TR201815519T4 - Bi̇r volan si̇stemi̇ - Google Patents

Abstract

Mevcut açıklama, bir volan sistemine ilişkindir. Volan sistemi, bir dönüş ekseni ve dönüş eksenine bağlı bir volan rotoru içermektedir. Ayrıca, sistem volan rotoruna bağlı bir tahrik ve / veya bir güç jeneratörü içermektedir. Buluşa göre, volan rotoru en azından 0,85 metre, tercihen en az metre ve daha tercihen en az 1,30 metre radyal yönde bir dış yarıçapa sahiptir. Buluş ayrıca, en az 0,30 metre, tercihen en az 0,45 metre ve daha tercihen en az 0,60 metre eksenel yönde bir kalınlığa sahip olan volan rotorları ile ilgilidir. Son olarak, buluş ayrıca, rotorun en az 2,5 ton, tercihen en az 4 ton ve daha tercihen en az 5 ton ağırlığında bir volan sistemine ilişkindir.

Description

TARIFNAME BIR VOLAN SISTEMI Mevcut tarifname, bir volan sistemiyle iliskindir.

Birçok volan sisteminin, en az bir volan ve tahrik/jeneratör konfigürasyonunu içerdigi yaygin olarak bilinmektedir. Örnegin, tasitlarda ve benzerlerinde enerji tasarrufu saglamak için yaygin uygulamalarda, giderek daha kompakt ve daha küçük volan sistemleri saglamaya yönelik bu teknoloji alaninda bir egilim olmustur.

Bu teknoloji alanindaki bu egilime ragmen, özellikle kirtasiye konfigürasyonlari için, daha uzun süreler boyunca enerjinin depolanmasi için verimli yollar istenmektedir. Mevcut açiklama için daha uygun teknik alan olarak kabul edilen bu teknik alanda, volan sistemlerinin potansiyeli tamamen göz ardi edilmistir.

Mevcut açiklama, enerjinin öngörülen yüksek kapasiteli ve yüksek enerjili depolanmasi için uygun boyutlardaki bir volana dayali olarak, özellikle mekanik bir sekilde uzun bir süre boyunca enerjinin depolanmasi için verimli bir sistem saglamayi amaçlamaktadir. ekseni arasinda baglanti elemanlari olusturan, söz konusu konstrüksiyona sahip, halka seklinde büyük sekilli volan açiklamaktadir , ve W003 / 017449 sayili doküman, her biri koni seklinde bir göbegin etrafinda dönebilen, plakalar için bir boslugu kaplayan ve kaldirma için bir kanat profili bulunan bir üst ve alt çeperi olan çok sayida plakadan yapilandirilmis bir volan açiklamaktadir.

Mevcut açiklamanin düzenlemeleri, bir dönme ekseni; halka sekilli volan rotoru,' halka seklindeki volan rotorunu dönme eksenine baglayan en az bir baglanti elemani; volan rotoruna bagli bir sürücü ve /veya bir güç jeneratörü ihtiva eden bir volan sistemi saglamaktadir; burada volan rotoru, en metre eksenel yönde bir kalinlikta radyal yönde bir dis yariçapa sahiptir en az 0,45 metre ve daha tercihen en az 0,60 metre ve en az 2,5 ton, tercihen en az 4 ton ve daha tercihen en az 5 ton agirligindadir. Bahsedilen kalinlik, belirli uygulamalarda, dik veya uzanma yönündeki eksen uzunluguna veya baska düzenlemelerde, tam olarak dönme ekseninin uzandigi yönde volan rotorunun bir kalinligi ile iliskili olabilir. Bu boyutlar, özellikle volan sisteminin nispeten muazzam büyüklügünün ve ayni zamanda, içinde depolanabilen artan enerji miktarlarinin, bolca berrak hale geldigi volan sisteminin sadece bir Örnegidir. Boyut ve agirlik bakimindan bu boyutlar, ilgili teknik alanda minyatürlesmeye karsi güçlü bir sekilde karsit egilimlere sahiptir. Bununla birlikte, dikkate deger bir verim elde edilebilir ve yüksek verimlilige sahip bir sistem beklenmedik bir sekilde elde edilebilir.

Mevcut açiklamaya göre ve yukarida tartisilan önceki teknige ek olarak: en az bir baglanti elemani disk sekillidir ve halka sekilli volani ve dönme eksenini sabit sekilde baglamak için halka sekilli volan rotorunun bir birinci eksenel ucu üzerinde veya üzerinde düzenlenmistir, burada disk seklindeki baglanti elemani, bir büzülmeli baglanti yoluyla dönme eksenine baglanmaktadir.

Mevcut tarifnamenin düzenlemeleri, burada depolanabilen büyük miktarda enerji ile ilgili olarak belirgin avantajlar ve bulusun etkileri sergilemektedir. Bu tür esas olarak daha büyük olan volan boyutlari, bunun etkili bir sekilde kullanimi arzu edilene kadar içinde depolanabilecek daha yüksek miktarda enerjiye izin vermektedir.

Belirli bir uygulamada volan sistemi, volan rotorunun halka seklinde olabilecegi ve en az 0,75 metre, tercihen en az 1 metre ve daha tercihen en az 1,10 metre radyal yönde bir iç yariçapa sahip olabilecegi sekildedir. Örnegin, yukarida bahsedilen boyutlarin uygun bir kombinasyonuna sahip olan volan sistemi, tahrik ve / veya güç jeneratörünün, volan sisteminin kullaniminda, volanin en az 600 rpm ve 1800 rpm arasinda, tercihen 1000 rpm'den veya en az 1400 rpm'den daha yüksek, ve daha tercihen en fazla yaklasik 1800 rpm'de bir hizda dönmesini saglayacak sekilde düzenlenmis biçimde olabilir. Daha özel olarak, söz konusu dönme hizlari ile kombinasyon halinde bu tür boyutlarda, hava yükselmesi ile kombinasyon halinde degil, ve kayiplarin örnegin saat basina en fazla % 7,5 ile sinirlandirilabildigi verimlilik elde edilebilir. Bu, sistemin, saatte volana giren enerji miktarinin% 7,5'inden daha az bir kayip gösterebilecegini söylemektedir. Herhangi bir uzman okuyucu, bu sonuçlarin en azindan sasirtici oldugunu ve bu açiklamanin bu gibi düzenlemelerinin yararlarinin ve /veya yaratici etkilerinin göstergesi oldugunu kabul edecektir.

