AT521882B1

AT521882B1 - Gleitlager, insbesondere für ein Getriebe einer Windkraftanlage

Info

Publication number: AT521882B1
Application number: ATA51109/2018A
Authority: AT
Inventors: Hölzl Dr Johannes; Hager Dipl Ing Gunther; Dominic Janisch Dr Sigmar
Original assignee: Miba Gleitlager Austria Gmbh
Priority date: 2018-12-13
Filing date: 2018-12-13
Publication date: 2021-05-15
Also published as: US20220003218A1; CN113167323B; AT521882A1; DE112019006161A5; WO2020118327A1; US11761429B2; CN113167323A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Gleitlager (22) für ein Getriebe einer Windkraftanlage, mit einem Stützkörper (27) und einer am Stützkörper (27) aufgebrachten Gleitschicht (30), an welcher eine Gleitfläche (17) ausgebildet ist, wobei an der Gleitfläche (17) eine sich in einer Axialrichtung (31) der Gleitfläche (17) erstreckende Schmierstoffverteilungsnut (19) ausgebildet ist. Der Stützkörper (27) ist als aus einem Stützkörperstreifen (32) gerollte Buchse (35) ausgebildet, wobei ein erstes Längsende (33) und ein zweites Längsende (34) des Stützkörperstreifens (32) an einer Fügestelle (23) stoffschlüssig, insbesondere durch eine Schweißverbindung, miteinander verbunden sind, wobei die Fügestelle (23) im Bereich der Schmierstoffverteilungsnut (19) ausgebildet ist.

Description

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Planetengetriebe, sowie eine mit dem Planetengetriebe ausgestattete Windkraftanlage.

[0002] Ein gattungsgemäßes Planetengetriebe ist etwa aus der WO 2011127509 A1 derselben Anmelderin bekannt.

[0003] Ein weiteres gattungsgemäßes Planetengetriebe ist aus der EP 2 383 480 B1 bekannt. Das aus der EP 2 383 480 B1 bekannte Planetengetriebe weist den Nachteil auf, dass die Gleitlager des Planetengetriebes komplex herzustellen sind.

[0004] Die EP 3 396 187 A1 offenbart ein Verfahren zur Herstellung einer Gleitlagerbüchse nach dem eine ebene Stützmetallschicht bereitgestellt wird, auf dieser Stützmetallschicht zur Herstellung eines ebenen Verbundwerkstoffes eine Gleitschicht angeordnet wird, und danach der ebene Verbundwerkstoff in die Form der Gleitlagerbüchse eingerollt wird, wobei der ebene Verbundwerkstoff derart eingerollt wird. Weiters werden die nach dem Einrollen offenen Enden der beiden aneinanderstoßenden Stirnflächen in der Axialrichtung unter Ausbildung einer in der Axialrichtung verlaufenden Schweißnaht miteinander verschweißt. Weiters wird eine in der Axialrichtung verlaufende Olnut in einem Abstand zur Schweißnaht ausgebildet.

[0005] Die DE 11 2013 003 034 B4 offenbart ein Gleitelement, welches ein flaches Gleitelement ist, das für ein semizylindrisches Gleitlager verwendet wird. Das Gleitelement umfasst weiterhin eine Rückmetallschicht, die breite Bereiche und einen schmalen Bereich umfasst, und eine Lagerlegierungsschicht, die näher an einer anderen Endteilseite lokalisiert ist als die Rückmetallschicht, und die auf der Seite des anderen Endteils des schmalen Bereichs durch eine Nut aufgeteilt ist.

[0006] Aus der JP 2002195261 A und der JP 2017048849 A sind weitere Gleitlagerbuchsen mit Schmierstoffnuten bekannt.

[0007] Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und ein Planetengetriebe für eine Windkraftanlage mit einer erhöhten Ausfallssicherheit anzugeben.

[0008] Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung und ein Verfahren gemäß den Ansprüchen gelöst.

[0009] Gleitlager, insbesondere für ein Getriebe einer Windkraftanlage, mit einem Stützkörper und einer am Stützkörper aufgebrachten Gleitschicht, an welcher eine Gleitfläche ausgebildet ist, wobei an der Gleitfläche eine sich in einer Axialrichtung der Gleitfläche erstreckende Schmierstoffverteilungsnut ausgebildet ist. Der Stützkörper ist als aus einem Stützkörperstreifen gerollte Buchse ausgebildet, wobei ein erstes Längsende und ein zweites Längsende des Stützkörperstreifens an einer Fügestelle stoffschlüssig, insbesondere durch eine Schweißverbindung, miteinander verbunden sind, wobei die Fügestelle im Bereich der Schmierstoffverteilungsnut ausgebildet ist.

[0010] Das erfindungsgemäße Gleitlager bringt den Vorteil mit sich, dass die Schmierstoffverteilungsnut zumindest abschnittsweise zur Freistellung der Fügestelle dienen kann. Durch diese Maßnahme kann die Gleitoberfläche des Gleitlagers erhöht werden, wodurch der Verschleiß des Gleitlagers vermindert werden kann. Darüber hinaus stellt sich der überraschende Vorteil ein, dass das erfindungsgemäße Gleitlager eine besonders gute Gleiteigenschaft aufweist, da sich über die Gleitfläche ein gleichmäßiger Schmierfilm aufbauen kann. Im Gegensatz dazu ist bei herkömmlichen Gleitlagern die Fügestelle oft in Umfangsrichtung gesehen versetzt zur Schmierstoffverteilungsnut angeordnet, was eine schlechtere Schmierfähigkeit des Lagers mit sich bringt.

