专利名称：马格努斯转子的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种马格努斯转子。
背景技术：
马格努斯转子也被称作弗莱特纳转子或帆转子。马格努斯转子在现有技术中是已知的。所述马格努斯转子尤其作为船驱动装置时也以术语弗莱特纳转子已知，并且在Klaus D.Wagner, Ernst Kabel出版有限公司，汉堡，1991年的图书“Die Segelmaschine (船用机械)”中描述了船装配有这种弗莱特纳转子或马格努斯转子。从CH 116268中已知一种马格努斯转子，所述马格努斯转子支承在枢轴上。在此，马格努斯转子能够以不同的方式和方法进行旋转。一方面，在旋转体的内环周上设有引导轮，所述引导轮用作为旋转体驱动器。另一方面，所述用作为旋转体驱动器的引导轮设置在旋转体环周之外。此外，旋转体的驱动器相对于旋转体位于中央地设置，使得驱动圆柱形旋转体的一部分的马达与枢轴固定地连接并且另一部分与旋转的缸连接。在此，马格努斯转子的全部之前描述的驱动器是共同的，即驱动马格努斯转子或弗莱特纳转子的旋转的缸。作为一般现有技术参照下述文献:图书“Die Segelmaschine”:Wagner, ClausD.Ernst Kabel 出版有限公司，汉堡，1991 年，第 156、158、159 页，-1SBN 3-8225-0158-1 ；DE 558 426A ；US 4, 602, 584A ；DD 255 923 Al ；DE 10 2005 062 615 Al ；US 4,401, 284 A ；R0L0FF/MATEK:Maschinenelemente (机械兀件)，第 17 版，威斯巴登，Friedr.Vieweg&Sohn出版社GWV专业图书出版社股份有限公司，2005年，第557-559页，-1SBN3-528-17028-X ；US I, 697, 779A ；DE 10 2006 025 732 B4 和 AT 110 303 B。
发明内容
本发明基于下述目的，提供用于马格努斯转子的替选的驱动可能性。根据本发明，所述目的通过具有根据权利要求1的特征的马格努斯转子以及根据权利要求14的尤其是货船的船来实现。在从属权利要求中描述有利的改进形式。因此，根据本发明，马格努斯转子设有:承载体，所述承载体设置在马格努斯转子的内部中；旋转体，所述旋转体在马格努斯转子运行时围绕承载体旋转；支承件，所述支承件将旋转体支承在承载体上，轴，所述轴穿过支承件设置并且所述轴与旋转体在支承件之上连接。有利地，在用于马格努斯转子的所述类型的驱动器中，轴能够设置在马格努斯转子的中轴线上，以便关于所述轴线驱动旋转体。因此，全部的驱动器部件能够设置在承载体之内并且旋转体的旋转能够借助于轴从承载体的内部起传递到旋转体上。因此根据本发明，在支承件之上仅仅设有彼此刚性连接的机械部件，而驱动器部件能够设置在支承件之下的承载体内部中。
根据本发明的一个方面，马格努斯转子具有马达，所述马达设置在承载体的内部中并且所述马达以旋转的方式驱动轴。由此，安全地将轴的驱动器安装在承载体的内部中以保护其免受天气和环境影响。刚好在船甲板上在海面上可能存在如风和雨的强烈的天气影响，所述天气影响能够侵蚀驱动器的部件，并且需要相应的保护以抵抗所述天气。如果将驱动器设置在承载体的内部中，那么能够弃用这种附加的保护。在此，这种天气情况也能够使例如通过人员进行的维护变得困难。相反，在马格努斯转子的内部中能够与天气和白天时间无关地在对于人员而言舒适的条件下进行工作。此外，维护等被简化，因为不需要抵抗天气的、在维护时必须移除的附加的保护元件。
根据本发明的另一方面，马达和轴都具有齿轮。马达的齿轮以旋转的方式驱动齿带，所述齿带经由齿轮以旋转的方式驱动轴。以该方式借助于鲁棒的并且经证明的驱动原理驱动轴，以便就其自身而言以旋转的方式驱动旋转体。
根据本发明的一个方面，马达设置在张紧装置上，其中张紧装置以能够径向移动的方式与承载体连接。由此，齿带能够在马达和轴之间张紧或者松开，以便更换所述齿带或者还将张紧力预先提供到齿带上。
根据本发明的另一方面，马格努斯转子具有外壳，所述外壳至少侧向地和向上及径向地封闭马达和/或齿轮和/或齿带和/或齿轮和/或轴的设置在承载体的内部中的部分。这是有利的，以便由此一方面保护人员免受驱动器的自身运动的元件的影响并且另一方面保护驱动器免于由于物体和异物侵入到自身运动的元件之间引起的弄脏或者损坏。
根据本发明的一个方面，马达在其上侧具有至少一个固定点，并且承载体在其在马达之上的内侧具有至少一个固定点。在马达的固定点和承载体的固定点之间设置有固定机构，以便将马达的重力经由马达的固定点传递到承载体的固定点上。由此，保护马达不在承载体之内落下，固定机构不会不期望地松开，其中借助所述固定机构将马达固定在所述承载体的内部中。
