ES2497890T3

ES2497890T3 - Rotor Magnus

Info

Publication number: ES2497890T3
Application number: ES11749424.5T
Authority: ES
Inventors: Rolf Rohden
Original assignee: Wobben Properties GmbH
Current assignee: Wobben Properties GmbH
Priority date: 2010-09-16
Filing date: 2011-08-31
Publication date: 2014-09-23
Anticipated expiration: 2031-08-31
Also published as: CN103118937A; KR20130082158A; EP2616321A1; DE102010040917A1; TW201217227A; HRP20141031T1; CN103118937B; CA2811065A1; US20130243593A1; KR101488835B1; JP2013538158A; CA2811065C; PT2616321E; WO2012034861A1; CY1115698T1; DK2616321T3; TWI426038B; PL2616321T3; US9580158B2; EP2616321B1

Abstract

Rotor Magnus (2), con un soporte (4), un rotor (8), que gira durante el funcionamiento del rotor Magnus (2) alrededor del soporte (4), un apoyo (6), que porta el rotor (8) en el soporte (4), caracterizado por un dispositivo de calefacción (3), que está previsto en un espacio interior (50) del soporte (4) para la generación de aire calentado, presentando el soporte (4) al menos una abertura (4a) en su lado exterior, que conecta el espacio interior (50) del soporte (4) con un espacio intermedio (51) entre el soporte (4) y el rotor (8), pudiendo pasar el aire calentado por el dispositivo de calefacción (3) entre el espacio interior (50) y el espacio intermedio (51).

Description

Rotor Magnus

5 La presente invención se refiere a un rotor Magnus.

Los rotores Magnus se denominan también rotores Flettner o rotores de velas.

Los rotores Magnus son conocidos en el estado de la técnica. En particular, como accionamientos de barcos se han

10 dado a conocer también bajo el nombre rotor Flettner y en el libro “Die Segelmaschine” de Klaus D. Wagner, Ernst Kabel Verlag GmbH, Hamburgo, 1991, está descrito el equipamiento de barcos con un rotor Flettner o rotor Magnus de este tipo.

Puesto que los accionamientos de barcos generan con la cooperación de su rotación propia y del viento que sopla

15 alrededor de ellos una fuerza de avance del barco, los rotores Magnus pueden usarse como accionamientos de barcos en principio siempre que haya vientos suficientes. Esto en principio es el caso en todos los mares del mundo, es decir, en todas las zonas climáticas de la tierra.

No obstante, es cierto que los mares y zonas climáticas de la tierra presentan condiciones climáticas y meteorológicas

20 muy distintas, que debido a las estaciones del año pueden variar también fuertemente en un solo lugar de la tierra. Estas condiciones climáticas pueden conducir a una restricción del uso de un rotor Magnus.

Como estado general de la técnica se remite al documento 10 2006 025 732 A1.

25 La invención está basada en el objetivo de prever un rotor Magnus que pueda usarse de una forma lo más independiente posible de las condiciones climáticas.

Según la invención, este objetivo se consigue mediante un rotor Magnus con las características según la reivindicación 1, así como mediante un barco, en particular un barco de carga, según la reivindicación 12. En las reivindicaciones

30 dependientes se describen variantes ventajosas.

Por lo tanto, está previsto un rotor Magnus con un soporte, que está dispuesto en el interior del rotor Magnus, un rotor que gira durante el funcionamiento del rotor Magnus alrededor del soporte, un apoyo, que porta el rotor en el soporte y un dispositivo de calefacción, que está previsto en el interior del soporte para la generación de aire caliente. El soporte

35 presenta al menos una abertura en su lado exterior, que conecta el espacio interior con el espacio intermedio entre el soporte y el rotor de tal modo que el aire pueda pasar entre estos dos espacios.

Es ventajoso prever un dispositivo de calefacción en el interior del soporte, calentar este aire y permitir al aire calentado subir a través de al menos una abertura a la zona en el exterior y por encima del soporte al rotor, puesto que gracias a 40 este aire calentado el rotor se calienta desde el interior pudiendo descongelarse de este modo el hielo que se adhiere a la pared exterior. Gracias a este descongelamiento, un rotor Magnus congelado puede volver a hacerse apto para el funcionamiento, puesto que un rotor Magnus en cuyo rotor está adherido hielo desde el exterior no debería estar en funcionamiento. El hielo adherido puede representar una masa adicional considerable, que debería accionarse adicionalmente empeorando la eficiencia del accionamiento por rotor Magnus. Además, el hielo puede adherirse de

45 forma asimétrica a la pared exterior y generar así una masa no equilibrada, que puede perjudicar o impedir el funcionamiento. También existe el peligro de que se suelte hielo adherido durante el funcionamiento de la pared exterior del rotor Magnus siendo arrojado hacia fuera, por lo que puede sufrir peligro el entorno por los trozos de hielo arrojados. Por lo tanto, por razones de seguridad y para el restablecimiento del funcionamiento del rotor Magnus es necesario prever una posibilidad de poder descongelar de la forma más rápida posible un rotor Magnus congelado.