[0011] Weiters kann es zweckmäßig sein, wenn eine Schmierölbohrung in die Schmierstoffverteilungsnut einmündet. Mittels der Schmierölbohrung kann die Schmierstoffverteilungsnut mit Schmieröl versorgt werden.

[0012] Ferner kann vorgesehen sein, dass die Gleitfläche an einer Außenmantelfläche des Gleitlagers ausgebildet ist wobei die Schmierstoffverteilungsnut durch eine Aussparung in Form einer Abflachung gebildet ist. Ein derartiges Gleitlager ist einfach herzustellen und weist darüber hinaus gute Gleiteigenschaften auf.

[0013] Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass die Fügestelle über die gesamte Axialerstreckung des Gileitlagers eine Freistellung aufweist und eine Axialerstreckung der Schmierstoffverteilungsnut sich nur über einen Teilabschnitt der Axialerstreckung des Gleitlagers erstreckt. Durch diese Maßnahmen kann erreicht werden, dass die Schmierstoffverteilungsnut bezüglich der Axialerstreckung des Gleitlagers gesehen zentral ausgebildet ist und somit das Schmieröl in der Schmierstoffverteilungsnut gesammelt werden kann. Besonders wenn beim Gileitlager ohnehin eine Freistellung im Bereich der Fügestelle notwendig ist, ist es von überraschendem Vorteil zugunsten der Gleiteigenschaften des Gleitlagers, wenn die Freistellung mit der Schmierstoffverteilungsnut zusammenfällt.

[0014] Vorteilhaft ist auch eine Ausprägung, gemäß welcher vorgesehen sein kann, dass die Schmierstoffverteilungsnut eine Maximaltiefe aufweist und die Gleitschicht eine Schichtstärke aufweist, wobei die Maximaltiefe der Schmierstoffverteilungsnut gleich groß oder geringer ist, wie die Schichtstärke der Gleitschicht. Durch diese Maßnahme kann erreicht werden, dass die Schmierstoffverteilungsnut gleichzeitig als Freistellung für die Fügestelle des Stützkörpers dienen kann.

[0015] Gemäß einer Weiterbildung ist es möglich, dass die Freistellung eine Maximaltiefe aufweist, wobei die Maximaltiefe der Freistellung geringer ist als die Maximaltiefe der Schmierstoffverteilungsnut. Durch diese Maßnahme kann erreicht werden, dass das in der Schmierstoffverteilungsnut gesammelte Schmieröl in möglichst geringen Mengen axial über die Freistellung entweichen kann.

[0016] Erfindungsgemäß ist ein Planetengetriebe für eine Windkraftanlage, mit zumindest einem Gleitlager, insbesondere einem Planetenradradialgleitlager vorgesehen. Das Gleitlager ist nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet.

[0017] Erfindungsgemäß ist auch ein Verfahren zum Herstellen eines Gleitlagers, insbesondere

für ein Getriebe einer Windkraftanlage, vorgesehen. Das Gleitlager umfasst einen Stützkörper

und eine am Stützkörper aufgebrachte Gleitschicht, an welcher eine Gleitfläche ausgebildet ist,

wobei an der Gleitfläche eine sich in einer Axialrichtung erstreckende Schmierstoffverteilungsnut

ausgebildet ist. Das Verfahren weist die folgenden Verfahrensschritte auf:

- Bereitstellen eines Stützkörperstreifens mit einem ersten Längsende und einem zweiten Längsende;

- Rollen des Stützkörperstreifens zu einer Buchse, welche den Stützkörper bildet;

- Stoffschlüssiges Verbinden des ersten Längsendes und des zweiten Längsendes des Stützkörperstreifens an einer Fügestelle;

- Einbringen der Schmierstoffverteilungsnut in die Gleitschicht, wobei die Schmierstoffverteilungsnut an einer Stelle am Gleitlager angeordnet wird, an welcher die Fügestelle ausgebildet ist.

[0018] Das erfindungsgemäße Verfahren bringt den überraschenden Vorteil mit sich, dass durch die erfindungsgemäßen Verfahrensschritte ein besonders vorteilhaftes Gleitlager ergestellt werden kann.

[0019] Weiters kann vorgesehen sein, dass die Gleitschicht oder Teile davon auf den noch flachen Stützkörperstreifen aufgebracht wird, insbesondere dass die Gleitschicht durch Walzplattieren auf den Stützkörperstreifen aufgebracht wird.

[0020] Gemäß einer besonderen Ausprägung ist es möglich, dass die Schmierstoffverteilungsnut und/oder die Freistellung der Fügestelle durch mechanische Bearbeitung, insbesondere durch Fräsen, hergestellt wird

[0021] Weiters kann vorgesehen sein, dass die Axialerstreckung der Schmierstoffverteilungsnut

zwischen 50% und 100%, insbesondere zwischen 60% und 95%, bevorzugt zwischen 70% und 80% der Axialerstreckung des Gleitlagers beträgt.

