ES2268027T3 - Modulo de control para el intersticio de una rotor. - Google Patents

Abstract

Módulo de control (6) del intersticio del rotor, el cual está previsto para su incorporación en una máquina aero- ó hidro-dinámica (1) que, en una dirección de corriente principal (H), es atravesada por un fluido y la que posee un rotor giratorio (R) con unas paletas de rotor (5) que, en la dirección de giro (D) del rotor, están distanciadas entre sí de una manera previamente determinada, como también posee la máquina una carcasa (G) que circunda, el rotor, por lo menos por algunos tramos y con la formación de un intersticio (S) del rotor; en este caso, el módulo de control del intersticio del rotor comprende por lo menos un elemento de estancamiento (8), que delimita el intersticio del rotor por algunos tramos y que puede ser desplazado hacia el interior del intersticio del rotor, como asimismo comprende este módulo una unidad de accionamiento (10, 13, 14, 15) que durante el funcionamiento desplaza el elemento de estancamiento; módulo de control éste que está caracterizado porque las dimensiones de por lo menos un elemento de estancamiento (8) son - en la dirección de giro (D) del rotor (R) - más pequeñas que la distancia (T) entre dos paletas (5) del rotor, las cuales son sucesivas entre sí.

Description

Módulo de control para el intersticio de un rotor.

La presente invención se refiere a un módulo de control del intersticio del rotor para la incorporación del mismo en una máquina aero- ó hidro-dinámica, que por un fluido es atravesada en una dirección de corriente principal y la que posee un rotor giratorio con unas paletas de rotor que, en la dirección de giro del rotor, están distanciadas entre sí de una manera previamente determinada, como también posee la máquina una carcasa que circunda el rotor, por lo menos por algunos tramos y con la formación de un intersticio del rotor, en este caso, el módulo de control del intersticio del rotor comprende por lo menos un elemento de estancamiento, que delimita el intersticio del rotor por algunos tramos y que puede ser desplazado hacia el interior del intersticio del rotor, como asimismo comprende este módulo una unidad de accionamiento, que desplaza el elemento de estancamiento durante el funcionamiento.

En las máquinas aereo- ó hidro-dinámica - que pueden abarcar, por ejemplo, las turbinas, las bombas, los compresores ó los ventiladores - el intersticio del rotor, el cual existe aquí entre la carcasa estacionaria del rotor y el propio rotor giratorio, representa la fuente de unas pérdidas en la corriente y constituye el motivo de un más reducido rendimiento. Las pérdidas en la corriente se producen, por un lado, por la formación de remolinos así como por el desprendimiento de la corriente cerca del intersticio del rotor ó dentro del mismo - lo cual conduce, además, a un incrementado ruido de la corriente - y por el otro lado, como consecuencia de una corriente de compensación que, en contra de la dirección de corriente principal, se dirige a través del rotor y la que limita la presión diferencial, que puede ser conseguida entre el lado de alta presión y el lado de baja presión de la máquina aero-ó hidro-dinámica.

En una máquina aero- ó hidro-dinámica ideal, que trabaja sin pérdidas en la corriente, no existe un tal intersticio del rotor. Sin embargo, esto no es posible en la práctica, habida cuenta de que, en este supuesto, las puntas de las paletas del rotor entrarían en contacto con la carcasa del rotor y, por cada giro del rotor, las mismas rozarían con la carcasa y, por consiguiente, se desgastarían este problema es especialmente grave en las máquinas aero-ó hidro-dinámicas en las que los rotores giran con un elevado número de revoluciones y/ó las cuales están expuestas a unas altas temperaturas como, por ejemplo, los grupos motopropulsores de los aviones y las turbinas de gas así como los turbocargadores de gas de escape. En las máquinas aero- ó hidro-dinámicas de esta clase, las paletas del rotor se prolongan en función de la temperatura y del número de revoluciones. Adicionalmente, también la carcasa dilata en conformidad con la temperatura de trabajo. A través del intersticio el rotor quedan compensador la dilatación de la carcasa y el alargamiento de las paletas del rotor, sin que por ello se pueda presentar un daño en la máquina aero- ó hidro-dinámica.

Por consiguiente, la magnitud del intersticio del rotor - y, por lo tanto, las perdidas en la corriente de la máquina aero- ó hidro-dinámica - varían en función del número de revoluciones y de la temperatura durante el momentáneo estado de funcionamiento.

En la práctica, el intersticio del rotor es regulado, por regla general, de tal manera que - en un punto de funcionamiento continuo, en el cual trabaja normalmente la máquina aero- ó hidro-dinámica - se pueda presentar el menor posible intersticio del rotor. En los grupos motopropulsores de los aviones ó en los turbocargadores de gas de escape, este punto de funcionamiento continuo se encuentra, por ejemplo, en la velocidad de crucero. Al mismo tiempo resulta que, en la práctica, en el dimensionamiento del intersticio del rotor se tienen en cuenta unos regímenes de carga límite y unos regímenes de arranque de la máquina aero- ó hidro-dinámica: Wel intersticio del rotor ha de estar dimensionado de tal manera que incluso bajo unas condiciones extremas y con unas pérdidas tolerables en la corriente - queden impedidos unos deterioros, tanto en la paleta del rotor como en la carcasa del mismo.

Por consiguiente, en la práctica es así que, a favor del mejor rendimiento posible, es tolerado cierto desgaste de la carcasa y de la paleta del rotor por el arranque de la máquina aero- ó hidro-dinámica ó por el funcionamiento de la misma dentro de un régimen de carga límite.

Con el objeto de conseguir en todos los regímenes de funcionamiento de la máquina aero- ó hidro-dinámica el intersticio óptimo del rotor - es decir, una anchura en la rendija del rotor, con la cual sean mínimos el desgaste y las pérdidas en la corriente - según el estado actual de la técnica ya han sido propuestas algunas soluciones.

De este modo, resulta que en la Patente Núm. 5.092.737 de los Estados Unidos está descrito un dispositivo mediante el cual el desgaste en la fase de arranque de una turbina de gas - durante la cual se calientan con una distinta intensidad la carcasa y el rotor - es reducido por una variación en la anchura del intersticio del rotor. El dispositivo, descrito en la referida Patente modifica el intersticio del rotor de una manera a través de la dilatación térmica de unos elementos de control en la pared de la carcasa de la turbina de gas, la cual está situada en frente del rotor. A este efecto, los coeficientes de dilatación térmicas de los elementos de control están adaptados a los regímenes de trabajo de la turbina de gas, de tal modo que, a unas distintas temperaturas de funcionamiento, la dilatación de la carcasa esté adaptada a la dilatación térmica de las paletas del rotor. Este sistema pasivo tiene, sin embargo, el inconveniente de que el intersticio del rotor solamente pueda ser adaptado a la dilatación térmica, pero no al alargamiento de las paletas del rotor, el que se produce por la acción de las fuerzas centrífugas y el cual tiene en la práctica la misma importancia. Además el tiempo de respuesta de este sistema es muy lento.

El tiempo de respuesta, como también las posibilidades para influir en la anchura de la rendija ó del intersticio del rotor, están perfeccionados - en comparación con los sistemas pasivos - en los sistemas activos, en los que el intersticio del rotor es variado activamente por medio de unas unidades de accionamiento.

En la Patente Núm. 5.906.473 de los Estados Unidos está descrito un sistema activo para una turbina de gas, en el que algunas partes de la carcasa, que están situadas en frente del rotor, son enfriadas ó calentadas de forma selectiva con el fin de ajustar el intersticio del rotor a través de la dilatación térmica de la carcasa, la cual es controlada de este modo. El inconveniente de este sistema consiste, sin embargo, en un tiempo de respuesta, que sigue siendo lento, teniendo en cuenta que, para producir una variación en la rendija de aire, la carcasa tiene que ser puesta, en primer lugar, a una temperatura previamente determinada. Con unas rápidas variaciones en los regímenes de funcionamiento, el sistema de la Patente Núm. 5.906.473 de los Estados Unidos no puede adaptar el intersticio del rotor con la suficiente rapidez. No obstante, parece que, a través de un calentamiento activo de la pared de la carcasa es posible conseguir una adaptación del alargamiento de las paletas del rotor, el cual se presenta lentamente bajo la acción de las fuerzas centrífugas.

Al objeto de incrementar - durante el ajuste del intersticio del rotor - el comportamiento de la respuesta, y con el fin de conseguir un control más directo en el intersticio del rotor, es así que según el sistema de la Patente Núm. 5.104.287 y 5.096.375 de los Estados Unidos, son empleados unos segmentos de la carcasa con un movimiento mecánico, los cuales están dispuestos en frente de las paletas del rotor. Los segmentos de la carcasa están unidos entre sí para formar un anillo y los mismos son desplazados, por medio de unas espigas roscadas, radialmente en dirección de las paletas del rotor, de tal modo que al anillo se estreche ó se ensanche al girar las espigas roscadas. Las espigas roscadas de todos los segmentos de la carcasa son accionadas conjuntamente a través de un anillo de sincronización, y las mismas facilitan, de esta manera, un ajuste - de conjunto y simultáneo - de los segmentos de la carcasa y, por consiguiente, una regulación del intersticio del rotor. El inconveniente de este dispositivo consiste, por un lado, en una gran inversión - tanto en la construcción como en la técnica de fabricación - que hace falta si se pretende conseguir un ajuste de los segmentos prácticamente sin holgura y dentro de la gama de décimas de milímetro, y, por el otro lado consiste en un tiempo de respuesta, que sigue siendo muy lento.

En la Patente Núm. 5.263.816 de los Estados Unidos está descrito un dispositivo para el control del intersticio del rotor para un compresor radial según el cual el control del intersticio es efectuado, en el sentido axial, por medio del desplazamiento del rotor en relación con la carcasa. También este principio es constructivamente muy engorroso y tiene un comportamiento de respuesta, que es sólo moderadamente más rápido. Además, este sistema de la Patente Núm. 5.263.816 de los Estados Unidos está limitado a las máquinas aero- ó hidro-dinámicas de tipo radial.

