CN102803065A - 包括装载式马格纳斯效应转子的船舶 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种船舶,其包括船体和甲板,基本上圆筒形的转子具有可相对于甲板绕着纵向中心线旋转的周边壁,转子在下端处支撑于甲板上并且包括上部端板(16),转子以如此的方式安装于甲板上以使得在操作状态下转子基本上竖直地定向并且在非操作状态下上部端板位于甲板附近,端板与纵向中心线横向地延伸,其中端板设置有可动边缘区段(39),边缘区段在转子的操作状态下从周边壁径向向外地延伸至延伸位置并且在转子的非操作状态下移动至与延伸位置相比更靠近周边壁的缩回位置。

Description

包括装载式马格纳斯效应转子的船舶
技术领域
本发明涉及一种船舶,其包括船体和甲板,基本上圆筒形的转子具有可相对于甲板围绕纵向中心线旋转的周边壁,转子在下端处连接至甲板上并且包括上部端板,转子以下述方式安装于甲板上,即,使得在操作状态下转子基本上竖直地定向,并且在非操作状态下上部端板位于甲板附近,其中端板横向于纵向中心线延伸。
背景技术
这种马格纳斯效应转子(Magnus-effect rotor)从US4,602,584已知。很早以前就已知绕着其纵向轴线旋转的圆筒体在放置于垂直于筒体的纵向轴线流动的气流中时能产生提升力,非常类似于由翼片在放置于层状气流中时所产生的提升力。这个提升力以其发现者HeinrichGustav Magnus(首先在1853年研究这个现象的德国科学家)命名。
马格纳斯效应首先在1924年由Anton Flettner应用于推进船舶。Flettner使用细长筒体结构,从船舶的甲板直立地站立,用于使用所述提升力推进船舶(这些结构也称为“Flettner转子”)。相对于常规帆船的优点在于,船舶能相对于略微相反因而相对不利风向以更尖锐的角度航行。另外,Flettner转子能补充燃料驱动船舶的推进,从而降低这种船舶的燃料消耗。
然而,在基本上平行于期望航向的强烈反向风的情况下,或在强烈阵风的风力状况下,Flettner转子不能提供任何另外的推进。在这些状况下,转子证明将会成为大的阻力源,因为风撞击转子的相对较大的正面。另外,在强风和大浪的恶劣天气状况下,转子证明由于重心升高而给船舶带来另外的不稳定性。
US4,602,584提供了一种在船舶上使用的马格纳斯效应转子,其通过将其枢转至基本上平行于船舶纵向轴线的位置来提供将转子朝着甲板缩叠的可能性,以最小化这种不利风力状况下船舶上的阻力。更具体地,US4,602,584描述了一种椭圆形筒体,其具有长轴和短轴,以及纵向轴线,从船舶甲板直立并由刚性外表面形成,可绕着中心纵向轴线旋转。椭圆形筒体能“停泊”在大致直立位置,在该处筒体能用作常规航行,将短轴与风向对准,或者“停泊”在椭圆形筒体能在风中羽状动作,将长轴与风向对准从而降低阻力的位置中。另外,在不利风力状况期间,椭圆形筒体或转子能停泊在其大致平行于船舶纵向轴线的位置中,从而不会以任何方式妨碍船舶的操纵或推进。
将这种转子朝着甲板折叠的缺点在于,由于端板具有相对较大的直径从而占据大量空间,甲板操作能受到妨碍。另外,折叠操作自身受到大端板直径的妨碍。另外,当在不利风力状况下或总体上强风情况下从甲板上竖直地直立时,这个转子端板考虑到其大表面区域而具有大的风阻并且因此易受相对强力的影响。
描述装载式转子的另一专利出版物是GB2,187,154。该出版物描述了用于船只推进的转子,其构造为一系列圆筒形区段,它们的直径逐个地台阶式增大直到转子的高度,以使得转子能伸缩地缩回入船只甲板中的井。转子内侧的不旋转的中心支柱装配有承载转子的顶部轴承,支柱还是伸缩的。最上转子区段具有在其顶端周围径向地突出的边界层围栏,并且每个区段下面和其上面区段之间的直径的台阶式增大在每种情况下为转子区段提供了相应的边界层围栏。在出版物中没有发现马达驱动器,用于在需要时绕着其纵向轴线主动地旋转转子,用于在船舶上产生推进力。这种已知船舶没有提供用于在其中已经最小化风力妨碍的紧凑非操作状态下转子在船舶上的有效装载。
描述装载式转子的又一专利出版物是US2,596,726。该专利出版物描述了用于驱动船只推进器的风力马达。更具体地,其描述了直立于构造于船只船体内的基部上的马达。固定线索应用来保持转子相对于船只竖立。马达还包括由螺栓紧固至船只基部的基板以及在其下端处套装于形成于所述基板上的毂套中的桅杆,桅杆在其上端装配有辐形托架。马达还包括绕着桅杆自由地转动的转子。转子包括包围桅杆的管状转子轴以及轴向地嵌入至转子轴的盘形下端板。然而没有公开驱动装置,用于根据需要主动地将转子绕着其纵向轴线旋转用以产生马格纳斯效应。转子实际上用来给船只的推进器提供动力。转子自身没有在船舶上提供驱动力。不可能公开在紧凑非操作位置中装载转子。
