DE102008039862A1 - Gleitkontakthaltevorrichtung - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Gleitkontakthaltevorrichtung (12) für eine Kontaktiervorrichtung (10) eines Rotors (11), wobei der Rotor eine Mehrzahl von Schleifringen (16, 17) aufweist, wobei die Kontaktiervorrichtung zur Halterung der Gleitkontakthaltevorrichtung dient und wobei ein elektrischer Kontakt zwischen den Schleifringen des Rotors und Gleitkontakten der Gleitkontakthaltevorrichtung herstellbar ist, wobei mittels der Gleitkontakthaltevorrichtung Gleitkontakthalter (25, 26) in einer ersten und einer zweiten Reihenanordnung (27; 28) parallel zu einer Rotationsachse (13) des Rotors angeordnet sind und wobei einander angrenzend angeordnete Schleifringe abwechselnd von einem Gleitkontakt der ersten Reihenanordnung (27) und einem Gleitkontakt der zweiten Reihenanordnung (28) kontaktierbar sind, wobei die Gleitkontakthaltevorrichtung zumindest eine Halteeinrichtung (23, 24) zur Aufnahme von zumindest zwei Reihenanordnungen (27; 28) von Gleitkontakthaltern aufweist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Gleitkontakthaltevorrichtung für eine Kontaktiervorrichtung eines Rotors, wobei der Rotor eine Mehrzahl von Schleifringen aufweist, wobei die Kontaktiervorrichtung zur Halterung der Gleitkontakthaltevorrichtung dient, und wobei ein elektrischer Kontakt zwischen den Schleifringen des Rotors und Gleitkontakten der Gleitkontakthaltevorrichtung herstellbar ist, wobei mittels der Gleitkontakthaltevorrichtung Gleitkontakthalter in einer ersten und einer zweiten Reihenanordnung parallel zu einer Rotationsachse des Rotors angeordnet sind, und wobei einander angrenzend angeordnete Schleifringe abwechselnd von einem Gleitkontakt der ersten Reihenanordnung und einem Gleitkontakt der zweiten Reihenanordnung kontaktierbar sind.
  • Derartige Gleitkontakthaltevorrichtungen sind aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt und werden beispielsweise zur Übertragung von elektrischer Energie bzw. elektrischer Signale von einer feststehenden Kontaktiervorrichtung auf einen Rotor einer sich drehenden Welle eines Generators oder Elektromotors verwendet. Insbesondere bei Windkraftanlagen muss eine Vielzahl voneinander unabhängiger elektrischer Signale über eine sich drehende Welle, beispielsweise zur Blattverstellung, übertragen werden. Auf einer kreiszylindrischen Umfangsfläche der Welle sind dann eine Reihe elektrisch voneinander getrennter Schleifringe benachbart angeordnet, wobei ein Relativabstand der Schleifringe, beispielsweise aufgrund des in einer Windkraftanlage zur Verfügung stehenden Raums, relativ gering gehalten ist. Die Schleifringanordnung ist von der feststehenden Kontaktiervorrichtung umgeben, die im Wesentlichen von zwei kreisringförmigen Trägerplatten mit einer zwischenliegend angeordneten Gleitkontakthaltevorrichtung gebildet wird. Die Gleitkontakthaltevorrichtung umfasst Gleitkontakthalter, welche zur Halterung und zur Erzeugung eines Anpressdrucks durch Federn des Gleitkontakts jeweils eines Gleitkontakts auf den jeweils zugeordneten Schleifring dienen. Die Gleitkontakthalter sind regelmäßig in einer Reihenanordnung, parallel zu einer Rotationsachse des Rotors, angeordnet und zwischen den Trägerplatten an Beispielsweise Rundstäben einzeln gehaltert und mit diesen verschraubt. Da die Schleifringe vergleichsweise dicht zueinander angeordnet sind und ein Gleitkontaktquerschnitt im Wesentlichen eine Schleifringbreite bedeckt, ist es nicht möglich, alle Gleitkontakthalter in einer einzigen Reihenanordnung anzuordnen, weil ein Mittenabstand von zwei nebeneinander angeordneten Gleitkontakthaltern, aufgrund notwendiger Gleitkontakthaltergehäuse, größer ist als ein Mittenabstand von zwei Schleifringen. Daher ist es üblich, eine erste Reihenanordnung und eine zweite Reihenanordnung von Gleitkontakthaltern mit Gleitkontakten auszubilden, wobei einander angrenzend angeordnete Schleifringe abwechselnd von einem Gleitkontakt der ersten Reihenanordnung und einem Gleitkontakt der zweiten Reihenanordnung kontaktiert werden. Die jeweiligen Reihenanordnungen sind dann in Umfangsrichtung des Rotors voneinander beabstandet auf jeweils dafür vorgesehenen Rundstäben angeordnet. Dazu werden die Halter einzeln auf den jeweils zugeordneten Schleifring ausgerichtet und mit den Rundstäben verschraubt.