Según un aspecto de la invención está previsto que el dispositivo de calefacción esté conectado mediante al menos un conducto de aire de tal modo con las aberturas del soporte que el aire calentado por el dispositivo de calefacción pueda cederse al espacio intermedio entre el soporte y el rotor. De este modo se consigue que el aire calentado se ceda de la forma más completa posible a este espacio intermedio y no sólo en parte, como es el caso cuando el aire calentado es

55 cedido por el dispositivo de calefacción al espacio interior del soporte, subiendo desde éste solo en parte a este espacio intermedio. De este modo puede conseguirse una mayor eficiencia del aprovechamiento del calor del aire calentado para el calentamiento y el descongelamiento del rotor. Además puede ser indeseable un calentamiento adicional del espacio interior del soporte, de modo que también en este sentido es ventajoso ceder el aire calentado de la forma más completa posible al espacio intermedio entre el soporte y el rotor.

Según otro aspecto de la invención, el rotor es portado por un elemento de conexión en el apoyo. El elemento de conexión presenta al menos una abertura, que conecta el espacio intermedio entre el soporte y el rotor de tal modo con el espacio por encima del elemento de conexión que el aire puede pasar entre estos dos espacios. A través de esta

5 abertura en el elemento portante, que conecta la pared exterior del rotor con el apoyo y el accionamiento en el eje central del rotor Magnus, es posible un intercambio de aire hacia arriba al espacio interior del rotor, para calentar y descongelar el rotor Magnus de la forma más completa posible hasta su extremo superior.

Según un aspecto de la invención, el dispositivo de calefacción presenta una pluralidad de conductos de aire y/o el

10 soporte presenta una pluralidad de aberturas y/o el elemento de conexión presenta una pluralidad de aberturas. De este modo aumenta, por un lado, el intercambio de aire hacia arriba al rotor, por lo que se consigue al mismo tiempo un calentamiento y un descongelamiento mayor o más rápido de la pared exterior del rotor. Por otro lado, mediante una pluralidad de aberturas, el flujo de aire se distribuye de modo más uniforme en el interior del rotor, de forma que también se consigue un calentamiento y un descongelamiento más uniforme y por lo tanto más rápido.

15 Según otro aspecto de la invención, el elemento de conexión está realizado de tal modo que las aberturas del elemento de conexión ocupan más superficie en el plano horizontal que el elemento de conexión propiamente dicho. Mediante unas aberturas tan grandes, el espacio por debajo y por encima del elemento de conexión se conecta de tal modo entre sí que se forma un espacio uniforme lo más grande posible, en el que el aire calentado puede distribuirse de modo

20 rápido y uniforme sin separaciones molestas o canalizadoras.

Según un aspecto de la invención, la pluralidad de conductos de aire del dispositivo de calefacción y/o la pluralidad de aberturas del soporte y/o la pluralidad de aberturas del elemento de conexión están previstos sustancialmente de modo uniformemente distribuidos a lo largo de la circunferencia del soporte y/o del elemento de conexión. De este modo se

25 consigue una distribución lo más uniforme posible del aire calentado que sube, puesto que a lo largo de la circunferencia del soporte o del elemento de conexión está previsto el mismo número de aberturas distribuidas de la misma manera, a través de las cuales el aire calentado puede subir al espacio interior del rotor.

Según otro aspecto de la invención, la pluralidad de conductos de aire del dispositivo de calefacción y/o la pluralidad de

30 aberturas del soporte y/o la pluralidad de aberturas del elemento de conexión en la circunferencia del soporte y/o del elemento de conexión están previstos a la mayor distancia posible del eje central del rotor Magnus visto en la dirección radial. De este modo, el aire calentado puede subir directamente en el lado interior de la pared exterior del rotor y puede ceder su energía térmica de la forma más rápida y completa posible a ésta.

35 Según un aspecto de la invención, la pluralidad de conductos de aire del dispositivo de calefacción y/o la pluralidad de aberturas del soporte y/o la pluralidad de aberturas del elemento de conexión están realizados de tal modo que su superficie en la dirección circunferencial está realizada más grande que en la dirección radial. Gracias a esta geometría, las aberturas quedan realizadas como ranuras o similares, de tal modo que ponen en contacto directo con el lado interior de la pared exterior del rotor un flujo de aire lo más grande posible del aire calentado al subir el aire calentado. De este

40 modo se favorece la cesión de calor a la pared exterior del rotor.