Ayni zamanda, hava kaldirma özelligine dayanmayan düzenlemelerde, kapatma elemaninin, yüksek kütle volan rotorunun, çok yüksek dönme hizlarinda, dönme ekseni etrafinda döndürülebilmesi bakimindan, faydalar ve/ veya bulusun etkilerini sergileyebilir, burada volan rotorunun dis çevresi, ses hizina yaklasan mutlak hizlarda hareket edebilir. Bir kapatma elemani veya daha özel olarak bir disk sekilli elemanin kullanilmasiyla, volan rotoru ve dönüs ekseni arasinda saglam bir baglanti saglanabilir, bu da, tüm radyal yönlerde esit olarak, volan halkasi tarafindan üretilen gerilme ve/ veya çekme kuvvetlerine ve kapatma veya hatta disk sekilli eleman üzerinde etkili olan merkezkaç kuvvetlerine dayanacak sekilde tasarlanabilir.

Burada, mevcut açiklamanin bazi düzenlemelerinin, hava kaldirma özelligine dayandigi ve digerleri bulunmadigi belirtilmektedir. Örnegin, düzenlemelerin volan çevresinde bir yerde atmosferik basinca sahip oldugu düsünülebilir, ancak bu daha sonra volan üzerinde uygulanacak olan hava sürüklemesi nedeniyle daha az çekici olarak kabul edilir. Sonuç olarak, hava kaldirma özelligine sahip düzenlemeler, volan üzerinde, tercihen volanin altinda, hava volanini çevreleyen diger hacimlere göre daha yüksek bir basinçla, ancak yine de atmosferiklige göre oldukça düsük bir basinçta, bir hava yastiginin yaratilmasina dayanan (ama sadece münhasiran degil) düzenlemelerdir. Hava kaldirma özelligine dayanmayan uygulamalarda, volandaki tüm çevreleyici hacim tercihen, hava kaldirma özelligine izin vermek için herhangi bir bölme olmaksizin, ancak tercihen mümkün oldugunca homojen olarak homojen bir basinç altindadir.

Ayrica, volan sistemi, halka seklindeki volani destekleyen kapatma veya baglanti elemaninin, kalici deformasyon sergilemeden santrifüj kuvvetlerine dayanacak kadar esnek oldugu alternatif veya ek özellikler sergileyebilir. Kapama veya baglanti elemaninin belirli bir düzenlemesine bagli olarak, bükme kaçinilmaz olabilir. Bununla birlikte, bu özel özellik ile, baglanti elemaninin ve volanin bir bütün olarak bükülmesi, güvenilir bir sekilde karsilanabilir. Ayrica, kapatma veya baglanti elemaninin gerilmesi veya çekilmesi, yine kalici deformasyon olmaksizin, kontrol edilebilir bir radyal uzama derecesine yol açabilir.

Mevcut açiklamanin bir düzenlemesinde, halka sekilli bir volan rotoruna sahip olan volan sistemi, en azindan bir baglanti elemaninin, halka sekilli volan rotorunun bir birinci eksenel ucu ve dönme ekseni arasinda düzenlenmis oldugu özellikler sergileyebilir. Ek olarak veya alternatif olarak, volan rotorunun ve dönme ekseninin eksensel olarak karsilikli eksenel ucu arasinda en az bir ek baglanti elemani düzenlenebilir. Böyle bir baglanti elemani veya ek baglanti elemani, radyal yükü, deformasyonu ve genislemeyi ve ayrica halka sekilli volan rotorunun üzerindeki veya üzerindeki yanal kuvvetleri etkili bir sekilde azaltabilir. Bu tür baglanti elemanlari, burada daha fazla ayrintilandirilmamis olan özel düzenlemelerde, halka sekilli volan rotorunun kalinligina göre eksenel olarak merkezi bir konumda disk seklinde kapak elemanlari, tekerlek tekerlekleri veya bir disk tarafindan olusturulabilir. Bununla birlikte, ek olarak veya alternatif olarak, mevcut açiklamaya göre volan sistemi, baglanti elemaninin ve ek baglanti elemaninin en az bir tanesinin disk seklinde olacak sekilde ve tercihen halka sekilli volan rotorunun eksenel uçlarinda veya üzerinde düzenlenmis olabilecegi sekildedir. Mevcut açiklamanin sinirli olmadigi hava kaldirma özelligine sahip düzenlemelerde, bu gibi disk sekilli baglanti elemanlari yukarida bahsedilen kapatma elemanlari ile karsilastirilabilir ve hava volani veya agir volan rotorunun havaya kaldirilmasi için gerekli olan vakum veya basinç farkini arttirmak için halka sekilli volan rotorunun bir iç boslugunun kapanmasina hizmet edebilir. Ayrica, herhangi bir hava kaldirma özelliginin kapsami disinda bile, disk sekilli baglanti elemanlari, çok saglam ve güvenilir bir baglanti ve birlestirme saglamak için halka seklindeki volan rotoruna çevre çapinda muntazam bir sekilde sabitlenebilir, çok yüksek hizlarda bile, disk seklindeki volan rotorunun ve / veya buna etki eden yanal kuvvetin genlesmesini ve / veya deformasyonunu azaltabilir veya hatta ortadan kaldirabilir, bu da bazi düzenlemelerde ses hizina, örnegin bir 1,3 metre yariçapa tekabül eden bir dis çevrede ve volan rotorunun yukarida bahsedilen dis çevresi etrafindaki tüm radyal konumlarda, örnegin 1800 rpm'ye yaklasabilir.