En la Patente Núm. 5.545.007 de los Estados Unidos está descrito un anillo, que está hecho de segmentos de carcasa y está situado en frente de las paletas del rotor, anillo éste que puede ser estrechado ó ensanchado mediante unos elementos piezo-eléctricos. A través de unos sensores de aproximación son determinadas la anchura del intersticio del rotor entre las puntas de las paletas del rotor y los segmentos de la carcasa así como la anchura entre el anillo de los segmentos. En este caso, sobre los elementos piezo-eléctricos, que son estacionarios y que están dispuestos en una fijación prevista en la carcasa, es explicada - en función del medido intersticio del rotor - una tensión de tal manera que, en base a la restricción eléctrica de estas piezo-elementos, los segmentos del anillo puedan ser desplazados en dirección hacia las paletas del rotor ó de estas hacia fuera. El inconveniente del sistema de la Patente Núm. 5.545.007 de los Estados Unidos consiste en una precaria estabilidad del anillo de segmentos, habida cuenta de que el mismo está siendo sostenido exclusivamente por unos elementos piezo-eléctricos.

Otros dispositivos para la regulación del intersticio de un rotor están indicados en la Patentes Núms. 4.247.247, 4.683.716, 5.211.534 y 5.871.333 de los Estados Unidos así como en la Patente Alemana Núm. DE-A 2 922.835.

En la Patente Núm. 4.247.247 de los Estados Unidos está revelada una turbina de corriente axial, en la que la carcasa posee - en frente de los rotores - un anillo con una pared fina de tipo flexible. Por detrás de esta pared fina están ubicadas unas cámaras de presión anulares, que pueden ser sometidas a unas distintas presiones. Al sobrepasar la presión dentro de las cámaras de presión la presión de la turbina de corriente axial, la pared se arquea de forma controlada hacia fuera y reduce así el intersticio del rotor. En este caso, las cámaras de presión son impulsadas con la presión y de tal manera, que el intersticio del rotor se pueda reducir en dirección de la corriente.

En la turbina de gas de la Patente Núm. 4.683.716 de los Estados Unidos es así que la pared de la carcasa es regulada de forma neumática, en conjunto con algunas filas de paletas de estator así como a través de varias fases de compresión. A este efecto, está prevista una cámara de presión por detrás de la pared de la carcasa, la cual se extiende por varias filas de rotores y de estatores. Por la aportación de una presión más reducida ó más elevada al interior de la cámara de presión, queda impedido que las paletas del rotor puedan rozar, durante los procesos de puesta en funcionamiento, con la pared de la carcasa.

También en la Patente Núm. 5.211.534 de los Estados Unidos resulta, que el intersticio del rotor es regulado de forma neumática. Un anillo de obturación alrededor del rotor - el cual se compone de unos elementos anulares, que pueden ser desplazados en el sentido radial - es controlado ó ensanchado por la aplicación de un aire a presión sobre los segmentos rígidos del anillo.

Asimismo el dispositivo de la Patente Núm. 5.871.333 de los Estados Unidos posee unos segmentos de carcasa, que a través de la aplicación de un aire a presión sobre unas cámaras de presión - pueden ser desplazados en dirección hacia las paletas del rotor. Con el fin de incrementar el comportamiento de respuesta es así, que la cámara de presión está provista de unas válvulas de ventilación a efectos de una más rápida compensación de la presión.

Los sistemas de las Patentes Núms. 4.247.247, 4.683.716, 5.211.534 y 5.871.333 de los Estados Unidos tienen el inconveniente de que no es posible efectuar un ajuste rápido y selectivo en el intersticio del rotor.

En la Patente Núm. 6.142.477 de los Estados Unidos está descrito un dispositivo de obturación activa, que es empleado para el estancamiento de los cojinetes en las turbinas de gas. Este dispositivo de obturación activa posee unos elementos de estancamiento, que se colocan automáticamente en la cercanía de un disco de junta - pero sin entrar en contacto con el mismo - al girar este disco. A este efecto, la superficie de obturación está realizada en la forma de un anillo magnético, que posee unas zonas que se alternan en la dirección circunferencia) y las que son de una distinta polarización. Durante la rotación del anillo magnético, estas zonas generan un flujo magnético cuya intensidad está en función de la velocidad de giro del anillo magnético. Los elementos de estancamientos están provistos de unas bobinas, que reaccionan a la intensidad del campo magnético, generado por el anillo en rotación, y, en función de la velocidad de giro y de la distancia del anillo magnético con respecto a las bobinas, estos elementos de estancamiento son desplazados automáticamente hacia el anillo magnético ó de éste hacia fuera. Por lo visto el sistema de la Patente Núm. 6.142.477 de los Estados Unidos está en condiciones de reaccionar de forma automática a una variación en el intersticio de estancamiento. Sin embargo, de la Patente Núm. 6.142.477 de los Estados Unidos no puede ser desprendido como este sistema pueda ser empleado para la regulación del intersticio de un rotor teniendo en cuenta que, para el funcionamiento de este sistema, en la superficie antagónica de obturación - que está situada en frente de los elementos de estancamiento - siempre hace falta un anillo magnético, que pueda ser atravesado.

Por consiguiente, de forma resumida puede hacerse constar que, en el estado de la técnica anteriormente comentada, no se conoce ningún dispositivo en el cual el comportamiento de respuesta permita efectuar una regulación rápida en el intersticio del rotor.

Por este motivo, la presente invención tiene el objeto de perfeccionar el módulo de control para el intersticio del rotor, el cual ha sido mencionado al principio, de tal manera que pueda ser conseguido un comportamiento de una respuesta más rápida.

De acuerdo con la presente invención, este objeto es conseguido por medio de un módulo de control del intersticio del rotor, el cual es del tipo indicado al principio, y por el hecho de que las dimensiones del elemento de estancamiento son, en la dirección de giro, más pequeñas que la distancia entre dos paletas sucesivas del rotor.

Esta solución es sencilla, y la misma no es conocida a través del estado actual de la técnica. Todas las Memorias de las Patentes anteriormente indicadas poseen unos elementos de estancamiento en forma de segmentos circulares cuyas dimensiones son, en la dirección de giro, mayores que la distancia entre dos paletas sucesivas de un rotor. Como consecuencia, las masas desplazadas en los sistemas convencionales, a los efectos de regular el intersticio del rotor son tan elevadas que las mismas puedan reaccionar tan sólo de una forma lenta a unas variaciones en el intersticio del rotor. Además, en base a que los convencionales segmentos de la carcasa se extienden por varias paletas del rotor, no existe la posibilidad de adaptar el intersticio del rotor de una manera exacta en el caso de una deformación asimétrica ó elíptica del rotor ó de la carcasa.

Estos inconvenientes son eliminados por la solución de la presente invención, la cual es constructivamente sencilla: A causa de las dimensiones del elemento de estancamiento de la presente invención, resulta que las masas en movimiento del elemento de estancamiento son más pequeñas y pueden ser desplazadas con mucha más rapidez.

A este efecto, la solución de la presente invención tiene previsto que las dimensiones del elemento de estancamiento sean, en la dirección de giro, esencialmente más pequeñas que en la distancia entre dos paletas sucesivas del rotor. De forma preferente, los elementos de estancamiento son tan grandes que un múltiplo de elementos de estancamiento pueda entrar en la distancia entre dos paletas sucesivas del rotor.

Otra aceleración más en el comportamiento de respuesta puede ser conseguida por el hecho de que, según otra preferente forma de realización de la presente invención, las dimensiones del elemento de estancamiento corresponden, en la dirección de corriente principal, como máximo a la profundidad de una paleta del rotor en la dirección de corriente principal. Gracias a estas medidas constructivas, las masas en movimiento son reducida otra vez. En este caso, los elementos de estancamiento están dimensionados preferentemente de tal modo, que un múltiplo de elementos de estancamiento pueda estar dispuesto de forma escalonada por una profundidad de paleta, es decir, en dirección del estancamiento. Teniendo en cuenta que, en la mayoría de los rotores, el mayor salto en la presión tiene lugar en la dirección de corriente principal, resulta que la dirección del estancamiento corresponde, la mayoría de las veces, a la dirección de corriente principal.

Una muy exacta y rápida adaptación del intersticio del rotor se hace posible si, según otra forma de realización de la presente invención, los elementos de estancamiento pueden ser activados, en la máxima medida posible, de forma individual, es decir, una unidad de accionamiento está asignada al menor número posible de elementos de estancamiento.

Para las finalidades de mantenimiento, el módulo de control del intersticio del rotor debe ser fácilmente intercambiable, sin que por ello tenga que ser desmontada toda la máquina aero- ó hidro-dinámica. Según una conveniente ampliación de la forma de realización de la presente invención, esto se consigue si las dimensiones del módulo de control del intersticio del rotor son, en la dirección de giro del rotor, más pequeñas que la distancia entre dos paletas sucesivas del rotor. Las medidas de un montaje compacto también pueden ser conseguidas si las dimensiones del módulo de control del intersticio el rotor corresponden - en la dirección de corriente principal - como máximo ó la profundidad de la pateta del rotor en esta dirección de corriente principal.

Un principio de la presente invención consiste en el hecho de prever - de forma contraria a los convencionales módulos de control del intersticio del rotor - dentro del intersticio del rotor el mayor número posible de elementos de estancamiento. A causa de este más elevado número de elementos de estancamiento dentro del intersticio del rotor, así como debido al efecto de conjunto de todos los elementos de estancamiento, se produce una buena obturación de la rendija del motor. Por consiguiente, puede ser prescindido de una engorrosa obturación de las rendijas y de los huecos entre los elementos de estancamiento.

Según otra ampliación de la forma de realización de la presente invención resulta que los elementos de estancamiento pueden estar dispuestos de una manera distanciada entre sí. En este caso, también pueden estar previstos, sin embargo, varios elementos de estancamiento con un cuerpo envolvente común, que está dispuesto entre los elementos de estancamiento y el rotor y el mismo puede ser desplazado en conjunto con los elementos de estancamiento. Este cuerpo envolvente puede estar hecho de un material con unas especiales propiedades mecánicas como, por ejemplo, de un material resistente a la abrasión, resistente a las altas temperaturas y/ó ampliamente libre de rozamiento, con el fin de proteger los elementos de estancamiento.