考虑到前述情况,本发明的目标是提供一种马格纳斯效应转子,其中在转子折叠或缩回期间以及之后由端板所占用的空间最小化。
发明内容
为此,端板设置有可动边缘区段,在转子的操作状态下,边缘区段从周边壁径向向外地延伸至延伸位置,并且在转子的非操作状态下,边缘区段移动至与延伸位置相比更靠近周边壁的缩回位置。
通过使端板具有可动边缘区段,端板的直径能有效地减小。可动区段能朝着与延伸位置相比更靠近周边壁的缩回位置移动,使得端板需要更少的空间。因此,在转子的折叠或转子的伸缩缩回期间或之后使用的甲板空间减少并且甲板操作能以不受干扰的方式进行。因此能在两个货物船舱之间、这些船舱的舱口盖之间的狭窄空间中装载处于其缩回位置的转子。
降低上部端板的尺寸以及可选地处于转子的装载位置中的下部端板的尺寸在强风状况期间是有利的,以减少端板与风浪的相互作用。
另外,在端板处于其紧凑状态时,在转子从基本上竖直位置移动至水平位置或转子通过伸缩运动或竖直缩回入船体而降低的缩回操作期间,转子的操纵很方便。
有利的是提供一种船舶,其中端板包括固定至转子的周边壁的中心部分,边缘区段围绕基本上位于中心部分的平面中的相应铰接线以可铰接的方式附接至中心部分,边缘区段在延伸位置基本上横向于纵向中心线并且在缩回位置基本上定向于纵向中心线的方向上。通过这么做,就考虑空间的角度而言,可动边缘区段能最有效地缩回。
另外,有利的是提供一种船舶,其中相邻的可折叠区段相对于彼此在相反方向上可折叠。通过这么做,相邻区段的重叠最小化并且无需另外的措施来防止不利效果,比如由于区段重叠引起的相对彼此的区段刮擦。
另外,有利的是提供一种船舶,其中可动区段包括侧面区段,侧面区段可相对于可动区段至少部分地向侧向缩回。因而,可动区段能在任何方向上折叠而无需处理由于区段重叠引起的任何缺点。
另外,有利的是提供一种船舶,其中可动区段包括隔片式的可旋转区段,该可旋转区段可相对于端板的中心部分旋转。因而,区段能有利地存储于中心部分的表面下面,进一步优化在转子折叠之后或期间甲板操作的可用空间。另外,在转子折叠之后,区段能有利地通过利用由于转子操作时的自旋产生的离心力而延伸,因此省略对于区段的另外延伸机构的需要。
另外,有利的是提供一种船舶,其中区段的可动性由连接至可动区段的驱动装置来实现。驱动装置允许对区段定位的准确可控制性。
另外,能提供一种船舶,其中驱动装置包括用于移动所述区段的液压系统。驱动装置能有利地设置有用于移动区段的液压系统。液压系统提供了相对可靠的优点,尤其是在海上高湿度和盐度会妨碍移动部件的情况下。
还将有利的是提供一种船舶,其中驱动装置包括用于移动所述区段的气动系统。气动系统基本上具有与液压系统相同的优点,即在苛刻状况下相对可靠,比如在海上。
另外,有利的是提供一种船舶,其中驱动装置包括用于移动区段的电气系统。电气系统的优点在于,区段的定位能甚至更加准确地实现,并且电气驱动装置的总体尺寸就使用空间而言相对较小。
另外,船舶能有利地提供有包括用于移动区段的绳索和滑轮系统的驱动装置。在实际上具有相对极端天气状况(比如暴雨)的地区,通过使用绳索和滑轮系统能获得对于操作可动区段的最可靠性。绳索附接至区段表面并且在滑轮上方延伸至转子内部,在该处它们连接至用于将区段牵拉至期望位置的牵拉设备。
另外,能有利地提供一种船舶,其中由转子的旋转引起的离心力所导致的可动区段可动使得在使用中所述端板的有效直径可以改变。这能通过将所述区段相对于转子定位为使得由于转子自旋引起的离心力使得可动区段向外摆动来实现。
这里还公开了一种船舶,其包括船体、所述船体内的一个或多个货物隔室、用于船舶推进的推进器以及至少一个可旋转筒体,筒体在其操作状态下竖直地安装于船舶上,筒体具有刚性外表面、用于绕着纵向轴线旋转筒体的马达驱动器以及用于将筒体移位至非操作位置的移位元件,其特征在于可旋转筒体包括沿着纵向轴线就位的两个或多个伸缩地连接的管状区段以及延伸元件,延伸元件附接至所述区段,用于将该区段升高入其中延伸元件延伸且区段与环状端部重叠的操作状态,以及用于将该区段降低入其中延伸元件缩回且区段嵌套以使得其外表面重叠的非操作状态。
伸缩地连接的管状区段确保筒体能便利地减小尺寸,例如,在逆风或恶劣天气状况期间航行时。延伸元件用于在这些状况下将管状区段缩回至非操作状态,以及用于在风力或天气状况再次改善时将它们延伸入操作状态。在非操作状态下,外表面重叠,从而保护筒体以免受环境状况影响。由于其在非操作状态下尺寸减小,还能更易于在故障的情况下更换筒体。在筒体无需更换的相对较小故障情况下,筒体由于其尺寸减小而仍然相对容易接近以便修理。