Yukarida belirtildigi gibi, disk sekilli baglanti veya kapatma elemani, halka seklindeki volan rotorunu desteklemek için esnek olabilir. Özellikle, mevcut açiklamanin, eksenel olarak zit disk sekilli baglanti elemanlarina sahip bir düzenlemesinde, sonuçtaki düzenegin sertligi, eksenel olarak karsilikli disk seklindeki baglanti elemanlarinin söz konusu tekrarlamasi ile arttirilmaktadir.

Disk sekilli baglanti elemanina veya ek baglanti elemanina sahip bir düzenlemede baglanti elemani, dönme ekseninde, halka seklindeki volan rotorundan daha kalin olabilir. Bahsedilen kalinlik eksenel bir dogrultudadir. Bu kalinlik ile ilgili özellikler istenen bir esneklik derecesi saglayabilir. Bunun disinda, disk sekilli baglanti elemaninin ve /veya ek baglanti elemaninin sertligi, kalinligina baglidir.

Dönüs ekseninden (veya bir göbege) radyal yönde kalinliktaki azalmanin ilgili özelligi, yük, gerilim, kuvvetler, genisleme ve deformasyonun optimal dagilimini yaratmaya olanak saglar. Bu, halka seklindeki volan rotorunun ve bir veya iki disk sekilli baglanti elemaninin, ani yük degisiklikleri olmaksizin sabit bir yükü ile sonuçlanir, böylece yorulma ile ilgili fenomenler esasen Önlenebilir veya ortadan kaldirilabilir. Örnegin, dönme eksenindeki bir veya iki disk sekilli baglanti elemaninin kalinligi 13 mm'den, tercihen 16 mm'den ve daha tercihen 18 mm'den ve en çok tercihen yaklasik 20 mm`den daha fazladir. Ayrica, örnek olarak, halka seklindeki volan rotorundaki kalinlik 19 mm'den az, tercihen 17 mm'den az ve daha tercihen 15 mm'den az ve en çok tercihen yaklasik 12 mm'dir. Bu boyutlar, asagida tarif edilen spesifik düzenlemeye ve /veya volan rotorunun yariçapi, kalinligi ve halka sekli ile ilgili olarak yukarida tarif edilen ve tarif edilen konfigürasyon ile büyük ölçüde karsilik gelir, fakat herhangi bir alternatif konfigürasyona uyarlanabilir. Alternatif olarak, baglanti elemani (ler) ve/veya halka sekilli volan rotoru veya baska bir rotor sekli ile ilgili baska herhangi bir özellik yüksek dönme hizlarinda yüksek santrifüj kuvvetlerinden kaynaklanan halkanin genlesmesine izin vermek için arzu edilen deforme olma derecesine katkida bulunabilir.

En az bir, tercihen disk sekilli baglanti elemanina sahip olan mevcut açiklamanin alternatifleri, alternatif olarak veya yukarida tarif edilen özelliklere ek olarak, bir göbegin dönme ekseninin üzerine yerlestirildigi veya bunun bir parçasini olusturdugu sekilde olabilir, bu eksene en az bir baglanti elemani baglanir ve göbekten halka seklindeki volan rotoruna uzanir. Bir göbek, en az bir baglanti elemaninin dönme eksenine en güvenilir ve dönme simetrik baglantisini saglayabilir. Söz konusu uygulama, en az bir baglanti elemaninin göbege büzülmeli bir baglanti yoluyla baglanmasi seklinde olabilir. Ek olarak veya alternatif olarak, en az bir baglanti elemani, göbek ile baglantili olarak önceden gerilmistir. Baglanti elemaninin ve ek baglanti elemaninin en az birinin asiri sert olmasi durumunda asiri radyal gerilimler ve kuvvetler olusabilir. Benzer sekilde, baglanti elemaninin ve ek baglanti elemaninin en az birinin eklenmesi son derece kati ise, bu durum, halka sekilli volan rotorunda ve / veya baglanti eleman(lar)inda asiri radyal kuvvetler ve gerilim veya gerilim ile sonuçlanir. Bununla birlikte, göbekte asiri esnek bir baglanti veya ek, dönme sirasinda kararsizliga neden olabilir, burada en ufak bir dengesizlik, özellikle baglanti eleman(lar)i göbeginden ayrilirsa, muazzam radyal kuvvetlerin eslik ettigi, volan rotorunun eksantrik rotasyonunun asiri çogalmasina neden olabilir. En az bir baglanti elemaninin shrink-fit baglantisi ve / veya ön gerilimi, bu tür problemleri önlemek veya ortadan kaldirmak için etkin bir sekilde kullanilabilir. Disk sekilli baglanti elemani, özellikle kaynak veya civatalar ve /veya diger geleneksel stres üretme olanaklari olmaksizin büzülme baglantisinin bir sonucu olmadan, özellikle de genisleyebilir, bu sirada esas olarak sadece ön gerilimin disk seklindeki baglanti elemaninin ve /veya ek disk sekilli baglanti elemaninin bir sonucu olmadan, en az bir, tercihen disk sekilli baglanti elemaninin herhangi bir genlesmesi, göbege göre herhangi bir hareket veya serbest hareket ile sonuçlanmaz. Göbek ile baglanti elemani (elemanlari) arasindaki bir baglantinin ön-gerilmesinin etkileri ile karsilasildiginda, ön-gerdirme özelligi için uygun sekilde tasarlanmis bir alternatif konfigürasyonun ayni etkilerin elde edilmesine yol açabilecegi açiktir. Örnegin baglanti eleman (lar) inin çapindaki herhangi bir artisi ve özellikle göbegi barindirmak için içinde merkezi geçisin çapini telafi etmek için, yay elemanlari, göbek ile göbek arasi baglanti eleman (lar) indaki merkezi bir deligin bir iç kenari arasindaki göbegin çevresi etrafinda esit olarak dagitilabilir. Yine de, mevcut açiklama ve /veya bulus baglaminda baska alternatifler de mümkündür.

