(jī)構(gòu)上、或換言之安裝到各個(gè)平面中的預(yù)設(shè)部位上和/或?qū)⑵胶鈮K移除以用于抑制不平衡。由此能夠?qū)崿F(xiàn)非常精確的平衡。根據(jù)確定的所需要的均衡平面的數(shù)量以及在旋轉(zhuǎn)體的圓周上在所述平面中的位置的數(shù)量，能夠進(jìn)行將平衡塊安裝在各個(gè)需要的位置上和/或?qū)⑺銎胶鈮K移除。優(yōu)選地，將平衡塊安裝在與不平衡量對(duì)置的側(cè)上、也就是說(shuō)以相對(duì)于所檢測(cè)的不平衡量為180°的角度安裝。優(yōu)選地，在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)也檢測(cè)端部盤的不平衡量并且隨后通過(guò)安裝和/或移除平衡塊來(lái)進(jìn)行平衡。優(yōu)選地，能夠通過(guò)承載體的開(kāi)口將平衡塊安裝在加固機(jī)構(gòu)上或從加固機(jī)構(gòu)上移除。優(yōu)選地，承載體是可觸及的并且支承旋轉(zhuǎn)體。優(yōu)選地，在所述承載體上存在開(kāi)口。因此，確保了對(duì)下述部位的容易的可接近性，在所述部位上必須安裝和/或移除平衡塊。此外，在存在有開(kāi)口的每個(gè)部位上的安裝或移除是可行的。為了移除，重量體例如能夠通過(guò)鉆孔、打磨或銑削來(lái)去除。替選地，在能夠解除的連接例如在借助于螺釘?shù)倪B接的情況下，能夠拆除重量體。 優(yōu)選地，平衡塊分別借助于螺釘固定。在安裝平衡塊時(shí)的另一個(gè)操作方法例如為夾緊和/或借助于磁力或借助于粘接劑的固定。優(yōu)選地，設(shè)置為垂直于旋轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的在軸向上相互間隔的平面的數(shù)量經(jīng)由各個(gè)彎曲特性形式來(lái)確定，其中在所述平面中安裝或移除平衡塊，所述各個(gè)彎曲特性形式在低于工作轉(zhuǎn)速的預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)速中出現(xiàn)。如果出現(xiàn)多個(gè)彎曲特性形式，那么在安裝和/或移除平衡塊的平面的數(shù)量中對(duì)低于工作轉(zhuǎn)速的所出現(xiàn)的最高轉(zhuǎn)速的彎曲特性形式的程度進(jìn)行考慮。因此，如果例如在低于工作轉(zhuǎn)速的最高轉(zhuǎn)速中出現(xiàn)第十彎曲特性形式，那么在平面的數(shù)量中對(duì)所述第十彎曲特性形式進(jìn)行考慮，也就是設(shè)有至少十個(gè)均衡平面。相反地，例如僅出現(xiàn)三個(gè)彎曲特性形式，那么也僅注意這三個(gè)彎曲特性形式。用于確定彎曲特性形式的數(shù)量的所出現(xiàn)的最高轉(zhuǎn)速例如處于工作轉(zhuǎn)速的60%到100%的范圍中。優(yōu)選地，使用從工作轉(zhuǎn)速的80%到95%的范圍。所述范圍例如在工作轉(zhuǎn)速為 300U/min 時(shí)處于 240U/min 到 285U/min。在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施形式中，對(duì)于η個(gè)彎曲特性形式，在設(shè)置為垂直于旋轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的ο個(gè)軸向相互間隔的平面中安裝m個(gè)平衡塊。在此，11、!11和0是大于I的整數(shù)。有利地，能夠?qū)傂缘男D(zhuǎn)體進(jìn)行附加的平衡。在此，平衡在另外兩個(gè)這樣的平面中進(jìn)行。因此，對(duì)于η個(gè)彎曲特性形式，在0+2個(gè)平面中安裝m+2個(gè)平衡塊。在此，有利的是，在對(duì)剛性的旋轉(zhuǎn)體進(jìn)行附加的平衡時(shí)，即使在低轉(zhuǎn)速時(shí)也實(shí)現(xiàn)了驅(qū)動(dòng)裝置的平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，能夠例如在出現(xiàn)十個(gè)彎曲特性形式時(shí)使用十個(gè)或十二個(gè)平衡塊，在例如出現(xiàn)三個(gè)彎曲特性形式時(shí)能夠使用三個(gè)或五個(gè)平衡塊。優(yōu)選地，馬格努斯轉(zhuǎn)子具有一個(gè)或多個(gè)在上文中結(jié)合對(duì)方法的闡明所描述的特征。雖然馬格努斯轉(zhuǎn)子的大小和重量，馬格努斯轉(zhuǎn)子上的這種平衡引起了非常精確的平衡、即精細(xì)平衡，因?yàn)槔缣峁┚馄矫娴睦碚摯_定的數(shù)量并且平衡塊在需要的位置上的安裝和/或移除能夠容易地實(shí)施。有利的是，對(duì)船應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的馬格努斯轉(zhuǎn)子。對(duì)此，下述船尤其適合，在所述船中應(yīng)用至少一個(gè)具有豎直的旋轉(zhuǎn)體的馬格努斯轉(zhuǎn)子，并且所述馬格努斯轉(zhuǎn)子能夠用作主驅(qū)動(dòng)裝置或輔助驅(qū)動(dòng)裝置。