根据本发明的一个方面，马格努斯转子具有设置在轴的支承件之上的上端部处的轴固定装置和将轴固定装置与旋转体连接的旋转体固定装置。经由上述元件将轴和旋转体固定地并且刚性地相互连接。
根据本发明的另一方面，马格努斯转子设有:设置在马格努斯转子的下部的外周边上的引导滚轮，所述引导滚轮无间隙地贴靠马格努斯转子；踏板面，所述踏板面设置在引导滚轮之下；和覆盖件，所述覆盖件覆盖引导滚轮和踏板面。覆盖件在打开的状态下使引导滚轮和踏板面露出，使得人员能够在踏板面上执行在引导滚轮上的工作。所述踏板面的优点在于，以该方式避免进行维护和更换工作的人员必须经由梯子或者工作平台接近相应的引导滚轮的必要性。刚好在船甲板上的所述梯子和工作台仅可以大的耗费来锁定以抵抗滑动和移动。此外，在总是由于雨和浪花而弄潮湿的船甲板中从未能够完全消除打滑危险，所述打滑危险也引起例如梯子或者工作台滑倒。因此，用于达到引导滚轮的梯子、工作台和类似的辅助机构总是对于人员而言的危险源，所述危险源根据本发明能够通过设置在引导滚轮之下的或者旁边的踏板面来避免。在向下翻转的覆盖件附近没有或者基本没有空间，以便在此定位梯子或者工作台，或者至少使得从所述梯子或者工作台可以接近引导滚轮，以便能够执行工作。此外，立起或移除梯子或者工作台是附加的耗费，所述耗费能够通过设置集成的踏板面来避免。因此，通过将根据本发明的踏板面设置在引导滚轮之下不仅能够安全地而且能够更加简单地并且节约时间地在所述踏板面上执行工作。
根据本发明的一个方面，踏板面构成为底板的一部分或者船甲板等的一部分，马格努斯转子固定在所述底板或船甲板等上。由此确保，踏板面自身不能够相对于船甲板移动，因为所述踏板面构成为船甲板的一部分，即是船甲板的一部分或者马格努斯转子的下部结构的底座的一部分。
根据本发明的另一方面，踏板面设有表面或者对表面覆层，以便避免在踏板面上滑倒。这是有利地，以便在踩踏踏板面或者站在踏板面上时减小打滑危险，因为正是在船甲板上工作时由于绊住或摔倒而对人员造成严重危险，例如由于落海。
根据本发明的一个方面，覆盖件具有运动装置，所述运动装置构造成用于，将覆盖件在打开的状态下在竖直的高度中保持在踏板面之上。通过运动装置一方面实现向上翻转或者向下翻转覆盖件或每个覆盖件元件。另一方面，由此避免覆盖件元件完全地向下翻转或者向下跌落到底座或者船甲板上，因为通过运动装置能够将覆盖件元件以特定的高度保持在底座或船甲板之上。在此有利的是，将所述特定的高度选择成，使得将覆盖件至少部分地定位在踏板面之上。由此，能够通过向下翻转的覆盖件区段实现保护，所述保护防止位于踏板面上的人员跌落到底座或者船甲板上。
根据本发明的另一方面，运动装置构造成用于，在覆盖件的打开状态下，沿马格努斯转子的基本径向的方向从马格努斯转子朝在踏板面之上的打开的覆盖件延伸。由此，向下翻转的覆盖件向后部和/或运动装置朝向侧部共同地或者分别单独地形成防止逗留在踏板面上的人员跌落的保护。可以说，构成工作间，以便提供在全部方向上防止逗留在踏板面上的人员跌落的保护。
根据本发明的一个方面，借助于止动装置在覆盖件关闭的状态下锁定运动装置。这是有利的，因为通过止动件锁定覆盖件并且尤其在船处于强烈的海浪的情况下能够锁定以防止不期望的向下翻转，即打开，其中在所述船上应用马格努斯转子。此外，能够借助于所述止动件单独地打开、即向下翻转覆盖件的每个区段。所述止动件有利地可从外部接近并且在没有辅助机构或者工具的情况下例如通过转动90°来简单并且快速地操作。
下面，在参考附图的情况下详细阐明本发明的优点和实施例。
图1示出根据第一实施例的马格努斯转子的示意立体图，
图2示出根据第一实施例的马格努斯转子的示意侧视图，
图3示出根据第一实施例的马格努斯转子的示意侧视细节图，
图4示出根据第一实施例的马格努斯转子的另一示意侧视细节图，
图5示出根据第一实施例的马格努斯转子的另一示意侧视细节图，
图6示出根据第一实施例的马格努斯转子的另一示意侧视细节图，
图7示出根据第一实施例的马格努斯转子的侧视细节图，
图8示出根据第一实施例的马格努斯转子的侧视详细的视图，
图9示出马格努斯转子的立体的示意图，
图10示出马格努斯转子的立体的示意图，
图11示出马格努斯转子的引导滚轮的覆盖件区段的示意简化图，
图12示出马格努斯转子的示图，所述马格努斯转子的覆盖件区段关闭引导滚轮，
图13示出马格努斯转子的示图，所述马格努斯转子的覆盖件区段部分地打开引导滚轮，
图14示出马格努斯转子的引导滚轮的示图，
图15示出马格努斯转子的引导滚轮的示图，所述马格努斯转子的覆盖件区段打开，
图16示出马格努斯转子的上部部件的示意简化侧视图，
图17从上方示出马格努斯转子的详细的示意图，
图18从上方示出马格努斯转子的内部的详细的示意图，和
图19示出马格努斯转子的的上部的部件的另一示意简化的侧视图。
具体实施方式