Los elementos de estancamiento pueden estar dispuestos de una forma distanciada entre sí, sin ninguna pérdida en el efecto de estanqueidad, sobre todo si los mismos están ubicados de una manera escalonada para solaparse entre sí en la dirección de corriente principal. Para este fin, los elementos de estancamiento pueden estar dispuestos en varias filas, en la dirección de corriente principal. De este modo resulta que los huecos entre los elementos de estancamiento de una fila quedan cerrados por los elementos de estancamiento de la otra fila. Según esta forma de disposición, el efecto de estancamiento está basado en la creación de un "laberinto" entre los elementos de estancamiento, a través del cual es incrementada considerablemente la resistencia a la corriente dentro del intersticio del rotor. De esta manera puede ser conseguido un efecto de estanqueidad que se aproxima al efecto de las superficies de obturación cerradas, tal como el mismo es conocido a través del estado actual de la técnica, como, por ejemplo, para la regulación del intersticio del rotor.

A efectos del desplazamiento del elemento de estancamiento hacia el interior del intersticio del rotor ó bien del mismo hacia fuera, resulta que dentro del módulo de control del intersticio del rotor está dispuesta una unidad de accionamiento que ejerce, durante el funcionamiento, una fuerza de impulsión, que actúa sobre el elemento de estancamiento. Según una conveniente forma de realización es así, que la unidad de accionamiento genera la fuerza de impulsión - durante el funcionamiento - bajo la acción de la presión de un fluido, la cual se diferencia de la presión del fluido dentro de la zona del rotor de la máquina aero- ó hidro-dinámica. Según otra conveniente ampliación de la forma de realización de la presente invención, esta presión de fluido puede ser conducida hacia una cámara de actuación, que con el elemento de estancamiento está comunicada a efectos de la transmisión de fuerza.

Además, la unidad de accionamiento puede tener por lo menos una cámara de sobrepresión, que está unida con una fuente de sobrepresión, y/ó una cámara de presión, que está unida con una fuente de depresión, para aportar a la cámara de actuación - de inmediato y sin largos recorridos - las correspondientes presiones de ajuste para el elemento de estancamiento ó los elementos de estancamiento, asignados a la cámara de actuación. De una manera conveniente, pueden prescindirse de unos medios separados para la generación de la depresión y de la sobrepresión - como, por ejemplo, de unas bombas - si la cámara de sobrepresión se encuentra comunicada con una zona de alta presión de la máquina aero- ó hidro-dinámica, como la fuente de alta presión, y si la cámara de depresión está unida con una zona de baja presión de la máquina aero- ó hidro-dinámica, como la fuente de depresión. En este caso, los conceptos de "depresión" y de "sobrepresión" hacen referencia a la presión, que rige dentro de la parte correspondiente del rotor.

Según otra conveniente forma para la realización de la presente invención es así, que la cámara de sobrepresión puede estar circundada - por lo menos en algunos tramos - por la cámara de depresión. Teniendo en cuenta que dentro de la cámara de sobrepresión hay siempre un fluido más caliente que dentro de la cámara de depresión resulta que con esta forma de disposición queda impedido un excesivo calentamiento del módulo de control del intersticio del rotor.

A efectos de una impulsión alterna de la cámara de actuación con la sobrepresión ó con la depresión, la cámara de actuación puede tener por lo menos una válvula, que está dispuesta entre la cámara de actuación y la cámara de depresión y/ó la cámara de sobrepresión. Al ser abierta la válvula, sobre la cámara de actuación actúan, de manera facultativa, la presión de la cámara de depresión y/ó la presión de la cámara de sobrepresión, lo cual conduce a un correspondiente accionamiento del elemento de estancamiento.

Según una forma de realización especialmente preferida es así, que el elemento de estancamiento posee - como superficie de obturación - una membrana elástica que entra - en un estado arqueado hacia delante y en la forma de burbuja - en el intersticio del rotor para estancar éste último, por lo menos en algunos tramos. Según esta forma de realización resulta, que los elementos de estancamiento constituyen unas burbujas individuales que se ensanchan para reducir el intersticio del rotor, y las mismas se aplanan para incrementar el intersticio. Esta forma de realización hace posible un gran recorrido de los elementos de estancamiento, es decir, la obturación de unas rendijas de grandes dimensiones, sin aplicar para ello unas fuerzas de ajuste.

La membranas encuentra con la cámara de actuación en una unión de trabajo, y esto de tal modo que la presión, que rige dentro de la cámara de actuación, pueda actuar sobre la membrana. A este efecto, la tubería de presión puede conducir de la cámara de actuación hacia la membrana ó bien la cámara de actuación puede estar delimitada por la membrana, en por lo menos algunos tramos.

Al ser aplicada sobre la cámara de actuación una sobrepresión - es decir, una presión que es más alta que la presión dentro del intersticio del rotor - la membrana del elemento de estancamiento se arquea hacia delante y la misma constituye así una burbuja, que entra en el intersticio del rotor. En el caso de una depresión - es decir, una presión más reducida que la presión dentro del intersticio del rotor - la membrana se contrae, debido a su propia elasticidad, la burbuja se hace más pequeña y se incrementa el intersticio del rotor.

Con el fin de poder controlar la unidad de accionamiento, según otra ampliación de la forma de realización de la presente invención puede estar previsto, en la unidad de accionamiento, un interface de entrada a través del cual a la unidad de accionamiento pueden ser transmitidas - durante el funcionamiento del módulo de control del intersticio del rotor - las señales para el accionamiento del elemento de estancamiento.

El módulo de control del intersticio del rotor puede poseer, además, una fuente de energía en forma de un medio para la generación de corriente eléctrica, a través del cual puede ser proporcionada la energía eléctrica para el funcionamiento del módulo de control del intersticio del rotor. Esta fuente de energía puede estar realizada, preferentemente, en forma de una micro-turbina, que está dispuesta entre la cámara de depresión y la cámara de sobrepresión.

Además, y según otra conveniente forma de realización de la presente invención, en el módulo de control del intersticio del rotor puede estar prevista una unidad de sensores, con por lo menos un sensor de medición de intersticios y con un interface de salida de señales. Mediante esta forma de realización está siendo medida la magnitud del intersticio del rotor en la proximidad del elemento de estancamiento, es decir, en la cercanía del punto en el cual es variado el intersticio del rotor. A este efecto, por medio del sensor de medición de intersticios puede ser producida una señal que es representativa de la magnitud del intersticio del rotor y la misma puede ser emitida por la unidad de sensor a través del interface de salida de señales.

El módulo de control del intersticio del rotor puede comprender también un sensor de registro de posición, por medio del cual puede ser determinada la posición del elemento de estancamiento dentro del intersticio del rotor ó bien en relación con la superficie de obturación antagónica, que queda constituida por las puntas de las paletas del rotor; posición ésta que puede ser emitida, en forma de una señal, a través del interface de señales de salida.

Al ser el elemento de estancamiento accionado de forma neumática, es de gran ventaja que el dispositivo de control del intersticio del rotor posea por lo menos un sensor de presión, por medio del cual pueden ser registradas la presión dentro de la cámara de actuación y/ó la presión del fluido dentro de la zona del rotor de la máquina aero- ó hidro-dinámica y/ó la presión diferencial entre estas dos presiones; presión esta que puede ser emitida, en forma de una señal, a través del interface de salida de señales.

Para componer un circuito de control ó un circuito de regulación cerrado, el módulo de control del intersticio del rotor puede tener, según otra forma conveniente de realización, un sistema de control con un interface de entrada, con un interface de salida y con una unidad de procesamiento de datos. En este caso, el interface de entrada del sistema de control está comunicado con el interface de salida de la unidad de sensores para la transmisión de datos, de tal manera que las señales de tos sensores de la unidad de sensores puedan ser recibidas por el sistema de control. El interface de salida del sistema de control está en comunicación - a efectos de la transmisión de datos -
con el interface de entrada de la unidad de accionamiento, de tal modo que los resultados de una evaluación de los datos puedan ser transmitidos - por los sensores de la unidad de sensores y en forma de una señal de accionamiento para el elemento de estancamiento - a la unidad de accionamiento.

La unidad de procesamiento de datos procesa los datos - emitidos a través del interface de salida - en función de tos datos recibidos a través del interface de entrada, y la misma genera una señal para la impulsión de la unidad de accionamiento ó de los elementos de estancamiento. En este caso, y de una manera conveniente, todas las líneas de datos pueden estar estructuradas en forma de un bus de datos unidireccional ó bien bidireccional.

El sistema de control puede tener, además, un bus de datos por medio del cual el primero está unido - para la transmisión de datos - con los sistemas de control de otros módulos de control del intersticio de un rotor. Este bus de datos puede, por ejemplo, ser el mismo bus de datos que une también el sistema de control con el interface de salida de la unidad de sensores y con el interface de entrada de la unidad de accionamiento.

Unas proporciones especialmente convenientes
- que, en base a la masas en movimiento así como debido a unos cortos recorridos de línea, producen unos cortos recorridos de línea, producen unos tiempos de respuesta extremadamente rápidos dentro de la gamas de la frecuencia de la paleta del rotor, ó sea, de la llamada "blade passing frequency" - son conseguidas si el módulo de control del intersticio del rotor está realizado como un sistema de micro-estructura, en el cual están integrados el elemento de estancamiento y la unidad de accionamiento. Un sistema de micro-estructura de esta clase está estructurado, de forma preferente, como una sola pieza y a partir de un material con contenido en silicio, y el mismo se compone de varias capas funcionales. Los ejemplos para unos materiales apropiados son el silicio, el sicilio carburo, el dióxido de silicio y el sicilio nitruro.

Estos sistemas de micro-estructuras son fabricados por medio de unos procedimientos foto-litográficos como, por ejemplo, por LIGA; por un micro-mecanizado a granel y un micro-mecanizado de superficie; por la deposición de láminas finas (chemical vapor deposition ó deposition química por vapor) y por la cauterización de obleas. Durante la estructuración del modelo de control del intersticio del rotor como un sistema de micro-estructura resulta, que sobre todo una membrana - que sirve como elemento de estancamiento - puede ser fabricada de la película fina de un material con contenido en silicio como, por ejemplo, de silicio, carburo. Con una forma de realización extremadamente delgada de la membrana, el silicio carburo es de una suficiente elasticidad. De la misma manera pueden las micro-válvulas ser fabricadas de un material con cierto contenido en silicio para estar integradas en el sistema de micro-estructura.

De una manera conveniente, durante la realización del módulo de control del intersticio del rotor en forma de un sistema de micro-estructura, también son integrados en este elemento del micro-sistema, al mismo tiempo, el sistema de control y/ó la unidad de sensores.