在下文中根據(jù)附圖示例性地闡明本發(fā)明。圖1示出根據(jù)本發(fā)明的馬格努斯轉(zhuǎn)子的剖面圖的示意前視圖。圖2示出具有平衡塊的馬格努斯轉(zhuǎn)子的示意剖面圖。圖3示出從內(nèi)部觀察的旋轉(zhuǎn)體。圖4示出具有四個(gè)馬格努斯轉(zhuǎn)子的船的示意圖。圖5不意地不出馬格努斯轉(zhuǎn)子中的應(yīng)變儀的布置方式。
具體實(shí)施例方式圖1示出優(yōu)選的馬格努斯轉(zhuǎn)子1，所述馬格努斯轉(zhuǎn)子具有帶有圓柱形的形狀的旋轉(zhuǎn)體2。根據(jù)圖1，馬格努斯轉(zhuǎn)子I具有準(zhǔn)備好旋轉(zhuǎn)且關(guān)于轉(zhuǎn)動(dòng)軸線旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的旋轉(zhuǎn)體2，所述旋轉(zhuǎn)體通過(guò)承載體3支承。旋轉(zhuǎn)體2是圓柱形的空心體，所述空心體豎直地處于平面9上，所述平面是船的一部分并且在下文中稱為船平面。在旋轉(zhuǎn)體2的內(nèi)側(cè)上示出肋骨6，所述肋骨用作用于加固旋轉(zhuǎn)體2的加固機(jī)構(gòu)。所述肋骨在旋轉(zhuǎn)體2的周向方向上延伸。附加地，肋骨6用于容納平衡塊。肋骨6對(duì)此在周向方向上以有規(guī)律的間距設(shè)有凹部、孔和/或凸部。例如螺釘能夠用于將平衡塊與肋骨6連接。肋骨6在關(guān)于轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的軸向方向上以確定的相互間的間距在整個(gè)圓周上延伸。肋骨6的間距在此構(gòu)造成在鄰近于平面9的部段中較小、在遠(yuǎn)側(cè)的部段中較大。因此，旋轉(zhuǎn)體2的剛性在鄰近于平面9的部段中比在遠(yuǎn)側(cè)的部段中更高。 旋轉(zhuǎn)體2的內(nèi)部中的承載體3具有支承件11，所述支承件將馬格努斯轉(zhuǎn)子2支承在承載體3上。在此，支承件11能夠構(gòu)成為滾子支承件、滾珠支承件或滾動(dòng)支承件。根據(jù)圖1，在平面12中在外周上安裝導(dǎo)向滾動(dòng)件13，所述平面12沿旋轉(zhuǎn)體2的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的軸向方向以特定的間距處于船平面9之上。導(dǎo)向滾動(dòng)件13貼靠在旋轉(zhuǎn)體2上并且在旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中引導(dǎo)旋轉(zhuǎn)體。在圖1中示出承載體3的可觸及的內(nèi)部空間?？煽闯鲇糜诖┻^(guò)承載體3觸及旋轉(zhuǎn)體2的開(kāi)口 5。所述開(kāi)口能夠經(jīng)由蓋板10關(guān)閉，由此開(kāi)口 5在工作狀態(tài)下不對(duì)服務(wù)人員造成危險(xiǎn)。附加地，示出梯子7和平臺(tái)8，經(jīng)由所述梯子和平臺(tái)，例如服務(wù)人員能夠到達(dá)旋轉(zhuǎn)體2的不同的平面中。開(kāi)口 5此外能夠用作通風(fēng)開(kāi)口。對(duì)此，蓋板10有利地構(gòu)造成格柵等。此外，根據(jù)圖1示出端板15，所述端板處于旋轉(zhuǎn)體2的上端部上。在此，端板例如能夠處于高于25米的高度中。圖2示出馬格努斯轉(zhuǎn)子100的示意圖，所述馬格努斯轉(zhuǎn)子包括圓柱形的旋轉(zhuǎn)體102、加固機(jī)構(gòu)106、上部的和下部的支承件113、114以及轉(zhuǎn)動(dòng)軸線110。旋轉(zhuǎn)體102豎直地處于平面115上并且在上端部和下部端部上支承在相應(yīng)的支承件113、114上，其中所述平面優(yōu)選是船的一部分。旋轉(zhuǎn)體102能夠圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸線110進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)并且具有加固機(jī)構(gòu)106，所述加固機(jī)構(gòu)用于加固旋轉(zhuǎn)體102并且能夠準(zhǔn)備好用于容納平衡塊111。在根據(jù)圖2的加固機(jī)構(gòu)106上總計(jì)安裝有四個(gè)平衡塊111。平衡塊111在不同的平面中在旋轉(zhuǎn)體102的不同的周向位置上安裝在加固機(jī)構(gòu)106上。