图1示出根据第一实施例的马格努斯转子2的立体示意图。马格努斯转子2具有作为承载体4的下部静止部分。承载体4安装在底座上，所述底座能够是船的甲板或底板(未示出，参见图9和10)。旋转体8围绕承载体4设置。旋转体8优选地构成为是圆柱形的并且与承载体4间隔，使得旋转体8围绕承载体4而能够围绕共同的中轴线转动。承载体4和马格努斯旋转体本身同样优选构成为是圆柱形的。旋转体8在其内部中具有毂7，旋转体8通过所述毂经由支承件6与承载体4连接。在此，支承件6借助于毂7承载旋转体8。旋转体8在上端还具有盘形的端板10，所述端板水平地封闭旋转体8的内部空间。在此，马格努斯转子2的全部上述元件关于马格努斯转子的中轴线、即转动轴线旋转对称地构成。
图2示出根据第一实施例的马格努斯转子2的示意侧视图。在此，图2示出图1的马格努斯转子2的元件。
图3示出根据第一实施例的马格努斯转子2的示意侧视细节图。详细地，在此示出马格努斯转子2的中央的部分，在所述中央部分中，旋转体8和承载体4经由支承件6相互连接。在所述图中，轴3在马格努斯转子2的中轴线上从承载体4的内部空间中向上伸出。在此，轴3被支承件6在竖直方向上保持并且在水平方向上支承，使得轴3能够围绕马格努斯转子2的中轴线转动。轴3在所述实施例中在其在支承件6之上的上端部处以法兰5封闭，所述法兰在所述实施例中具有与轴3和支承件6相比更大的径向直径。在所述法兰5上例如借助于螺丝或者栓5a、5b固定有毂7。在此有利的是，代替例如焊接，法兰5和毂7之间的该连接设置为可松开的，以便简化安装并且例如实现所述元件的分离以用于维修和维护。同样，可以并非全部的在法兰5和毂7之间的连接部位设置为，使得所述连接部位是能够为了焊接而接近的。
图4示出根据第一实施例的马格努斯转子2的另一示意侧视细节图。除了参考图3描述的元件之外，在图4中示出根据本发明的驱动器的其他细节。因此，在承载体4的内部中设有制动器13a，所述制动器能够作用到轴3上，即所述制动器能够对轴3进行制动和/或进行固定。这例如能够通过制动器13a执行，所述制动器借助于制动块等径向地作用于轴3上。此外，在承载体4的内部中设置有马达15，所述马达例如能够是电动马达。马达15具有驱动齿轮15a，所述驱动齿轮经由齿带14与轴3的驱动齿轮3a连接。马达15的转动经由两个齿轮15a和3a以及齿带14传递到轴3上。轴3可围绕马格努斯转子2的中轴线转动地安装在支承件6中，使得所述轴通过马达15的驱动件围绕所述中轴线转动。因为轴3在支承件6之上经由法兰5和毂7与旋转体8固定且刚性地连接，所以轴3的转动传递到旋转体8上。
在图4中还示出张紧装置15b。所述张紧装置需要用于更换齿带14。因此，马达15能够借助于张紧装置15b径向地朝向马格努斯转子2的中轴线移动，以用于移除齿带14。由此，使齿带松弛。在该松弛状态下，齿带14能够从齿轮15a和3a中移除并且能将新的齿带14设置到所述齿轮上。因为在放松的状态下不能够经由两个齿轮15a和3a之间的齿带14进行力传递，所以现在借助于张紧装置15b径向地将马达15远离马格努斯转子2的中轴线移动。由此，张紧齿带14。在此，马达15径向远离地从马格努斯转子2的中轴线中移走并且将齿带14相应地张紧至，使得一方面可以可靠地将力从驱动齿轮15a传递到从动齿轮3a上，即齿带14可靠地啮合到齿轮15a和3a的齿中并且不滑转，以及另一方面齿带14仅以如下程度张紧，即，使得所述齿带不可能撕裂并且齿轮15a和3a也不过于强烈地负载，即没有不允许的力通过齿带14沿径向方向作用到所述齿轮上，所述力可能会引起齿轮15a和3a的变形或损坏。
图5示出根据第一实施例的马格努斯转子2的示意侧视细节图。在所述图中，基本上示出图4的元件。在此，马达15、齿带14、齿轮15a和3a以及张紧装置15b的绝大部分隐藏在覆盖件15c之下。尽管在所述图中制动器13a设置在覆盖件15c之外，但是制动器13a同样能够隐藏在覆盖件13c之下。所述覆盖件15c在其上侧具有开口，轴3能够穿过所述开口。此外，覆盖件15c径向向外地具有开口，张紧装置15b能够穿过所述开口，以便在那里例如与承载体4连接。在此，覆盖件15c用于保护能够逗留在承载体4的内部中的人员，以便避免由于驱动器、即马达15的、齿轮15a和3a的、齿带14的和轴3的可运动的元件而能够使人员受伤。此外，覆盖件15c保护驱动器不被弄脏或者不受松脱的部件的影响，所述松脱的部件可能会掉落在驱动器中并且在那里进入到可运动的元件之间进而损坏所述驱动器。