Mevcut açiklamanin uygulamalarinin yönlerinin yukarida belirtilen genel göstergelerinden sonra, bu tarifnamede, bu bulusa göre bir volan sisteminin özel bir düzenlemesinin altinda, sadece örnek yoluyla, ekteki istemlere göre anlatilacaktir, örnekler koruma kapsaminin sinirlandirmamaktadir.

Sekiller 1 ila 10, mevcut tarifnameye göre volanin örnek niteligindeki özel düzenlemesinin bütününün spesifik görünümlerini ve /veya bunlarin spesifik ayrintilarini sergilemektedir.

Sekil l'de, bir tahrik mili (3) üzerinde düzenlenmis bir volan rotorunu (2) ve bir tahrik ve /veya elektrik jeneratörünü (4) içeren bir volan sistemi (1) gösterilmektedir. Tahrik ve / veya elektrikjeneratörü (4), volan rotorunu (2), tahrik mili (3) tarafindan tanimlanan bir dik eksen etrafinda bir dönme hareketinde sürmek için bir motor içerebilir ve /veya volan rotorunun (2) dönme hareketinden elektrik enerjisi veya güç üretmek veya üretmek için kullanilabilir. Rotor (2), bir yatay yatay dönme ekseni çevresinde dönebilecek sekilde dik olarak düzenlenebilir.

Volan (2) ve tahrik / jeneratör (4) düzenegi, bir hava boslugu (5) ile donatilmistir, burada hava akisini saglamak için pompalar (6) biçiminde bir dizi hava bosaltma tertibati (bu tarifnamede opsiyoneldir) temin edilmistir. Bir voian rotoru içeren önceki teknik sistemlerine zit olarak, mevcut uygulama nispeten çok büyüktür. Gerçekte, bu düzenlemedeki volan sistemi, bakim personelinin ve benzerlerinin mahfazaya (5) girmesini saglamak için mahfazanin bir erisim (7) içermesi için yeterince büyüktür.

Sekil 4'te gösterildigi gibi, gerçek volan rotoru (2) halka seklindedir. Sekil l'deki volan sisteminin (1) bir göbegi (8), bir dönüs ekseni olusturan tahrik safti (3) ile ve bir alt eksen vasitasiyla gerçek voian rotoru (2) ile birlestirilmistir, göbek (8) ve halka sekilli volan (2) arasinda bir baglanti elemani olusturan disk seklindeki kapak elemani (9) ve göbek (8) ve halka sekilli volan rotoru (2) arasinda ek bir baglanti elemani olusturan bir üst, disk sekilli kapak elemani (10) bulunmaktadir. Tercihen, kapak elemanlari (9, 10) tahrik saftinin (3), rotorun (8) ve kapak elemanlarinin (9, 10) sekil 4'te gösterilen tertibatina önemli bir sertlik kazandirir. Bununla birlikte, gerçek voianin (2) özgül agirliginda, kapak elemanlarinin (9, 10) bükülmesi, kaçinilmaz olarak ortaya çikabilir ve bu gibi ihtimaller için, kapak elemanlari (9, 10) için bir materyal veya açikça mümkün oldugu kadar sert ve sert olarak seçilebilir, ayni zamanda, ayni zamanda, volan rotorunun (2) kayda deger agirliginin bir sonucu olarak bükülmeyi saglamak için gerekli bir dereceye kadar esnek olabilmektedir. Ayrica, kapak elemanlarinin (9, 10) esnetilmesi veya genisletilmesi, kapak elemanlari (9, 10) üzerine uygulanan muazzam gerilimleri ve merkezkaç kuvvetlerini telafi etmek için, volanin (2) döndügü ve genlesmeye egilimli olabilecegi ya da olabilecegi yüksek hizlarda etkinlestirilmelidir. Özellikle, kapak elemanlarinin (9 ve 10) kalinligi, dönme ekseninde 13 mm'den fazla, tercihen 16 mm'den ve daha tercihen 18 mm'den ve en çok tercihen yaklasik olarak 20 mm'den daha büyük olan radyal yönde degisebilir. Halka sekilli volan rotorunda (2) kalinlik 19 mm'den az, tercihen 17 mm`den az ve daha tercihen 15 mm'den az ve en çok tercihen yaklasik 12 mm'den az olabilir. Sadece örnek niteligindeki kalinliktaki bu tür degisikliklerle, volan rotorunun (2) yüksek hizlarda genlesmesi, sonuç olarak gerebilen (fakat deforme etmeyen) kapak elemanlari (9, 10) tarafindan emilebilir.

Tahrik mili (3) ve kapak elemanlari (9, 10), kaynak, vida veya civata gibi (Sekil 4 civatalari gösterilmektedir) gösterilen mekanik baglantilara ek olarak veya buna alternatif olarak, büzülmeli bir baglanti kullanilarak baglanabilir. Örnegin, göbek (8) -170 ° C'lik bir sicakliga sogutulabilirken, kapak elemanlari (9, 10) göbek (8) ve örtü elemanlari (9, 10) arasindaki nispi sicaklik farklari azaldiginda montajdan sonra birbirine uyar tahrik milinin ve kapak elemanlarinin sigortalanmasini veya büzülmesini saglamak için 200 ° C'Iik bir sicakliga kadar isitilabilir. Bahsedilen tertibattan önce, volan genlesmesine izin vermek için göbek 0,6 ila 1,2 mm arasinda, daha tercihen 0,8 ila 1,0 mm arasinda asiri boyutlarda olabilir. Alternatif olarak, kapak elemanlari (9, 10), aralarinda bir merkez (8) olmaksizin tahrik saftina (3) daralabilir. Kapama elemanlari 9, 10 ve göbek 8 veya tahrik mili 3'ün böyle bir baglantisinin elde edilmesi için bir gereklilik olarak, göbek (8) veya eksen (3) sogutuldugunda ve elemanlar (9, 10) isitildiginda bunlarin boyutlari maksimum sicaklik farkliliklarina sahip bir duruma çok yakin olmalidir. Sicaklik farkliliklari azaldiginda, göbek 8 veya saft 3, örnegin oda sicakliklarina kadar isitilirken genlesmeye egilimliyken, 9, 10 nolu kapak elemanlari, soguduktan sonra büzülmeye egilimlidir. Birlikte, son derece güvenilir bir baglanti kurulabilir.