Con el fin de hacer posible un equipamiento a posteriori así como una fácil intercambiabilidad del módulo de control del intersticio del rotor, este módulo posee, de forma preferente, una carcasa normalizada que está provista de unas conexiones normalizadas para las líneas de datos y para las tuberías de presión. Según otra conveniente forma de realización de la presente invención, resulta que la carcasa puede estar circundada de un material aislante como protección contra un sobrecalentamiento y/ó contra vibraciones y golpes.

Conforme a la presente invención, en una máquina aero- ó hidro-dinámica - con un rotor y con una carcasa, que circunda el rotor con la formación de una rendija ó un intersticio del rotor girando, durante el funcionamiento, el rotor en relación con la carcasa - está dispuesto, dentro de la zona del intersticio del rotor, un múltiplo de los módulos de control del intersticio del rotor, los cuales están realizados según una de las formas de realización anteriormente indicadas. Estos módulos de control del intersticio del rotor pueden estar unidos entre sí por medio de una línea de señales, de tal manera que el accionamiento de los mismos pueda ser efectuado de forma sincronizada. A título de ejemplo, varios módulos de control del intersticio del rotor pueden estar conectados entre sí de tal modo, que un módulo de control, que en la dirección circunferencial sigue a otro, emplea, la señales del sensor de un módulo de control, dispuesto por delante del mismo en el sentido de giro para el control de sus propios elementos de estancamiento.

Además, el sistema de sensores de los módulos de control del intersticio del rotor también puede ser empleado para el control del funcionamiento de la máquina aero- ó hidro-dinámica, teniendo en cuenta que por estos módulos son medidos los importantes parámetros del funcionamiento de la máquina aero- ó hidro-dinámica como, por ejemplo, la presión dentro de la zona del rotor.

Para esta finalidad, y conforme a una conveniente ampliación de la forma de realización de la presente invención, resulta que el módulo de control del intersticio del rotor está equipado con un sensor adicional que, como sensor de oscilaciones, registra las oscilaciones de las puntas de paletas, que pasan por el intersticio, y el mismo emite una señal que es representativa de la frecuencia y/ó de la amplitud de las oscilaciones de las paletas del rotor o de las puntas de las mismas. A este efecto, el sensor puede tener un elemento de medición óptica y/ó un elemento de medición capacitiva. Como alternativa, el sensor puede trabajar sobre la base de ultrasonido y puede comprender un transformador de ultrasonido. El transformador de ultrasonido, por ejemplo, puede emitir unas ondas ultrasónicas, que están dirigidas hacia las paletas del rotor y/ó hacia las puntas de las mismas, para así medir sus reflexiones.

Los datos en bruto de las mediciones del sensor de oscilaciones son guardados dentro de un integrado chip de memoria. En una estructuración del módulo de control como elemento de micro-estructura, este chip de memoria puede estar realizado como una sola pieza con el módulo de control del intersticio del rotor y/ó puede estar integrado, por ejemplo, en el sistema de control del intersticio del rotor y/ó puede estar integrado, por ejemplo, en el sistema de control. Los datos en bruto pueden ser transmitidos - a través del bus de datos del módulo de control del intersticio del rotor, en tiempo real ó, por ejemplo, al término de un servicio de la máquina aero- ó hidro-dinámica - hacia una unidad de evaluación. En este caso, sobre todo el bus de datos puede estar previsto como una línea inalámbrica, de tal modo que los datos sean emitidos sin ningún contacto. A este efecto, en el módulo de control del intersticio del rotor puede estar previsto un radiotransmisor y, al tratarse de un bus de datos bidireccional, también puede estar previsto un radiorreceptor.

En especial la transmisión de parámetro del funcionamiento del módulo de control del intersticio del rotor a través de una línea inalámbrica hace posible un control sencillo así como la evaluación de los datos del módulo de control del intersticio del rotor.

El sensor de oscilaciones, conjuntamente con las unidades de transmisión de datos del bus de datos, pueden ser abastecidos de energía desde la misma fuente de energía desde la cual son alimentadas también las otras unidades funcionales del módulo de control del intersticio del rotor.

Según otra ampliación de la forma de realización de la presente invención, los sensores de oscilaciones pueden ser empleados, asimismo, para la vigilancia de otras partes componentes que no sean las paletas del rotor. A través de los sensores de oscilaciones pueden ser registradas, por ejemplo, también las oscilaciones de unos ejes, de las paletas del estator y de los elementos de la carcasa así como, dado el caso, también las oscilaciones de los propios elementos de estancamiento.

Según una conveniente forma de disposición, los módulos de control del intersticio del rotor circunda el rotor de forma anular, y los mismos constituyen un campo de elementos de estancamiento dentro del cual a una respectiva distancia entre dos paletas del rotor está asignado un determinado número de los elementos de estancamiento.

Con el fin de proteger los elementos de estancamiento puede estar previsto un cuerpo envolvente, que está dispuesto entre el módulo de control del intersticio del rotor y el propio rotor y el mismo está asignado a varios elementos de control del intersticio del rotor. Este cuerpo envolvente se encuentra acoplado al movimiento de los elementos de estancamiento, y el mismo protege éstos últimos contra unos deterioros, gracias a su ubicación entre los elementos de estancamiento y el rotor. El cuerpo envolvente puede estar realizado sobre todo en forma de una membrana, que es resistente a la abrasión.

El objeto de la presente invención comprende asimismo un procedimiento para el control del intersticio del rotor, por medio del cual se consigue un comportamiento de respuesta que está perfeccionado, de una manera importante, en comparación con el estado actual de la técnica.

Con independencia de ser empleado para la regulación del intersticio de un rotor en las turbinas ó máquinas aero- ó hidro-dinámicas, los módulos de control del intersticio del rotor conforme a la presente invención también pueden ser usados como los módulos de estancamiento en unas superficie de obturación que son esencialmente de paso como, por ejemplo, para el estancamiento de unos ejes ó árboles. Gracias a la posibilidad de una regulación activa de la rendija de estancamiento ó de la fuerza de apriete contra la superficie de obturación antagónica, así como debido al comportamiento de una respuesta rápida, pueden ser compensadas las oscilaciones y excentricidades del eje ó árbol, sin que por ello tengan que ser aceptadas unas mermas en el efecto de estan-
queidad.

A continuación, la estructura y el funcionamiento del módulo de control del intersticio del rotor de la presente invención son explicados con más detalles por medio de algunos ejemplos de realización, que están representados en los planos adjuntos, en los cuales:

La Figura 1 muestra un grupo motopropulsor de un avión - como el ejemplo de una máquina aero- ó hidro-dinámica, que por un fluido es atravesada en la dirección de corriente principal - en el cual es empleado el módulo de control del intersticio del rotor según la presente invención;

La Figura 2 indica un primer ejemplo de realización de un módulo de control del intersticio del rotor de la presente invención en una vista de sección realizada de forma transversal a la dirección de corriente principal así como a lo largo de la línea II-II, indicada en la Figura 1;

La Figura 3 muestra el módulo de control de intersticio del rotor de la Figura 2 en una vista de sección, realizada a lo largo de la línea III-III, indicada en la Figura 2.

La Figura 4 indica un segundo ejemplo de realización del módulo de control del intersticio del rotor de la presente invención en una vista de forma análoga a la vista de la Figura 3;

La Figura 5 muestra un tercer ejemplo de realización del módulo de control del intersticio del rotor de la presente invención en una vista de forma análoga a la vista de la Figura 3;

La Figura 6 indica un cuarto ejemplo de realización del módulo de control del intersticio del rotor de la presente invención, como módulo de estancamiento de un eje ó árbol, en una vista de forma análoga a la vista de la Figura 3; mientras que

La Figura 7 muestra un cuarto ejemplo de realización en una vista de sección realizada a lo largo de la línea VII-VII, indicada en la Figura 6.

En la Figura 1, un grupo motopropulsor de avión 1 está indicado como el ejemplo de una máquina aero- ó hidro-dinámica, en la cual son empleados tos módulos de control del intersticio del rotor conforme a la presente Invención.

Otros ejemplos para una máquina aero- ó hidro-dinámica pueden ser los ventiladores radiales ó axiales, los turbocargadores, las turbinas de gas, las bombas y los compresores.

Todas estas máquinas aero- ó hidro-dinámicas son atravesadas - en la dirección de corriente principal H - por un fluido gaseiforme ó líquido. Según el ejemplo de la Figura 1, la dirección de corriente principal H se extiende esencialmente en el sentido axial A.

Una máquina aero- ó hidro-dinámica - que es tan compleja como el grupo motopropulsor de un avión, el cual está indicado en la Figura 1 - posee toda una serie de rotores R, cada uno de los cuales están rodeados por una carcasa G, con la formación simultánea de una rendija ó intersticio S del rotor.

Los módulos de control de la presente invención, previsto para controlar el intersticio del rotor, pueden estar ubicados en los puntos rayados, 2 y 3, de la Figura 1. En este caso, los puntos de la referencia 2 corresponden a la forma de disposición del módulo de control del intersticio del rotor por el lado de la carcasa, mientras que los puntos de la referencia 3 corresponden a una forma de disposición del módulo de control por el lado del rotor.

En la Figura 2 está indicada, de forma esquematizada, una vista de sección realizada a lo largo de la línea II-II, indicada en la Figura 1. Esta sección transversal se encuentra situada dentro de la zona de un disco rotor que representa una fase de compresión, prevista por delante de una cámara de combustión B del grupo motopropulsor del avión.

Tal como esto puede ser apreciado en la Figura 2, el rotor R_{v} de la fase de compresión posee unas paletas de rotor 5, que están dispuestas entre si a una distancia T, que es previamente determinada. Las paletas de rotor giran en la dirección de giro D. Por el lado de la carcasa, las paletas de rotor 5 están circundadas por un anillo, que está formado por los módulos de control 6 del intersticio del rotor. En la Figura 2, al igual que en las Figuras restantes, este módulo de control del intersticio del rotor está indicado, en aras de una representación más clara, a escala de aumento en comparación con el rotor y con el intersticio del rotor. Las magnitudes típicas de las medidas del módulo de control del intersticio del rotor están entre 0,5 y 50 mms., preferentemente alrededor de 10 hasta 20 mms.