图6示出根据第一实施例的马格努斯转子2的示意侧视细节图。在此，示出根据图4的马格努斯转子2的元件，即没有图5的覆盖件15c的驱动器。附加地，示出扣眼18b，所述扣眼设置在马达15的上侧上。在承载体4的内侧上设置有扣眼18c。替代扣眼，也能够设置例如钩子、孔眼、角部、孔等的其他固定点。在马达18b的扣眼和承载体18c的扣眼之间设有绳索18a，所述绳索被张紧，使得其一方面不能够松弛并且不能够在四周摆动，另一方面也不承受力，即马达15和与其连接的元件例如张紧装置15b、驱动齿轮15a或齿带14的重力。在此，所述绳索18a或者类似的固定机构用于锁定马达15，并且对于会松开马达15或者张紧装置15b的固定的情况，例如由在马格努斯转子2中转动马达15、齿带14、轴3和旋转体8而激励振动，使得由此可能松开螺丝或类似的固定机构的情况，所述绳索18a或者类似的固定机构用于锁定与所述马达连接的元件，其中马达15借助所述螺丝或者类似的固定机构固定在张紧装置15b上或者借助所述螺丝或者类似的固定机构将张紧装置15b固定在承载体4上。在此，能够张紧绳索18c，使得其不承受由于马达15的下落而引起的脉冲状的激励，因为与由于马达15的恒定施加的重力相比，所述绳索可能更是由于这种突然的负荷而撕裂。
图7示出根据第一实施例的马格努斯转子2的侧视细节图。在此，详细地示出不带有覆盖件15c的之前的图1至6的元件。
马格努斯转子2的根据本发明的驱动器的马达15设置在承载体4的内部中并且在那里驱动齿轮15a以旋转。所述齿轮15a经由齿带14与齿轮3a连接，所述齿轮设置在轴3的下部的区域中。因此，经由齿带14将马达15的旋转经由驱动齿轮15a传递到轴3的从动齿轮3a上，即马达15使轴3进行旋转。在此，能够通过齿轮15a和3a的齿数比预设马达15和轴3之间的传动比。此外，也能够在马达15的从动侧设置传动机构，以便预设马达15的到从动齿轮15a上的传动比。
轴3穿过支承件6引导。在此，支承件6将静止的承载体4与自身转动的、通过轴3驱动的旋转体8连接，使得支承件6的一部分固定地并且刚性地与承载体4连接，并且支承件6的另一部分固定地并且刚性地与自身转动的轴3连接。在此，支承件6能够设置为滚子支承件、球支承件、滚动支承件等。在此，支承件6构成为，使得轴3克服其重力和与轴3连接的元件例如法兰5、毂7和旋转体8的重力而抵抗重力地保持。此外，通过支承件6承受径向作用的、在轴3旋转期间出现的力。轴3围绕马格努斯转子2的中轴线可转动地安装，即轴3能够围绕马格努斯转子2的中轴线旋转。在此，马格努斯转子2的中轴线形成马格努斯转子2的对称轴线，进而也形成轴3的、承载体4的、法兰5的、支承件6的、毂7的和旋转体8的对称轴线。制动器13a围绕轴3设置，所述制动器与承载体4连接，以便对旋转的部件，即轴3、承载体4、法兰5、支承件6、毂7和旋转体8的围绕承载体4的相对运动进行制动或者通过固定来防止相对运动。
在支承件6之上，轴3与法兰5连接，所述法兰能够构成为轴3的子区域或者能够作为单独的元件与轴3连接。法兰5与毂7连接，所述毂又与旋转体8连接。在此，元件轴3、法兰5、毂7和旋转体8固定地并且刚性地相互连接并且共同为马格努斯转子2的旋转的部件，所述旋转的部件通过马达15借助于齿带14以旋转的方式驱动，即在工作中围绕承载体4旋转。
图8示出根据第一实施例的马格努斯转子2的详细的侧视图。除了在之前的图1至7中示出的元件之外，在承载体4的内部中在其下部的区域中示出控制器16和逆变器17。控制器16能够控制逆变器17、马达15和马格努斯转子2的其他元件。逆变器17能够用于对马达15供应电能。在此，马达15、控制器16和逆变器17设置在承载体4的内部中，以便随所述承载体共同地被移除并且用另一马格努斯转子2进行替换，如果需要在马格努斯转子2或其部件上进行修理或维护的话。为了能够将马格努斯转子2作为模块化部件快速地并且简单地移除，设有用于将电流、油、液压介质、水、压缩空气等相对于马达15、控制器16和逆变器17输入和/或输出的连接机构，使得能够简单且快速地分离连接机构并且借助于起重机从如船甲板或者底板的底座20 (未示出，参见图9和10)中取下马格努斯转子2。
此外，在图8中示出引导滚轮12以及覆盖件28a和28d。覆盖件28a和28d覆盖旋转体8的下部的环周边和引导滚轮12，并且一方面避免异物到达驱动器和引导滚轮12中，并且另一方面避免可能使操作人员在暴露的、旋转的部件处受伤。
图9示出马格努斯转子2的立体的示意图。在此，示出具有封闭的表面的马格努斯转子2，从而不显示出承载体。在所述图中，示出在关闭位置中的、即在向上翻转的位置中的覆盖件28，使得覆盖件28覆盖引导滚轮12。在此，示出马格努斯转子2，所述马格努斯转子固定在如船甲板或基板的底座20上。
图10示出具有打开的、即向下翻转的覆盖件28的马格努斯转子2的立体的示意图，所述覆盖件当前显露出位于其下的引导滚轮12。在此示出固定在如船的夹板或者底板的底座20上的马格努斯转子2。
图11以俯视图示出没有底板10的并且没有示出承载体4以及支承件6的马格努斯转子2的引导滚轮12的覆盖件区段28a至28h的示意的简化图。覆盖件28a至28h围绕马格努斯转子2的外周边设置。在此，覆盖件28a、28b和28c是其下设置有引导滚轮12的覆盖件，而覆盖件28d至28h覆盖引导滚轮12。由于分成区段而不必须每次移除整个覆盖件来实现接近驱动和引导系统的各个部件。