Tahrik mili (3) volan rotorunun (2) bir dönme hareketinde sürülmesini saglamak için veya böyle bir devam eden dönme hareketinden elektrik enerjisi veya enerji elde etmesini saglamak için sürücüye/ üretecine (4) veya içine uzanir.

Yukarida belirtildigi gibi, volan sistemi nispeten büyüktür. Daha özel olarak, volan sistemi, volan rotoru (2) en az 0,75 metre, tercihen en az 1 metre ve daha tercihen en az 1,10 metre radyal yönde bir iç yariçapa sahip olabilir. Ayrica, volan sistemi, volan rotoru (2) en az 0,85 metre, tercihen en az 1 metre ve daha tercihen en az 1,30 metre radyal yönde bir dis yariçapa sahip olacak sekilde olabilir.

Dahasi, volan sistemi (1), volan rotoru (2) en az 0,30 metre, tercihen en az 0,45 metre ve daha tercihen en az 0,60 metre eksenel yönde bir kalinliga sahip olabilir. Özel düzenlemelerde, halka seklindeki volan rotoru (2), aslinda, tercihen metal gibi nispeten yüksek bir kütle yogunluguna sahip olan herhangi bir malzemeden yapilabilir. Açiklanan uygulamalarda, bu materyal çelik olabilir ve hatta kursun veya benzerleri ile agirliklandirilabilir. Özellikle, volan sistemi (1), volan rotoru (2), en az 2,5 ton, tercihen en az 4 ton ve daha tercihen en az 5 ton agirliga sahip olacak sekildedir. Ekli çizime göre yapilan düzenlemelerde, volanin agirligi yaklasik 5 ton olan, 1800 rpm'ye veya daha fazla bir dönme hizini gelistirebilen böyle bir volandir. Çok sasirtici bir sekilde, böyle çok büyük ve agir bir volan 2,% 7,5 veya daha da az bir kayipta çalistirilabilir. Bu tür bir verim, esas olarak volan sistemlerini daha kompakt hale getirme yönünde olan ve nispeten küçük volanlara sahip bu tür volan sistemlerini üreten önceki teknoloji gelismeleri açisindan tamamen beklenmedik bir durumdur. Bununla birlikte, dogal olarak, mevcut tarifname ve ekteki istemlere göre koruma kapsami, kullanimdaki bu tür parametreler ile sinirli degildir ve alternatif bir düzenlemede bir volan, örnegin 600 rpm hiz veya en az 1000 rpm, tercihen en az 1400 rpm veya daha yüksek bir dönme hizi gibi daha düsük bir dönme hizinda çalistirilabilir. Volan rotorunun (2), kapak elemanlari (9, 10) araciligiyla eksene (3) veya göbege (8) bagli kalmasini saglamak için, dönüs hizi sinirlandirilmali veya kisitlanmalidir, bunun için bir kontrol sistemi kullanilabilir. Örnekleme amaciyla burada rotorun (2) çevresi, örnegin 1800 rpm`lik bir hizda dönerken, dis yariçapinda 1,3 metrelik bir yariçapa sahip bir düzenlemede, ses hizina yaklastigi veya astigi belirtilmistir. Hiza göre bir artis buna bagli olarak istenirse, merkez 8'de veya dönme ekseninde 3 düzgün ve saglam bir baglantiyi saglamak için daha fazla önlemin tasarlanmasi gerekmektedir.

Sekil 2, Sekil I'e göre volan sisteminin (1) patlatilmis bir görünümünü göstermektedir. Burada, yine 5, yine en az bir alt muhafazada (15) pompalar (6) ve volan rotorunu (2) barindiracak sekilde sergilenmektedir. Alt mahfaza (15) ayrica esasen sürücü /jeneratör (4) için bir silindirik yuva (16) içerir. Bu düzenlemede, mahfaza (5) ayrica, üzerinde bir kapak (12), üst mahfaza (11) üzerine yerlestirilebilecek sekilde volan rotorunu (2) daha fazla barindirmak için bir üst muhafaza (11) içerir.

Sekil 2'nin perspektif görünümünde, üst kilif 11, bir halka seklini sergiler; burada merkezi bir açiklik, bir hava halkasi 14 içeren bir tasiyici yapiya 13 hizmet eder. Tasiyici konstrüksiyon (13) ayrica tahrik/ jeneratörü (4) volan rotoruna (2) da bagli olan tahrik saftina (3) tutturur.

Sekil 3, Sekil I'deki IlI-III hatti boyunca enine kesitsel bir görüntü sergilemektedir ve örnegin 17 nolu kanallar gibi birlestirilmis halde volan sisteminin (1) daha fazla detayini göstermektedir. Bunlar, havanin, volanin (2) yakin çevresinden tahliye edilecegi, ilgili tahliye baglantilari (asagida daha detayli olarak tarif edilmistir) konumlarina karsilik gelen pompalarin (6) seçilmis olanlarina baglanmistir (gösterilmemistir). It is again noted here that air levitation and all features associated therewith are optional with respect to the present disclosure.

Sekil 5, Sekil 2 ve 3'teki tasiyici konstrüksiyonun (13) perspektif bir görünümünü göstermektedir.

