Barco.

Barco con

una pluralidad de rotores de efecto Magnus (10), caracterizado por

un accionamiento dieseleléctrico

(DA) con varios grupos generadores diesel,

un motor eléctrico para el accionamiento de un accionamiento principal (HA) del barco,

estando asignado a cada uno de la pluralidad de rotores de efecto Magnus un motor (M) eléctrico controlable de formaindividual para la rotación del rotor de efecto Magnus (10), estando asignado a cada motor (M) eléctrico un convertidor(U) para controlar la velocidad de rotación y/o la dirección de rotación del motor (M) eléctrico,

alimentando el accionamiento dieseleléctrico de forma centralizada toda la red de a bordo con el accionamientoprincipal (HA) y los motores de accionamiento de los rotores de efecto Magnus, así como el timón de chorrotransversal,

conectándose o desconectándose los grupos generadores diesel correspondientes de forma automática conforme a losrequerimientos de la red de a bordo.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2006/005786.

Solicitante: WOBBEN, ALOYS.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: ARGESTRASSE 19 26607 AURICH ALEMANIA.

Inventor/es: .

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > BUQUES U OTRAS EMBARCACIONES FLOTANTES; SUS EQUIPOS > PROPULSION O GOBIERNO MARINO (propulsión de vehículos... > Elementos de propulsión que actúan directamente... > B63H1/26 (Palas)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > BUQUES U OTRAS EMBARCACIONES FLOTANTES; SUS EQUIPOS > PROPULSION O GOBIERNO MARINO (propulsión de vehículos... > Aparatos propulsores accionados directamente por... > B63H9/02 (que utilizan el efecto Magnus)

PDF original: ES-2387817_T3.pdf

 

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Barco.

Fragmento de la descripción:

Barco

La presente invención se refiere a un barco, en particular un barco de carga, con un rotor de efecto Magnus. Un barco semejante ya se conoce del documento “Die Segelmaschine” de Claus Dieter Wagner, Ernst Kabel Verlag GmbH, Hamburgo, 1991, pág. 156. Aquí se ha investigado si un rotor de efecto Magnus se puede usar como accionamiento o accionamiento auxiliar para un barco de carga.

El documento US 4, 602, 584 muestra igualmente un barco en el que se usan una pluralidad de rotores de efecto Magnus para el accionamiento del barco. Del documento DD 243 251 A1 se conoce igualmente un barco con un rotor de efecto Magnus o un rotor Flettner. En el documento DE 42 20 57 se muestra igualmente un barco con un rotor de efecto Magnus. Además, se remite al siguiente estado de la técnica: US 4, 398, 895 que da a conocer las características del preámbulo de la reivindicación 1, DE 101 02 740 A1, US 6, 848, 382 B1, DE 24 30 630, DE 41 01 238 A.

El documento DE 199 52 460 A1 muestra una instalación de energía eólica con un cuerpo flotante de tipo casco y dos rotores Flettner. El cuerpo flotante presenta una turbina para la conversión de la energía del flujo del agua.

El documento US 1, 674, 169 muestra un barco con un rotor de efecto Magnus que se acciona por una fuente de energía a través de un engranaje.

El documento “Marine Engineering, SNAME, written by a group of authorities” muestra un barco con un accionamiento dieseleléctrico para la alimentación de una red de a bordo de un barco.

El documento US 4, 602, 584 muestra un barco con un rotor de efecto Magnus con una máquina convencional que acciona un tornillo convencional. El rotor de efecto Magnus se puede accionar a través de una máquina convencional o a través de un accionamiento separado.

El documento GB 2 072 112 muestra un barco con un rotor de efecto Magnus. El barco presenta una chupeta directamente delante de un rotor de efecto Magnus.

El documento GB 2 111 007 muestra un barco con timón con un bulbo Costa, así como palas directrices.

El efecto Magnus describe la aparición de una fuerza transversal, es decir, perpendicular al eje y a la dirección de flujo, en un cilindro que rota alrededor de su eje y al que se afluye perpendicularmente al eje. El flujo alrededor del cilindro rotativo se puede concebir como una superposición de un flujo homogéneo y un vórtice alrededor de un cuerpo. Mediante la distribución desigual de todo el flujo se produce una distribución de presión asimétrica en la periferia del cilindro. Un barco se provee por consiguiente de rotores rotativos o giratorios que con el flujo de viento generan una fuerza perpendicular a la dirección eficaz del viento, es decir, corregida con la velocidad más elevada, la cual se puede utilizar de forma similar a como en la navegación a vela para la propulsión del barco. Los cilindros dispuestos perpendicularmente rotan alrededor de su eje y el aire que afluye lateralmente discurre entonces debido al rozamiento superficial preferiblemente en la dirección de rotación alrededor del cilindro. En el lado frontal la velocidad de flujo es por ello mayor y la presión estática es menor de modo que el barco obtiene una fuerza en la dirección de avance.