图12示出马格努斯转子2的示图，所述马格努斯转子的覆盖件区段28a至28h关闭引导滚轮12。在此示出马格努斯转子2，所述马格努斯转子固定在如船甲板或者底板的底座20上。
图13示出马格努斯转子2的示图，所述马格努斯转子的引导滚轮12的覆盖件区段28a至28h部分地打开。在此，覆盖件区段28a至28c打开，即在朝如船甲板的底座20的方向上向下翻转。能够看到引导滚轮12，所述引导滚轮中的每个引导滚轮12能够被覆盖在覆盖件区段28a至28h中的一个之下。
图14示出马格努斯转子2的引导滚轮12的视图。能够应用机动车的轮胎作为引导滚轮12。在此，为了降低在马格努斯转子2运转时的噪声形成而应用无花纹的轮胎。引导滚轮12安装在旋转轴线上，所述旋转轴线平行于马格努斯转子2的旋转轴线地定向。所述引导滚轮设置在马格努斯转子2的旋转体8的下部的环周边上。引导滚轮12分布在马格努斯转子2的整个环周之上并且无间隙地贴靠于其上。因此，即使例如由于风暴和设置得相对高的支承件(例如参见图2)而出现倾覆力矩时，这也不能够导致马格努斯转子2的拍击运动，因为引导滚轮12可靠地防止了所述倾覆力矩。由此确保，马格努斯转子2持续地实施精确的转动。
该引导系统的主要优点在其良好的可接近性和其简单的结构。在此，引导滚轮12的结构由于使用机动车轮胎而相应于在机动车中的车轮悬挂结构。因此，引导滚轮12的安装类型是常用的且已知的，因此能够极其简单地并且在不需要为此进行专门的培训和工具的情况下更换引导滚轮12，因为仅需要与在机动车的轮胎更换中相同的工具。
此外有利的是，引导滚轮12位于马格努斯转子2之夕卜。因此，在马格努斯转子2上不存在任何能够磨损或者损坏的部件。引导滚轮12的更换也是毫无疑问可行的，因为引导滚轮12可从外部接近。同样简化了维护，因为甚至能够在正运行的工作中执行目视检查，因为不必须踏入马格努斯转子2的承载体4的内部。由此能够以低的耗费消除故障。
图15示出马格努斯转子2的引导滚轮12的示图，所述马格努斯转子的覆盖件区段28a是打开的。相邻的覆盖件区段28b和28h是关闭的。在此，覆盖件区段28a向下翻转至，使得位于引导滚轮12之下的踏板面29是可见的。所述踏板面29设置在引导滚轮12之下，并且当所述覆盖件区段在引导滚轮12之上向上翻转并且关闭时，同样通过覆盖件区段28a来覆盖所述踏板面。为了向上和向下翻转覆盖件区段28a，在覆盖件区段28a的两侧设有托架30。覆盖件区段28a借助于两个杠杆31a和31b锁定在向上翻转的状态中。
图16示出马格努斯转子2的上部部件的示意简化的侧视图。示出制动器13a或者锁定装置13b，所述制动器或者锁定装置作为替选的方案或者共同地设置为用于，可靠地避免静止的承载体4和旋转体8之间的相对运动。在此，制动器13a能够作用到马达15或轴3上。锁定装置13b具有能够是栓13c等的锁定元件13c，所述锁定元件径向地穿过旋转体8的开口 13d引导。
在此，在端板10中设有开口 10a，所述开口将旋转体8的在支承件6之上的内部空间与马格努斯转子2的周围环境连接。所述开口 IOa构成为是可封闭的，以便通常关闭，尤其在马格努斯转子2运行时关闭。因此，开口 IOa仅在旋转体8静止的状态下被打开，否则关闭，例如固定地旋紧，从而可靠地避免尤其由于在马格努斯转子2工作期间出现的离心力而不期望地打开开口 10a，其中在所述旋转体8的静止的状态下旋转体8通过制动器13a或者锁定装置13b来锁定。替选地，也能够设有两个开口 IOa和10b，如在图17中示出。
此外，在法兰7中设有两个开口 7a和7b。同样如端板10的开口 10a，所述两个开口也能够打开。这同样仅设置在旋转体8的静止的、锁定的状态中，并且也锁定所述开口 7a和7b，以防止由于离心力和其他情况而不期望地打开。
此外，内置的承载体4具有两个固定点4a和4b，所述固定点设置在内置的承载体4的外壁上。在此，所述固定点4a和4b能够是销、扣眼、孔眼、钩子等，以便在所述固定点上或者穿过所述固定点将固定机构固定，所述固定机构例如为上述的绳索或者具有钩子、吊钩、搭环等的绳索。
开口 7a和7b以及固定点4a和4b全部设置在大约相同的间距中，即设置在基本上距马格努斯转子2的中轴线、即转动轴线相同的半径中。开口 IOa径向地围绕所述中轴线构成。此外，开口 7a和7b、开口 IOa以及固定点4a和4b分别大致位于相同的水平平面中，即它们分别成对地具有距端板10、距支承件6还或距基板20基本相同的垂直距离。在所述水平的平面中，开口 7a和7b或者固定点4a和4b分别大约相互偏置180°，即它们分别成对地大致地关于马格努斯转子2的中轴线、即转动轴线正对置。开口 IOa构成为，使得其围绕中轴线的半径大约相当于开口 7a和7b的外半径的最大距离或者被选择成大至，使得围绕中轴线的开口 IOa的半径大于固定点4a和4b在径向方向上距中轴线的距离。