A continuación se explica, a título de ejemplo, la estructura de un módulo de control 6 para el intersticio del rotor por medio del módulo de control central del intersticio, el cual están indicado en la Figura 2.

El módulo de control de intersticio de rotor 6 posee una carcasa 7, que rodea el módulo de control 6 del intersticio del rotor de forma omnidireccional, con excepción del lado que está dirigido hacia las paletas 5 del rector. La carcasa 7 está hecha de un material térmicamente aislante, de forma preferente también aislante en cuanto a las oscilaciones. Gracias a la carcasa 7, este módulo de control de intersticio del rotor puede ser manejado como una unidad independiente. En el caso de un mantenimiento, y con el objeto de poder sustituir el módulo de control 6 del intersticio del rotor mecánica y eléctricamente de una manera fácil por otros módulos, resulta que todas las conexiones de la carcasa 7 están realizadas de forma normalizada.

Aquella parte del módulo de control 6 del intersticio del rotor, la cual está circundada por la carcasa 7, está formada por un sistema de micro-estructura hecho de silicio ó de una combinación de silicio como, por ejemplo, de silicio nitruro ó de silicio carburo. Para la fabricación pueden ser aplicados los procedimientos convencionales como, por ejemplo, el sistema LIGA; el micro-mecanizado; los procesos de cauterización, etc., etc.

El módulo de control 6 del intersticio del rotor posee unos elementos de estancamiento 8 que están realizados de tal manera, que los mismos puedan entrar - al ocupar la posición de trabajo - en el intersticio S del rotor. Los elementos de estancamiento 8 son, en la dirección de giro G del rotor 5, esencialmente más pequeños que la distancia T entre dos paletas del rotor. Estos elementos de estancamiento 8 están constituidos por una delgada membrana de silicio ó de un material con contenido en silicio como, por ejemplo, de silicio carburo, y los mismos están en comunicación - a través de por lo menos una tubería de presión 9 - con una respectiva cámara de actuación 10. El espesor de pared de la membrana está dimensionado de tal modo, que la membrana sea de una elevada elasticidad. Según el ejemplo de realización de la Figura 2, las cámaras de actuación 10 del respectivo elemento de estancamiento 8 están separadas entre sí mediante una pared 11. Por la asignación del menor número posible de elementos de estancamiento 8 a una cámara de actuación 10, los elementos de estancamiento 8 pueden ser activados de una forma más exacta.

Los elementos de estancamiento 8 no forman, en su conjunto, ninguna superficie de obturación continua - que pueda corresponder a la trayectoria U de las punta 12 de las paletas del rotor - sino los mismos constituyen unas discretas superficies de obturación, que están distanciadas entre sí y las que actúan en conjunto con las puntas de las paletas del rotor, como unas superficies de obturación antagónicas. Tal como esto puede ser apreciado en la Figura 2, los elementos de estancamiento 8 están dispuestos de forma escalonada, en varias filas, de tal manera que el hueco entre dos elementos de estancamiento 8 de una fila esté tapado por un elemento de estancamiento 8' de la otra fila.

La cámara de actuación 10 de un respectivo elemento de estancamiento 8 está comunicada, a través de una válvula 13, con una cámara de presión 14.

La cámara de actuación 10, la cámara de presión 14 y la válvula 13 forman partes componentes de una unidad de accionamiento del módulo de control del intersticio del rotor, la cual es neumática, es decir, que es impulsada por un aire a presión, y la misma es regulada de manera activa por el elemento de estancamiento 8. En este caso, por regulación activa ha de entenderse una regulación para la cual es empleada una energía exterior ó bien una energía procedente de otras partes funcionales de la máquina aero- ó hidro-dinámica.

Al ser el módulo de control del intersticio del rotor fabricado en la técnica de una mini-estructura (MEMS) = micro-electro-mechanical systems ó micro-sistemas electro-mecánicos), las válvulas 13 son unas micro-válvulas, que son fabricadas como una sola pieza con el módulo de control del intersticio del rotor.

En base a una señal, las válvulas 13 abren las comunicaciones entre una respectiva cámara de actuación 10 y la cámara de presión 14, de tal modo que por el interior de la cámara de actuación 10 y la cámara de presión 14, de tal modo que por el interior de la cámara de actuación 10 se extiende la respectiva presión, que rige dentro de la cámara de presión 14.

A través de una tubería 15, la cámara de presión 14 está unida con una fuente de presión, sobre la cual está siendo aplicada una presión P. La carcasa 7 posee un elemento de conexión normalizada de tal manera que, sin unos medios especiales, una tubería de presión pueda ser unida con la tubería 15.

Tal como esto puede ser apreciado en la Figura 2, debido al reducido tamaño de tos elementos de la micro-estructura, no es necesario realizar en forma de segmento circular la superficie 16 de los mismos, la cual está dirigida hacia el intersticio S del rotor. Gracias a la reducida altura de construcción de los módulos de control del intersticio del rotor en la dirección de giro, con unos bajos costos de fabricación ya puede ser conseguida una buena aproximación a la trayectoria U de las puntas 12 de las paletas del rotor. No obstante, también existe la posibilidad de prever una forma de realización de la superficie 16 como unos segmentos circulares.

En la Figura 2 puede ser observado, además, el carácter modular del módulo de control del intersticio del rotor. Este módulo de control 6 para el intersticio del rotor constituye una respectiva unidad de construcción, que es ampliamente autárquica ó independencia y la que - de una manera sencilla así como a un bajo costo - puede ser intercambiada por unos módulos del mismo tipo.

En la Figura 3 está indicada una vista de sección, realizada a lo largo de la Línea III-III de la Figura 2, es decir, una sección que se extiende - en la dirección axial A - a través del módulo de control del intersticio del rotor.

En la Figura 3 puede ser observado que, en la dirección de corriente principal H, las dimensiones de los elementos de estancamiento también son esencialmente más pequeñas que la componente C de la cuerda de la pateta 5 del rotor. Los elementos de estancamiento 8 forman un campo que, en su conjunto, conduce a una buena obturación del intersticio S del rotor. Para una punta 12 de la paleta del rotor están previstos, durante la rotación de la misma, varios elementos de estancamiento correspondientes.

Tal como esto puede ser apreciado en la Figura 3, dos respectivos elementos de estancamiento 8 - que, en la dirección de corriente principal H, están dispuestos el uno detrás del otro - están en comunicación con una cámara de actuación 10. Cada una de estas cámaras de actuación 10 se encuentra unida, a través de una válvula magnética 13, con la cámara de presión 14.

En la Figura 3, las membranas de los elementos de estancamiento 8 están indicadas en unas distintas posiciones de su extensión hacia el intersticio S del rotor. Estas posiciones no reflejan un estado real de trabajo, sino las mismas sirven solamente para representar el desplazamiento de los elementos de estancamiento 8, el cual se produce a causa de un hinchamiento en forma de burbuja de la membrana elástica.

Tal como esto puede ser observado en la Figura 2, las filas de los elementos ó burbujas de estancamiento 8 están dispuestas de una manera escalonada, de tal modo que una corriente, que se dirige a través del campo de los elementos de estancamiento 8, encuentre una muy elevada resistencia a la corriente, en la cual está basado el efecto de la obturación de los elementos de estancamiento. Para incrementar el efecto de la obturación, también pueden estar previstos varios anillos, que se componen de los elementos de control del intersticio del rotor. Estos anillos pueden estar desplazados entre sí en la dirección circunferencial, de tal manera que el módulo de control del intersticio del rotor de un anillo pueda cubrir el hueco existente entre dos módulos de control del intersticio del rotor, pertenecientes al otro anillo.

Tal como también puede ser apreciado en la Figura 3, la carcasa 7 constituye unos tramos de fijación 17, que pueden ser unidos con tos tramos correspondientes de la carcasa 18 de la máquina aero- ó hidro-dinámica. La superficie 16 del elemento de control 6 del intersticio del rotor, la cual está dirigida hacia el intersticio S del rotor, cierre preferentemente de forma enrasada - y sin dejar ninguna rendija - con el elemento 18 de la carcasa.

Con el objeto de que el módulo de control 6 del intersticio del rotor pueda constituir una unidad autárquica, que ha de efectuar un ajuste en el intersticio del rotor, con independencia de los otros módulos de control del intersticio del rotor del anillo, los cuales están dispuestos alrededor del rotor R_{v} - resulta que el módulo de control 6 del intersticio del rotor está provisto de un sistema de control 19 así como de una unidad de sensores 20, que en la Figura 3 están indicados solamente de una manera esquematizada. La unidad de sensores 20 posee un sensor de presión (no indicado aquí) para el registro de la presión dentro del intersticio del rotor, la misma posee otro sensor (no indicado aquí) para el registro de la presión dentro de la cámara de actuación; como también posee la misma un sensor de medición de intersticios (no indicado aquí por medio del cual puede ser medido el tamaño del intersticio S del rotor. Este sensor de medición de intersticios puede trabajar sobre una base óptica ó sobre una base capacitiva, de forma preferente sin establecer con ello ningún contacto.

En la unidad de sensores 20 está integrado, además, un sensor de oscilaciones (no indicado aquí) que registra - de manera óptica, de forma capacitiva ó por vía acústica (ultrasonido) - las oscilaciones de las paletas R del rotor y/ó de las puntas 5 de las mismas. Como alternativa, también pueden estar previstos unos sensores de oscilaciones para registrar las vibraciones de la carcasa, las oscilaciones de cubos ó de árboles así como las oscilaciones de los propios elementos de estancamiento.

La unidad de sensores 20 está equipada con un interface de salida, a través del cual emiten los correspondientes sensores - mediante una línea de datos 21 - unas señales, que son representativas de las respectivas magnitudes de medición, registradas por los mismos. La línea de datos 21 se encuentra en comunicación con un interface de entrada del sistema de control 19. Este sistema de control 19 procesa los datos recibidos de la unidad de sensores 20, y el mismo emite, a través de un interface de salida, unos datos de salida - en función de los datos de entrada así como de los datos guardados en una memoria - hacia una línea de salida 22. Esta línea de salida 22 está unida con las válvulas 13 de la unidad de accionamiento. Sobre la base de una señal correspondiente, procedente de la línea de salida 22, las válvulas 13 se abren y se cierran.