[0022] Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass die Maximaltiefe der Freistellung zwischen 0,01 mm und 3 mm, insbesondere zwischen 0,05 mm und 1 mm, bevorzugt zwischen 0,1 mm und 0,5 mm beträgt.

[0023] Ferner kann vorgesehen sein, dass die Maximaltiefe der Schmierstoffverteilungsnut zwischen 0,1 mm und 7 mm, insbesondere zwischen 0,5 mm und 5 mm, bevorzugt zwischen 1 mm und 3 mm beträgt.

[0024] Im vorliegenden Dokument wird von Schmieröl als Schmiermittel ausgegangen. Dem Fachmann ist es jedoch eine fachübliche Maßnahme, dass ein anderes Schmiermittel, beispielsweise Schmierfett, ebenfalls im vorliegenden Aufbau des Planetengetriebes bzw. des Gleitlagers transportiert werden kann und der Schutzbereich daher nicht auf die Verwendung eines bestimmten Schmiermittels eingeschränkt ist.

[0025] Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.

[0026] Es zeigen jeweils in stark vereinfachter, schematischer Darstellung: [0027] Fig. 1 eine Schnittansicht einer Ausführungsvariante eines Planetengetriebes;

[0028] Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines Gleitlagers in einer ersten Ansicht;

[0029] Fig. 3 eine perspektivische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines Gleitlagers in einer zweiten Ansicht;

[0030] Fig. 4 eine Schnittdarstellung gemäß der Schnittlinie IV-IV aus Fig. 2;

[0031] Fig. 5 eine schematische Darstellung der Abfolge der einzelnen Herstellschritte zur Herstellung des Gleitlagers.

[0032] Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind diese Lageangaben bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.

[0033] Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Planetengetriebes 1 in einer Schnittansicht gemäß einem Querschnitt entlang einer Mittellinie 2 des Planetengetriebes 1. Die Ansicht nach Fig. 1 ist schematisch dargestellt und dient zur allgemeinen Erklärung des Aufbaues des Planetengetriebes und zur Darstellung der in einem Planetengetriebe verbauten Teile.

[0034] Bekanntlich umfassen Windkraftanlagen einen Turm an dessen oberen Ende eine Gondel angeordnet ist, in der der Rotor mit den Rotorblättern gelagert ist. Dieser Rotor ist über das Planetengetriebe 1 mit einem Generator, der sich ebenfalls in der Gondel befindet, wirkungsverbunden, wobei über das Planetengetriebe 1 die niedrige Drehzahl des Rotors in eine höhere Drehzahl des Generatorrotors übersetzt wird. Da derartige Ausführungen von Windkraftanlagen zum Stand der Technik gehören, sei an dieser Stelle an die einschlägige Literatur hierzu verwiesen.

[0035] Das Planetengetriebe 1 weist ein Sonnenrad 3 auf, das mit einer Welle 4, die zum Generatorrotor führt, bewegungsgekoppelt ist. Das Sonnenrad 3 ist von mehreren Planetenrädern 5, beispielsweise zwei, vorzugsweise drei, umgeben. Sowohl das Sonnenrad 3 als auch die Planetenräder 5 weisen außenliegende Stirnverzahnungen auf, die in kämmenden Eingriff miteinander stehen, wobei diese Stirnverzahnungen in Fig. 1 schematisch dargestellt sind.

[0036] Die Planetenräder 5 sind jeweils mittels eines Planetenradbolzens 6 in einem Planetenträger 7 gelagert. Weiters kann vorgesehen sein, dass der Planetenradbolzen 6 kraft- bzw. form-

schlüssig in einer ersten Planetenträgerwange 8 und einer zweiten Planetenträgerwange 9 fixiert bzw. aufgenommen ist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Planetenradbolzen 6 über ein nicht explizit dargestelltes beliebiges Sicherungselement gegen Verdrehen gesichert wird. Die beiden Planetenträgerwangen 8, 9 sind Teil des Planetenträgers 7.

[0037] Die Planetenräder 5 umgebend ist ein Hohlrad 10 angeordnet, welches eine Innenverzahnung aufweist, die in kämmendem Eingriff mit der Stirnverzahnung der Planetenräder 5 steht. Das Hohlrad 10 kann in einem ein- oder mehrteiligen Planetengetriebegehäuse 11 ausgebildet sein, bzw. mit diesem gekoppelt sein.

[0038] Weiters kann vorgesehen sein, dass im Planetengetriebegehäuse 11 zumindest ein Planetenträgerradialgleitlager 12 angeordnet ist, welches zur Lagerung des Planetenträgers 7 im Planetengetriebegehäuse 11 dient.

[0039] Insbesondere kann vorgesehen sein, dass in der ersten Planetenträgerwange 8 ein Ölverteilungskanalabschnitt 13 ausgebildet ist, mittels welchem die einzelnen Gleitflächen 17 der einzelnen Gileitlager 12, 14, 21 mit Schmieröl versorgt werden können.

