DE102007032412B4

DE102007032412B4 - Vorrichtung zum Erfassen des Durchrutschweges einer Rutschkupplung bei einer Windenergieanlage

Info

Publication number: DE102007032412B4
Application number: DE102007032412A
Authority: DE
Inventors: Joachim Nitzpon
Original assignee: Nordex Energy SE and Co KG
Current assignee: Nordex Energy SE and Co KG
Priority date: 2007-07-12
Filing date: 2007-07-12
Publication date: 2010-01-28
Anticipated expiration: 2027-07-13
Also published as: DE102007032412A1

Abstract

Vorrichtung zum Erfassen des Durchrutschweges einer Rutschkupplung bei einer Windenergieanlage, wobei die Rutschkupplung eine Buchse und einen Spannsatz aufweist, der mit einer Meßeinrichtung versehen ist, die einen axial verschieblichen Meßkörper (20) aufweist, dessen Position sich proportional zum Durchrutschweg zwischen Buchse und Spannsatz ändert.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erfassen des Durchrutschweges einer Rutschkupplung bei einer Windenergieanlage.
Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit einer Rutschkupplung als Überlastschutz für Getriebe. Bei Überlast löst die Rutschkupplung aus und es entsteht eine Relativbewegung zwischen der Generatorwelle und einem mit diesem verbundenen Spannsatz. Der Verdrehwinkel zwischen der Welle und dem Spannsatz beträgt üblicherweise maximal 40°.
Aus DE 10 2004 011 179 B4 ist eine Rutschkupplung bekannt, die mit Rastnocken 3 ausgebildet ist. Die Rastnocken sind in Senkungen am Abtriebsrad einrastbar und sind im Falle des Durchrutschen entrastet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Überwachung einer Rutschkupplung bereitzustellen, die mit einfachen Mitteln präzise anzeigt, wann eine Wartung erforderlich ist und/oder ob die Kupplung ausgelöst hat.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen aus Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltung bilden die Gegenstände der Unteransprüche.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Vorrichtung zum Erfassen des Durchrutschweges einer Rutschkupplung an einer Windenergieanlage gelöst, die mit einer Meßeinrichtung versehen ist, die einen axial verschieblichen Meßkörper besitzt. Der Meßkörper wird bei der Meßeinrichtung in axialer Richtung verschoben, wobei die Position sich proportional zum zurückgelegten Durchrutschweg ändert. Die Meßeinrichtung erlaubt es, bei den Wartungsintervallen für die Rutschkupplung sehr genau auf den für den Verschleiß an der Rutschkupplung ausschlaggebenden Durchrutschweg abzustellen. Je nach Ausgestaltung der Meßeinrichtung kann die Position des Meßkörpers unterschiedlich ausgewertet werden. In einer besonders einfachen Ausgestaltung wird die Position oder die Positionsänderung des Meßkörpers gemessen. Wenn eine vorbestimmte Position erreicht oder überschritten ist oder wenn eine bestimmte Positionsänderung eingetreten ist, dann ist dies beispielsweise ein Indiz dafür, daß eine Wartung der Rutschkupplung notwendig ist.
Bevorzugt weist die Meßeinrichtung einen Abstandssensor auf, der die Position des verschieblichen Meßkörpers erfaßt. Der Abstandssensor zeichnet auf, wie sich die Position des Meßkörpers ändert und damit der zurückgelegte Durchrutschweg.
Bevorzugt ist der Meßkörper als ein Meßring ausgebildet, der um die gekoppelte Welle angeordnet ist.
In einer zweckmäßigen Ausgestaltung besteht die Meßeinrichtung aus zwei mit einem Gewinde versehenen Meßringen. Die Meßringe besitzen bevorzugt ein aufeinander abgestimmtes Innen- und Außengewinde, derart, daß der als Meßkörper ausgebildete Meßring sich in axialer Richtung verschiebt, wenn die Meßringe sich bei Überlast relativ zueinander drehen. Bei der Bewegung des Meßkörpers durch zwei ineinander kämmende Gewinde hängt die Richtung der Verschiebung des Meßkörpers in axialer Richtung von der Drehrichtung des Durchrutschens ab. Der Meßkörper zeigt nicht den betragsmäßig akkumulierten Durchrutschweg an, sondern nur die Positionsveränderung des Meßkörpers gegenüber einer definierten Nullage. Daß der einfache Aufbau über die Meßringe gleichwohl brauchbare Ergebnisse liefert liegt daran, daß bei Windenergieanlagen ein Durchrutschen stets nur in eine Richtung erfolgt. Denn beim Durchrutschen wird der mit dem Rotor verbundene Spannsatz kurzseitig schneller gedreht als die Generatorwelle. Hierdurch wird es möglich, die Meßeinrichtung besonders einfach aufzubauen, da nur der Durchrutschweg in einer Drehrichtung zuverlässig erfaßt werden muß.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Meßring mit Außengewinde fest auf der Generatorwelle montiert, während der Meßring mit dem Innengewinde axial verschieblich auf den Spannsatz vorgesehen ist.
Alternativ zu der Ausgestaltung der Meßeinrichtung mit zwei Meßringen ist es auch möglich, einen Meßring mit Innengewinde vorzusehen und die Kupplungswelle mit einem entsprechenden Außengewinde zu versehen.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird nachfolgend an einer einzigen Zeichnung näher erläutert.
Die Figur zeigt ausschnittsweise die Verbindung zwischen einer Generatorwelle 10 und einer Scheibe 12, die zur Kupplung zwischen Generator und Getriebe gehört. Auf der Generatorwelle ist eine Rutschkupplung 14 vorgesehen, die aus einem Spannsatz 16 und einer Buchse 19 besteht. Der Spannsatz 16 ist über einen Gewindebolzen 18 starr mit der Scheibe 12 verbunden. Eine innenliegende Buchse 19 ist reibschlüssig mit dem Spannsatz 16 verbunden. Stirnseitig auf dem Spannsatz ist ein Meßring 20 vorgesehen, der ein Innengewinde 22 besitzt. Der Meßring 20 besitzt eine oder mehrere Bohrungen 24, in die ein oder mehrere Zapfen 26 aus dem Spannsatz 16 vorstehen. Der Meßring 20 ist in die mit dem Doppelpfeil A gekennzeichneten Richtungen frei zum Spannsatz 16 verschieblich. In der Figur dargestellt ist der Montagefall ohne oder mit geringem Spalt zwischen Meßring und Spannsatz.
Der Meßring 20 mit seinem Innengewinde 22 wirkt mit einem auf die Welle gesetzten Ring 28 zusammen, der ein Außengewinde 29 besitzt. Der Ring 28 wird in seiner Position auf der Welle 10 gehalten durch einen Exzenterring 30, der mit einer Sicherungsschraube 32 auf der Generatorwelle 10 fixiert ist.
Für den Einsatz bei einer Windenergieanlage sind das Gewinde 29 des Innenrings 28 und das Innengewinde 22 des Meßrings 20 derart zueinander orientiert, daß bei einem Durchrutschen des Spannsatzes relativ zu der Generatorwelle sich der Meßring 20 in Richtung auf den Abstandssensor 34 zubewegt. Hierdurch wird der Spalt zwischen dem Meßring 20 und dem Spannsatz 14 größer. Der Abstandssensor 34 erfaßt den verminderten Abstand und erzeugt, wenn der Abstand einen Mindestabstand unterschritten hat, ein Signal, daß eine Wartung der Rutschkupplung erforderlich ist.
Die freie Länge des Zapfens 26 ist so gewählt, daß bei häufigen Durchrutschvorgängen oder einem Defekt der Rutschkupplung der Meßring 20 aufgrund des damit verbundenen Durchrutschweges nicht gegen den Exzenterring 30 oder den Abstandssensor 34 bewegt wird. Eine Beschädigung der Vorrichtung wird dadurch vermieden.
Alternativ ist es auch möglich, auf den Abstandssensor 34 zu verzichten. Hier wird zur Erfassung des gesamten Durchrutschweges bei der Wartung dann der Abstand zwischen Außenring 20 und Spannsatz 14 ausgemessen. Überschreitet der gemessene Abstand einen Maximalwert, so ist eine Wartung der Rutschkuppel erforderlich.
In dem vorstehenden Ausführungsbeispiel wurde auf eine Rutschkupplung Bezug genommen, die auf der Generatorwelle angeordnet ist. Alternativ ist es ebenfalls möglich, die erfindungsgemäße Vorrichtung auch auf einer Kupplungswelle vorzusehen. Auch hierbei erfaßt der axial verschiebliche Meßkörper wieder den zurückgelegten Durchrutschweg der Rutschkupplung.