在此，两个开口 7a和7b直接地设置在开口 IOa之下。开口 7a和7b相对于开口IOa偏离是不可能的，因为开口 7a和7b以及IOa设置在旋转体8的刚性地相互连接的构件上，即不能够相互移动或者偏离。相反地，固定点4a和4b设置在作为马格努斯转子2的固定的部分的内置的承载体4上，并且开口 7a和7b以及IOa设置在作为马格努斯转子2的可运动的部分的旋转体8上。因此，可运动的旋转体8相对于静止的承载体4被引入到特定的位置中，以便实现，固定点4a和4b在竖直方向上直接地位于旋转体8的开口 7a和7b以及开口 IOa之下。
如果代替根据图16的开口 IOa而根据图19设有两个开口 IOa和10b，那么所述两个开口设置为，所述两个开口关于开口 7a和7b以及固定元件4a和4b而具有相对应的位置和定向以及尺寸。
图17从上方示出马格努斯转子2的示意详细的视图。在此，在所述视图中示出端板10以及其开口 10a，其中开口 IOa在所述视图中是关闭的。
图18从上方示出马格努斯转子2的内部的示意详细的视图。在此，支承件6围绕马格努斯转子2的中轴线、即围绕旋转轴线设置。静止的承载体4径向地围绕中轴线设置并且设置在支承件6之下。在所述承载体之上并且径向地围绕所述承载体设有旋转体8，所述旋转体借助于支承件6与承载件4连接，并且所述承载件承载旋转体8。在旋转体8的将旋转体8的外包套与支承件6连接的法兰7中设有两个开口 7a和7b。
图19示出马格努斯转子2的上部部件的另一示意简化的侧视图。在所述视图中，替代根据图16的一个开口 16a而设有两个开口 IOa和10b。示出两个绳索Ila和Ilb作为固定机构，所述绳索固定在内置的承载体4的固定点4a和4b上。在法兰7中的开口 7a和7b以及在端板10中的开口 IOa和IOb是打开的。绳索Ila和Ilb从固定点4a和4b穿过开口 7a和7b以及继续穿过开口 IOa和IOb引入到马格努斯转子2的外环境中，并且在那里例如通过横梁12a借助于绳索12b固定在起重机的钩子12c上。在此，绳索Ila和Ilb张紧在承载体4的固定点4a以及4b和起重机的横梁12a之间，即所述绳索被克服重力的力竖直拉紧。
在图19中的状态下，能够将马格努斯转子2通过绳索Ila和Ilb例如由港口设备的起重机12a、12b、12c或者船本身的起重机12a、12b、12c提升，其中配设有马格努斯转子的船停靠在所述港口设备处。为此需要的是，松开在马格努斯转子2的承载体4和其底座即底板20或船甲板等之间的连接。在此，当马格努斯转子2通过张紧的绳索Ila和Ilb防止翻倒而可靠地锁定时，才应当松开该连接。
此外，在能够整体地提升马格努斯转子2之前，分离内置的承载体4和底板20或船之间的其他的连接。因此，在能够借助于起重机12a、12b、12c从基板20或船甲板中取下马格努斯转子2之前，能够分离用于相对于马达15、控制器16和逆变器17输入和/或输出电流、油、液压介质、水、压缩空气等的连接。
因此，为了执行用另一马格努斯转子2更换马格努斯转子2例如以用于在陆上的维护和维修工作或者为了上述目的而移除至少一个马格努斯转子2，能够如下地进行设置:
在第一步骤中，首先能够关断旋转的马格努斯转子2，也就是将其置于静止的状态。在此需要注意的是，静止状态的位置选择成，使得内置的承载体4的固定点4a和4b在所述位置中在竖直方向上直接地位于旋转体8的开口 7a和7b以及IOa和IOb之下。此外，例如通过制动器13a或者锁定装置13b等确保，保持所述静止位置并且旋转体8自身不再能够相对于静止的承载体4运动。
这能够通过制动器13a来进行，所述制动器例如设置在静止的承载体4上并且能够作用到马达15或者其轴3上，以便使所述马达或轴固定。这也能够通过一个锁定装置13b或多个锁定装置13b来进行，所述锁定装置例如设置在静止的承载体4中，使得所述锁定装置例如借助于锁定元件13c而将所述承载体锁定，其中所述锁定元件能够从锁定装置13b中从静止的承载体4起径向地引导穿过旋转体8的开口 13d。在此，锁定元件13c的形状和尺寸，例如栓13c的直径匹配旋转体8中的开口 13d的形状和尺寸，使得静止的承载体4和可运动的旋转体8之间的相对运动能够被可靠地排除。这一方面是重要的，因为在提升马格努斯转子2时将大的力作用到绳索Ila和Ilb上并且所述力在不期望地扭转可运动的旋转体8和静止的承载体4时能够传递到马格努斯转子2的构件上并且能够损坏所述构件，尤其能够使其变形。通过转动也能够剪断绳索Ila和Ilb并且使提升的马格努斯转子2掉落。此外，在将绳索Ila和Ilb固定在马格努斯转子2的内部中时需要:人员在内部中、尤其在可运动的旋转体8和静止的承载体4之间的区域中逗留并且移动，因此出于安全的原因必须可靠地排除旋转体8和承载体4之间的相对运动。