Según otro aspecto de la invención, el rotor está hecho de aluminio. Puesto que el aluminio tiene una conductividad térmica comparativamente buena, p.ej. en comparación con el acero, la energía térmica del aire calentado puede ser absorbida de forma comparativamente buena y rápida. De este modo se favorece un descongelamiento rápido del rotor.

45 Según un aspecto de la invención, el soporte está hecho de acero. El acero presenta p.ej. en comparación con el aluminio una conductividad térmica comparativamente mala. Por lo tanto, por el soporte hecho de acero se absorbe menos energía térmica del aire calentado que la que absorbe el rotor. De este modo, el calor del aire calentado se aprovecha de la mejor forma posible para el descongelamiento del rotor.

50 Según otro aspecto de la invención, en el interior del soporte está previsto un motor eléctrico. El dispositivo de calefacción es alimentado a través de líneas eléctricas con energía eléctrica, mediante la cual se alimenta el motor eléctrico durante el funcionamiento del rotor Magnus.

55 Gracias a esta disposición de la alimentación de líneas, alternativamente al motor eléctrico o al dispositivo de calefacción, se aprovecha que estos dos aparatos no se hacen funcionar simultáneamente, puesto que el descongelamiento del rotor se realiza precisamente cuando éste no puede accionarse mediante el motor eléctrico debido al congelamiento. Por lo tanto, pueden reducirse los costes de instalación de la alimentación eléctrica de estos dos aparatos, puesto que la alimentación eléctrica puede realizarse en la mayor medida posible mediante las mismas líneas.

A continuación, se explicarán más detalladamente unos ejemplos de realización y las ventajas de la invención haciéndose referencia a las siguientes figuras:

5 la figura 1, muestra una vista en perspectiva de un barco con varios rotores Magnus;

la figura 2, muestra una representación esquemática de una representación en perspectiva de un rotor Magnus;

la figura 3, muestra una representación detallada de una vista lateral esquemática del rotor Magnus;

10 la figura 4, muestra una representación esquemática de una vista lateral simplificada del rotor Magnus con un dispositivo de calefacción en una primera forma de realización;

la figura 5, muestra una representación esquemática de una vista lateral simplificada del rotor Magnus con un dispositivo 15 de calefacción en una segunda forma de realización;

la figura 6, muestra una representación esquemática de una vista en planta desde arriba del cubo de un rotor Magnus en la primera y segunda forma de realización;

20 la figura 7, muestra una representación esquemática de una vista en planta desde arriba del soporte de un rotor Magnus en la primera forma de realización;

la figura 8, muestra una representación esquemática de una vista lateral simplificada del rotor Magnus con un dispositivo de calefacción en la segunda forma de realización; y 25 la figura 9, muestra una vista en corte transversal esquemática de un rotor Magnus.

La figura 1 muestra una representación esquemática de un barco con varios rotores Magnus 2. El barco presenta un casco, formado por una parte debajo de la línea de flotación 16 y una parte encima de la línea de flotación 15. Además, 30 el barco presenta cuatro rotores Magnus 2 o rotores Flettner 2, que están dispuestos en las cuatro esquinas del casco y que están realizados preferiblemente de forma cilíndrica. Los cuatro rotores Magnus 2 representan aquí accionamientos accionados por viento para el barco según la invención. El barco presenta una caseta de cubierta 40 con un puente 30 dispuesta en la proa. El barco presenta debajo de la línea de flotación un hélice 50. Para una maniobrabilidad mejorada, el barco también puede presentar propulsores de chorro transversal, estando previstos preferiblemente un propulsor de 35 chorro transversal en la popa y uno a dos propulsores de chorro transversal en la proa. Estos propulsores de chorro transversal están accionados con preferencia eléctricamente. Los alojamientos, la cocina, los pañoles de víveres, los comedores etc. están dispuestos en la caseta de cubierta 40. La caseta de cubierta 40, el puente 30, así como toda la superestructura por encima de la cubierta de intemperie 14 presentan una forma aerodinámica para reducir la resistencia al viento. Esto se consigue en particular porque se evitan sustancialmente aristas agudas y piezas montadas de aristas

40 agudas. Para minimizar la resistencia al viento y conseguir una forma aerodinámica está prevista una superestructura lo más reducida posible.

La figura 2 muestra una representación esquemática de una representación en perspectiva de un rotor Magnus 2. El rotor Magnus 2 presenta una parte giratoria superior como rotor 8 y una parte inferior fija como soporte 4, que están 45 conectadas entre sí mediante un apoyo 6. En el extremo superior del rotor 8 está fijada una placa terminal 10 en el mismo. El soporte 4 del rotor Magnus 2 está fijado mediante bulones o tornillos 9 en una placa base 20. En la medida en la que el rotor Magnus 2 está fijado p.ej. en la cubierta de un barco o similares, no es necesaria una placa base 20 correspondiente para la fijación del soporte 4, puesto que ésta está formada por la cubierta del barco propiamente dicha

o algo similar. El soporte 4 está dispuesto en el interior del rotor Magnus 2. En este rotor Magnus 4, el rotor superior gira

50 por medio de un apoyo 6. Este apoyo 6 puede ser un rodamiento conocido o cualquier otra realización adecuada de un cojinete.

La figura 3 muestra una representación detallada de una vista lateral esquemática del rotor Magnus 2. En el interior del rotor Magnus 2 están previstos un accionamiento 15 para accionar, es decir, para hacer girar el rotor 8, así como un 55 control 16 para controlar el accionamiento 15 y un inversor 17 para alimentar el accionamiento 15. Estos están previstos en el interior del soporte 4. Aquí, el accionamiento 15 del rotor 8 está dispuesto en la zona superior del soporte 4 fijo, de modo que el árbol de accionamiento 15a del accionamiento 15 pasa por el apoyo 6. El rotor 8 superior está conectado mediante un cubo 7 con el árbol de accionamiento 15a. El rotor Magnus 2 está montado mediante bulones o tornillos 9 en la placa base 20 o en una cubierta de barco o algo similar. El rotor Magnus 2 presenta el soporte 4 dispuesto en el

interior, el apoyo 6, el rotor 8 superior, así como la placa terminal 10, como se muestra y describe en la figura 2.

La figura 4 muestra una representación esquemática de una vista lateral simplificada del rotor Magnus 2 con un dispositivo de calefacción 3 en una primera forma de realización. Están representados el rotor 8 con la placa terminal 10 5 y el cubo 7 como las partes que se mueven durante el funcionamiento del rotor Magnus 2. Éstos son portados por el árbol de accionamiento 15a que también gira (no representado) en el apoyo 6 del soporte 4.

En el interior del soporte 4 está representado como dispositivo de calefacción 3 un ventilador 3, que está previsto en la zona superior del soporte 4. El ventilador 3 genera aire caliente, aspirando aire del entorno, es decir, del espacio interior 10 50 del soporte 4 y lo hace pasar p.ej. por arrollamientos calentados mediante corriente eléctrica. El aire aspirado absorbe el calor de los arrollamientos por los que fluye corriente. Este aire calentado es soplado posteriormente por el ventilador

3. Esto se realiza según la invención mediante al menos un tubo de ventilador 3a, que está conectado con la abertura de salida del ventilador 3. Este tubo de ventilador 3a conduce a al menos una abertura del soporte 4a, que está prevista en el soporte 4, para conectar el espacio interior 50 del soporte 4 con el espacio intermedio 51, 52 entre el soporte 4 y el

15 rotor 8. Este espacio intermedio 51, 52 presenta un espacio intermedio 51, que está formado sustancialmente por el volumen entre el soporte 4, el cubo 7 y la parte del rotor 8 por debajo del cubo 7 y un espacio intermedio 52, que está formado sustancialmente por el volumen entre el cubo 7, la parte del rotor 8 por encima del cubo 7 y la placa terminal 10. A través de esta abertura del soporte 4a se sopla por lo tanto el aire calentado del ventilador 3 a través del tubo de ventilador 3a del soporte 4 al espacio intermedio 51, 52.

20 Como alternativa, también puede usarse un intercambiador de calor 3 o algo similar como dispositivo de calefacción 3, que extrae la energía térmica para el calentamiento del aire de otro fluido y cede la energía térmica obtenida por ello al menos en parte al aire que sale de los tubos del ventilador 3a. De este modo puede obtenerse, p.ej. de los gases de escape de un motor de combustión del barco, que acciona directamente su hélice 50 o que genera energía eléctrica para

25 un motor eléctrico para el accionamiento de la hélice 50, energía térmica mediante un intercambiador de calor 3 y puede usarse al menos en parte para la generación de aire calentado.

Puesto que el aire calentado sube hacia arriba, se calienta la pared exterior del rotor 8 sustancialmente a partir de la altura de la abertura del soporte 4a a la que están previstas las aberturas del soporte 4a, descongelándose de esta 30 manera. No obstante, el flujo de aire está limitado hacia arriba por el cubo 7, que conecta la pared exterior del rotor 8 con el árbol de accionamiento 15a. Por lo tanto, es necesario prever también en el cubo 7 al menos una abertura de cubo 7a, para que el aire calentado pueda subir más hacia arriba para calentar y descongelar toda la zona superior del rotor 8. Dicho de otro modo, el aire calentado es cedido por las aberturas del soporte 4a al espacio intermedio 51. Puesto que este espacio intermedio 51 está separado, no obstante, por el cubo 7 del espacio intermedio 52, son necesarias las

35 aberturas de cubo 7a, para conectar los dos espacios intermedios 51 y 52 entre sí y permitir el intercambio de aire entre ellos.

La figura 5 muestra una representación esquemática de una vista lateral simplificada del rotor Magnus 2 con un dispositivo de calefacción 3 en una segunda forma de realización. Están representados sustancialmente los elementos 40 de la figura 4. Está representada adicionalmente la placa base 20 o la cubierta del barco o algo similar, en la que está fijado el rotor Magnus 2 mediante bulones o tornillos 9.

En esta segunda forma de realización, el dispositivo de calefacción 3 está dispuesto en la zona inferior del soporte 4 y los tubos del ventilador 3a y las aberturas del soporte 4a están previstos orientados en la dirección radial en la zona del rotor 45 Magnus 2, en la que la pared exterior del rotor 8 envuelve el soporte 4. En esta forma de realización, el aire caliente se hace pasar, por lo tanto, casi por toda la altura del rotor 8 en la pared exterior del mismo. De este modo, la pared exterior también puede calentarse y descongelarse a lo largo de toda su altura. No obstante, en esta forma de realización se cede una parte del calor del aire caliente ya en la zona inferior del rotor 8 a la pared exterior del mismos, de modo que en la zona superior del rotor 8 ya sólo llega aire templada, es decir, enfriada claramente en comparación con la temperatura 50 con la que sale de los tubos del ventilador 3a. Correspondientemente, la zona superior del rotor 8 se calienta menos que la parte inferior, de modo que en caso de un congelamiento fuerte en la zona superior del rotor 8, en condiciones desfavorables éste no puede eliminarse completamente o al menos sólo más lento en comparación con la primera forma de realización. En cambio, la segunda forma de realización presenta en comparación con la primera forma de realización la ventaja de que puede calentarse y descongelarse toda la altura del rotor, mientras que en la primera forma de

55 realización sólo se calienta y descongela la zona que queda aproximadamente por encima de las aberturas del soporte 4a, puesto que el aire caliente sube desde estas aberturas del soporte 4a hacia arriba. En cambio, el calentamiento de esta zona superior del rotor 8 es más fuerte en la primera forma de realización que en la segunda forma de realización.

En el primero y segundo ejemplo de realización, en las figuras 4 y 5 están representados dos tubos de ventilador 3a, dos

aberturas de soporte 4a, así como dos aberturas de cubo 7a. No obstante, también puede estar previsto sólo un tubo de ventilador 3a, una abertura de soporte 4a y una abertura de cubo 7a. También pueden estar previstos más de dos tubos de ventilador 3a, aberturas de soporte 4a y aberturas de cubo 7a. También pueden estar previstos sólo un tubo de ventilador 3a y varias aberturas de soporte 4a y/o aberturas de cubo 7a. Lo importante es transportar la mayor cantidad

5 posible de aire calentado del soporte 4 a toda la zona superior del rotor 8 del rotor Magnus 2, es decir, al espacio intermedio 52 y distribuirlo allí del modo más uniforme posible en la pared exterior del mismo. Por lo tanto, son posibles distintas configuraciones y combinaciones de tubos de ventilador 3a, aberturas de soporte 4a, así como aberturas de cubo 7a.

10 La figura 6 muestra una representación esquemática de una vista en planta desde arriba del cubo 7 de un rotor Magnus 2 en la primera y segunda forma de realización. El cubo 7 está configurado en esta representación de tal modo que conecta la pared exterior del rotor 8 mediante aletas con el árbol de accionamiento 15a. De este modo, las aberturas 7a pueden estar realizadas de forma especialmente grande y se crea un espacio intermedio 51, 52 casi continuo en el interior del rotor 8 desde el lado superior del soporte 4 hasta la placa terminal 10 del rotor 8, en el que el aire caliente

15 puede subir desde las aberturas del soporte 4a casi sin impedimentos y en línea recta verticalmente hasta la placa terminal 10.

En la primera y segunda forma de realización es ventajoso prever varios tubos de ventilador 3a, aberturas de soporte 4a y aberturas de cubo 7a uniformemente en la circunferencia del soporte 4 o en el cubo 7, para soplar la mayor cantidad

20 posible de aire caliente hacia arriba y distribuirlo también de la forma más uniforme posible en el espacio intermedio 51, 52 del soporte 4 hasta la placa terminal 10, para conseguir también un calentamiento uniforme de la pared exterior del rotor 8.