Tasiyici konstrüksiyon (13), mahfazanin (5) montaj parçasinin bir parçasini olusturabilen veya en azindan buna eklenebilen bir taban plakasi (18) içermektedir. Es zamanli veya alternatif olarak, taban plakasi (18) tasiyici yapinin (13) kendisinin bir parçasini olusturabilir. Sekil 5, ayni zamanda, birkaç es merkezli hava halkasi elemanini (19, 20 ve 21) içeren hava halkasini (14) daha ayrintili olarak göstermektedir. Münferit halka elemanlarinin üst yüzleri, acil bir durus durumunda, hava akisini yavaslatmak için, bu tür durumlarda hava, haznenin içine girebilecegi durumlarda, mümkün oldugu kadar havayi mümkün oldugunca olusturmak için özel olarak tasarlanabilir. Örnegin, profiller üst yüzlerin içinde veya üzerinde düzenlenebilir. Ek olarak veya alternatif olarak, bu tip hava frenleri, normal çalisma sirasinda mümkün oldugunca az sürtünme saglamak için, özellikle vakum olmayan bir bölmede genisletilebilir. En iç halka elemani (19) ve merkezi halka elemani (20) arasindaki tahliye baglantilari (22), kanallarin (17) seçilmis olanlarina baglanir ve merkezi halka elemani (20) ile dis halka elemani (21) arasindaki tahliye baglantilari (23), Sekil 7'nin üstten görünüsünde gösterildigi gibi kalan kanallarin (17) seçilmis olanlarina baglanir. Ayrica, doldurma elemanlari (24) en iç halka elemani (19) ve merkezi halka elemani (20) arasinda saglanir ve dolgu elemanlari (25) merkezi halka elemani (20) ve en dis halka elemani (21) arasinda saglanir. Böylece, (19-21) konsantrik halka elemanlari arasindaki bosluktan tahliye havasinin verimliligi optimize edilir, doldurma elemanlari (24, 25), Sekil 6'da gösterildigi gibi, üst kenarinin tahliye baglantilarina (22, 23) dogru asagi dogru ve konsantrik halka elemanlarinin (19, 21) bir üst bölgesine dogru bir egrilik sergiler, böylece es merkezli halka elemanlari (19-21) arasindaki açik alanlarin en aza indirilmesi ve sonuç olarak bu tür bir açik alandan tahliye edilecek hava miktari en aza indirilmeli ve havanin tahliyesinin verimliligi optimize edilmektedir. Doldurma elemanlari, metalden veya herhangi bir uygun veya uygun malzemeden yapilabilir. Ayrica tahliye baglantisindan pompalara [hava / gaz] tasinmasi için ideal boru çapinin hava halkasinin üst yüzüne uymamasi nedeniyle 3D baskili insert (40), tahliye baglantilarina (22) yakin bir sekilde tatbik edilebilir, böylece, mümkün oldugunca verimli bir sekilde hava bosaltimini tesvik etmek üzere birlestirilmis doldurma elemanlarinin (24, 25, 40) çok iyi bir sekilde önceden tanimlanmis egriligini saglar.

Mesafe sensörleri (26) taban plakasi (18) üzerinde veya halka elemanlarindan (19-21) herhangi biriyle, örnegin en dis halka elemani (21) ile temas halinde olabilir. Ayrica, sekil 10'da gösterildigi gibi, bir tahrik milinin üzerinde veya karsisinda veya volan sisteminin 1 herhangi bir yerinde titresim sensörleri saglanabilir. Bu fonksiyon, özellikle volanin (2) kendisinin yüksek kütlesi nedeniyle, volan sistemine zarar verebilecek istenmeyen titresimleri tespit etmek olabilir. Bir kontrolör (gösterilmemistir), örnegin bir eigen frekansina yaklasabilen volan 2'nin belirli bir dönme hizinda titresimler meydana gelirse, volan rotorunun (2) bir dönme hizini düzenlemek için mesafe detektörlerinden (26) veya titresim detektörlerinden ölçüm sinyalleri alabilir, burada sistem rezonansa baslayabilir.

Sekil 8, Sekil 7'deki VIIl-Vlll çizgisi boyunca enine kesitsel bir görünümü göstermektedir, bu sekil, Sekil 'de, ok VII'nin yönünde üstten görünüstür. Burada, 19 - 21 nolu halka elemanlarinin her birinin, tahrik saftina (3) göre esmerkezli olarak düzenlenmis esmerkezli sekillerde çikintilar (27) ve girintilerden (28) olusan bir tepesi oldugu gösterilmistir. En içteki halka elemani (19) ile merkezi halka elemani (20) arasindaki boslugun bosaltim baglantilari (22) araciligiyla çekilen hava, Bu borular (17) üzerinde sekil 8'deki ok A yönünde çekilir. Örnegin sekil 3'te gösterildigi gibi, volan 2 hemen üstte düzenlenir, ancak hava halkasi 14 ile temas halinde degildir. Hava halkasi (14) ve volan (2) arasindaki bir mesafe o kadar küçük olabilir ki, aradaki bosluk sadece 50 mm'yi ölçebilir. Tercihen, hava halkasi (14) ve volan rotoru (2) arasindaki bir hava boslugu bile 50 mm'den daha az olabilir, mevcut açiklamanin daha fazla düzenlemesi daha büyük bir hava boslugu ile de islev görebilir. Hava halkasinin (14) bir üst yüzeyine göre olan tikanikliklar (28), en içteki veya merkez halka elemanlarinin (19, 20) üzerine çekilen havanin bir kismini yakalamaya hizmet eder. Bu hava cepleri ve A ve B oklari yönünde hava akislari, volanin (2) hava halkasinin (14) üzerinde belirtilen kisa mesafede hava yükseltmesine olanak saglar.

Hava halkasi (14) disinda, pompalar (6) sekil 3'teki bir ok (31) ile de, Sekil 8'de ok (C) yönünde bir hava akimi çekmek için de baglanabilir. Pompalar (6), sekil 3'de volan rotorunun (2) altinda sekil 32'deki boslugun (32) iç kisminin, sekil 6'da gösterildigi gibi taban plakasi (18) içindeki deliklerden (35) ve saftin (3) yakininda tahliye edilmesi için kanallara (17) da baglanabilir. Daha sonra, hava halkasindan (14) hava boslugundan (32) hava çekilmesine izin vermek için odacik (32) veya boslukta (31) nispeten hava basinci, atmosfer basincinin altinda bile olsa, daha yüksek basinçta, daha sonra oda veya boslukta bir hava basincinda tutulmalidir. Örnegin, 32 nolu bosluk içindeki bir basinç 300 ila 350 mb civarinda olabilir, burada 31 alani yaklasik 1 mb'lik bir degere ya da benzerine bosaltilir.