在第二步骤中，打开开口 7a和7b以及IOa和10b，并且将用以使开口 7a和7b以及IOa和IOb关闭的例如为盖或活门的组件锁定以防止不期望的关闭、例如自动关闭。所述锁定是必需的，以便确保工作人员在马格努斯转子2的内部中工作时的安全性。此外，绳索Ila或Ilb能够由于盖或活门的不期望的关闭或落回或滑回而损坏并且在张紧的状态中被扯断，由此所提升的马格努斯转子2的全部负载将加载在剩下的绳索Ila或Ilb上。通过所述过载或也通过第一绳索Ila或Ilb扯断时的冲量，也能够扯断剩下的第二绳索Ila或11b，进而马格努斯转子2掉落，由此自身被严重损坏或甚至毁坏，并且也损坏或毁坏基板20或船或港口设备的底座等。起重机12a、12b、12c也能够通过扯断时的冲量被损坏或毁坏。此外，因此也能够出现对人的伤害。在第一绳索Ila或Ilb扯断时第二绳索Ila或Ilb没有扯断并且承载全部负载的情况下，同样也能够由于第一绳索Ila或Ilb的扯断而引起所提升的马格努斯转子2的侧向振动，由此所提升的侧向偏移的马格努斯转子2同样也能够损坏或毁坏基板20、船、港口设备、用于提升的起重机12a、12b、12c等或伤害周围环境中的人。
在第三步骤中，通过起重机12a、12b、12c，提升装置12a、12b、12c借助于两个绳索Ila和Ilb穿过开口 8a和8b以及IOa和IOb降低到固定点4a和4b并且可靠地固定于此。对于绳索Ila和Ilb从固定点4a和4b不期望地松开或扯断的情况，能够如同之前所述地出现所提升的马格努斯转子2的周围环境的上述危险，因此保证将绳索Ila和Ilb可靠地固定在固定点4a和4b上。
在第四步骤中，可拉紧绳索Ila和11b，也就是张紧绳索Ila和lib。对此首先保证，工作人员不再位于待提升的马格努斯转子2的内部中或位于其之上。此外，可仅在一定范围中拉紧绳索I Ia和I Ib，使得所述绳索没有松弛并且在马格努斯转子2和其底座之间的固定件松开的情况下能够可靠地承受马格努斯转子2的重量，而所述马格努斯转子不可翻倒。在此，尤其要注意的是，在一定范围中拉紧绳索Ila和11b，使得没有冲量由于松开的马格努斯转子2的翻转而提供到绳索Ila和Ilb上，因为这刚好能够导致绳索Ila和Ilb的扯断。
在第五步骤中，现在解除或移除承载体4和基板20之间或和船之间或和类似物之间的固定件。此外，解除或移除全部的其他的例如用于输入或输出介质和能量的连接，所述介质和能量从外部输入马格努斯转子2，例如对马达15、控制器16或逆变器17的供能。如果出现上述情况，马格努斯转子2基于其自重地位于基板20或船甲板上并且通过绳索Ila和Ilb抵抗侧向翻转或滑动地可靠保持。
在第六步骤中，能够通过起重机12a、12b、12c借助于绳索Ila和Ilb将马格努斯转子2提升并且移位，也就是从基板20或船甲板移除。在此，马格努斯转子2随后能够放在另一个基板等上并且在该处借助于固定机构锁定。在此，马格努斯转子2根据本发明地作为整个系统被移除，也就是说连同设在承载体4的内部中的马达15、控制器16和逆变器17一起移除。这意味着，根据本发明能够在不改变马格努斯转子2的系统的情况下执行马格努斯转子2的移除，也就是说在没有将各个部件例如转子8、位于内部的承载体4、马达15、控制器16和逆变器17相互分开的情况下执行马格努斯转子2的移除。这是有利的，因为所述部件是相互协调的并且所述协调性能够通过将马格努斯转子2作为整体更换而保留，也就是没有改变。
为了执行将两个马格努斯转子2相互替换，现在将第二马格努斯转子2运送到已移除的第一马格努斯转子2的位置上。这通过对所述第二马格努斯转子2倒转上述步骤来进行。
现在，已移除的第一马格努斯转子2能够在陆地上以合适的维护和维修设备维护、修理或修复。在此有利的是，所述措施首先没有在马格努斯转子2的安装状态中在波动的船上执行，并且其次在为此设计的设备中执行。那么，船的运动、即使在港口中的运动能够使对马格努斯转子2进行的工作更加困难并且延缓该工作。此外，人员、所述人员的工具和材料和尤其是备件必须提供到涉及到的存在船的港口中。在安装好的、也就是说能够运行的马格努斯转子2中也并非全部的区域和组件都可接近。那么此外，支承件6的内部会暴露于天气，这不利于支承件6的维修或维护。最后，备件也可能是需要的，所述备件仅能以不合比例的耗费来运输。
因此，有利的是，能够将马格努斯转子2作为整体移除。因此，船能够立即用第二马格努斯转子2装备并且再次出海，而被更换的第一马格努斯转子2在港口中保留在维护和维修设备中。因此，能够避免船的与维护和维修相关的停泊时间、进而改善船的经济性。此外，与在船上在安装状态下执行所述措施相比，被更换的第一马格努斯转子2能够在相应的维护和维修设备中被更简单地、更好地、更快地以及更有效地维护或修理。在此也有利的是，将整个马格努斯转子2作为系统、也就是连同设在承载体4的内部中的部件马达15、控制器16和逆变器17 —起移除或更换，因为每个马格努斯转子2的机械的和电的部件是相互协调的，并且对各个组件的更换，在基于所述各个部件尤其是在承载体4的内部中的布置方式进行更换的范围内，完全可能消除所述适配性并且在替换之后部分非常耗费的重新调适是必需的。