所述平衡塊具有不同的大小并且能夠例如附加地在重量方面有所不同，以便根據(jù)所測(cè)定的不平衡量的大小和位置來(lái)使用。所述不平衡量能夠由于旋轉(zhuǎn)體102上的非對(duì)稱的質(zhì)量分布而出現(xiàn)。在彈性的旋轉(zhuǎn)體中，不平衡造成具有相應(yīng)的彎曲特性形式的彎曲振動(dòng)，所述彎曲特性形式與馬格努斯轉(zhuǎn)子100的轉(zhuǎn)速相關(guān)。示例性地，在圖2中示出具有兩個(gè)彎曲特性形式116和117的彎曲線112，所述彎曲線示出由不平衡引起的振動(dòng)在旋轉(zhuǎn)體102上的影響。為了更好的觀察，放大地示出振動(dòng)的程度。彎曲線112不再與轉(zhuǎn)動(dòng)軸線110同時(shí)出現(xiàn)。為了避免由不平衡引起的彎曲，將平衡塊111安裝在旋轉(zhuǎn)體102的加固機(jī)構(gòu)106上，替選地或補(bǔ)充地能夠?qū)⒅亓矿w移除。總計(jì)示出了在垂直于旋轉(zhuǎn)體102的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線110的四個(gè)平面中的四個(gè)平衡塊111。因此，例如能夠考慮到垂直于驅(qū)動(dòng)裝置100的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線110的另外兩個(gè)平面中的剛性體的平衡。借助于剛性體平衡，即使在低轉(zhuǎn)速時(shí)也實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)裝置100的平穩(wěn)的運(yùn)行。在沒(méi)有剛性體平衡的情況下，旋轉(zhuǎn)體102針對(duì)兩個(gè)彎曲特性形式僅需要兩個(gè)平衡塊 111。根據(jù)圖3由內(nèi)向外地示出根據(jù)本發(fā)明的馬格努斯轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)體202。可看出旋轉(zhuǎn)體202、肋骨206和肋骨206中的孔218。在馬格努斯轉(zhuǎn)子的處于承載體之上的部分中示出旋轉(zhuǎn)體202，在所述承載體上支承旋轉(zhuǎn)體202。肋骨206在垂直于旋轉(zhuǎn)體202的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的相互軸向間隔開(kāi)的平面219中在不同的周向位置上設(shè)有孔218，以便在預(yù)設(shè)的部位上安裝平衡塊。孔的間距相互設(shè)置成在周向方向上是有規(guī)律的并且例如能夠分別為IOcm大。平面219能夠具有相同的或也不同的彼此間的軸向間距。肋骨206的各個(gè)平面219能夠?qū)崿F(xiàn)成用于例如經(jīng)由梯子安裝和/或移除平衡塊。根據(jù)圖4示出具有四個(gè)馬格努斯轉(zhuǎn)子301的船300。在此，馬格努斯轉(zhuǎn)子301豎直地處于船300的甲板309上并且用作主驅(qū)動(dòng)裝置或輔助驅(qū)動(dòng)裝置。根據(jù)圖5，馬格努斯轉(zhuǎn)子401在旋轉(zhuǎn)體408之內(nèi)具有承載體404。在承載體404的內(nèi)部面407上設(shè)置有作為測(cè)量設(shè)備的一部分的第一應(yīng)變傳感器409和第二應(yīng)變傳感器411。測(cè)量設(shè)備構(gòu)成為通過(guò)作用到旋轉(zhuǎn)體408上的力來(lái)確定由基本上徑向的力負(fù)載產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子容納部的彎曲應(yīng)力。測(cè)量設(shè)備具有兩個(gè)應(yīng)變傳感器409、411，所述兩個(gè)應(yīng)變傳感器在本實(shí)施例中設(shè)置為相互間隔90°的角度a。從承載體404的中點(diǎn)看去，第一應(yīng)變傳感器409處于第一軸線413上。第一軸線413以相對(duì)船的縱軸線為β的角度延伸。在一個(gè)尤其優(yōu)選的實(shí)施形式中，角度β=0°。從承載體404的中點(diǎn)看去，第二應(yīng)變傳感器411沿著第二軸線417設(shè)置在承載體404的內(nèi)部面407上。在一個(gè)尤其優(yōu)選的實(shí)施形式中，第一軸線413和第二軸線417之間的角度為α=90°。第一應(yīng)變傳感器409借助于信號(hào)導(dǎo)線419與數(shù)據(jù)處理設(shè)備423連接。第二應(yīng)變傳感器411借助于第二信號(hào)導(dǎo)線421與數(shù)據(jù)處理設(shè)備423連接。數(shù)據(jù)處理設(shè)備423借助于第三信號(hào)導(dǎo)線425與顯示設(shè)備427連接。顯示設(shè)備427構(gòu)成為顯示由于不平衡而作用到承載體404上的力的方向和絕對(duì)值。附加于或替選于所描述的確定作用到承載體404上的不平衡的功能地，測(cè)量設(shè)備的應(yīng)變傳感器409、411以及測(cè)量設(shè)備自身也能夠用于檢測(cè)旋轉(zhuǎn)體408上的推進(jìn)力，和/或用于借助于氣象學(xué)的數(shù)據(jù)確認(rèn)所述附著的冰以確定所述附著的冰、調(diào)整涉及到的馬格努斯轉(zhuǎn)子401的運(yùn)行并且將所述附著的冰解凍。