Para el abastecimiento del sistema de control 19, de la unidad de sensores 20 así como de las micro-válvulas 13 con energía, puede estar prevista una fuente de energía interna 22 dentro del módulo de control del intersticio del rotor, la cual tiene la forma de un medio para la generación de energía. Este medio puede estar realizado - tal como indicado en la Figura 3 - en forma de una bobina mediante la cual es generada energía a través de un campo magnético, que está siendo aplicado desde fuera.

El sistema de control 19 posee, además, un bus de datos 23, que se hace pasar por el lado exterior de la carcasa 7 de tal modo que, por mediación del bus de datos, pueda tener lugar una comunicación con los elementos de control externos así como con los otros módulos de control del intersticio del rotor. Las líneas de datos, 21 y 22, así como el bus de datos 23 también pueden formar parte de un bus de datos general de paso, que une entre sí todas las partes componentes del módulo de control del intersticio del rotor.

La fuente de energía, la unidad de accionamiento con la micro-válvulas, el sistema de control 19 así como la unidad de sensores 20 pueden todos representar los elementos de un módulo de control para el intersticio del rotor, el cual está estructurado como un micro-sistema, hecho de una sola fase de fabricación, principalmente al mismo tiempo.

Este bus de datos también puede estar realizado en forma de una línea de transmisión inalámbrica (no indicada aquí), mediante la cual los datos son transmitidos - de forma inalámbrica y como unas ondas electromagnéticas - a un puesto de recepción. En este supuesto, resulta que en el sistema de control está integrada una unidad emisora. Con el fin de hacer posible un flujo de datos bidireccional a través de la línea inalámbrica, el sistema de control 19 está equipado con un receptor de radio.

En la Figura 4 está indicado, mediante una vista de sección axial, otro ejemplo para la realización del módulo de control del intersticio del rotor según la presente invención.

En lo sucesivo, y en el sentido de una simplificación, se comentan solamente las diferencias con respecto al primer ejemplo de realización, tal como el mismo está indicado, a título de ejemplo, en la Figura 3. En este caso, para los mismos elementos de construcción como en tos anteriores ejemplos de realización, se emplean aquí las mismas referencias.

A diferencia del primer ejemplo de realización, el módulo de control 6 del intersticio del rotor de la Figura 4 posee dos cámaras de presión, 24 y 25; en este caso, la cámara de presión 24 es una cámara de sobrepresión, sobre la cual es aplicada la presión P_{1}, mientras que la cámara 25 es una cámara de depresión, que es impulsada por la presión P_{2}. La presión P es mayor que la presión P_{R} dentro de la zona del intersticio del rotor. La presión P_{2} es menor que la presión P_{R}. En el ejemplo de realización según la Figura 4 es así, que la cámara de sobrepresión 24 y la cámara de depresión 25 están unidas, por dos respectivas micro-válvulas 13, con la cámara de actuación 10. Por el hecho de haberse previsto dos válvulas, se hace posible una rápida compensación en la presión entre la respectiva cámara de actuación 10 y las cámaras de sobrepresión 24 ó las cámaras de depresión 25.

La cámara de sobrepresión 24 está unida con una zona de la máquina aero- ó hidro-dinámica dentro de la cual se produce, durante el funcionamiento de la máquina, una mayor presión que dentro de la zona del intersticio del rotor. La cámara de depresión 25, en cambio, se encuentra en comunicación con una zona de máquina aero- ó hidro-dinámica sobre la cual está siendo aplicada, durante el funcionamiento normal de la máquina, una presión que es más reducida que la presión dentro de la zona del intersticio del rotor.

Con independencia de la estructura con las dos cámaras de presión, en la Figura 4 está representada otra posibilidad para la generación de energía dentro del módulo de control del intersticio del rotor.

La cámara de sobrepresión 24 está unidad con la cámara de depresión por medio de una micro-turbina 30, que asimismo puede estar fabricada con la técnica de las micro-estructuras. A través de esta micro-turbina 30 tiene lugar una constante corriente de compensación entre la cámara de sobrepresión 24 y la cámara de depresión 25, la cual impulsa la micro-turbina y contribuye así a la generación de la energía para el sistema de control 19, para la unidad de sensores 20 y para las micro-válvulas 13 ó bien la que realiza, por si sola, el abastecimiento de energía del módulo de control del intersticio del rotor. A efectos de la generación de la energía, la micro-turbina 30 puede estar prevista de un rotor magnético 31 que genera, a través de una bobina, la corriente eléctrica. Este aspecto de la generación de energía es conveniente, también con independencia del empleo del modelo de control 6 para el intersticio del rotor.

La corriente compensatoria a través de la micro-turbina 30 es tan reducida que no pueda ser mermado el rendimiento de la máquina aero- ó hidro-dinámica.

En la Figura 5 está indicado un tercer ejemplo de realización del módulo de control del intersticio del rotor según la presente invención. También aquí se comentan, en aras de una simplificación, tan sólo las diferencias en relación con los anteriores ejemplos de realización; en este caso, para los mismos elementos de construcción se emplean las mismas referencias como en los anteriores ejemplos de realización.

Una primera diferencia del tercer ejemplo de realización con respecto a los anteriores ejemplos de realización consiste en el hecho de que varios elementos de estancamiento 8 están circundados por un respectivo cuerpo envolvente 35, que está hecho de un material resistente a la abrasión. Este cuerpo envolvente 35 protege los elementos de estancamiento 8 contra un contacto con la punta 12 de las paletas del
rotor.

Independientemente del cuerpo envolvente 35, otra diferencia del tercer ejemplo de realización en relación con los anteriores ejemplos de realización consiste en la forma de disposición de las cámaras de presión, 24 y 25.

Teniendo en cuenta, que sobre la cámara de sobrepresión 24 está siendo aplicado, en la mayoría de los casos, un fluido más caliente que el fluido de la cámara de depresión 25, a través de la forma de disposición de la cámara de sobrepresión 24 dentro de la cámara de depresión 25 es conseguida una compensación en la temperatura.

La cámara de depresión 25 circunda - por lo menos en algunos tramos - la cámara de sobrepresión 24, por lo cual no puede sobresalentar el módulo de control del intersticio del rotor. El módulo de control 6 del intersticio del rotor de la Figura 5 no tiene, además, ninguna carcasa 7 sino el mismo ya está estructurado - como un bloque de micro-estructura - en la correspondiente forma normalizada.

A continuación, se describe el funcionamiento del módulo de control del intersticio del rotor de la presente invención por medio del ejemplo de realización, tal como el mismo está indicado en la Figura 2.

El sensor de intersticio de la unidad de sensores 19 mide la magnitud del intersticio del rotor entre la punta 12 del intersticio del rotor y los elementos de estancamiento 8, y el mismo transmite el valor de medición - a través de la línea de datos 21 - hacia el sistema de control 19. El sistema de control 19 compara este valor de medición con unos valores de umbral ya programados y emite, en función de esta comparación, una señal de salida a través de la línea de datos 22, hacia la unidad de accionamiento con las micro-válvulas 13. Los valores de umbral pueden estar memorizados de manera fija en el sistema de control 19; no obstante, los mismos también pueden ser actualizados constantemente a través del bus de datos 23 y en función de la duración del funcionamiento.

Al reducirse el intersticio del rotor hasta por debajo de un valor de umbral inferior, previamente determinado, esto significa que el intersticio del rotor es demasiado pequeño y, por consiguiente, los elementos de estancamiento 8 han de ser desplazados del intersticio del rotor hacia fuera. A este efecto, el sistema de control 19 emite unas señales hacia las micro-válvulas 13, que unen la cámara de depresión 25 con la cámara de actuación 10. El aire sale de la cámara de actuación, habida cuenta de que se reduce la presión dentro de la cámara. La membrana del elemento de estancamiento 8 se contrae, por lo cual es incrementado el intersticio S del rotor. Para una regulación más precisa, existe la posibilidad de memorizar en el sistema de control 19 varios valores de umbral que
- según una ampliación de la forma de realización de la presente invención así como en función de los parámetros de funcionamiento, que rigen momentáneamente dentro de la máquina aero- ó hidro-dinámica -
son empleados para la regulación del intersticio del rotor, el cual es el óptimo según estos parámetros del funcionamiento.

La unidad de sensores 20 vigila permanentemente la presión dentro de la cámara de actuación así como el tamaño del intersticio del rotor. Si durante una comparación por el sistema de control 19 es detectado, que ha sido alcanzada la anchura previamente determinada para el intersticio del rotor, la micro-válvula 13 es cerrada otra vez, y la presión dentro de la cámara de actuación es mantenida de forma constante.

Si, en cambio, el valor del intersticio del rotor, el cual es medido por el sensor de intersticio, se encuentra por encima de un valor de umbral previamente determinado, esto significa que el intersticio S del rotor es excesivamente grande. Por consiguiente, el sistema de control 19 abre las micro-válvulas 13, que unen la cámara de actuación 10 con la cámara de sobrepresión 24. Como consecuencia, se incrementa la presión dentro de la cámara de actuación 10 y las membranas de los elementos de estancamiento se ensanchan por la acción de la presión y constituyen así una burbuja de estancamiento. Los elementos de estancamiento se expanden en dirección hacia el intersticio del rotor, y los mismos reducen este intersticio. Al encontrarse el valor medio del intersticio del rotor otra vez entre los dos valores de umbral, las válvulas son cerradas de nuevo.

El valor de umbral superior puede estar situado, por ejemplo, dentro de la gama de 0,3 mms. hasta 2 mms., mientras que el valor de umbral inferior está situado dentro de la gama de 0,1 hasta 0,7 mm.

Por medio de la vigilancia de la presión dentro de la cámara de actuación 10 puede ser emitida una señal de error a través del sistema de control 19. Al coincidir la presión de la cámara de actuación 10 siempre con la presión P_{R} dentro de la zona de rotor, es deducida la existencia de una estanqueidad y el elemento tiene que ser sustituido.

A través de este procedimiento, el módulo de control del intersticio del rotor regula automáticamente la magnitud del intersticio S del rotor a un valor óptimo bajo la distintas condiciones del funcionamiento. De forma preferente, la lógica dentro del sistema de control 19 está limitada a una sencilla aritmética comparativa, de tal manera que este sistema de control sea de una estructura sencilla y que los algoritmos de control puedan ser ejecutados con rapidez.