El objetivo de la presente invención es prever un barco que presente un pequeño consumo de combustible.

Este objetivo se alcanza con un barco según la reivindicación 1.

Por consiguiente se prevé un barco, en particular un barco de carga, que presente una pluralidad de rotores de efecto Magnus. A cada rotor de efecto Magnus se le asigna un motor eléctrico controlable de forma individual para la rotación del rotor de efecto Magnus. A cada motor eléctrico de nuevo se le asigna un convertidor para controlar la velocidad de rotación y/o la dirección de rotación del motor eléctrico.

Por ello se prevé un barco que puede usar el efecto Magnus para el accionamiento. Mediante un control individual de los diferentes rotores de efecto Magnus se puede optimizar la propulsión que resulta por los rotores de efecto Magnus.

A continuación se explican más en detalle los ejemplos de realización y ventajas de la presente invención en referencia a los dibujos adjuntos.

Fig. 1 muestra una vista en perspectiva de un barco según un primer ejemplo de realización,

Fig. 2 muestra una vista lateral y una vista en sección parcial del barco de la fig. 1,

Fig. 3 muestra otra vista en perspectiva del barco de la fig. 1,

Fig. 4 muestra una representación esquemática de diferentes cubiertas de carga del barco de la fig. 1,

Fig. 5a muestra una vista en sección del barco de la fig. 1,

Fig. 5b muestra otra vista en sección del barco de la fig. 1,

Fig. 5c muestra una vista en sección de la chupeta 40 del barco de la fig. 1,

Fig. 6 muestra un diagrama de bloques del control del barco según el primer ejemplo de realización de la fig. 1,

Fig. 7 muestra una representación esquemática de un sistema de generación para energía eléctrica,

Fig. 8 muestra una disposición de varios timones en la popa del barco,

Fig. 9a muestra una representación esquemática del timón central en una vista lateral,

Fig. 9b muestra una representación esquemática del timón central en una vista desde atrás,

Fig. 10a muestra una representación esquemática de una pala de hélice en la vista desde detrás,

Fig. 10b muestra una representación esquemática de la pala de hélice en una vista lateral,

Fig. 10c muestra una representación esquemática de la pala de hélice en una vista en planta,

Fig. 10d muestra una representación esquemática de una vista lateral de una forma de realización alternativa de una pala de hélice, y

Fig. 10e muestra una representación esquemática de una vista en planta de la pala de hélice alternativa.

La fig. 1 muestra una representación esquemática de un barco según un primer ejemplo de realización. El barco presenta en este caso un casco que se compone de una región bajo el agua 16 y una región sobre el agua 15. Además, el barco presenta cuatro rotores de efecto Magnus o rotores Flettner 10, que están dispuestos en las cuatro esquinas del casco. El barco presenta una chupeta 40 dispuesta en la proa con un puente 30. El barco presenta una hélice 50 bajo el agua. Para una capacidad de maniobra mejorada el barco puede presentar igualmente timones de chorro transversal, estando dispuestos preferentemente uno en la popa y uno a dos timones de chorro transversal en la proa. Estos timones de chorro transversal están accionados preferentemente de forma eléctrica. Los alojamientos, cocina, almacenes, comedores de oficiales, etc. están dispuestos en la chupeta 40. En este caso la chupeta 40, el puente 30, así como todas las construcciones por encima de la cubierta de intemperie 14 presenta una forma aerodinámica para reducir la resistencia al viento. Esto se consigue en particular porque se evitan esencialmente los bordes agudos y piezas montadas agudas. Para minimizar la resistencia al viento se prevén las menos piezas montadas posibles.

El barco según el primer ejemplo de realización representa en particular un barco de carga, que está diseñado especialmente para el transporte de instalaciones de... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Barco con

una pluralidad de rotores de efecto Magnus (10) , caracterizado por

un accionamiento dieseleléctrico (DA) con varios grupos generadores diesel,

un motor eléctrico para el accionamiento de un accionamiento principal (HA) del barco,

estando asignado a cada uno de la pluralidad de rotores de efecto Magnus un motor (M) eléctrico controlable de forma individual para la rotación del rotor de efecto Magnus (10) , estando asignado a cada motor (M) eléctrico un convertidor

(U) para controlar la velocidad de rotación y/o la dirección de rotación del motor (M) eléctrico,

alimentando el accionamiento dieseleléctrico de forma centralizada toda la red de a bordo con el accionamiento principal (HA) y los motores de accionamiento de los rotores de efecto Magnus, así como el timón de chorro transversal,

conectándose o desconectándose los grupos generadores diesel correspondientes de forma automática conforme a los requerimientos de la red de a bordo.

2. Barco según la reivindicación 1, además con una unidad de control (SE) central conectada con los convertidores (U) para el control de los convertidores (U) individuales para el control de la velocidad de rotación y/o la dirección de rotación de los rotores de efecto Magnus (10) respectivamente independientemente de los otros rotores de efecto Magnus (10) .