另外,有利地是筒体可铰接地附接至船舶的甲板,处于其缩回状态的筒体可绕着铰接轴线铰接以将其纵向轴线放置入水平位置。通过将筒体放置为其纵向轴线处于水平位置,消耗甚至更少的甲板空间,并且转子上的任何不期望的拖曳(drag)最小化。
另外,有利地是筒体的端部可在距铰接轴线的距离不大于处于其缩回状态的筒体的长度处接收于船舶的甲板上的支架中。通过在船舶的甲板上设置用于接收处于其缩回状态的筒体的支架,筒体能牢固地固定至甲板。
另外,有利地是筒体安装于船舶的接收腔上方,接收腔位于货物隔室或船体的内壁和外壁之间的空间中,延伸元件适合用于将筒体降低入接收腔以及用于将筒体从接收腔中升高。这提供了筒体缩回甲板下面的优点。另外,最佳地利用了船体中的面积。替代地,筒体能存储于船舶的货物空间中。两个选择都提供筒体不阻碍甲板操作的优点。另外,筒体免受环境状况影响。
另外,有利地是给船舶提供圆筒形接收腔,接收腔的周边壁的长度基本上为处于其缩回状态下的筒体的长度。这提供了用于存储筒体的专用存储空间,从而保护其免受船体内容物的影响。另外,保护筒体免受海水的侵蚀。另外,这提供了在故障的情况下用于更换筒体的整体单元。整体单元还提供了让转子重新装配于现有船舶上的机会。
另外,有利地给圆筒形接收腔提供底壁。这用于密封的接收腔,从而保护筒体免受水以及船体内容物的影响。
另外,有利地是筒体在其顶部处包括直径大于筒体的圆形板,其固定地附接至上部管状区段,延伸元件从筒体的底部延伸至圆形板并且经由轴承附接至所述板以允许板相对于延伸元件的旋转。这给筒体提供了在伸缩移动期间经由圆形顶板提升管状区段的能力。
还有利地是延伸元件的下部连接至线缆,线缆在基本上定位于移位元件的顶部上的滑轮上方运行,其中线缆连接至延伸和缩回延伸元件的绞盘。这允许延伸和缩回机构的相对紧凑且轻质的设计。当然延伸和缩回机构还能设置有液压系统,或伺服驱动系统,用于相对于移位元件移动延伸元件。
另外,有利地是在筒体的内部设置有沿着延伸元件和移位元件的纵向轴线定位的支撑构件,其将延伸元件和移位元件连接至筒体,从而给筒体提供附加刚度。支撑构件包括用于允许相对于延伸元件和移位元件旋转的轴承。支撑构件能例如包括沿着筒体的内周边滚动的轮。附加刚度提高了结构的机械可靠性并且减少振动。
这里还公开了一种船舶,其包括船体、所述船体内的一个或多个货物隔室、用于船舶推进的推进器以及至少一个在其操作状态下竖直地安装于船舶上的可旋转筒体,筒体具有刚性外表面、用于绕着纵向轴线旋转筒体的旋转驱动装置以及用于将筒体移位至非操作位置的移位元件,其特征在于筒体安装于船舶中接收腔的上方,接收腔位于货物隔室中或船体的内壁和外壁之间的空间中,船舶包括用于在长度方向上移动筒体的升降设备,用于在其非操作状态下将筒体降低入接收腔以及用于在其操作状态下将筒体从接收腔升高。
升降设备确保筒体作为整体能升降入船体中的接收腔或货物隔室,例如,在逆风或在恶劣天气状况下航行时。这提供了在这些状况下将筒体从甲板移除的相对快速方式,并且因此用于释放甲板空间。另外,筒体因而免受环境状况影响。另外,通过将筒体存储于接收腔中,还能更容易在故障情况下更换筒体。
还有利地具有包括周边壁的用于存储筒体的专用存储空间的筒体接收腔,从而相对地保护其免受船体内容物的影响。另外,相对更好地保护筒体免受海水侵蚀。另外,这提供用于在故障情况下更换筒体的相对整体的单元。
另外,有利地给圆筒形接收腔提供底壁。这提供了甚至更加密封的接收腔,从而相对更好地筒体免受下面的海水和船体内容物的影响。
另外,有利地给接收腔提供盖元件,用于以水密方式覆盖接收腔。这相对更好地保护筒体免受从上面的海水侵蚀。另外,这为在故障情况下更换筒体提供了相对整体的单元。
另外,有利地是筒体在其顶部包括直径大于筒体的圆形板,圆形板形成盖元件。双折叠优点的实现是因为圆形板代表在操作状态下防止筒体顶部处出现涡旋的最佳几何形状,以及形成用于将非操作筒体与环境密封开的盖元件,例如在暴风雨天气期间。
还有利地是让旋转驱动装置包括固定至船舶甲板或接收腔的马达,以及固定至可旋转筒体并且能由升降设备连同筒体一起移入非操作状态以及升高至操作状态的驱动元件。驱动元件例如可包括齿轮,或传动带。驱动元件连同筒体一体降低或升高,这允许马达容易接近,以便维护和检查。
另外,有利地是筒体经由基本上平行于筒体纵向轴线延伸的驱动轴由驱动装置旋转。驱动轴还能有利地放置于移位或延伸元件的内部(在筒体具有伸缩管状区段的情况下),经由用于传递驱动轴的旋转力的适合装置旋转筒体。驱动轴还能包括伸缩元件,以允许驱动轴连同筒体的具有伸缩区段的管状区段一起延伸或缩回。用于将驱动轴的旋转力传递至筒体的装置能有利地连接至支撑构件,以经由支撑构件旋转筒体。用于将驱动轴的旋转力传递至筒体的装置能有利地包括齿轮或任何其他类型的适合轮,比如在其轮缘上具有摩擦材料的轮,以经由摩擦旋转筒体。因而,通过使用这种驱动轴来旋转筒体,能在筒体上实现驱动力的均匀分布,尤其在包括管状区段的筒体上,并且减少振动。驱动轴自身能经由附接至驱动装置的传动带有利地受到驱动。