Gracias a la integración del sistema de control, de la unidad de sensores y de la fuente de energía en este módulo de control del intersticio del rotor, se consigue una regulación - completamente autárquica - del intersticio del rotor por medio de un módulo, que es intercambiable.

Esta funcionalidad queda completada por la posibilidad de una vigilancia de las partes componentes de una máquina aero- ó hidro-dinámica a través de otros sensores adicionales como, por ejemplo, por medio del sensor de oscilaciones. Gracias a ello, por un lado puede ser vigilado el estado del funcionamiento de la máquina aero- ó hidro-dinámica durante el servicio de la misma, con el fin de advertir a tiempo de fallos en algunas partes componentes ó bien para indicar los necesarios trabajos de mantenimiento. Por el otro lado, mediante esta ampliación de la forma de realización de la presente invención, el funcionamiento de la máquina aero- ó hidro-dinámica también puede ser optimado a través de una evaluación de los resultados.

Mediante las líneas de datos pueden ser conectados entre sí varios módulos de control del intersticio del rotor, con lo cual se consigue también un accionamiento sincronizado entre varios módulos de control del intersticio del rotor y que los datos de un individual módulo de control del intersticio del rotor puedan ser puestos a disposición de otro módulo para así facilitar un control más preciso.

La sencilla lógica de control y las más pequeñas masas en movimiento de los módulos de control del intersticio del rotor de la presente invención hacen posible un comportamiento de respuesta, que se encuentra dentro de la gama de la frecuencia de las paletas del rotor, de tal modo que exista la posibilidad de adaptar el intersticio del rotor a las individuales paletas del mismo.

En las Figuras 6 hasta 7 está indicada otra posibilidad para la aplicación de los módulos de control del intersticio del rotor como un módulo de estancamiento de árboles en una de las formas de realización anteriormente comentadas.

La Figura 6 muestra la vista de sección axial de un árbol así como los módulos de estancamiento.

Al igual que en el módulo de control para el intersticio de un rotor, también al ser este módulo empleado como módulo de estancamiento de árboles ó ejes es así, que varias filas de módulos de control del intersticio del rotor pueden estar dispuestas una detrás de la otra. La única diferencia en relación con un módulo de control para el intersticio de un rotor consiste en el hecho de que la superficie de obturación antagónica es, en este caso de aplicación, principalmente de paso.

Gracias a una escalonada forma de disposición de los elementos de estancamiento 8, puede ser conseguida una buena obturación en relación con la superficie 40 del árbol.

Con el objeto de conseguir un estancamiento también dentro de la zona de transición entre dos módulos de estancamiento, que son sucesivos entre sí en la dirección circunferencial, los módulos de estancamiento están dispuestos de forma escalonada ó graduada, de tal modo que un respectivo módulo de estancamiento 8'' de una fila pueda estar dispuesto dentro de la zona situada entre dos módulos de estancamiento 6 de otra fila.

Al ser empleado para los elementos de estancamiento 8 un material, que es resistente a la abrasión, los elementos de estancamiento 8 también pueden entrar directamente en contacto con la superficie 40 del árbol. Mediante la presión del hinchamiento de la membrana es regulada, de esta manera, la fuerza de apriete de los elementos de estancamiento sobre la superficie de obturación antagónica.

La Figura 7 muestra - en una vista de sección axial, realizada a lo largo de la línea VII-VII, indicada en la Figura 6 - un módulo para el estancamiento de árboles, el cual tiene la misma estructura del módulo de control del intersticio del rotor de la Figura 5.

Tal como esto puede ser apreciado en la Figura 7, el árbol comprende un talón de obturación 41, en el cual están realizadas dos filas de módulos de estancamiento, que están realizados de forma análoga a un módulo de control para el intersticio de un rotor y los cuales están unidos entre sí para formar un anillo. También aquí es así que la superficie de obturación se compone de un múltiplo de superficies individuales, y el efecto de estanqueidad se basa en un incremento en la resistencia a la corriente durante el desplazamiento de las partículas del fluido a través de los elementos de estancamiento.

El comportamiento de una respuesta rápida por parte de los módulos de estancamiento permite conseguir una buena obturación, también en el caso de una excentricidad ó de unas vibraciones por dobladura del árbol, habida cuenta de que los elementos de estancamiento reaccionan - tal como indicado anteriormente en el ejemplo del control del intersticio del rotor - de inmediato a un movimiento del árbol y, por consiguiente, a una variación en la rendija del estancamiento.

Claims (50)

1. Módulo de control (6) del intersticio del rotor, el cual está previsto para su incorporación en una máquina aero- ó hidro-dinámica (1) que, en una dirección de corriente principal (H), es atravesada por un fluido y la que posee un rotor giratorio (R) con unas paletas de rotor (5) que, en la dirección de giro (D) del rotor, están distanciadas entre sí de una manera previamente determinada, como también posee la máquina una carcasa (G) que circunda, el rotor, por lo menos por algunos tramos y con la formación de un intersticio (S) del rotor; en este caso, el módulo de control del intersticio del rotor comprende por lo menos un elemento de estancamiento (8), que delimita el intersticio del rotor por algunos tramos y que puede ser desplazado hacia el interior del intersticio del rotor, como asimismo comprende este módulo una unidad de accionamiento (10, 13, 14, 15) que durante el funcionamiento desplaza el elemento de estancamiento; módulo de control éste que está caracterizado porque las dimensiones de por lo menos un elemento de estancamiento (8) son - en la dirección de giro (D) del rotor (R) - más pequeñas que la distancia (T) entre dos paletas (5) del rotor, las cuales son sucesivas entre sí.

2. Módulo de control del intersticio del rotor conforme a la reivindicación 1) y caracterizado porque las dimensiones de por lo menos un elemento de estancamiento (8) son - en la dirección de corriente principal (H) del rotor (R) - más pequeñas que la profundidad (C) de una paleta (5) del rotor en la dirección de corriente principal (H).

3. Módulo de control del intersticio del rotor conforme a las reivindicaciones 1) ó 2) y caracterizado porque este módulo de control del intersticio del rotor posee, en la dirección de estancamiento (H), por lo menos dos elementos de estancamiento (8), que están dispuestos uno detrás del otro y que se solapan entre sí, por lo menos parcialmente, en la dirección de estancamiento (H).

4. Módulo de control de intersticio del rotor conforme a una de las reivindicaciones 1) hasta 3) y caracterizado porque este módulo de control (6) del intersticio del rotor posee una carcasa (7) dentro de la cual está alojada la unidad de accionamiento y las dimensiones de la carcasa son - en la dirección de giro -
más pequeñas que la distancia entre dos paletas del rotor, las cuales son sucesivas entre sí.

5. Módulo de control del intersticio del rotor conforme una de las reivindicaciones 1) hasta 3) y caracterizado porque este módulo de control (6) del intersticio del rotor posee una carcasa (7) dentro de la cual está alojada la unidad de accionamiento y las dimensiones de la carcasa son - en la dirección de corriente principal - más pequeñas que la profundidad de una paleta del rotor en la dirección de corriente principal.

6. Módulo de control del intersticio del rotor conforme a las reivindicaciones 4) ó 5) y caracterizado porque la carcasa constituye una superficie (16), que está situada en frente de las puntas (12) de las paletas del rotor y en el cual está dispuesto por lo menos un elemento de estancamiento (8).

7. Módulo de control del intersticio del rotor conforme a una de las reivindicaciones anteriormente mencionadas y caracterizado porque éste módulo de control del intersticio del rotor posee un campo de elemento de estancamiento.

8. Módulo de control del intersticio del rotor conforme a la reivindicación 7) y caracterizado porque tos elementos de estancamiento están distanciados entre sí al encontrarse en la posición de estancamiento, y los mismos constituyen un laberinto con una incrementada resistencia a la corriente.

9. Módulo de control del intersticio del rotor conforme a una de las reivindicaciones anteriormente mencionadas y caracterizado porque la unidad de accionamiento (10, 13, 14, 15), como una unidad de ajuste neumático, está provista de por lo menos una cámara de actuación (10), sobre la cual puede ser aplicada la presión del fluido; en este caso, la presión del fluido dentro de la cámara de actuación actúa - de forma directa ó indirecta - sobre por lo menos un elemento de estancamiento (8).

10. Módulo de control del intersticio del rotor conforme a una de las reivindicaciones anteriormente mencionadas y caracterizado porque por lo menos un elemento de estancamiento comprende una membrana elástica que, en la posición de estancamiento, está arqueada hacia el interior del intersticio (S) del rotor.

11. Módulo de control del intersticio del rotor conforme a las reivindicaciones 9) y 10) y caracterizado porque la membrana está unida con la cámara de actuación para la transmisión de la presión.

12. Módulo de control del intersticio del rotor conforme a las reivindicaciones 10) ú 11) y caracterizado porque la membrana está hecha de silicio ó de un material con contenido en silicio.

13. Módulo de control del intersticio del rotor conforme a la reivindicación 9) y caracterizado porque la unidad de accionamiento posee por lo menos una cámara de sobrepresión (14) sobre la cual es aplicada, durante el funcionamiento, una presión (P_{1}), que es mayor que la presión (P_{R}) dentro de la zona del rotor; cámara ésta que - a través de por lo menos una válvula (13) - está unida con la cámara de actuación.

14. Módulo de control del intersticio del rotor conforme a las reivindicaciones 9) ó 13) y caracterizado porque la unidad de accionamiento posee por lo menos una cámara de depresión (15) sobre la cual es explicada, durante el funcionamiento, una presión (P_{2}), que es más reducida que la presión (P_{R}) dentro de la zona del rotor; cámara ésta que - a través de por lo menos una válvula (13) - está unida con la cámara de actuación.

15. Módulo de control del intersticio del rotor conforme a las reivindicaciones 13) y 14) y caracterizado porque la cámara de sobrepresión (14) está rodeada - por lo menos en algunos tramos - por la cámara de depresión (15).

16. Módulo de control del intersticio del rotor conforme a las reivindicaciones 13 y 14) y caracterizado porque la válvula está realizada como una micro-válvula (13), que está hecha de silicio ó de un material con contenido en silicio.

17. Módulo de control del intersticio del rotor conforme a una de las reivindicaciones anteriormente mencionadas y caracterizado porque la unidad de accionamiento comprende un interface de entrada electrónica a través del cual se transmiten - durante el funcionamiento - a la unidad de accionamiento las señales para la regulación de por lo menos un elemento de estancamiento (8).