[0040] Weiters kann vorgesehen sein, dass zur Lagerung der Planetenräder 5 an den Planetenradbolzen 6 je Planetenrad 5 zumindest ein Planetenradradialgleitlager 14 vorgesehen ist.

[0041] Entsprechend einer ersten Ausführungsvariante ist das Planetenradradialgleitlager 14 an einer Innenmantelfläche 15 auf dem Planetenradbolzen 6 befestigt. An einer Außenmantelfläche 16 des Planetenradradialgleitlagers 14 ist eine Gleitfläche 17 ausgebildet. Weiters kann vorgesehen sein, dass im Planetenradradialgleitlager 14 eine Schmierölbohrung 18 ausgebildet ist, welche von der Innenmantelfläche 15 des Planetenradradialgleitlagers 14 zur Außenmantelfläche 16 des Planetenradradialgleitlagers 14 geführt ist.

[0042] Weiters kann vorgesehen sein, dass an der Außenmantelfläche 16 des Planetenradradialgleitlagers 14 zumindest eine Schmierstoffverteilungsnut 19 ausgebildet ist, welche mit der Schmierölbohrung 18 im Planetenradradialgleitlager 14 strömungsgekoppelt ist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass am Planetenradradialgleitlager 14 diametral gegenüberliegend zwei Schmierölbohrungen 18 und zwei Schmierstoffverteilungsnut 19 ausgebildet sind. Ein detailliertes Ausführungsbeispiel des Planetenradradialgleitlagers 14 wird in weiterer Folge in Fig. 2 noch genauer beschrieben.

[0043] Wie ebenfalls aus Fig. 1 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass im Planetenradbolzen 6 Olverteilungskanalabschnitte 20 ausgebildet sind, welche in die Schmierölbohrungen 18 der Planetenradradialgleitlager 14 münden.

[0044] Wie weiters aus Fig. 1 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass ein Sonnenradradialgleitlager 21 ausgebildet ist, welches zur Lagerung der Welle 4, auf welcher das Sonnenrad 3 befestigt ist, dient. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das erste Sonnenradradialgleitlager 21 zwischen einem Hohlraum der ersten Planetenträgerwange 8 und der Welle 4 angeordnet ist.

[0045] In den Figuren 2 und 3 ist eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungsform des Gileitlagers 22 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in der vorangegangenen Fig. 1 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in der vorangegangenen Fig. 1 hingewiesen bzw. Bezug genommen.

[0046] Die Fig. 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel des Gleitlagers 22 in einer ersten perspektivischen Ansicht von dessen Vorderseite.

[0047] Die Fig. 3 zeigt das erste Ausführungsbeispiel des Gileitlagers 22 in einer zweiten perspektivischen Ansicht von dessen Rückseite.

[0048] In einem Getriebe für Windkraftanlagen, insbesondere im Planetengetriebe 1, können das Planetenträgerradialgleitlager 12 und/oder das Planetenradradialgleitlager 14 und/oder das Sonnenradradialgleitlager 21 den in Fig. 2 beschriebenen Aufbau aufweisen. Natürlich können auch andere, nicht in einer Windkraftanlage verbaute, Gleitlager den erfindungsgemäßen Aufbau auf-

weisen. Der Einfachheit halber wird die Gesamtheit der Gleitlager, welche den erfindungsgemäßen Aufbau aufweisen können daher in diesem Dokument allgemein auch als Gleitlager 22 bezeichnet. Der in Fig. 2 beschriebene Aufbau des Gleitlagers 22 kann insbesondere für das Planetenradradialgleitlager 14 eingesetzt werden. Daher wird das Planetenradradialgleitlager 14 im Detail beschrieben, wobei jedoch darauf verwiesen wird, dass der erfindungsgemäße Aufbau analog auf alle Gleitlager 22, insbesondere in einem Getriebe für Windkraftanlagen verwendete Gleitlager 22, ausgeführt werden kann.

[0049] Wie aus den Figuren 2 und 3 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass das Gleitlager 22 an dessen Außenmantelfläche 16 diametral gegenüberliegend zwei Schmierstoffverteilungsnuten 19 aufweist. Natürlich kann nur eine Schmierstoffverteilungsnut 19 oder auch eine größere Anzahl von Schmierstoffverteilungsnuten 19 am Gleitlager 22 ausgebildet sein, welche gleichmäBig, oder ungleichmäßig über den Umfang verteilt angeordnet sein können.

[0050] Weiters kann vorgesehen sein, dass die Schmierölbohrungen 18 jeweils in die Schmierstoffverteilungsnut 19 einmünden. Die Schmierölbohrungen 18 dienen zur Durchführung von Schmieröl von der Innenmantelfläche 15 des Gleitlagers 22 zur Außenmantelfläche 16 des Gleitlagers 22.

[0051] Wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich ist, kann vorgesehen sein, dass das Gleitlager 22 als gerolltes Element ausgebildet ist, welches an einer Fügestelle 23 mittels einer stoffschlüssigen Verbindung verbunden ist und somit eine Buchse bildet. Die stoffschlüssige Verbindung der Fügestelle 23 kann beispielsweise durch einen Schweißprozess erreicht werden.