驱动装置通常能有利地放置于筒体内部,以防止驱动装置暴露至环境。驱动装置能经由用于传递旋转力的任何适合装置比如齿轮连接至筒体的内部,或连接至驱动轴,例如经由传递带或传递链条。
这里还公开了在如前所述的船舶中使用的可旋转筒体。
附图说明
本发明的其他目标和优点将从权利要求以及以下结合附图对本发明实施例的详细描述中变得明显,其中:
图1示出根据本发明实施例的船舶的示意性侧视图,其装备有处于延伸的操作状态下的可伸缩地缩回的转子;
图2示出装备有可伸缩地缩回的转子的船舶的示意性侧视图,转子处于缩回的非操作状态;
图3示出装备有处于缩回的非操作状态的可伸缩地缩回的转子的船舶的示意性侧视图,其中转子可铰接于铰链轴线周围,用于将其纵向轴线放置入水平位置;
图4示出装备有转子的船舶的示意性侧视图,其中转子安装于船舶中的接收腔上方;
图5示出装备有转子的船舶的示意性侧视图,其中转子安装于船舶中的接收腔上方,接收腔还包括底壁;
图6示出装备有可伸缩地缩回的转子的船舶的示意性侧视图,转子处于缩回的非操作状态,其中转子已经降低入船舶中的接收腔;
图7示出接收腔的特写透视图;
图8示出转子的下部的特写透视图,具有用于将转子降低入接收腔的升降设备;
图9示出筒体的示意性横截侧视图,具有支撑构件;
图10示出延伸和缩回机构的实施例的特写横截图;
图11示出装备有处于展开状态的可折叠Flettner转子的船舶的示意性侧视图;
图12a示出包括可动端板区段的转子的示意性透视图,该区段示出为处于延伸位置;
图12b示出包括可动端板区段的转子的示意性透视图,该区段示出为处于缩回位置;
图13示出包括可动端板区段的转子的另一个实施例的示意性透视图;
图14示出包括可动端板区段的转子的另一个实施例的示意性透视图,其中可动区段包括可相对于可动区段至少部分地侧向缩回的侧面区段;
图15a示出具有隔片式的(diafragmatically)可旋转区段的转子端板的示意性顶视图,该区段可相对于端板的中心部分旋转并且处于完全缩回状态;
图15b示出具有隔片式的可旋转区段的转子端板的另一个示意性顶视图,区段可相对于端板的中心部分旋转并且处于部分延伸状态;
图15c示出具有隔片式的可旋转的转子端板的另一个示意性顶视图,区段可相对于端板的中心部分旋转并且示出为处于部分延伸状态;
图15d示出具有隔片式的可旋转区段的转子端板的另一个示意性顶视图,区段可相对于端板的中心部分旋转并且示出为处于完全延伸状态;并且
图16示出设置有转子的船舶的一部分的示意性透视图,转子包括可折叠端板和可折叠底板。
具体实施方式
图1示出根据本发明实施例的船舶的示意性侧视图,其装备有处于延伸的操作状态下的可伸缩地缩回的转子;船舶1设置有用于存储货物的货物隔室4。船舶1还装备有用于推进船舶1的推进器系统5。船体3包括前述货物隔室4。船体3的上部由甲板2形成。圆筒形转子6放置于甲板2上。旋转驱动装置8也位于甲板2上,用于使转子6旋转或自旋至期望的旋转速度。转子6自身包括数个管状区段9。管状区段9彼此伸缩地装配,它们的纵向轴线彼此基本上成一直线并且它们的外表面部分地重叠。沿着转子6的纵向轴线,放置移位元件7,用于将转子6延伸至其操作状态,以及用于将转子6缩回至其非操作状态。移位元件7设置有延伸元件10。延伸元件10连接至转子6顶部上的圆形板16。移位元件7能例如包括液压筒体。圆形板16允许具有相对于延伸元件10的旋转自由度。这个旋转自由度涉及绕着延伸元件10的纵向轴线的旋转。圆形板16设置有轴承17以实现这种旋转。圆形板16还用作相对于旋转转子6的涡旋减少装置。
图2示出装备有可伸缩地缩回的转子的船舶的示意性侧视图,转子处于缩回的非操作状态;再次,该附图示出装备有可伸缩地缩回的转子6的船舶1,但是现在转子6示出为处于缩回的非操作状态;船舶1再次设置有用于存储货物的货物隔室4。船舶1还装备有用于推进船舶1的推进器系统5。船体3包括前述货物隔室4。船体3的上部由甲板2形成。圆筒形转子6放置于甲板2上。旋转驱动装置8也位于甲板2上,用于使转子6旋转或自转至期望的旋转速度。转子6自身包括数个管状区段9。管状区段9彼此伸缩地装配,它们的纵向轴线彼此成一直线。现在管状区段9的外表面几乎完全重叠。沿着转子6的纵向轴线,放置移位元件7,用于将转子6延伸至其操作状态,以及用于将转子6缩回至其非操作状态。移位元件7设置有延伸元件10。延伸元件10连接至转子6顶部上的圆形板16。移位元件7能例如包括液压筒体。圆形板16允许具有相对于延伸元件10的旋转自由度。这个旋转自由度涉及绕着延伸元件10的纵向轴线的旋转。圆形板16设置有轴承17以实现这个旋转。管状区段9现在是嵌套的以使得它们的外表面重叠。圆形板16罩住转子6免受环境影响。相对于处于其操作(即延伸)状态的旋转转子6,圆形板16还用作涡旋减少装置。