本发明的思想涉及一种马格努斯转子的驱动器，所述驱动器不安置在马格努斯转子的底部上，而是安置在一半的高度处并且不在外部，而是在内部。所述驱动器具有皮带驱动机构。
本发明同样涉及一种具有在船甲板上的至少一个(优选四个)马格努斯转子的船(货船)。
权利要求
1.马格努斯转子(2)，具有 承载体(4)，所述承载体设置在所述马格努斯转子(2)的内部中； 旋转体(8 )，所述旋转体在所述马格努斯转子(2 )运行时围绕所述承载体(4 )旋转； 支承件(6)，所述支承件将所述旋转体(8)承载在所述承载体(4)上，和 轴(3)，所述轴穿过所述支承件(6)设置并且所述轴与所述旋转体(8)在所述支承件(6)之上连接。
2.根据权利要求1所述的马格努斯转子(2)，还具有 马达(15)，所述马达设置在所述承载体(4)的内部中并且所述马达以旋转的方式驱动所述轴(3)。
3.根据权利要求2所述的马格努斯转子(2)， 其中所述马达(15)具有齿轮(15a)， 其中所述轴(3)具有齿轮(3a)，并且 其中所述马达(15)的所述齿轮(15a)以旋转的方式驱动齿带(14)，所述齿带经由齿轮(3a)以旋转的方式驱动所述轴(3)。
4.根据权利要求3所述的马格努斯转子(2)， 其中所述马达(15)设置在张紧装置(15b)上， 其中所述张紧装置(15b)以能够径向移动的方式与所述承载体(4)连接。
5.根据权利要求2至4之一所述的马格努斯转子(2)，还具有 外壳(15c)，所述外壳至少侧向 地和向上及径向地封闭所述马达(15)和/或所述齿轮(15a)和/或所述齿带(14)和/或所述齿轮(3a)和/或所述轴(3)的设置在所述承载体(4)的内部中的部分。
6.根据权利要求2至5之一所述的马格努斯转子(2)， 其中所述马达(15)在其上侧具有至少一个固定点(18b)， 其中所述承载体(4)在其内侧在所述马达(15)之上具有至少一个固定点(18c)，以及其中在所述马达(15)的所述固定点(18b)和所述承载体(4)的所述固定点(18c)之间设置有固定机构(18c)，以便将所述马达(15)的重力经由所述马达(15)的固定点(18b)传递到所述承载体(4)的固定点(18c)上。
7.根据上述权利要求之一所述的马格努斯转子(2)，还具有 轴固定装置(5)，其设置在所述轴(3)的在所述支承件(6)上方的上端部处，和 旋转体固定装置(7 )，其将所述轴固定装置(5 )与所述旋转体(8 )连接。
8.根据上述权利要求之一所述的马格努斯转子(2)，还具有 设置在所述马格努斯转子(2)的所述下部的外周边上的引导滚轮(12)，所述引导滚轮无间隙地贴靠所述马格努斯转子(2 )， 踏板面(29)，所述踏板面设置在所述引导滚轮(12)之下，和 覆盖件(28a-28h )，所述覆盖件覆盖所述弓I导滚轮(12 )和所述踏板面(29 )， 其中所述覆盖件(28a-28h)在打开的状态下露出所述引导滚轮(12)和所述踏板面(29),使得人员能够在所述踏板面(29)上执行在所述弓I导滚轮(12)上的工作。
9.根据权利要求8所述的马格努斯转子(2)， 其中所述踏板面(29)构成为底板或者船甲板或类似物的一部分，所述马格努斯转子(2)固定在所述底板或所述船甲板或类似物上。
10.根据权利要求8或9所述的马格努斯转子(2)， 其中所述踏板面(29)设有表面或者对所述表面覆层，以便避免在所述踏板面(29)上滑倒。
11.根据权利要求8至10之一所述的马格努斯转子(2)， 其中所述覆盖件(28a-28h)具有运动装置(30)，所述运动装置构造成用于，将所述覆盖件(28a-28h)在打开的状态下在竖直的高度中保持在所述踏板面(29)之上。
12.根据权利要求8至11之一所述的马格努斯转子(2)， 其中所述运动装置(30)构造成用于，在所述覆盖件(28a-28h)的打开状态下，沿所述马格努斯转子(8)的基本径向的方向从所述马格努斯转子延伸到在所述踏板面(29)之上的、打开的所述覆盖件(28a-28h )。
13.根据权利要求8至12之一所述的马格努斯转子(2)， 其中借助于止动装置(31a，31b)在所述覆盖件(28a-28h)关闭的状态下锁定所述运动装置(30)。
14.船，尤其是 货船，具有根据上述权利要求之一所述的至少一个马格努斯转子(2)。
全文摘要
本发明涉及一种马格努斯转子(2)，所述马格努斯转子具有承载体(4)，所述承载体设置在马格努斯转子的内部中；旋转体(8)，所述旋转体在马格努斯转子(2)运行时围绕承载体(4)旋转；支承件(6)，所述支承件将旋转体(8)支承在承载体(4)上，和轴(3)，所述轴穿过支承件(6)设置并且所述轴与旋转体(8)在支承件(6)之上连接。
文档编号B63H9/02GK103153779SQ201180044666
公开日2013年6月12日 申请日期2011年9月9日 优先权日2010年9月16日
发明者罗尔夫·罗登 申请人:乌本产权有限公司