[0052] Als Schweißverfahren kann beispielsweise Laserschweißen eingesetzt werden. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass in einem Verfahrensschritt jene Seite der Fügestelle 23 geschweißt wird, an welchem der Stützkörper 27 ausgebildet ist. Der Energieeintrag durch den Laserstrahl kann hierbei so gewählt werden, dass ausschließlich das Material des Stützkörpers 27, insbesondere Stahl, aufgeschmolzen wird sodass es zu keiner Schmelzevermischung mit dem Material der Lagermetallschicht 28 kommt. In einem weiteren Verfahrensschritt kann jene Seite der Fügestelle 23 geschweißt werden, an welcher die Lagermetallschicht 28 ausgebildet ist, um diese ebenfalls zu verschweißen. Hierbei kann der Energieeintrag durch den Laserstrahl so gewählt werden, dass ausschließlich das Material der Lagermetallschicht 28 aufgeschmolzen wird sodass es zu keiner Schmelzevermischung mit dem Material des Stützkörpers 27 kommt. Dies führt zu einer Fügestelle 23 mit überraschend hoher Festigkeit. Die beschriebene Vorgehensweise kann natürlich sowohl bei jenen Gleitlagern 22 angewandt werden, bei denen der Stützkörper 27 die innerste Schicht bildet, als auch bei jenen Gleitlagern 22, bei denen der Stützkörper 27 die äußerste Schicht bildet.

[0053] In einer weiteren Ausführungsvariante kann auch vorgesehen sein, dass als Schweißverfahren Elektronenstrahlschweißen verwendet wird. Natürlich kann auch bei diesem Schweißverfahren die obenstehend beschriebene Methodik eingesetzt werden.

[0054] Alternativ dazu ist es auch denkbar, dass die stoffschlüssige Verbindung an der Fügestelle 23 durch einen Lötprozess hergestellt wird.

[0055] Wie aus Fig. 2 weiters ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass im Bereich der Fügestelle 23 eine Freistellung 24 ausgebildet ist, durch welche erreicht werden kann, dass etwaige durch den Fügeprozess hergestellte Uberstände der Schweißnaht nicht in einen Hüllzylinder der Gleitfläche 17 reichen und somit die Gleiteigenschaften des Gleitlagers 22 nicht verschlechtert werden.

[0056] Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist vorgesehen, dass die Schmierstoffverteilungsnut 19 im Bereich der Fügestelle 23 ausgebildet ist. Dadurch kann erreicht werden, dass die notwendige Freistellung 24 und die Schmierstoffverteilungsnut 19 zumindest abschnittsweise zusammenfallen. Somit kann der Herstellprozess des Gleitlagers 22 vereinfacht werden.

[0057] Wie aus Fig. 2 weiters ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass sich die Freistellung 24 über eine komplette Axialerstreckung 25 des Gleitlagers 22 erstreckt. Eine Axialerstreckung 26

der Schmierstoffverteilungsnut 19 kann geringer sein als die Axialerstreckung 25 des Gleitlagers 22. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Schmierstoffverteilungsnut 19 zentral bezüglich der Axialerstreckung 25 des Gleitlagers 22 an diesem angeordnet ist. Weiters kann ebenfalls vorgesehen sein, dass die Schmierölbohrung 18 zentral bezüglich der Axialerstreckung 25 des Gleitlagers 22 an diesem angeordnet ist. Wie aus dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass die Schmierölbohrung 18 auch in Umfangsrichtung gesehen mittig in der Schmierstoffverteilungsnut 19 angeordnet ist. Weiters kann vorgesehen sein, dass die Fügestelle 23 in Umfangsrichtung gesehen mittig zur Schmierstoffverteilungsnut 19 angeordnet ist.

[0058] In einem weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel kann auch vorgesehen sein, dass die Schmierölbohrung 18 und/oder die Fügestelle 23 in Umfangsrichtung gesehen außenmittig zur Schmierstoffverteilungsnut 19 angeordnet sind. Dadurch kann beispielsweise erreicht werden, dass die Schmierölbohrung 18 nicht im Bereich der Fügestelle 23 angeordnet ist, sondern neben der Fügestelle 23 angeordnet ist.

[0059] Wie aus den Figuren 2 und 3 weiters ersichtlich, erstreckt sich die Schmierstoffverteilungsnut 19 in einer Axialrichtung 31. Die Fügestelle 23 erstreckt sich ebenfalls in Axialrichtung 31.

[0060] In der Fig. 4 ist in einem Schnitt IV-IV eine Detailansicht des Gleitlagers 22 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Figuren 1 bis 3 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in der vorangegangenen Figuren 1 bis 3 hingewiesen bzw. Bezug genommen.

[0061] Wie aus Fig. 4 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass das Gleitlager 22 einen Stützkörper 27, eine Lagermetallschicht 28 sowie eine Polymerschicht 29 umfassen. An der Polymerschicht 29 kann die Gleitfläche 17 ausgebildet sein.

[0062] Der Stützkörper 27 besteht vorzugsweise aus einem metallischen Werkstoff, üblicherweise aus Stahl, kann aber auch aus einem Werkstoff bestehen, mit dem dieselbe bzw. eine ähnliche Funktion, nämlich die Bereitstellung der mechanischen Festigkeit des Gleitlagers 22 realisiert werden kann. Beispielsweise können auch verschiedenste Kupferlegierungen, wie z.B. Messing, Bronzen, Verwendung finden.