图3示出装备有处于缩回的非操作状态下的可伸缩地缩回的转子的船舶,其中转子可铰接在铰链轴线周围,用于将其纵向轴线放置入水平位置,再次,该附图示出装备有可伸缩地缩回的转子6的船舶1,转子6处于缩回的非操作状态,基本上如图2中所示;船舶1再次设置有用于存储货物的货物隔室4。船舶还装备有用于推进船舶1的推进器系统5。船体3包括前述货物隔室4。船体3的上部由甲板2形成。圆筒形转子6放置于甲板2上。旋转驱动装置8也位于甲板2上,用于使转子6旋转或自转至期望的旋转速度。转子6自身包括数个管状区段9。管状区段9彼此伸缩地装配,它们的纵向轴线彼此成一直线。管状区段9是嵌套的以使得它们的外表面重叠。沿着转子6的纵向轴线放置移位元件7,用于将转子6延伸至其操作状态,以及用于将转子6缩回至其非操作状态。注意到,为了清楚的缘故未示出移位元件7。在转子的顶部上,设置圆形板16,用于罩住转子6免受环境影响。相对于处于操作(即延伸)状态的旋转转子6,圆形板16还用作涡旋减少装置。另外,转子6经由铰链11连接至甲板2。缩回的转子6因而能绕着铰链轴线铰接,用于将其纵向轴线从直立位置A放置入水平位置B。转子6能经由支架12稳固地连接至甲板2。
图4示出装备有转子的船舶的示意性侧视图,其中转子安装于船舶中的接收腔的上方;再次,该附图示出装备有转子6的船舶,但是现在转子6仅包括一个管状区段;船舶1再次设置有用于存储货物的货物隔室4。船舶1还装备有用于推进船舶1的推进器系统5。船体3包括前述货物隔室4。船体3的上部由甲板2形成。圆筒形转子6放置于甲板2上。旋转驱动装置8也位于甲板2上,用于使转子6旋转或自转至期望的旋转速度。再次,圆形板16设置用于罩住转子6免受环境影响。圆形板16还用作相对于处于其操作(在此情况下是升高的)状态的旋转转子6的涡旋减少装置。非操作状态由下降状态(即转子6接收于接收腔13中)限定。另外图4示出接收腔13,其在此情况下设置有筒形周边壁14。升降设备18设置于接收腔13中,用于升高和降低转子6。注意到,接收腔13的底部打开。
图5示出装备有转子的示意性侧视图,其中转子安装于船舶中的接收腔上方,接收腔还包括底壁;图5与图4相同,除了接收腔13设置有底壁15以外。
图6示出装备有可伸缩地缩回的转子的船舶的示意性侧视图,转子处于缩回的非操作状态,其中转子已经降低入船舶中的接收腔;图6与图2基本上相同,除了图6的转子6降低入接收腔13中以外。因而图6示出可伸缩地缩回/延伸的转子6,以及能从接收腔13朝着甲板2升高并且能从甲板2降低入接收腔13的转子6。转子6的降低的缩回状态在图6中示出。
图7示出接收腔的特写透视图;接收腔13示出为设置有筒形周边壁14。图6的转子6还示出为几乎完全降低入接收腔13。转子6再次设置有圆形板16,圆形板16还用作密封接收腔13的盖元件19。接收腔13设置有手柄21,用于相对容易地将具有转子6的接收腔13提升出船舶1。这在故障的情况下相对容易更换具有其内容物的圆筒形接收腔13。这还使得提供相对容易改型(如果期望)船舶1中的具有转子6的圆筒形接收腔13。图7示出设置有可动区段39的端板16。区段39可相对于中心端板41移动。区段39能向下或向上折叠。图7示出四个区段39,但是能使用更多的区段39,例如六个或八个。
图8示出转子的下部的特写透视图,具有用于将转子降低入接收腔的升降设备。基本上,图8以转子6的下部的特写视图示出图6或7的转子6。其示出转子6处于其升高的操作状态。当转子6处于其操作状态情况下,旋转驱动装置8经由驱动元件20将转子旋转至期望的旋转速度。驱动元件20能例如包括齿轮,如所示。齿轮允许转子6相对快速地与驱动装置8脱离(例如在不利风力状况的情况下),并且因此允许转子6经由升降设备18降低入接收腔13。接收腔13还示出具有底壁15。图8还示出设置有可动区段39的端板16。区段39可相对于中心端板41移动。图8示出包括六个区段的端板16,但是能使用更多的端板。区段39能向上或向下折叠。