Claims

Vorrichtung zum Erfassen des Durchrutschweges einer Rutschkupplung bei einer Windenergieanlage, wobei die Rutschkupplung eine Buchse und einen Spannsatz aufweist, der mit einer Meßeinrichtung versehen ist, die einen axial verschieblichen Meßkörper (20) aufweist, dessen Position sich proportional zum Durchrutschweg zwischen Buchse und Spannsatz ändert.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung einen Abstandsmesser (34) aufweist, der die Position des verschieblichen Meßkörpers (20) erfaßt.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkörper (20) als ein Meßring (20) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung zwei mit einem Gewinde versehene Meßringe (20, 28) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßringe (20, 28) aufeinander abgestimmte Innen- und Außengewinde (22, 29) besitzen.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewinde (22, 29) derart ausgebildet sind, daß die Meßringe sich in axialer Richtung zueinander verschieben, wenn die Meßringe sich relativ zueinander drehen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßring (28) mit dem Außengewinde (29) ortsfest montiert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßring (20) mit dem Innengewinde (22) axial verschieblich an der Rutschkupplung vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßring (20) eine oder mehrere Bohrungen besitzt, in die ein oder mehrere Zapfen (26) hineinragen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung von dem Meßkörper derart beabstandet ist, daß der Meßkörper nicht in Berührung mit dem Abstandsmesser kommt.