Las aberturas del soporte 4a y/o las aberturas del cubo 7a también pueden estar configuradas de tal modo que dirijan el

25 flujo de aire del aire caliente que sube de forma selectiva y lo distribuyan en el espacio interior del rotor 8. Las aberturas del soporte 4a y/o las aberturas del cubo 7a pueden estar previstas lo más posible hacia el exterior en la dirección radial desde el eje central, es decir el eje de giro del rotor Magnus 2, para hacer subir el aire caliente desde la salida de los tubos del ventilador 3a lo más cerca posible de la pared exterior del rotor 8 y conseguir de este modo una cesión de calor lo más completa posible del aire caliente que sube a la pared exterior del rotor 8. Las aberturas del soporte 4a y/o las

30 aberturas del cubo 7a también pueden estar realizadas como ranuras o algo similar, para hacer pasar el flujo de aire del aire caliente de la forma más plana posible por la pared exterior del rotor 8 y optimizar de este modo el calentamiento de la pared exterior del rotor 8. De este modo puede conseguirse de la forma más rápida y completa posible el descongelamiento del hielo de formación repentina.

35 La figura 7 muestra una representación esquemática de una vista en planta desde arriba del soporte 4 de un rotor Magnus 2 en la primera forma de realización. En esta representación, las aberturas del soporte 4a están realizadas en forma de ranuras y están dispuestas lo más al exterior posible visto en la dirección radial, es decir, lo más cerca posible de la pared exterior del rotor 8, en la parte superior del soporte 4. De este modo, el aire caliente sale de la forma más paralela posible al lado interior de la pared exterior del rotor 8 de las aberturas del soporte 4a.

40 Para favorecer el calentamiento de la pared exterior del rotor 8, el rotor 8 puede estar hecho de aluminio, puesto que el aluminio absorbe y conduce mejor el calor que p.ej. acero. Puesto que la pared exterior del rotor 8 sólo debe portar el peso propio y debe absorber las fuerzas del viento que atacan desde el exterior, una construcción de este tipo es posible en un rotor Magnus 2, sin que se perjudique la estabilidad necesaria de la construcción del rotor 8. El cubo 7, así como

45 las partes fijas, es decir, las partes que durante el funcionamiento del rotor Magnus 2 no giran, pueden estar hechos de acero para conseguir una rigidez elevada de la construcción, puesto que estas partes no necesitan absorber ningún calor del aire caliente ni tampoco deben hacerlo, para ceder el calor del aire caliente de la forma más completa posible a la pared exterior del rotor 8.

50 Aquí es ventajoso alimentar el ventilador 3 con energía eléctrica, que se alimenta durante el funcionamiento del rotor Magnus 2 al accionamiento 15, puesto que el rotor Magnus 2 no puede hacerse funcionar, es decir, no puede accionarse mediante el accionamiento 15, mientras el rotor 8 esté congelado. Gracias a ello no son necesarias otras instalaciones eléctricas adicionalmente a la alimentación de la energía eléctrica al accionamiento 15, por lo que pueden ahorrarse costes de instalación al preparar el ventilador 3. Además, las instalaciones eléctricas sólo han de dimensionarse para el

55 consumo de potencia de uno de los aparatos, es decir, o el accionamiento 15 o el ventilador 3 y no para un consumo simultáneo de potencia de los dos aparatos, puesto que los dos aparatos no se hacen funcionar al mismo tiempo.

La figura 8 muestra una representación esquemática de una vista latera simplificada del rotor Magnus 2 con un dispositivo de calefacción 3 en la segunda forma de realización. En esta representación, en el interior del rotor 8 está

previsto otro cuerpo preferiblemente cilíndrico como cilindro interior 8a. Este está dispuesto con su canto inferior, con preferencia sustancialmente circular de tal modo a continuación del cubo 7 que las aberturas del cubo 7a queden dispuestas entre el rotor 8 y el cilindro interior 8a. De este modo, el espacio intermedio 52 entre el cubo 7 y la placa terminal 10 se divide en un espacio intermedio 52a en el interior del cilindro interior 8a y un espacio intermedio 52 entre el

5 cilindro interior 8a y el rotor 8.

En esta forma de realización, el aire caliente que sale de las aberturas del cubo 7a se conduce a lo largo de la superficie interior del rotor 8 y cede su calor allí de la forma más rápida y completa posible a la misma, para calentar y descongelar el rotor 8. Al mismo tiempo, el aire caliente no puede circular libremente en el interior de la parte superior del rotor 8, es

10 decir, en el espacio intermedio 52, puesto que el interior del cilindro interior 8a, es decir, el espacio intermedio 52a, está separado del espacio intermedio 52 entre el cilindro interior 8a y el rotor 8 por el cilindro interior 8a. De este modo, el calor del aire caliente puede aprovecharse mejor para el calentamiento y el descongelamiento del rotor 8, puesto que no queda acumulada aire caliente en el volumen del espacio intermedio 52a, por lo que no se usa para el calentamiento y el descongelamiento del rotor 8.

15 Para determinar si se ha formado posiblemente hielo en la pared exterior del rotor 8 pueden usarse datos meteorológicos. Los datos meteorológicos de este tipo pueden recibirse mediante una transmisión de datos. Además, pueden determinarse también datos meteorológicos en el entorno del rotor Magnus 2, p.ej. en el barco que puede estar accionado por mediante el rotor Magnus 2. Esto pueden ser la dirección del viento y la intensidad del viento, la

20 temperatura del aire, la humedad relativa del aire, la presión atmosférica y su variación o similares, al igual que la velocidad de giro del rotor 8 y la temperatura de la superficie del rotor 8. A partir de estos datos y otros puede llegarse a la conclusión si desde el punto de vista climático parece realmente posible o probable una formación de hielo en la pared exterior del rotor 8.

25 Además, puede determinarse una masa no equilibrada posible del rotor 8. Para ello pueden determinarse masas no equilibradas en al menos dos planos axialmente desplazados en la dirección perpendicular respecto al eje de giro del rotor 8. Las masas no equilibradas se determinan preferiblemente mediante calibres extensométricos, que quedan dispuestos por ejemplo en cada plano. Aquí es ventajoso que puedan usarse calibres extensométricos ya existentes, que están fijados de forma duradera en el rotor 8, para medir p.ej. la fuerza de avance.

30 La figura 9 muestra una vista en corte transversal esquemática de un rotor Magnus 2. El rotor Magnus 2 presenta en el interior del rotor 8 el soporte 4. En la superficie interior 4b del soporte 4 están dispuestos como parte de un dispositivo de medición un primer sensor extensométrico 9 y un segundo sensor extensométrico 11. El dispositivo de medición está realizado para determinar una solicitación a flexión del apoyo del rotor debido a una solicitación a fuerza sustancialmente

35 radial del apoyo 6 por acción de fuerza sobre el rotor 8. El dispositivo de medición presenta los dos sensores extensométricos 9, 11, que en el presente ejemplo están dispuestos en un ángulo de 90º uno respecto al otro. Visto desde el centro del soporte 4, el primer sensor extensométrico 9 está dispuesto en un primer eje 13. El primer eje 13a se extiende en un ángulo β respecto al eje longitudinal del barco. En una forma de realización especialmente preferible, el ángulo β = 0º. Visto desde el centro del soporte 4, el segundo sensor extensométrico 11 está dispuesto a lo largo de un

40 segundo eje 17 en la superficie interior 4b del soporte 4. En una forma de realización especialmente preferible, el ángulo entre el primer eje 13 y el segundo eje 17 es α = 90º.

El primer sensor extensométrico 9 está conectado mediante una línea de señales 19 con una instalación de procesamiento de datos 23. El segundo sensor extensométrico 11 está conectado mediante una línea de señales 21 con

45 la instalación de procesamiento de datos 23. La instalación de procesamiento de datos 23 está conectada mediante una tercera línea de señales 25 con un dispositivo de visualización 27. El dispositivo de visualización 27 está realizado para visualizar la dirección y el valor de la fuerza de avance que actúa sobre el soporte 4.

Los sensores extensométricos 9, 11 del dispositivo de medición, así como el mismo pueden usarse de forma adicional o

50 alternativa a la función descrita para la determinación de la fuerza de avance que actúa sobre el soporte 4 también para la determinación de masas no equilibradas en el rotor 8 para determinar de forma adicional o alternativa a la determinación de si hay hielo adherido mediante los datos meteorológicos la presencia de este hielo, ajustar el funcionamiento del rotor Magnus 2 afectado y descongelarlo según la invención.

55 La idea de la invención se refiere a un rotor Magnus, que también puede funcionar al presentarse hielo de formación repentina, p.ej. en regiones climáticas como Canadá. El hielo de formación repentina de este tipo puede aparecer de forma muy brusca a temperaturas por debajo del punto de congelación, puesto que la lluvia o la nieve se adhieren al rotor Magnus cuando éste se ha enfriado por debajo del punto de congelación. Este hielo de formación repentina se adhiere preferiblemente en la zona superior del rotor Magnus y puede forma una masa grande con un peso

correspondientemente elevado. Debido a este peso adicional puede darse el caso que ya no sea posible hacer funcionar el rotor Magnus.