[0063] Die Lagermetallschicht 28 ist durch eine Lagermetalllegierung gebildet. Derartige Lagermetalllegierungen sind aus dem Stand der Technik bekannt. Beispielsweise kann die Lagermetalllegierung durch eine Legierung auf Zinn-, Wismut-, Indium-, Blei- oder Aluminiumbasis sowie Legierungen auf, gegebenenfalls hochbleihältiger, CuPb- oder auf AlSn- bzw. auf AlBi-Basis gebildet sein.

[0064] Obwohl in Fig. 1 das Gleitlager 22 als Dreischichtlagerelement dargestellt ist, kann das Gleitlager 22 auch weniger oder mehr als drei Schichten aufweisen. Beispielsweise kann die PoIymerschicht 29 direkt auf den Stützkörper 27 aufgebracht sein. Ebenso können übliche Zwischenschichten, wie z.B. zumindest eine Bindeschicht oder zumindest eine Diffusionssperrschicht, bei Bedarf angeordnet sein. Diese zumindest eine Bindeschicht kann zwischen dem Stützkörper 27 und der Lagermetallschicht 28 und/oder zwischen der Lagermetallschicht 28 und der Polymerschicht 29 angeordnet sein. Dies zumindest eine Diffusionssperrschicht kann zwischen dem Stützkörper 27 und der Lagermetallschicht 28 und/oder zwischen der Lagermetallschicht 28 und der Polymerschicht 29 angeordnet sein.

[0065] Der Einfachheit halber wird der am Stützkörper 27 applizierte Schichtaufbau, welcher beispielsweise die Lagermetallschicht 28 und die Polymerschicht 29 aufweisen kann, als Gleitschicht 30 bezeichnet.

[0066] Die Polymerschicht 29 kann Festschmierstoffpartikel und Metalloxidpartikel und als Polymer ausschließlich ein Polyimidpolymer oder ein Polyamidimidpolymer aufweisen bzw. vorzugsweise aus diesen Bestandteilen bestehen.

[0067] Das Polyimidpolymer kann beispielsweise ausgewählt sein aus einer Gruppe umfassend

oder bestehend aus Polyimid (Pl), Polysuccinimid (PSI), Polybismaleinimid (PBMI), Polybenzimidazol (PB), Polyoxadiazobenzimidazol (PBO) und Polyimidsulfon (PISO) sowie Mischungen daraus.

[0068] Bevorzugt ist das Polymer ein Polyamidimid. Das Polyamidimid kann zumindest teilweise aromatische Gruppen aufweisen, vorzugsweise ist es ein vollaromatischen Polyamidimid.

[0069] In Fig. 5 werden die einzelnen Verfahrensschritte zum Herstellen des Gleitlagers 22 schematisch dargestellt. Wie aus Fig. 5 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass ein Stützkörperstreifen 32 bereitgestellt wird, welcher ein erstes Längsende 33 und ein zweites Längsende 34 aufweist. Der Stützkörperstreifen 32 kann in einem ersten Ausführungsbeispiel bereits die auf den Stützkörperstreifen 32 aufgebrachte Gleitschicht 30 aufweisen. Die Gleitschicht 30 kann hierbei beispielsweise durch Walzplattierung auf den Stützkörperstreifen 32 aufgebracht sein.

[0070] In einer weiteren Ausführungsvariante kann auch vorgesehen sein, dass die Gleitschicht 30 erst auf den fertig gerollten Stützkörper 27 aufgebracht wird.

[0071] Wie aus Fig. 5 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass der Stützkörperstreifen 32 mittels einem Rollverfahren zu einer Buchse 35 gerollt wird, wobei das erste Längsende 33 und das zweite Längsende 34 des Stützkörperstreifens 32 aneinander angenähert werden. In der fertig gerollten Buchse 35 können das erste Längsende 33 und das zweite Längsende 34 aneinander anliegen bzw. in einem geringen Abstand voneinander entfernt sein, sodass die beiden Längsenden 33, 34 an der Fügestelle 23 stoffschlüssig miteinander verbunden werden können.

[0072] Bei einer Ausführungsvariante in welcher die Gleitschicht 30 bereits am Stützkörperstreifen 32 appliziert ist, kann vorgesehen sein, dass entweder schon beim flachen Stützkörperstreifen 32 oder erst bei der eingerollten Buchse 35 die Gleitschicht 30 im Bereich der Längsenden 33, 34 abgetragen wird, sodass die Längsenden 33, 34 des Stützkörpersteifens 32 zur stoffschlüssigen Verbindung frei zugänglich sind. Dieser Verfahrensschritt kann optional auch weggelassen werden.

[0073] In einem weiteren Verfahrensschritt können anschließend das erste Längsende und das zweite Längsende 33, 34 des Stützkörperstreifens 32 an der Fügestelle 23 miteinander verschweißt werden. In einem anschließenden Verfahrensschritt kann durch mechanischen Abtrag, insbesondere durch Fräsen, die Freistellung 24 erzeugt werden. Insbesondere wird in der Freistellung 24 das überstehende Material der Schweißnaht abgetragen.