權(quán)利要求
1.馬格努斯轉(zhuǎn)子(1，100)，所述馬格努斯轉(zhuǎn)子具有圓柱形的旋轉(zhuǎn)體(2，102)，以用于利用馬格努斯效應(yīng)將風(fēng)力轉(zhuǎn)化成推進(jìn)力，所述馬格努斯轉(zhuǎn)子包括: -轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(110)，所述旋轉(zhuǎn)體(2，102 )圍繞所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)， -承載體(3 )，在所述承載體上支承所述旋轉(zhuǎn)體(2，102 )， -旋轉(zhuǎn)體，所述旋轉(zhuǎn)體具有用于加固所述旋轉(zhuǎn)體(2，102)的機(jī)構(gòu)， -其中所述旋轉(zhuǎn)體(2，102)在垂直于所述旋轉(zhuǎn)體(2，102)的所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(110)的、在軸向方向上相互間隔的至少兩個(gè)平面中具有容納部，平衡塊(111)被安裝到所述容納部處。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的馬格努斯轉(zhuǎn)子(1，100)， 其特征在于，所述平衡塊(111)安裝在所述加固機(jī)構(gòu)上。
3.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的馬格努斯轉(zhuǎn)子(1，100)， 其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)體(2，102 )和/或支承裝置(3 )是能夠從內(nèi)部觸及的。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的馬格努斯轉(zhuǎn)子(1，100)， 其特征在于，所述承載體(3)至少部分地設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)體(2，102)的內(nèi)部中并且具有開(kāi)口(5)，以便服務(wù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)從所述承載體(3)向外抓到所述加固裝置(106)中的至少一個(gè)上。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的馬格努斯轉(zhuǎn)子(1，100)， 其特征在于，所述開(kāi)口 (5)借助于蓋板(10)關(guān)閉。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的馬格努斯轉(zhuǎn)子(1，100)， 其特征在于，所述加固機(jī)構(gòu)(106)位于所述旋轉(zhuǎn)體(2，102)的內(nèi)側(cè)上并且沿所述旋轉(zhuǎn)體(2，102)的周向方向延伸并且尤其構(gòu)成為肋骨(6)和/或環(huán)形的接板。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的馬格努斯轉(zhuǎn)子(1，100)， 其特征在于，所述加固機(jī)構(gòu)(106)圍繞整個(gè)圓周以例如為IOcm的有規(guī)律的間隔具有凹部、孔和/或凸部。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的馬格努斯轉(zhuǎn)子(1，100)， 其特征在于，將驅(qū)動(dòng)馬達(dá)(14)設(shè)置在所述承載體(3)的內(nèi)部中，其中所述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)(14)驅(qū)動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)體(2,102)。