图9示出具有支撑构件的筒体的示意性横截侧视图。图9示出设置有两个支撑构件22的筒体6的内部,支撑构件沿着延伸元件10和移位元件7的纵向轴线定位,将延伸元件10和移位元件7连接至管状区段9,从而为筒体6提供附加刚度。支撑构件22包括用于允许相对于延伸元件10和移位元件7的旋转的轴承23。另外,图9示出有利地包括桁架结构(truss structure)的移位元件7和延伸元件10。桁架结构使得移位元件7和延伸元件10的结构质量轻但强壮。当然还可能仅是移位元件7设置有桁架结构,或仅是延伸元件10设置有桁架结构。更宽泛地说,桁架结构也能应用至筒体6的内部中的其他部件,比如筒体6的内表面。图9还示出设置有可动区段39的端板16。区段39可相对于中心端板41移动。区段39示出为处于缩回位置,即,靠近筒体表面。如果必要,区段39甚至能缩回更靠近筒体表面。区段39`示出为处于延伸位置。
另外,图9示出驱动装置8定位于筒体6内部,用于有利地保护驱动装置8免受环境影响。图9示意性地示出驱动装置8连接至筒体6的内部用于旋转筒体。
图10示出延伸和缩回机构的实施例的特写横截图。延伸元件10的下部连接至线缆24,线缆24在基本上定位于移位元件7的顶部上的滑轮25上方运行,其中线缆24连接至用于延伸和缩回延伸元件10的绞盘16。
图11示出装备有处于展开状态的转子6的船舶1的示意性侧视图。更具体地,图11示出包括船体3的船舶1,船体3中定位有货物隔室4。另外,船舶1设置有推进系统5和甲板2。转子6在竖直位置中在甲板2上直立。转子6设置有圆筒形转子部分37和定位于转子6的未连接至甲板2的部分上的端板16。转子6能借助于位于转子6的下部附近的铰链(未示出)朝着甲板2折叠。
图12a示出包括可动端板区段39的转子6的示意性透视图,区段39示出为处于延伸位置;转子示出在其顶部上具有端板16的圆筒形转子部分37。端板16包括中心部分41,六个可动边缘区段39定位于中心部分41的周边处。边缘区段39相对于中心部分41可动。另外,图12示意性地示出用于移动可动边缘区段39的驱动装置43。边缘区段39还能沿着存在于区段39自身中的折叠线L折叠,用于获得另外的空间节省。
图12b示出包括可动端板区段39的转子6的示意性透视图,区段39示出为处于缩回位置;转子示出在相对于中心部分41移动之后的可动边缘区段39。三个可动边缘区段39已经相对于中心部分41向上折叠,另外三个可动边缘区段39已经向下折叠。相邻的区段39相对于彼此在相反方向上折叠。边缘区段39还能沿着存在于区段39自身中的折叠线折叠,用于获得另外的空间节省。
图13示出包括可动端板区段39的转子的另一个实施例的示意性透视图,转子示出在其顶部上具有端板16的圆筒形转子部分37。端板16包括中心部分41,十二个可动边缘区段39定位于中心部分41的周边上。再次,相邻的边缘区段39相对于彼此在相反方向上折叠。边缘区段39相对于中心部分41处于已移动位置。六个边缘区段39已经相对于中心部分41向上折叠,另外的六个已经向下折叠。
图14示出包括可动端板边缘区段39的转子的另一个实施例的示意性透视图,其中可动边缘区段39包括可相对于可动区段39至少部分地向侧向缩回的侧面区段45。再次,图14示出中心板41,六个可动边缘区段39附接至其周边。可动区段39可相对于中心板41折叠。侧面区段45示出为相对于可动边缘区段39处于延伸状态。侧面区段45可缩回可动边缘区段39内。侧面区段45还能缩回到可动边缘区段39的表面下面或上面。在延伸状态下,侧面区段45能设置有锁定机构,用于确保两个相邻的侧面区段15之间的正确锁定。
图15a示出端板16的示意性顶视图,其中可动边缘区段由隔片式的可旋转区段42形成,区段42可相对于端板16的中心部分41旋转。区段42未示出,因为它们完全缩回到端板16中。
图15b示出端板16的另一个示意性顶视图,其中可动边缘区段由隔片式的可旋转区段12形成,区段42可相对于端板16的中心部分41旋转。区段42示出处于部分地延伸状态。
图15c示出端板16的另一个示意性顶视图,其中可动边缘区段由隔片式的可旋转区段42形成,区段42可相对于端板16的中心部分41旋转。区段42示出处于部分地延伸状态,但是比图15b中所示的状态进一步延伸。
图15d示出端板16的另一个示意性顶视图,其中可动边缘区段由隔片式的可旋转区段42形成,区段42可相对于端板16的中心部分41旋转。区段42示出处于完全延伸状态。
图16示出设置有转子6的船舶1的一部分的示意性透视图,转子6包括可折叠端板16和可折叠底板50。底板50示出为具有可动区段52。下部端板或底板50的可动区段52示出处于缩回状态。可动区段52示出相对于彼此在相反方向上折叠。转子6在处于非操作状态下朝着甲板2折叠。上部端板16也示出为处于缩回状态。可动区段39示出为相对于彼此在相反方向上折叠。转子6位于舱口盖51之间,舱口盖51覆盖相应的货物隔室4。

Claims (12)