[0074] Wenn bereits wie oben beschrieben, vor dem Verschweißen der beiden Längsenden 33, 34 des Stützkörperstreifens 32 die Gleitschicht 30 ausreichend entfernt ist, so kann dies optional in weiterer Folge als Freistellung 24 wirken, wodurch nach dem Schweißvorgang kein weiterer Bearbeitungsschritt notwendig ist.

[0075] In einem weiteren Bearbeitungsschritt kann durch mechanischen Abtrag, insbesondere durch Fräsen, die Schmierstoffverteilungsnut 19 erzeugt werden.

[0076] Wie aus Fig. 4 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass die Schmierstoffverteilungsnut 19 einen Nutgrund 36 aufweist, welcher in die Außenmantelfläche 16 des Gleitlagers 22 ausläuft. Bei einer derartigen Ausführung bildet sich in Umfangsrichtung gesehen am Rand der Schmierstoffverteilungsnut 19 ein Keilspalt 37 aus.

[0077] Die Schmierstoffverteilungsnut 19 weist eine Maximaltiefe 38 auf, welche von einem Hüllzylinder der Außenmantelfläche 16 ausgehend gemessen wird. Die Maximaltiefe 38 der Schmierstoffverteilungsnut 19 kann sich über eine Schichtstärke 39 der Gleitschicht 30 erstrecken. Durch den Durchmesser der Außenmantelfläche 16 und der Maximaltiefe 38 der Schmierstoffverteilungsnut 19 ergibt sich die Breite 40 der Schmierstoffverteilungsnut 19.

[0078] Die Freistellung 24 weist eine Maximaltiefe 41 auf, welche ebenfalls vom Hüllzylinder der Außenmantelfläche 16 zu einem Nutgrund 42 der Freistellung 24 gemessen wird. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, kann vorgesehen sein, in Umfangsrichtung gesehen eine erste Freistellungsnutwand 44 bzw. eine zweite Freistellungsnutwand 45 ausgebildet sind, welche einen Übergang zwischen dem Nutgrund 42 der Freistellung 24 und der Außenmantelfläche 16 des Gileitlagers 22 bilden.

Dies ist dann der Fall, wenn die Maximaltiefe 41 der Freistellung 24 im Verhältnis zur Breite 43 der Freistellung 24 so groß gewählt ist, dass der Nutgrund 42 der Freistellung 24 nicht in der Außenmantelfläche 16 des Gleitlagers 22 auslaufen kann.

[0079] Wie aus Fig. 4 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass die Maximaltiefe 38 der Schmierstoffverteilungsnut 19 größer ist als die Maximaltiefe 41 der Freistellung 24. Die Maximaltiefe 41 der Freistellung 24 wird möglichst gering gewählt, sodass während dem Einsatz des Gleitlagers 22 möglichst wenig des in die Schmierstoffverteilungsnut 19 geleiteten Schmierstoffes axial über die Freistellungen 24 entweichen kann.

[0080] Wie aus Fig. 4 weiters ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass die Breite 40 der Schmierstoffverteilungsnut 19 größer ist als die Breite 43 der Freistellung 24.

[0081] In einem weiteren, nicht dargestellten, Ausführungsbeispiel kann natürlich auch vorgesehen sein, dass die Gleitfläche 17 und somit auch die Schmierstoffverteilungsnuten 19 an der Innenmantelfläche 15 des Gleitlagers 22 angeordnet sind. Es liegt im Können des Fachmannes auf Basis des beschriebenen Ausführungsbeispiels den Aufbau des Gleitlagers entsprechend umzugestalten.

[0082] Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten.

[0083] Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus Elemente teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.

BEZUGSZEICHENLISTE

1 Planetengetriebe 25 Axialerstreckung Gleitlager

2 Mittellinie Planetengetriebe 26 Axialerstreckung Schmierstoff-

3 Sonnenrad verteilungsnut

4 Welle 27 Stützkörper

5 Planetenrad 28 Lagermetallschicht

6 Planetenradbolzen 29 Polymerschicht

7 Planetenträger 30 Gileitschicht

8 erste Planetenträgerwange 31 Axialrichtung

9 zweite Planetenträgerwange 32 Stützkörperstreifen

10 Hohlrad 33 erstes Längsende

11 Planetengetriebegehäuse 34 zweites Längsende

12 Planetenträgerradialgleitlager 35 Buchse

13 Ölverteilungskanalabschnitt 36 Nutgrund Schmierstoffverteierste Planetenträgerwange lungsnut

14 Planetenradradialgleitlager 37 Keilspalt

15 Innenmantelfläche Planeten- 38 Maximaltiefe Schmierstoffverradradialgleitlager teilungsnut

16 Außenmantelfläche Planeten- 39 Schichtstärke Gleitschicht radradialgleitlager 40 Breite Schmierstoffvertei-

17 Gileitfläche Planetenradradial- lungsnut gleitlager 41 Maximaltiefe Freistellung

18 Schmierölbohrung Planeten- 42 MNutgrund Freistellung radradialgleitlager 43 Breite Freistellung

19 Schmierstoffverteilungsnut 44 erste Freistellungsnutwand

20 Ölverteilungskanalabschnitt 45 zweite Freistellungsnutwand

Planetenradbolzen 21 Sonnenradradialgleitlager 22 Gileitlager 23 Fügestelle 24 Freistellung