18. Módulo de control del intersticio del rotor conforme a una de las reivindicaciones anteriormente mencionadas y caracterizado porque dentro de este módulo de control para el intersticio del rotor está previsto un medio (30, 32) para la generación de corriente eléctrica a través del cual puede ser generada - durante el funcionamiento - la energía eléctrica necesaria para la operación del módulo de control del intersticio del rotor.

19. Módulo de control del intersticio del rotor conforme a la reivindicación 18) y caracterizado porque el medio para la generación de corriente eléctrica está realizado en forma de una micro-turbina (30), que está dispuesta entre por lo menos una cámara de sobrepresión y por lo menos una cámara de depresión.

20. Módulo de control del intersticio del rotor conforme a la reivindicación 18) y caracterizado porque el medio para la generación de corriente eléctrica está realizado en forma de una bobina (32) que - durante el funcionamiento - está siendo excitada desde fuera del módulo de control del intersticio del rotor.

21. Módulo de control del intersticio del rotor conforme a una de las reivindicaciones anteriormente mencionadas y caracterizado porque está prevista una unidad de sensores (20) con por lo menos un sensor medidor de intersticios; en este caso, por medio del sensor medidor de intersticios, durante el funcionamiento puede ser registrada la magnitud del intersticio del rotor y puede ser emitida una señal, que es representativa de la magnitud del intersticio del rotor.

22. Módulo de control del intersticio del rotor conforme a una de las reivindicaciones anteriormente mencionadas y caracterizado porque está prevista una unidad de sensores (20) con por lo menos un sensor de presión; en este caso, por medio del sensor de presión pueden ser registradas, durante el funcionamiento, la presión dentro de la zona del rotor y/ó la presión dentro de la cámara de actuación y puede ser emitida una señal, que es representativa de la magnitud de la presión dentro de la zona del rotor y/ó de la presión dentro de la cámara de actuación.

23. Módulo de control del intersticio del rotor conforme a una de las reivindicaciones anteriormente mencionadas y caracterizado porque está prevista una unidad de sensores con por lo menos un sensor de detección de posiciones, a través del cual puede ser registrada - durante el funcionamiento - la posición de por lo menos un elemento de estancamiento dentro del intersticio del rotor, y puede ser emitida una señal, que es representativa de la posición del elemento de estancamiento dentro del intersticio del rotor.

24. Módulo de control del intersticio del rotor conforme a una de las reivindicaciones anteriormente mencionadas y caracterizado porque está prevista una unidad de sensores con por lo menos un sensor de oscilaciones, a través del cual pueden ser registradas - durante el funcionamiento - la amplitud de las oscilaciones y/ó la frecuencia de las oscilaciones de una paleta del rotor (R) y puede ser emitida una señal, que es representativa de la amplitud de oscilación y/ó de la frecuencia de oscilación.

25. Módulo de control del intersticio del rotor conforme a una de las reivindicaciones anteriormente mencionadas y caracterizado porque el sistema de control (19) está equipado con un interface de entrada y con un interface de salida; en este caso y durante el funcionamiento, el interface de entrada está unido - para la transmisión de datos - con el interface de salida de una unidad de sensores con unos sensores para la detección de los parámetros del funcionamiento de la máquina aero- ó hidro-dinámica, mientras que el interface de salida del sistema de control está unido con el interface de entrada de la unidad de accionamiento, a efectos de la impulsión de por lo menos uno de los elementos de estancamiento.

26. Módulo de control del intersticio del rotor conforme a la reivindicación 25) y caracterizado porque el sistema de control (19) posee un bus de datos (23) con una conexión; en este caso, a través de la conexión pueden ser conectados con el bus de datos unos aparatos externos para la transmisión de datos.

27. Módulo de control del intersticio del rotor conforme a la reivindicación 25) y caracterizado porque el sistema de control (19) posee un bus de datos, que está realizado en forma de una línea inalámbrica, y el interface de entrada comprende un radio-receptor mientras que el interface de salida comprende radio-emisor.

28. Módulo de control del intersticio el rotor conforme a una de las reivindicaciones anteriormente mencionadas y caracterizado porque este módulo para el control del intersticio de un rotor está diseñado en la técnica de mini-estructuras.

29. Módulo de control del intersticio del rotor conforme a la reivindicación 28) y caracterizado porque el sistema de control está integrado - como una sola pieza - en este módulo de control para el intersticio de un rotor.

30. Módulo de control del intersticio del rotor conforme a las reivindicaciones 28) ó 29) y caracterizado porque el medio para la generación de energía está integrado - como una sola pieza - en este módulo de control para el intersticio de un rotor.

31. Módulo de control del intersticio del rotor conforme a una de las reivindicaciones 28) hasta 30) y caracterizado porque la micro-válvula se encuentra integrada, como una sola pieza, en este módulo de control del intersticio del rotor.

32. Módulo de control de intersicio del rotor conforme a una de las reivindicaciones 28) hasta 31) y caracterizado porque la unidad de sensores está integrada - como una sola pieza - en este módulo de control de intersticio del rotor.

33. Módulo de control del intersticio del rotor conforme a una de las reivindicaciones 28) hasta 32) y caracterizado porque este módulo de control del intersticio de un rotor se compone principalmente de silicio ó de un material con contenido en silicio.

34. Módulo de control del intersticio del rotor conforme a una de las reivindicaciones anteriormente mencionadas y caracterizado porque en este módulo de control del intersticio de un rotor está dispuesto - entre el elemento de estancamiento y el intersticio del rotor - un cuerpo envolvente, que circunda un determinado número de elementos de estancamiento.

35. Módulo de control del intersticio del rotor conforme a la reivindicación 34) y caracterizado porque el cuerpo envolvente está realizado en forma de una membrana, que es esencialmente elástica.

36. Máquina aero- ó hidro-dinámica ó turbina (1); con un rotor giratorio (R); con una carcasa (G), que circunda el rotor con la formación de un intersticio (S) del rotor; así como con un módulo de control (6) para el intersticio del rotor; máquina ésta que está caracterizada porque el módulo de control (6) del intersticio del rotor está estructurado conforme a una de las reivindicaciones anteriormente mencionadas, y el mismo está dispuesto dentro de la zona del intersticio del rotor.

37. Máquina aero- ó hidro-dinámica ó turbina conforme a la reivindicación 36) y caracterizada porque está previsto un determinado número de módulos de control (6) del intersticio del rotor, los cuales están unidos entre sí para formar un anillo, que circunda el intersticio del rotor, en este caso, los elementos de estancamiento (8) constituyen un campo de unas individuales superficies de obturación, que están distanciadas entre sí.

38. Máquina aero- ó hidro-dinámica ó turbina conforme a la reivindicación 37) y caracterizada porque de los módulos de control (6) del intersticio del rotor se han formado dos anillos, que circundan el intersticio del rotor.

39. Máquina aero- ó hidro-dinámica ó turbina conforme a la reivindicación 38 y caracterizada porque los anillos están desplazados entre sí en la dirección circunferencial.

40. Máquina aero- ó hidro-dinámica ó turbina conforme a una de las reivindicaciones 36) hasta 38) y caracterizada porque los módulos de control del intersticio del rotor están comunicados entre sí a través de un bus de datos.

41. Empleo del módulo de control del intersticio del rotor conforme a una de las reivindicaciones anteriormente mencionadas para el estancamiento de la superficie de obturación de paso de un cuerpo giratorio.

42. Empleo del módulo de control del intersticio del rotor conforme a una de las reivindicaciones 1) hasta 40) para la vigilancia de una máquina aero- ó hidro-dinámica ó turbina.

43. Procedimiento para el control de la anchura de una rendija ó intersticio del rotor de una máquina aero- ó hidro-dinámica ó turbina, en la que el intersticio del rotor queda formado entre un rotor giratorio y una carcasa; en este caso, y con el fin de reducir el intersticio del rotor, un elemento de estancamiento de un módulo de control del intersticio del rotor es desplazado - por medio de aire a presión - hacia el interior del intersticio del rotor; procedimiento éste que está caracterizado porque - mediante un sensor de medición de intersticios del módulo de control del intersticio del rotor - es medida la magnitud momentánea del intersticio del rotor en un punto y la misma es transmitida, en forma de una señal, hacia un sistema de control; así como caracterizado porque este sistema de control transmite - en función de la señal del sensor de medición de intersticios - una señal de accionamiento hacia una unidad de accionamiento, que está asignada este punto, después de lo cual la unidad de accionamiento desplaza el elemento de estancamiento - por medio del aire a presión y en función de la señal, procedente del sistema de control - hacia el interior del intersticio del rotor ó de este intersticio del hacia fuera.

44. Procedimiento conforme a la reivindicación 43) y caracterizado porque a causa del aire a presión es inflada una membrana del elemento de estancamiento, la cual reduce el intersticio del rotor por tramos.

45. Procedimiento conforme a las reivindicaciones 43 ó 44) y caracterizado porque el sistema de control somete el elemento de estancamiento - en función de la señal del sensor de medición de intersticio -
a una sobrepresión ó a una depresión.

46. Procedimiento conforme a una de las reivindicaciones 43) hasta 45) y caracterizado porque, a los efectos de regular el intersticio del rotor, es desplazado un campo de elementos de estancamiento individuales, que están distanciados entre sí.

47. Procedimiento conforme a una de las reivindicaciones 43) hasta 46) y caracterizado porque el respectivo elemento de estancamiento ó bien una cantidad parcial de los elementos de estancamiento - son activados de forma independiente entre sí.

48. Procedimiento conforme a una de las reivindicaciones 43) hasta 47) y caracterizado porque las oscilaciones de las paletas del rotor (R) son medidas por el módulo de control del intersticio del rotor.

49. Procedimiento conforme a una de las reivindicación 48) y caracterizado porque los resultados de la medición de las oscilaciones son transmitidos - a través de una línea inalámbrica - hacia fuera del módulo de control del intersticio del rotor.

50. Procedimiento conforme a la reivindicación 48) y caracterizado porque los resultados de la medición son memorizados provisionalmente dentro del sistema de control hasta por lo menos el final del funcionamiento de la turbina ó máquina aero-dinámica ó hidro-dinámica.