Yukarida, örtü elemanlarinin (9, 10) ve volan rotorunun (2), özellikle dönmeyen bir durumda bükme isleminin mümkün oldugu kadar engellenmesine ragmen, istirahat halinde veya düsük dönme hizlarinda bükülebilecegi kaydedilmistir. Sonuç olarak, volan (2), istenmeyen bir durum olan hava halkasi (14) üzerinde durabilir. Böyle bir dönmeyen durumdan, volan rotoru (2) ve bir halka (14) arasindaki temas ile, özellikle çok agir bir volan dönme hareketine ayarlanamaz. Volan (2) bir rotasyon hizina ulastiginda santrifüj kuvvetleri kapak elemanlarini (9, 10) ve volan rotorunu (2) düzlestirecektir, ancak böyle bir operasyonel rotasyonel durumun ilk önce gerçeklestirilmesi gerekmektedir. Bu sorunu çözmek için, örnegin sekil 3'te tasvir edildigi gibi, belirli özellikler, uygulamaya dahil edilir.

Bir ilk önlem olarak, bir asansör konfigürasyonu (29) üzerinde, örnegin hidrolik yag veya pnömatik olabilen silindirlerden olusan bir hava halkasi (14) düzenlenmistir. Asansör konfigürasyonu (29), hava halkasinin (14) bir pozisyonunu ayarlamak için hava halkasini (14) muhafazaya (5) göre yükseltebilir veya volan 2 sabitken veya düsük hizda dönerken, hava halkasini 14 kaldirarak kapak elemanlarinin 9, ve / veya agir volan rotorunun 2 bükülmüs haliyle ilgili olarak veya hava halkasini 14 kaldirarak kapak elemanlarinin 9, 10 ve /veya agir volan rotorunun 2 düzlestirilmis bir durumu ile ilgili olarak alçaltabilir. Böylece, her kosulda iç halka 14 ve volan 2 arasindaki bir bosluk korunabilir. Yukarida bahsedilen mesafe detektörleri (26), böyle bir boslugun büyüklügünü belirlemeye hizmet edebilir ve bir kontrol, hava halkasi (14) ve örnegin 50 mm'lik volan (2) arasinda sabit bir bosluk boyutunu korumak için asansör konfigürasyonunu (29) çalistirabilir. hava halkasi (14), ani olarak volanin, kapak elemanlarinin (9, 10) düzlestirilmis bir pozisyonuna aktif olarak yükseltilmesi veya tasarlanmasi için tasarlanmamis veya tasarlanmamistir, bu dogrultma, merkezkaç kuvvetlerinden dolayi volan 2'nin bir operasyonel hizi elde edildiginde, otomatik olarak elde edilir. Bununla birlikte, hava halkasi (14) alternatif bir düzenlemede volan (2) yükseltmek için aktif olarak kullanilabilir.

Dahasi, ikinci önlem olarak, kaymali yataklar (30), alt kapak elemanini (9) ve / veya volan rotorunu (2) sabit bir durumda veya daha düsük hizlarda dönerken desteklemek için sekil 3'de gösterildigi gibi, üst muhafazanin (11) üst yüzeyinin üzerine yerlestirilebilir. Bu kayma yataklari (30) ayrica volan rotorunu (2) harekete geçirmeyi kolaylastirir, örnegin sürücü /jeneratörün (4) bir tahrik fonksiyonunu kullanir. volan rotorunun (2) dönme hizi, santrifüj kuvvetlerine bagli olarak kapak elemanlari (9, 10) ve / veya volan rotoru (2) üzerindeki düzlestirme etkisinin bir sonucu olarak operasyonel bir dönme hizina ulasmadan önce ve artigi için bir yandan alt kapak elemani 9 ve /veya volan rotoru 2 arasindaki temas ve diger taraftan kaymali yataklar 30 azalacak ve ortadan kalkacaktir.

Sekil 9 perspektif görünümde ve sekil 10 yan kesit görünümünde Sekil 3'te de temsil edilen bir birinci montaj plakasi 33 ve bir ikinci montaj plakasi 36 ile üst kisminda bir hava halkasi 14 bulunan bir tasiyici yapi 13 montaji sergiler. Tasiyici konstrüksiyonun yapilandirildigi ve kanallarin (17) ve benzerlerinin montajina izin verdigi montaj plakasi (33) ile bu yapi konstrüksiyonu (13), halka sekilli üst mahfazanin (11) merkezi pasajinda düzenlenmistir, burada volan rotoru (2) ayni zamanda söz konusu merkezi pasajda, fakat yukarida da belirtilmis olan üst mahfazanin (11) iç üst yüzeyi (34) üzerinde düzenlenmistir. Daha özel olarak, yukarida açiklandigi gibi, volan rotoru (2), bir üst yüzey (34) içinde veya hatta hava halkasi (14) üzerinde söz konusu degildir. Sonuç olarak, bir tasiyici konstrüksiyonun (13) volan rotorunun (2) agirligini tasimadigi, ancak volan rotorunun (2) hava halkasi (14) üzerinde çok kisa bir mesafede hava halkasi (14) üzerinde hava yükseltilmis oldugu düsünülebilir.

Bununla birlikte, tasiyici yapi 13 aslinda sürücüyü /jeneratörü 4 tasir.

Sekil 10, bir destek direginin (39) bir deligi (38) içinde bir piston (37) içeren bir asansör konfigürasyonunun daha detayli bir sekilde daha detayli bir sekilde göstermektedir. Pistonu (37) delikten (38) uzatmak suretiyle hava halkasi (14) yükseltilmektedir.