Claims

Patentansprüche

1. Gileitlager (22), insbesondere für ein Getriebe einer Windkraftanlage, mit einem Stützkörper (27), welcher als aus einem Stützkörperstreifen (32) gerollte Buchse (35) ausgebildet ist, wobei ein erstes Längsende (33) und ein zweites Längsende (34) des Stützkörperstreifens (32) an einer Fügestelle (23) stoffschlüssig, insbesondere durch eine Schweißverbindung, miteinander verbunden sind, und einer am Stützkörper (27) aufgebrachten Gleitschicht (30), an welcher eine Gleitfläche (17) ausgebildet ist, wobei an der Gleitfläche (17) eine sich in einer Axialrichtung (31) der Gleitfläche (17) erstreckende Schmierstoffverteilungsnut (19) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Fügestelle (23) im Bereich der Schmierstoffverteilungsnut (19) ausgebildet ist, wobei die Gleitfläche (17) an einer Außenmantelfläche (16) des Gleitlagers (22) ausgebildet ist wobei die Schmierstoffverteilungsnut (19) durch eine Aussparung in Form einer Abflachung gebildet ist, wobei die Schmierstoffverteilungsnut 19 einen Nutgrund 36 aufweist, welcher in die Außenmantelfläche 16 des Gleitlagers 22 ausläuft.

2. Gleitlager (22) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schmierölbohrung (18) in die Schmierstoffverteilungsnut (19) einmündet.

3. Gileitlager (22) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fügestelle (23) über die gesamte Axialerstreckung (25) des Gleitlagers (22) eine Freistellung (24) aufweist und eine Axialerstreckung (26) der Schmierstoffverteilungsnut (19) sich nur über einen Teilabschnitt der Axialerstreckung (25) des Gileitlagers (22) erstreckt.

4. Gileitlager (22) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmierstoffverteilungsnut (19) eine Maximaltiefe (38) aufweist und die Gleitschicht (30) eine Schichtstärke (39) aufweist, wobei die Maximaltiefe (38) der Schmierstoffverteilungsnut (19) gleich groß oder geringer ist, wie die Schichtstärke (39) der Gleitschicht (30).

5. Gileitlager (22) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Freistellung (24) eine Maximaltiefe (41) aufweist, wobei die Maximaltiefe (41) der Freistellung (24) geringer ist als die Maximaltiefe (38) der Schmierstoffverteilungsnut (19).

6. Planetengetriebe (1) für eine Windkraftanlage, mit zumindest einem Gleitlager (22), insbesondere einem Planetenradradialgleitlager (14), dadurch gekennzeichnet, dass das Gileitlager (22) nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.

7. Verfahren zum Herstellen eines Gleitlagers (22), insbesondere für ein Getriebe einer Windkraftanlage, wobei das Gleitlager (22) einen Stützkörper (27) und eine am Stützkörper (27) aufgebrachte Gleitschicht (30) umfasst, an welcher eine Gleitfläche (17) ausgebildet ist, wobei an der Gleitfläche (17) eine sich in einer Axialrichtung (31) erstreckende Schmierstoffverteilungsnut (19) ausgebildet ist, umfassend die Verfahrensschritte:

- Bereitstellen eines Stützkörperstreifens (32) mit einem ersten Längsende (33) und einem zweiten Längsende (34);

- Rollen des Stützkörperstreifens (32) zu einer Buchse (35), welche den Stützkörper (27) bildet;

- Stoffschlüssiges Verbinden des ersten Längsendes (33) und des zweiten Längsendes (34) des Stützkörperstreifens (32) an einer Fügestelle (23);

- Einbringen der Schmierstoffverteilungsnut (19) in die Gleitschicht (30),

dadurch gekennzeichnet, dass die Schmierstoffverteilungsnut (19) an einer Stelle am Gleitlager (22) angeordnet wird, an welcher die Fügestelle (23) ausgebildet ist, wobei die Gleitfläche (17) an einer Außenmantelfläche (16) des Gleitlagers (22) ausgebildet ist wobei die Schmierstoffverteilungsnut (19) durch eine Aussparung in Form einer Abflachung gebildet ist, wobei die Schmierstoffverteilungsnut 19 einen Nutgrund 36 aufweist, welcher in die AuBenmantelfläche 16 des Gleitlagers 22 ausläuft.

8. Verfahren zum Herstellen eines Gleitlagers (22) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitschicht (30) oder Teile davon auf den noch flachen Stützkörperstreifen (32) aufgebracht wird, insbesondere dass die Gleitschicht (30) durch Walzplattieren auf den Stützkörperstreifen (32) aufgebracht wird.

9. Verfahren zum Herstellen eines Gleitlagers (22) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmierstoffverteilungsnut (19) und/oder die Freistellung (24) der Fügestelle (23) durch mechanische Bearbeitung, insbesondere durch Fräsen, hergestellt wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen