JP5519867B2 - 回転体のバランス調整方法 - Google Patents

Description

本発明は、マグヌス効果を利用して風力を推進力へ変換するための回転体を備えたマグヌスロータ、並びにそのような回転体のバランス調整方法に関する。

フレットナーロータ（Flettnerrotor）ともセールロータ（Segelrotor）とも称されるマグヌスロータ（Magnus-Rotor）又はこれに類似する回転対称の回転体は、回転軸線の周りで回転し、それによりマグヌス効果を利用して、空気流、特に風を、推進力として使用することのできる、空気流に対してほぼ横向きの力へ変換する。

一般的な従来技術として、下記特許文献１、２が挙げられる。

DE 10 2006 025 732 A1 DE 29 818 774 U1

特に大きなマグヌスロータにおけるマグヌスロータの回転運動時には、非対称の質量配分によりアンバランス状態（不平衡状態）が起こることがある。アンバランス状態が原因で振動が発生し、これらの振動は、マグヌスロータのスムーズな回転を妨害し、支承部の摩損を高め、又はむしろ支承部を破壊してしまう可能性がある。

特に剛性回転軸を有する剛性回転体、即ち稼動回転数の範囲において変形の発生が無視できるほど小さく、従って回転体がほぼ理想的な剛体のように振る舞う回転体では、２つのレベルにおけるバランス調整、又はむしろ１つのレベルだけにおけるバランス調整（単一のバランス調整）で十分である。この際、１つのレベル（階層ないし平面部）は、回転体の回転軸線に対して垂直で回転軸線の軸方向において所定位置にあり、回転体の周部により境界付けられている。

しかしセールロータが軸方向において、理想的に剛体を前提とすることができないほど大きい場合には、アンバランス状態を伴わない安定した回転運動を達成するためには、単一のバランス調整ではもはや不十分である。

従って本発明の課題は、上述の問題点の少なくとも１つを解消する、或いは少なくとも軽減することである。特にマグヌスロータにおける回転アンバランス状態のバランス調整が可能とされるべきである。

上記課題を解決するために、本発明により、請求項１に記載のマグヌスロータ、並びに請求項９に記載の方法が提案される。尚、本願の特許請求の範囲に付記されている図面参照符号は、専ら本発明の理解の容易化のためのものであり、図示の形態への限定を意図するものではないことを付言する。
即ち、本発明の第１の視点により、マグヌス効果を利用して風力を推進力へ変換するために円筒状の回転体を有するマグヌスロータであって、前記回転体が周りを回転する回転軸線と、前記回転体が支持されている支持体とを含み、前記回転体は、該回転体を補強するための補強要素を有し、前記回転体は、該回転体の回転軸線に対して垂直で軸方向において互いに離間した少なくとも２つのレベルにおいて、バランス調整用ウェイトが取り付けられる受容部を有することを特徴とするマグヌスロータが提供される。
また、本発明の第２の視点により、前記マグヌスロータのバランス調整方法であって、以下のステップ、即ち、当該マグヌスロータの内部の駆動モータを用いて回転体を回転させるステップと、前記回転体の回転軸線に対して垂直で軸方向においてずらして配設された少なくとも２つのレベルにおいて、当該マグヌスロータの回転体のアンバランス状態を検知するステップと、前記アンバランス状態を抑制するために、前記各々のレベルにおける補強要素において、対応するバランス調整用ウェイトを取り付けるステップとを含むことを特徴とする方法が提供される。
更に、本発明の第３の視点により、前記マグヌスロータを有することを特徴とする乗り物が提供される。

有利な展開形態は、下位請求項にも記載されている。
即ち、本発明において、以下の形態が可能である。
（形態１）マグヌス効果を利用して風力を推進力へ変換するために円筒状の回転体を有するマグヌスロータであって、前記回転体が周りを回転する回転軸線と、前記回転体が支持されている支持体とを含み、前記回転体は、該回転体を補強するための補強要素を有し、前記回転体は、該回転体の回転軸線に対して垂直で軸方向において互いに離間した少なくとも２つのレベルにおいて、バランス調整用ウェイトが取り付けられる受容部を有すること。
（形態２）前記バランス調整用ウェイトは、前記補強要素に取り付けられることが好ましい。
（形態３）前記回転体及び／又は前記支持体は、内部から接近可能であることが好ましい。
（形態４）前記支持体は、少なくとも部分的に前記回転体の内部に配設されており、点検作業員が前記支持体から前記補強要素の少なくとも１つへのアクセスすることを可能とするための開口部を有することが好ましい。
（形態５）前記開口部は、カバー部材を用いて閉鎖されることが好ましい。
（形態６）前記補強要素は、前記回転体の内側面部に設けられており、前記回転体の周方向に延在しており、特に肋材及び／又は周回する板材として形成されていることが好ましい。
（形態７）前記補強要素は、凹部、穴、及び／又は突出部を、全周にわたって例えば１０ｃｍの規則的な間隔で有することが好ましい。
（形態８）駆動モータが、前記支持体の内部に配設されており、該駆動モータは、前記回転体を駆動することが好ましい。
（形態９）前記マグヌスロータのバランス調整方法であって、以下のステップ、即ち、当該マグヌスロータの内部の駆動モータを用いて回転体を回転させるステップと、前記回転体の回転軸線に対して垂直で軸方向においてずらして配設された少なくとも２つのレベルにおいて、当該マグヌスロータの回転体のアンバランス状態を検知するステップと、前記アンバランス状態を抑制するために、前記各々のレベルにおける補強要素において、対応するバランス調整用ウェイトを取り付けるステップとを含むこと。
（形態１０）前記バランス調整用ウェイトは、支持体の開口部を通して前記補強要素に取り付けられる、或いは前記補強要素から取り外されることが好ましい。
（形態１１）前記バランス調整用ウェイトは、各々、少なくとも１つの止めネジを用いて固定されることが好ましい。
（形態１２）前記回転体の回転軸線に対して垂直で軸方向において互いに離間した複数のレベルにおいて、前記バランス調整用ウェイトが取り付けられる或いは取り外されるレベルの数は、稼動回転数未満の所定回転数で発生する個々の曲げ固有モードに依存して決定されることが好ましい。
（形態１３）ｎ個の曲げ固有モードのためには、前記回転体の回転軸線に対して垂直で軸方向において互いに離間したｏ個のレベルにおいて、ｍ個の前記バランス調整用ウェイトが取り付けられるか、又は前記回転体の回転軸線に対して垂直であるｏ＋２個のレベルにおいて、ｍ＋２個の前記バランス調整用ウェイトが取り付けられることが好ましい。
（形態１４）乗り物、特に船舶が前記マグヌスロータを有すること。

本発明によるマグヌスロータは、マグヌス効果を利用して風力を推進力へ変換するために用いられる。マグヌスロータは、回転のために装備可能であり回転軸線に対して回転対称の回転体と、該回転体を支持する支持体とを有し、そして円筒体の形状で形成されている。そのような形状は、均等な風の吹き付けを達成し、また製造技術的に有利である。更に回転体は、該回転体を補強する要素（以下、補強要素と呼ぶ）を有する。

回転体は、回転軸線に対して垂直で軸方向において互いに離間した少なくとも２つのレベルにおいてバランス調整用ウェイトを所定箇所に受容することができるように構成されている。この際、複数の所定箇所がそのようなレベルにおいて回転体の周方向の様々な位置にあり、つまり３６０°の円周において、例えば各箇所を１つのレベルにおいて０°から３６０°まで１０°ずつの幅をもってバランス調整用ウェイトを受容するために設けることができる。つまり３次元のバランス調整が行なわれる。

そのような所定箇所にウェイトを取り付けることは、回転体のバランス調整のために行なわれる。この際、例えばマグヌスロータのようなもはや剛体を前提とすることのできない回転体では、アンバランス状態に起因する変形に反対作用するために、回転軸線の軸方向において少なくとも２つのレベルが必要不可欠である。

或いはまた回転体は、例えば穿孔部（開口）を介して質量体を取り出すことのできるウェイトボディ（Gewichtskoerper）を有する。

好ましくは、垂直に立設されたマグヌスロータの上側端部にあるエンドディスク（エンドプレート）もバランス調整のために装備可能である。エンドディスクには、例えばマグヌスロータの２５メートル以上の高さによる大きな応力中心距離（レバーアーム）に基づき、大きな曲げモーメント（捩り力）が発生し、これらの曲げモーメントは、マグヌスロータのスムーズな回転を妨害する。

マグヌスロータの有利な一実施形態は、少なくとも２つの補強要素にバランス調整用ウェイトが取り付けられていることにある。発生する固有モード（Eigenform）の箇所において精密なバランス調整を実行するためには、補強要素を例えば回転軸線の軸方向において互いに１メートルの等間隔で設けることが提案される。好ましい間隔は、０.５〜２メートル、特に０.８〜１.５メートルである。或いはまた補強要素の間隔は、回転軸線の軸方向において不均等に延在してもよい。好ましい間隔は、回転体の一方の端部における０.８メートルの間隔から、軸方向において、回転体の他方の端部における１.５メートルの間隔に至るまで増加してゆく。

別の有利な一実施形態において、マグヌスロータの回転体及び／又は支持体は、内部から接近可能（到達可能 begehbar）である。従ってマグヌスロータの内部空間は、例えばアンバランス状態の検出のため及び／又はそれに続くバランス調整のために容易にアクセス可能（手の届くこと）である。バランス調整用ウェイトが取り付けられる或いは取り外されるべき各々の位置へのアクセスは、例えば梯子やプラットフォームを介して達成される。

好ましくは、少なくとも部分的に回転体の内部にあり、点検作業員のために支持体から補強要素の少なくとも１つへのアクセスを可能とする開口部を有する支持体が設けられている。それらの開口部は、例えば回転軸線の軸方向において規則的な間隔で設けることもでき、この際、開口部の数は、必要に応じてマッチングすることができる。

好ましい一実施形態において、前記開口部は、カバー部材を介して閉鎖される。カバー部材は、例えばネジ結合部を介して取り付けることができ、従って必要に応じて取り外すこともできる。このことは、マグヌスロータの稼動時には開口部を介した例えば点検作業員のための安全上のリスクが発生せず、しかし支持体から補強要素へのアクセスが必要に応じてバランス調整用ウェイトの取り付けのために可能であるという長所を有する。

好ましくは、補強要素は、回転体の内側面部に設けられており、各々周方向に延在している。これらの補強要素は、肋材（リブ）及び／又は周回する板材（ウェブ）として形成されている。

補強要素が、凹部（ないし切欠き）、穴、及び／又は突出部を全周にわたって規則的な間隔で有すると、特に有利である。従って例えば、バランス調整用ウェイトを、回転体の１つのレベルの様々な所定位置において、補強要素を用い、各々そのような凹部の領域又はそのような突出部の領域に取り付けることができる。好ましくは、凹部、穴、及び／又は突出部は、１０ｃｍの間隔で設けられている。

別の有利な一実施形態では、駆動モータが支持体の内部に配設されている。この際、駆動モータが、例えば風や雨のような天候影響から保護されており、従ってその材料が保護されるのみならず、整備作業も天候に依存しないことは有利である。

そのようなマグヌスロータを前提として、本発明により、バランス調整方法が提案される。本方法では、回転体が先ず駆動モータを介してアンバランス状態（アンバランス箇所）の検知のために駆動される。この際、回転体を回転させる駆動モータがマグヌスロータの固定コンポーネントであり、従って例えば稼動状態においてアンバランス状態を検知するためにも使用可能であることは有利である。つまりロータを回転させるために追加的な別個の装置は必要とされない。或いはまた回転体の回転及びアンバランス状態の検知は、陸地にセールロータがある状態でも実行することができる。

この際、マグヌスロータの回転体のアンバランス状態は、回転体の回転軸線に対して垂直で軸方向においてずれている少なくとも２つのレベル（以下、調整レベルと呼ぶ）において検知される。好ましくは、アンバランス状態は、例えば各レベルに取り付けられる延び測定帯材（歪みゲージないし抵抗線歪みゲージ）を介して検知される。この際、例えば推進力を測定するために永続的に回転体に取り付けられている既存の延び測定帯材（歪みゲージないし抵抗線歪みゲージ）が使用可能であることは有利である。

測定結果の評価の後には、バランス調整用ウェイトが、補強要素に対し、又は他の方法で、各々のレベルにおける所定箇所に対し、アンバランス状態を抑制するために取り付けられる及び／又は取り外される。それにより極めて精密なバランス調整が可能とされる。必要とされる調整レベルの検出された数、並びに回転体の周部におけるこのレベル内の位置の検出された数に基づき、バランス調整用ウェイトの取り付け及び／又は取り外しを各々の要求位置において行なうことができる。

好ましくは、バランス調整用ウェイトは、アンバランス箇所の対向側、即ち検知されたアンバランス箇所に対して１８０°の角度をもって取り付けられる。

好ましくは、回転時にはエンドディスクのアンバランス状態も検知され、引き続き、バランス調整用ウェイトの取り付け及び／又は取り外しによりバランスがとられる。

好ましくは、バランス調整用ウェイトは、支持体の開口部を通して補強要素に取り付けることができ、或いは補強要素から取り外すことができる。好ましくは、支持体は（内部から）接近可能（到達可能）であり、回転体を支持している。好ましくは、開口部は、そのような支持体に設けられている。従ってバランス調整用ウェイトが取り付けられなくてはならない及び／又は取り外されなくてはならない箇所に対して容易なアクセス性（手の届くこと）が保証される。更に取り付け或いは取り外しは、開口部が設けられている各箇所において可能である。取り外しのためには、ウェイトボディを、例えば穿孔や研削や切削により削り取ることができる。或いはまた、例えば止めネジを用いた結合部のような取り外し可能な結合部によりウェイトボディを取り外すこともできる。

好ましくは、バランス調整用ウェイトは、各々、止めネジ（セットスクリュ）を用いて固定される。バランス調整用ウェイトを取り付ける場合の他の方式は、例えば、磁力や接着剤を用いた締付及び／又は固定がある。

好ましくは、回転体の回転軸線に対して垂直に配設されており軸方向において互いに離間した複数のレベルにおいて、バランス調整用ウェイトが取り付けられる或いは取り外されるレベルの数は、稼動回転数未満の所定回転数で発生する個々の曲げ固有モード（Biegeeigenformen）を介して固定される。複数の曲げ固有モードが発生する場合には、稼動回転数未満の最大発生回転数の曲げ固有モードの次数を、バランス調整用ウェイトが取り付けられる及び／又は取り外されるレベルの数において考慮することができる。つまり例えば稼動回転数未満の最大回転数において１０次の曲げ固有モードが発生する場合には、この曲げ固有モードがレベルの数において考慮されるべきであり、即ち少なくとも１０個の調整レベルを設けなくてはならない。それに対して例えば３つの曲げ固有モードだけが発生する場合には、これらの曲げ固有モードだけを顧慮すべきである。

曲げ固有モードの数を決定するための最大発生回転数は、例えば稼動回転数の６０％〜１００％の範囲にある。好ましくは、稼動回転数の８０％〜９５％の範囲を使用することができる。この範囲は、例えば、３００回転／分の稼動回転数において、２４０回転／分〜２８５回転／分である。

別の有利な一実施形態において、ｎ個の曲げ固有モードのためには、回転体の回転軸線に対して垂直に配設されており軸方向において互いに離間したｏ個のレベルにおいて、ｍ個のバランス調整用ウェイトが取り付けられる。この際、ｎ、ｍ、ｏは、１よりも大きい整数である。有利には、剛性回転体の場合、その追加的なバランス調整をすることができる。この際、別のそのような２つのレベルにおいてバランス調整が行なわれる。従ってｎ個の曲げ固有モードのためには、ｏ＋２個のレベルにおいて、ｍ＋２個のバランス調整用ウェイトが取り付けられる。この際、剛性回転体の追加的なバランス調整により、駆動装置の静かな運転が低回転数時にも達成されることは有利である。つまり例えば１０個の曲げ固有モードの発生時には１０個又は１２個のバランス調整用ウェイトを使用することができ、例えば３個の曲げ固有モードの発生時には３個又は５個のバランス調整用ウェイトを使用することができるであろう。

好ましくは、マグヌスロータは、方法の説明と関連して上述した特徴の１つ又は複数を有する。マグヌスロータにおけるそのようなバランス調整は、マグヌスロータの大きさと重さにもかかわらず、極めて精密なバランス調整、即ち細密バランス調整をもたらすが、その理由は、例えば、調整レベルの数が理論的に算出されて提供可能であり、要求された複数の位置におけるバランス調整用ウェイトの取り付け及び／又は取り外しが容易に実行可能なためである。

本発明によるマグヌスロータを船舶のために使用することは、有利である。そのためには、垂直に立設された回転体を備えた少なくとも１つのマグヌスロータが使用され且つ主駆動部又は補助駆動部として用いることのできる船舶が特に適している。

以下、本発明を、添付の図面に基づき、例示的に説明する。

本発明によるマグヌスロータを模式的に示す正面断面図である。 バランス調整用ウェイトを備えたマグヌスロータを模式的に示す断面図である。 回転体を内側から見た図である。 ４つのマグヌスロータを備えた船舶を模式的に示す図である。 マグヌスロータ内における歪みゲージの配置構成を模式的に示す図である。

図１は、円筒形状の回転体２を有する、好ましいマグヌスロータ１を示している。

図１によれば、マグヌスロータ１は、回転のために装備されており且つ回転軸線に対して回転対称の回転体２を含み、該回転体２は、支持体３を介して支持されている。回転体２は、円筒状の中空体であり、該中空体は、船舶の一部である１つのレベル（階層ないし平面部）９（以下、船舶レベルと呼ぶ）上で垂直に立設されている。回転体２の内側面部には、複数の肋材６が図示されており、これらの肋材６は、回転体２を補強するための補強要素として用いられる。肋材６は、回転体２の周方向に延在している。追加的に肋材６は、バランス調整用ウェイトを受容する（取り付ける）ために使用される。そのために肋材６には、凹部（ないし切欠き）、穴、及び／又は突出部が周方向において規則的な間隔で設けられている。例えば、バランス調整用ウェイトを肋材６と結合するための止めネジ（セットスクリュ）を使用することができる。肋材６は、回転軸線に対する軸方向において互いに所定間隔で全周にわたり延在している。この際、肋材６の間隔は、レベル９に隣接した部分ではより小さく、レベル９から遠位の部分ではより大きく配設されている。つまり、回転体２の剛性は、レベル９に隣接した部分においてレベル９から遠位の部分におけるよりも高い。

回転体２の内部の支持体３は、支承部（軸受部）１１を有し、該支承部１１は、マグヌスロータ２を支持体３上に軸受け支持している。この際、支承部１１は、ころ軸受（ローラベアリング）や玉軸受（ボールベアリング）や転がり軸受（ローリングベアリング）として設けることができる。図１により、回転体２の回転軸線の軸方向において所定間隔で船舶レベル９の上方に位置しているレベル１２には、外周部において案内ローラ１３が取り付けられている。これらの案内ロータ１３は、回転体２に接しており、回転体２をその回転運動について案内している。

図１には、支持体３の接近可能（到達可能）な内部空間が図示されている。支持体３から回転体２へと手による到達（アクセス）を可能とするための開口部５を見てとることができる。これらの開口部５は、これらの開口部５が稼動状態において点検作業員に危険とならないようにカバー部材１０を介して閉鎖することができる。また梯子７とプラットフォーム８が図示されており、これらを介して例えば点検作業員は、回転体２の異なるレベル（階層ないし平面部）に到達することができる。更に開口部５は、換気用開口部として利用することができる。そのためにカバー部材１０は、好ましくは格子体（グリル）又はそれに類似するものとして実施することができる。

更に図１により、回転体２の上側端部に設けられているエンドプレート（エンドディスク）１５が図示されている。この際、エンドプレートは、例えば２５メートル以上の高さに設けることができる。

図２は、円筒状の回転体１０２と、補強要素１０６と、下側支承部１１３と、上側支承部１１４と、回転軸線１１０とを含んだマグヌスロータ１００を模式的に示している。回転体１０２は、好ましくは船舶の一部である１つのレベル１１５上で垂直に立設されており、下側端部及び上側端部により各々の支承部１１３、１１４において支持されている。回転体１０２は、回転軸線１１０の周りの回転運動を実行でき、そして補強要素１０６を有し、これらの補強要素１０６は、回転体１０２の補強のために用いられ、またバランス調整用ウェイトを受容するために装備することもできる。図２による補強要素１０６には、全部で４つのバランス調整用ウェイト１１１が取り付けられている。これらのバランス調整用ウェイト１１１は、回転体１０２の異なるレベルで回転体１０２の異なる周位置において補強要素１０６に取り付けられている。バランス調整用ウェイト１１１は、検出されたアンバランス状態の大きさと位置に応じて使用されるために、異なる大きさをもち、例えばそれに加えて重さに関しても異なるものとすることができる。そのようなアンバランス状態は、回転体１０２における非対称の質量配分が原因で起こり得る。弾性的な回転体においてアンバランス状態は、マグヌスロータ１００の回転数に依存する対応の曲げ固有モード（Biegeeigenformen）を有する曲げ振動（Biegeschwingungen）を生じさせる。

一例として、図２には、２つの曲げ固有モード１１６及び１１７を有する曲げライン１１２が図示されており、この曲げライン１１２は、回転体１０２におけるアンバランス状態に起因する振動の影響を示すものである。図面の見易さのために振動の大きさは、拡大されて図示されている。曲げライン１１２は、もはや回転軸線１１０と一致しない。アンバランス状態に起因するこの曲げ（撓み）を回避するために、複数のバランス調整用ウェイト１１１が回転体１０２の補強要素１０６に取り付けられており、代替的に又は付加的にウェイトボディ（Gewichtskoerper）を取り外すこともできる。

全体において、４つのバランス調整用ウェイト１１１が、回転体１０２の回転軸線１１０に対して垂直な４つのレベルにおいて示されている。従ってこの例においては、剛体のバランス調整が、駆動装置１００の回転軸線１１０に対して垂直な更なる２つのレベルにおいて考慮される。剛体バランス調整により、回転数が低い場合にも駆動装置１００の静かな運転が達成される。

剛体バランス調整を伴わない場合には、回転体１０２は、２つの曲げ固有モードのための２つのバランス調整用ウェイト１１１だけを必要とするであろう。

図３により、本発明によるマグヌスロータの回転体２０２が内部から図示されている。回転体２０２と、肋材２０６と、肋材２０６の穴２１８とを見ることができる。この際、回転体２０２は、この回転体２０２が支持されている支持体の上方に位置する、マグヌスロータの部分において図示されている。

肋材２０６には、回転体２０２の回転軸線に対して垂直で軸方向において互いに離間したレベル２１９において、所定箇所にバランス調整用ウェイトを取り付けるために、異なる周位置に複数の穴２１８が設けられている。これらの穴２１８の間隔は、周方向において互いに規則的に配設されており、例えば、各々１０ｃｍの大きさとすることができる。またこれらのレベル２１９は、互いに同じ軸方向間隔か、又は互いに異なる軸方向間隔をもつことができる。

肋材２０６の各々のレベル２１９には、バランス調整用ウェイトを取り付ける及び／又は取り外すために例えば梯子を介して到達することができる。

図４により、４つのマグヌスロータ３０１を備えた船舶３００が示されている。この際、マグヌスロータ３０１は、船舶３００の甲板３０９上で垂直に立設されており、主駆動部又は補助駆動部として使用される。

図５により、マグヌスロータ４０１は、回転体４０８の内部に支持体４０４を有する。支持体４０４の内面部４０７には、測定装置の一部として第１延びセンサ４０９及び第２延びセンサ４１１が配設されている。測定装置は、回転体４０８への力作用による実質的に半径方向の応力の結果として、ロータ受容時の曲げ応力を決定するために構成されている。測定装置は、２つの延びセンサ（歪みセンサ）４０９、４１１を有し、これらの延びセンサは、本実施例では、互いに９０°の角度αをもって配設されている。第１延びセンサ４０９は、支持体４０４の中心点から見て、第１軸線４１３上に位置している。第１軸線４１３は、船舶の縦軸線（長手方向軸線）４０３に対して角度βをもって延在している。特に有利な一実施形態において、角度βは０°である。第２延びセンサ４１１は、支持体４０４の中心点から見て、第２軸線４１７に沿って支持体４０４の内面部４０７に配設されている。特に有利な一実施形態において、第１軸線４１３と第２軸線４１７との間の角度αは９０°である。

第１延びセンサ４０９は、第１信号ライン４１９を用いてデータ処理装置４２３と接続されている。第２伸張センサ４１１は、第２信号ライン４２１を用いてデータ処理装置４２３と接続されている。データ処理装置４２３は、第３信号ライン４２５を用いて表示装置４２７と接続されている。表示装置４２７は、アンバランス状態に基づく、支持体４０４へ作用する力の方向と大きさを表示するために構成されている。

測定装置の延びセンサ４０９、４１１、並びに測定装置自体は、支持体４０４へ作用するアンバランス状態を決定するという上述の機能に対して追加的に又は代替的に、回転体４０８における推進力を検出するためも使用することができ、及び／又は、付着する氷の決定のために気象データを用いてこのことを確定し、該当するマグヌスロータ４０１の稼動を調節し、そして該当するマグヌスロータ４０１の氷を溶かすためにも使用することができる。

１ マグヌスロータ
２ 回転体
３ 支持体
５ 開口部
６ 肋材（補強要素）
７ 梯子
８ プラットフォーム
９ 船舶レベル
１０ カバー部材
１１ 支承部（軸受部）
１２ レベル
１３ 案内ローラ
１４ 駆動モータ
１５ エンドプレート（エンドディスク）

１００ マグヌスロータ
１０２ 回転体
１０６ 補強要素
１１０ 回転軸線
１１１ バランス調整用ウェイト
１１２ 曲げライン
１１３ 下側支承部
１１４ 上側支承部
１１５ 船舶レベル
１１６ 曲げ固有モード
１１７ 曲げ固有モード

２０２ 回転体
２０６ 肋材（補強要素）
２１８ 穴
２１９ レベル

３００ 船舶
３０１ マグヌスロータ
３０９ 甲板

４０１ マグヌスロータ
４０３ 縦軸線
４０４ 支持体
４０７ 内面部
４０８ 回転体
４０９ 第１延びセンサ（第１歪みセンサ）
４１１ 第２延びセンサ（第２歪みセンサ）
４１３ 第１軸線
４１７ 第２軸線
４１９ 第１信号ライン
４２１ 第２信号ライン
４２３ データ処理装置
４２５ 第３信号ライン
４２７ 表示装置
α 第１軸線と第２軸線との間の角度
β 船舶の縦軸線と第１軸線との間の角度

Claims (14)

1. マグヌス効果を利用して風力を推進力へ変換するために円筒状の回転体（２、１０２）を有するマグヌスロータ（１、１００）であって、
   − 前記回転体（２、１０２）が周りを回転する回転軸線（１１０）と、
   − 前記回転体（２、１０２）が支持されている支持体（３）とを含み、
   − 前記回転体（２、１０２）は、該回転体を補強するための補強要素を有し、
   − 前記回転体（２、１０２）は、該回転体の回転軸線（１１０）に対して垂直で軸方向において互いに離間した少なくとも２つのレベルにおいて、バランス調整用ウェイト（１１１）が取り付けられる受容部を有すること
   を特徴とするマグヌスロータ。
2. 前記バランス調整用ウェイト（１１１）は、前記補強要素に取り付けられること
   を特徴とする、請求項１に記載のマグヌスロータ。
3. 前記回転体（２、１０２）及び／又は前記支持体（３）は、内部から接近可能であること
   を特徴とする、請求項１又は２に記載のマグヌスロータ。
4. 前記支持体（３）は、少なくとも部分的に前記回転体（２、１０２）の内部に配設されており、点検作業員が前記支持体（３）から前記補強要素（１０６）の少なくとも１つへのアクセスすることを可能とするための開口部（５）を有すること
   を特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のマグヌスロータ。
5. 前記開口部（５）は、カバー部材（１０）を用いて閉鎖されること
   を特徴とする、請求項４に記載のマグヌスロータ。
6. 前記補強要素（１０６）は、前記回転体（２、１０２）の内側面部に設けられており、前記回転体（２、１０２）の周方向に延在していること
   を特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のマグヌスロータ。
7. 前記補強要素（１０６）は、凹部、穴、及び／又は突出部を、全周にわたって規則的な間隔で有すること
   を特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載のマグヌスロータ。
8. 駆動モータ（１４）が、前記支持体（３）の内部に配設されており、該駆動モータ（１４）は、前記回転体（２、１０２）を駆動すること
   を特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載のマグヌスロータ。
9. 請求項１〜８のいずれか一項に記載のマグヌスロータ（１、１００）のバランス調整方法であって、以下のステップ、即ち、
   − 当該マグヌスロータ（１、１００）の内部の駆動モータ（１４）を用いて回転体（２、１０２）を回転させるステップと、
   − 前記回転体（２、１０２）の回転軸線（１１０）に対して垂直で軸方向においてずらして配設された少なくとも２つのレベルにおいて、当該マグヌスロータ（１、１００）の回転体（２、１０２）のアンバランス状態を検知するステップと、
   − 前記アンバランス状態を抑制するために、前記各々のレベルにおける補強要素において、対応するバランス調整用ウェイト（１１１）を取り付けるステップと
   を含むことを特徴とする方法。
10. 前記バランス調整用ウェイト（１１１）は、支持体（３）の開口部（５）を通して前記補強要素（１０６）に取り付けられる、或いは前記補強要素（１０６）から取り外されること
    を特徴とする、請求項９に記載の方法。
11. 前記バランス調整用ウェイト（１１１）は、各々、少なくとも１つの止めネジを用いて固定されること
    を特徴とする、請求項９又は１０に記載の方法。
12. 前記回転体（２、１０２）の回転軸線（１１０）に対して垂直で軸方向において互いに離間した複数のレベルにおいて、前記バランス調整用ウェイト（１１１）が取り付けられる或いは取り外されるレベルの数は、稼動回転数未満の所定回転数で発生する個々の曲げ固有モード（１１６、１１７）に依存して決定されること
    を特徴とする、請求項９〜１１のいずれか一項に記載の方法。
13. ｎ個の曲げ固有モード（１１６、１１７）のためには、前記回転体（２、１０２）の回転軸線（１１０）に対して垂直で軸方向において互いに離間したｏ個のレベルにおいて、ｍ個の前記バランス調整用ウェイト（１１１）が取り付けられるか、又は前記回転体（２、１０２）の回転軸線（１１０）に対して垂直であるｏ＋２個のレベルにおいて、ｍ＋２個の前記バランス調整用ウェイト（１１１）が取り付けられること
    を特徴とする、請求項９〜１２のいずれか一項に記載の方法。
14. 請求項１〜８のいずれか一項に記載のマグヌスロータ（１、１００、３０１）を有すること
    を特徴とする乗り物。

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