Yukarida belirtilen düzenlemenin, ekteki istemlere göre mevcut tarifnamenin düzenlemeleri için koruma kapsaminin sinirlari ve sinirlamalari içinde mümkün olan tek kisi olmadigi, vasifli okuyucuya açikça kendini göstermelidir. Örnegin, hava levitasyonu ihmal edilebilir. Volan rotoru (2) masif veya kati olabilir, ancak dönme ekseninden bir mesafede agirlik konsantrasyonunu maksimize etmek için bir açik merkeze sahip halka seklinde olmalidir. Volan rotorunun ve baglantili elemanlarin baglanti elemanlarini olusturan boyutlarinin yani sira, yukarida açiklananlara göre operasyonel hizlar ve basinç degerleri de degisebilir. Bir dizi pompa ve kanal, burada açiklanan, açiklanan ve açiklanan düzenlemelere göre en aza indirilebilir. Gövdenin bir yapisina bagli olarak bir üst muhafazanin konfigürasyonu ihmal edilebilir. Diger degisiklikler ve uyarlamalar da düsünülebilir ve bu tür ek ve/ veya alternatif düzenlemeler, istemlerin özel olarak tanimlanmis özelliklerinin altinda yatan bölünmez bulus kavramindan sapmadikça, ekli istemlere tanimlanan koruma kapsaminin sinirlari ve sinirlari içinde yer alacaktir.

Claims (15)

ISTEMLER

1. Bir volan sistemi olup, - bir dönme ekseni (3); - halka sekilli volan rotoru (2); - halka sekilli volan rotorunu (2) dönme eksenine (3) baglayan en az bir baglanti elemani (9,' - volan rotoruna (2) bagli bir sürücü ve / veya bir güç jeneratörü (4) içermektedir; burada volan rotoru (2); - en az 0,85 metre, tercihen en az 1 metre ve daha tercihen en az 1,30 metre radyal yönde bir dis yariçap, - en az 0,30 metre, tercihen en az 0,45 metre ve daha tercihen en az 0,60 metre eksenel yönde bir kalinlik ve - en az 2,5 ton, tercihen en az 4 ton ve daha tercihen en az 5 ton agirliga sahiptir; en az bir baglanti elemanin (9; 10) disk seklinde olmasi ve halka seklindeki volan rotorunu (2) ve dönme eksenini (3) sabit bir sekilde baglamak için halka seklindeki volan rotorunun (2) bir birinci eksenel ucuna veya üzerine yerlestirilmesi ile karakterize edilmektedir, burada disk sekilli baglanti elemani (9, 10), büzülmeli bir baglanti yoluyla dönme eksenine (3) baglanmaktadir.

2. Istem 1 'e göre volan sistemi olup, burada tahrik ve / veya güç jeneratörü (4), volan rotorunun (2) fazla yaklasik 1800 rpm arasinda bir hizda dönmesini saglamak için volan sisteminin kullanimindadir.

3. Istem 1 veya Z'ye göre volan sistemi olup, burada volan rotoru (2), en az 0,75 metre, tercihen en az 1 metre ve daha tercihen en az 1,10 metre radyal yönde bir iç yariçapa sahiptir.

4. Yukaridaki istemlerden birine veya birden fazlasina göre volan sistemi olup, burada en az bir ek baglanti elemani (10; 9) volan rotorunun (2) eksensel olarak karsilikli eksenel ucu ile dönme ekseni (3) arasinda düzenlenmektedir.

5. Istem 4'e göre volan sistemi olup, burada ek baglanti elemani (10; 9) disk seklindedir.

6. Istem 5'e göre volan sistemi olup, burada disk sekilli baglanti elemani (9, 10) halka sekilli volan rotorunu (2) desteklemek için esnektir.

7. Yukaridaki istemlerden bir veya daha fazlasina göre volan sistemi olup, burada disk sekilli baglanti elemani (9, 10) ve /veya ek baglanti elemani (10; 9), dönme ekseninde (3) halka seklindeki volan rotorundan (2) daha kalindir.

8. Istem 7'ye göre volan sistemi olupi burada dönme eksenindeki (3) kalinlik 13 mm'den, tercihen 16 mm'den ve daha tercihen 18 mm`den ve en çok tercihen yaklasik olarak 20 mm'den daha fazladir.

9. Istem 7 veya 8'e göre volan sistemi olup, burada halka sekilli volan rotorundaki (2) kalinlik 19 mm'den az, tercihen 17 mm'den az ve daha tercihen 15 mm'den az ve en çok tercihen yaklasik 12

10. Yukaridaki istemlerden birine veya birden fazlasina göre volan sistemi olup, burada bir göbek (8), en az bir baglanti elemaninin (9, 10) baglandigi ve göbekten (8) halka seklindeki volan rotoruna (2) uzanan dönme ekseninin (3) üzerinde düzenlenmektedir veya bir parçasini olusturmaktadir.

11. Yukaridaki istemlerden birine veya birden fazlasina göre volan sistemi olup, burada en az bir baglanti elemani (9, 10), göbek (8) ile baglantili olarak Önceden gerilmektedir.

12. Yukaridaki istemlerden bir veya daha fazlasina göre volan sistemi olup, burada dönme ekseni (3) veya göbek (8), en az bir baglanti elemani (9, 10) ile birlestirilmeden önce sogutulur ve en az bir baglanti elemani (9, 10) dönme ekseni (3) veya göbek (8) ile birlikte montajdan önce isitilir.

13. Istem 12'ye göre volan sistemi olup, burada, dönme ekseni (3) veya göbegi (8) için en az bir baglanti elemaninda (9, 10) bulunan bir yer, - esit bir sicaklik durumunda - dönme ekseninin (3) veya göbegin(8) asiri boyutlandirilmis bir kismindan daha küçüktür.

14. Istem 13'e göre volan sistemi olup, burada halka sekilli volan rotorunun (2) montajinin dönme olmayan en az bir baglanti elemanina izin vermek için dönme ekseni (3) veya göbek (8), konaklama birimine göre 0,6 ila 1,2 mm, daha tercihen 0,8 ila 1,0 mm arasinda asiri boyutlandirilmistir.

15. Yukaridaki istemlerden birine veya birden fazlasina göre volan sistemi olup, burada göbek ve baglanti elemani arasinda bir yay gibi en az bir sikistirma veya genlesme elemani düzenlenmektedir.