Para ello, el rotor Magnus según la invención dispone de una función de descongelamiento. Se genera aire caliente

5 mediante una calefacción en el interior del soporte del rotor Magnus y se conduce desde el interior a través de aberturas en el soporte a la pared exterior del rotor del rotor Magnus, en la que se ha formado el hielo de formación repentina. Gracias a este aire caliente, se calienta el rotor y se funde el hielo de formación repentina. El rotor hecho de aluminio conduce el calor del aire caliente de forma especialmente buena hacia el exterior, de modo que el descongelamiento puede realizarse especialmente bien de esta forma. Además, para el calentamiento del aire mediante el dispositivo de

10 calefacción puede usarse la energía eléctrica del accionamiento del rotor, puesto que el rotor Magnus congelado no puede hacerse funcionar, por lo que no se hacen funcionar al mismo tiempo los dos aparatos, es decir, el dispositivo de calefacción y el accionamiento del rotor Magnus.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Rotor Magnus (2), con

5 un soporte (4),

un rotor (8), que gira durante el funcionamiento del rotor Magnus (2) alrededor del soporte (4),

un apoyo (6), que porta el rotor (8) en el soporte (4), 10 caracterizado por

un dispositivo de calefacción (3), que está previsto en un espacio interior (50) del soporte (4) para la generación de aire calentado, 15 presentando el soporte (4) al menos una abertura (4a) en su lado exterior, que conecta el espacio interior (50) del soporte

(4) con un espacio intermedio (51) entre el soporte (4) y el rotor (8), pudiendo pasar el aire calentado por el dispositivo de calefacción (3) entre el espacio interior (50) y el espacio intermedio (51).

20 2. Rotor Magnus (2) según la reivindicación 1, estando conectado el dispositivo de calefacción (3) mediante al menos un conducto de aire (3a) de tal modo con las aberturas del soporte (4a), que el aire calentado por el dispositivo de calefacción (3) puede hacerse pasar al espacio intermedio (51) entre el soporte (4) y el rotor (8).
3. Rotor Magnus (2) según la reivindicación 1 ó 2, estando portado el rotor (8) mediante un elemento de 25 conexión (7) en el apoyo (6) y

presentando el elemento de conexión (7) al menos una abertura (7a), que conecta el espacio intermedio (51) entre el soporte (4) y el rotor (8) con el espacio (52) por encima del elemento de conexión (7), pudiendo pasar el aire entre estos dos espacios.
4. Rotor Magnus (2) según una de las reivindicaciones anteriores, presentando el dispositivo de calefacción

(4) una pluralidad de conductos de aire (3a) y/o el soporte (4) una pluralidad de aberturas (4a) y/o el elemento de conexión (7) una pluralidad de aberturas (7a).

35 5. Rotor Magnus (2) según la reivindicación 4, estando realizado el elemento de conexión (7) de tal modo que las aberturas (7a) del elemento de conexión (7) ocupan más superficie en el plano horizontal que el elemento de conexión (7) propiamente dicho.
6. Rotor Magnus (2) según la reivindicación 4 ó 5, estando previstos la pluralidad de conductos de aire (3a)

40 del dispositivo de calefacción (3) y/o la pluralidad de aberturas (4a) del soporte (4) y/o la pluralidad de aberturas (7a) del elemento de conexión (7) sustancialmente de modo uniformemente distribuido a lo largo de la circunferencia del soporte

(4) y/o del elemento de conexión (7).
7. Rotor Magnus (2) según una de las reivindicaciones 4 a 6, estando previstos la pluralidad de conductos de

45 aire (3a) del dispositivo de calefacción (3) y/o la pluralidad de aberturas (4a) del soporte (4) y/o la pluralidad de aberturas (7a) del elemento de conexión (7) en la circunferencia del soporte (4) y/o del elemento de conexión (7) a la mayor distancia posible del eje central del rotor Magnus (2) visto en la dirección radial.
8. Rotor Magnus (2) según una de las reivindicaciones anteriores, estando hecho el rotor (8) de aluminio. 50
9.

Rotor Magnus (2) según una de las reivindicaciones anteriores, estando hecho el soporte (4) de acero.
10.

Rotor Magnus (2) según una de las reivindicaciones anteriores, presentando además un motor eléctrico

(15) que está previsto en el interior del soporte (4),

55 siendo alimentado el dispositivo de calefacción (3) mediante líneas eléctricas con la energía eléctrica, mediante la cual se alimenta el motor eléctrico (15) durante el funcionamiento del rotor Magnus (2).
11. Barco, en particular barco de carga, con un rotor Magnus (2) según una de las reivindicaciones anteriores.