3. Barco según la reivindicación 2, en el que la velocidad de rotación y/o la dirección de rotación de los rotores de efecto Magnus (10) se controla en función de la velocidad del viento, la dirección del viento, un rumbo predeterminable y/o por informaciones de navegación.

4. Barco según una de las reivindicaciones precedentes, en el que al motor eléctrico del accionamiento principal (HA) le está asignado un convertidor (U) para el control del motor.

5. Barco según la reivindicación 3 ó 4, en el que los rotores de efecto Magnus (10) se controlan por la unidad de control (SE) central de manera que se obtiene una propulsión máxima, en el que la diferencia de la propulsión deseada y la propulsión obtenida por la rotación de los rotores de efecto Magnus (10) se produce por el accionamiento principal (HA) .

6. Barco según una de las reivindicaciones precedentes, además con una cubierta de intemperie que presenta esquinas esencialmente redondeadas y piezas montadas redondeadas para implementar una forma aerodinámica.

7. Barco según una de las reivindicaciones precedentes, con una pasarela de servicio (85) en la cubierta principal, en el que la pasarela de servicio (85) está provista al menos por secciones de un recubrimiento de manera que el recubrimiento está unido a una piel exterior del barco y/o un lado superior del barco.

8. Barco según una de las reivindicaciones precedentes, con una chupeta (40) cuyo perfil está configurado aerodinámicamente de manera que contribuye a la propulsión del barco.

9. Barco según una de las reivindicaciones precedentes, además con varios espacios de carga, es decir un espacio inferior (60) , una primera cubierta intermedia (70) y una segunda cubierta intermedia (80) , en el que una subdivisión de los espacios de carga (60, 70, 80) se realiza por una colocación de coberturas de pontón.

10. Barco según una de las reivindicaciones precedentes, con una escotilla de cubierta de intemperie (14) cerrable, en particular con un sistema cobertor plegable accionado hidráulicamente, que se extiende esencialmente sobre toda la longitud de la bodega de carga (80) .

11. Barco según una de las reivindicaciones precedentes, con una puerta de popa (90) cerrable que se acciona preferentemente de forma hidráulica.

12. Barco según la reivindicación 11, con un montacargas dispuesto en la zona de la puerta de popa (90) a través del que se alcanza el espacio de carga.

13. Barco según una de las reivindicaciones precedentes, además con una cubierta principal con carriles, y una grúa de a bordo, en particular una grúa de pórtico, que se puede desplazar sobre los carriles.

14. Barco según la reivindicación 13, en el que la grúa de a bordo está dispuesta en una plataforma de montacargas de manera que la grúa de a bordo se puede desplazar en un plano por debajo de la cubierta de intemperie, de manera

que la cubierta de intemperie puede cerrarse sobre la grúa de a bordo.

15. Barco según una de las reivindicaciones precedentes, en el que el accionamiento dieseleléctrico presenta al menos un motor de combustión interna (DA) , que está acoplado con un generador (G1, G2) eléctrico para generar energía eléctrica. .

16. Barco según la reivindicación 15, con

una unidad de postcombustión (NV) para la postcombustión de los gases de escape del motor de combustión interna (DA) , un intercambiador de calor (WT) para la extracción del calor de combustión de la unidad de postcombustión (NV) y/o

del calor de los gases de escape del motor de combustión interna (DA) , y

un generador (G3) que está acoplado con el intercambiador de calor (WT) y que se acciona por el calor entregado por el intercambiador de calor (WT) .

17. Barco, en particular según una de las reivindicaciones precedentes, con una hélice (50) accionada por el accionamiento principal (HA) , un timón (51) que presenta un bulbo Costa (53) ,

en el que al menos dos palas directrices (53a, 53b) están dispuestas en el bulbo Costa (53) de manera que una parte de la turbulencia generada por la hélice (50) se convierte en una fuerza de propulsión.

18. Barco según la reivindicación 17, además con un anillo (54) que circunda las palas directrices (53a, 53b) .

19. Barco según una de las reivindicaciones precedentes, con una hélice (50) con palas (50a) , en el que las palas (50a) de la hélice (50) presentan respectivamente un borde marginal (55) preferentemente doblado.

20. Barco según la reivindicación 19, en el que las palas (50a) de la hélice (50) presentan un borde marginal (55a)

elíptico. 21. Barco según una de las reivindicaciones 19 a 20, en el que las palas (50a) de la hélice (50) presentan dos bordes marginales (55a, 55b) que están doblados en lados opuestos de la pala (50a) .

22. Barco según una de las reivindicaciones precedentes, además con un primer timón (51) central y al menos dos

timones (52a, 52b) que están dispuestos desplazados respectivamente a una distancia predeterminada del primer timón (51) central, en el que los dos timones (52a, 52b) presentan un tamaño que es dos veces más grande que el tamaño del timón (51) central.