9.用于平衡根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的馬格努斯轉(zhuǎn)子(1，100)的方法，包括以下步驟: -借助于在所述馬格努斯轉(zhuǎn)子(1，100)的內(nèi)部中的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)(14)來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)體(2，102)， -檢測(cè)所述馬格努斯轉(zhuǎn)子(1，100)的旋轉(zhuǎn)體(2，102)在垂直于所述旋轉(zhuǎn)體(2，102)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(110)設(shè)置的至少兩個(gè)軸向錯(cuò)開(kāi)的平面中的不平衡量以及 -將相應(yīng)的平衡塊(111)安裝在各個(gè)所述平面中的加固機(jī)構(gòu)(106)上以用于抑制不平衡。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法， 其特征在于，所述平衡塊(111)經(jīng)由承載體(3)的所述開(kāi)口(5)安裝在所述加固機(jī)構(gòu)(106)上或者從所述加固機(jī)構(gòu)(106)移除。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的方法， 其特征在于，所述平衡塊(111)分別借助于至少一個(gè)螺釘固定。
12.根據(jù)權(quán)利要求9至11所述的方法， 其特征在于，依據(jù)各個(gè)彎曲特性形式(116，117)確定垂直于所述旋轉(zhuǎn)體(2，102)的所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(110)的、在軸向方向上相互間隔的平面的數(shù)量，其中在所述平面中安裝或移除所述平衡塊(111 )，所述彎曲特性形式在低于工作轉(zhuǎn)速的預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)速中出現(xiàn)。
13.根據(jù)權(quán)利要求9至12所述的方法， 其特征在于，對(duì)于η個(gè)彎曲特性形式(116，117)在垂直于所述旋轉(zhuǎn)體(2，102)的所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(110)的ο個(gè)軸向相互間隔的平面中安裝m個(gè)平衡塊(111)，或在垂直于所述旋轉(zhuǎn)體(2,102)的所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸 線(110)的0+2個(gè)平面中安裝m+2個(gè)平衡塊(111)。
14.交通工具，尤其是船(300)，所述交通工具具有根據(jù)權(quán)利要求1至8之一所述的馬格努斯轉(zhuǎn)子(1，100，301)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種馬格努斯轉(zhuǎn)子，所述馬格努斯轉(zhuǎn)子具有圓柱形的旋轉(zhuǎn)體以用于利用馬格努斯效應(yīng)將風(fēng)力轉(zhuǎn)化成推進(jìn)力。馬格努斯轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)動(dòng)軸線，旋轉(zhuǎn)體圍繞所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)；以及承載體，在所述承載體上支承旋轉(zhuǎn)體；和旋轉(zhuǎn)體，所述旋轉(zhuǎn)體具有用于加固旋轉(zhuǎn)體的機(jī)構(gòu)，其中旋轉(zhuǎn)體在垂直于旋轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的至少兩個(gè)在軸向方向上相互間隔的平面中準(zhǔn)備好用于容納平衡塊。此外，本發(fā)明涉及一種用于平衡根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)體的方法，其中旋轉(zhuǎn)體借助于在馬格努斯轉(zhuǎn)子的內(nèi)部中的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)，檢測(cè)馬格努斯轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)體在垂直于旋轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的至少兩個(gè)軸向錯(cuò)開(kāi)的平面中的不平衡量，并且將相應(yīng)的平衡塊安裝到相應(yīng)的平面中的加固機(jī)構(gòu)上。
文檔編號(hào)B63H9/02GK103140419SQ201180044901
公開(kāi)日2013年6月5日 申請(qǐng)日期2011年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月16日
發(fā)明者羅爾夫·羅登, 托馬斯·波倫 申請(qǐng)人:烏本產(chǎn)權(quán)有限公司