1.一种船舶(1),其包括船体(3)和甲板(2),基本上筒形的转子(6)具有相对于甲板(2)绕着纵向中心线能旋转的周边壁,转子(6)在下端处支撑于甲板(2)上,并且包括上部端板(16),转子(6)以如下方式安装于甲板(2)上,即,在操作状态下,转子(6)基本上竖直地定向,且在非操作状态下,上部端板(16)位于甲板(2)附近,端板(16)横向于纵向中心线延伸,其特征在于:端板(16)设置有可动的边缘区段(39),在转子(6)的操作状态下,所述边缘区段(39)从周边壁径向向外地延伸至延伸位置,并且在转子(6)的非操作状态下,所述边缘区段(39)移动至与延伸位置相比更靠近周边壁的缩回位置。
2.根据权利要求1的船舶(1),其中所述端板(16)包括固定至所述转子(6)的周边壁的中心部分(41),所述边缘区段(39)围绕着基本上位于中心部分(41)的平面中的相应铰接线以可铰接的方式附接至中心部分(41),边缘区段(39)在延伸位置基本上横向于纵向中心线并且在缩回位置基本上定向于纵向中心线的方向上。
3.根据权利要求1或2的船舶(1),其中相邻的可动边缘区段(39)相对于彼此在相反方向上可折叠。
4.根据权利要求1-3任一项所述的船舶(1),其中所述可动边缘区段(39)包括侧面区段(45),侧面区段(45)能相对于可动边缘区段(39)至少部分地向侧向缩回。
5.根据权利要求1的船舶(1),其中所述可动边缘区段(39)包括隔片式的可旋转区段(42),所述可旋转区段(42)可相对于端板(16)的中心部分(41)旋转。
6.根据前述权利要求任一项所述的船舶(1),其中可动边缘区段(39)的可动性由连接至所述可动边缘区段(39)的驱动装置(43)来实现。
7.根据权利要求6的船舶(1),所述驱动装置(43)包括用于移动所述可动边缘区段(39)的液压系统。
8.根据权利要求6的船舶(1),所述驱动装置(43)包括用于移动所述可动边缘区段(39)的气动系统。
9.根据权利要求6的船舶(1),所述驱动装置(43)包括用于移动所述可动边缘区段(39)的电气系统。
10.根据权利要求6的船舶(1),所述驱动装置(43)包括用于移动所述可动边缘区段(39)的绳索和滑轮系统。
11.根据前述权利要求任一项所述的船舶(1),其中,由所述转子(6)的旋转引起的离心力所导致的可动区段(39)可动使得在使用中所述端板(16)的有效直径能改变。
12.根据前述权利要求任一项所述的船舶(1),所述转子(6)包括位于甲板附近的下部端板(50),所述下部端板(50)包括可动边缘区段(52),在所述转子(6)的操作状态下,所述可动边缘区段(52)从周边壁径向向外地延伸至延伸位置,并且在所述转子(6)的非操作状态下,所述可动边缘区段(52)移动至与延伸位置相比更靠近周边壁的缩回位置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI710501B (zh) * 2019-06-27 2020-11-21 周中奇 馬格努斯轉子

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010040920A1 (de) * 2010-09-16 2012-03-22 Aloys Wobben Schiff, insbesondere Frachtschiff, mit einem Magnus-Rotor
US8776705B2 (en) 2011-08-31 2014-07-15 Poulsen Hybrid, Llc Magnus rotor ship propulsion system
WO2013110695A1 (en) * 2012-01-24 2013-08-01 Winkler Joern Paul Magnus-effect rotor
US9694889B2 (en) 2015-03-04 2017-07-04 Magnuss Services, Inc. Methods and systems for a vertically variable ocean sail system
US10118696B1 (en) 2016-03-31 2018-11-06 Steven M. Hoffberg Steerable rotating projectile
WO2019157483A2 (en) * 2018-02-12 2019-08-15 Holohan Eric Methods and systems for a vertically-variable ocean rotor system
US11712637B1 (en) 2018-03-23 2023-08-01 Steven M. Hoffberg Steerable disk or ball
KR102552700B1 (ko) 2021-07-26 2023-07-10 에이치디현대중공업 주식회사 풍력추진 시스템 및 이를 구비한 선박

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR601266A (fr) * 1924-12-12 1926-02-26 Rotor
US2596726A (en) * 1948-05-26 1952-05-13 Josef G A Rydell Wind motor
JPS5885793A (ja) * 1981-11-14 1983-05-23 ブロ−ム・ウント・フオス・アクチエンゲゼルシヤフト 船舶用風力駆動装置
US4602584A (en) * 1984-06-12 1986-07-29 Henry North Propulsion device for a ship
GB2187154A (en) * 1987-02-18 1987-09-03 Hydroconic Ltd Magnus effect rotor for ship propulsion
CN101087714A (zh) * 2004-02-24 2007-12-12 沃尔夫冈·约布曼有限责任公司 通过转向流体流作用的附加驱动装置
CN101454197A (zh) * 2006-05-31 2009-06-10 艾劳埃斯·乌本 马格努斯转子

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2072112B (en) * 1980-03-20 1983-08-24 Austin K A Rotors utilising the magnus effect
DD255923A1 (de) 1986-11-11 1988-04-20 Volkswerft Stralsund Veb Windzusatzantrieb fuer schiffe
GB2332891B (en) 1997-11-21 2001-06-20 Kenneth Arthur Austin Aerodynamic lift producing apparatus
FI123862B (fi) * 2008-12-08 2013-11-29 Waertsilae Finland Oy Vesialus

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR601266A (fr) * 1924-12-12 1926-02-26 Rotor
US2596726A (en) * 1948-05-26 1952-05-13 Josef G A Rydell Wind motor
JPS5885793A (ja) * 1981-11-14 1983-05-23 ブロ−ム・ウント・フオス・アクチエンゲゼルシヤフト 船舶用風力駆動装置
US4602584A (en) * 1984-06-12 1986-07-29 Henry North Propulsion device for a ship
GB2187154A (en) * 1987-02-18 1987-09-03 Hydroconic Ltd Magnus effect rotor for ship propulsion
CN101087714A (zh) * 2004-02-24 2007-12-12 沃尔夫冈·约布曼有限责任公司 通过转向流体流作用的附加驱动装置
CN101454197A (zh) * 2006-05-31 2009-06-10 艾劳埃斯·乌本 马格努斯转子

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI710501B (zh) * 2019-06-27 2020-11-21 周中奇 馬格努斯轉子
CN112141308A (zh) * 2019-06-27 2020-12-29 周中奇 马格努斯转子
US11143159B2 (en) 2019-06-27 2021-10-12 Chung-Chi Chou Magnus rotor
CN112141308B (zh) * 2019-06-27 2022-02-01 周中奇 马格努斯转子

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WO2011098605A1 (en) 2011-08-18
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