  • Zur Übertragung hoher Ströme und zur Erhöhung der Betriebssicherheit ist es weiter bekannt, für jeden Schleifring bzw. jede Phase zwei Gleitkontakthalter zwecks Vergrößerung eines Kontaktquerschnitts durch den Einsatz zweier Gleitkontakte zu verwenden. Eine Kontaktiervorrichtung kann daher vier Reihenanordnungen von Gleitkontakthaltern aufweisen, die jeweils gleichmäßig über einen Umfang der Schleifringanordnung bzw. des Rotors angeordnet sind. Zwei einen Schleifring kontaktierende Gleitkontakte bzw. Gleitkontakthalter sind dann über eine Strombrücke verbunden.
  • Nachteilig bei dem aus dem Stand der Technik bekannten Gleitkontakthaltevorrichtungen ist der im Rahmen einer Wartung bzw. Reinigung anfallende relativ große Arbeitsaufwand. So ist es notwendig die Gleitkontakthalter jeweils einzeln von den tragenden Rundstäben der Kontaktiervorrichtung zu demontieren, die elektrischen Anschlüsse und die Strombrücke zu entfernen sowie das Gleitkontakthaltergehäuse selbst durch Lösen von Verschraubungen zu öffnen, um beispielsweise einen Graphitgleitkontakt auswechseln zu können. Ein derartiger Wartungsvorgang ist insbesondere dann besonders umständlich und damit zeit- und kostenintensiv durchzuführen, wenn die Gleitkontakthaltevorrichtung in einer Windkraftanlage installiert ist. Da die Gleitkontakthaltevorrichtung aus vergleichsweise vielen Einzelteilen zusammengesetzt ist, ist neben der zeitaufwändigen Wartung, eine Herstellung der Gleitkontakthaltevorrichtung ebenfalls relativ aufwendig und teuer. Auch kann sich durch die Anordnung der Gleitkontakthalter am Umfang der Schleifringe Gleitkontaktabrieb auf unterhalb einer Rotationsachse angeordnete Gleitkontakthalter ablagern, was eine Gefahr von Funkenüberschlägen erhöht. Weiter bewirkt die Ausbildung einer Mehrzahl von einander beabstandeter Reihenanordnungen von Gleitkontakthaltern eine vergleichsweise großflächige Abdeckung der Schleifringanordnung, was eine Abführung von Reibungswärme, beispielsweise durch Luftkühlung, behindert.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Gleitkontakthaltevorrichtung vorzuschlagen, die aus vergleichsweise wenigen Bauteilen, kompakt ausgebildet ist und eine kostengünstige Herstellung und Wartung ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Gleitkontakthaltevorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Die erfindungsgemäße Gleitkontakthaltevorrichtung ist für eine Kontaktiervorrichtung eines Rotors mit einer Mehrzahl von Schleifringen vorgesehen, wobei die Kontaktiervorrichtung zur Halterung der Gleitkontakthaltevorrichtung dient, und wobei ein elektrischer Kontakt zwischen den Schleifringen des Rotors und Gleitkontakten der Gleitkontakthaltevorrichtung herstellbar ist, wobei mittels der Gleitkontakthaltevorrichtung Gleitkontakthalter in einer ersten und in einer zweiten Reihenanordnung parallel zu einer Rotationsachse des Rotors angeordnet sind, und wobei einander angrenzend angeordnete Schleifringe abwechselnd von mindestens einem Gleitkontakt der ersten Reihenanordnung und mindestens einem Gleitkontakt der zweiten Reihenanordnung kontaktierbar sind, wobei die Gleitkontakthaltevorrichtung zumindest eine Halteeinrichtung zur jeweiligen Aufnahme von zumindest zwei Reihenanordnungen von Gleitkontakthaltern aufweist.
  • Im Gegensatz zum bekannten Stand der Technik sind somit die Gleitkontakthalter nicht unmittelbar mit Rundstäben der Kontaktiervorrichtung verbunden, sondern werden von der Halteeinrichtung gehaltert. Dies ermöglicht die Ausbildung von definierten Reihenanordnungen von Gleitkontakthaltern mittels der Halteeinrichtung, ein modularer Aufbau der Gleitkontakthaltevorrichtung erzielbar ist.
  • Im Gegensatz dazu ist beim bekannten Stand der Technik eine Reihenanordnung von Gleitkontakthaltern durch eine individuelle und somit einzeln verschiebliche Fixierung der Gleitkontakthalter an einem Rundstab bzw. Träger ausgebildet. Die Halteeinrichtung der erfindungsgemä ßen Gleitkontakthaltevorrichtung ermöglicht die Ausbildung zweier, paralleler und voneinander in Umfangsrichtung der Schleifringe voneinander beabstandeter Reihenanordnungen von Gleitkontakthaltern. Somit ist in einer Minimalkonfiguration einer Kontaktiervorrichtung eine erfindungsgemäße Gleitkontakthaltevorrichtung mit lediglich nur einer Halteeinrichtung notwendig, um Schleifringe eines Rotors mit jeweils der notwendigen Anzahl der Gleitkontakte zu kontaktieren. Dies vereinfacht eine Wartung bzw. Reinigung der Gleitkontakthaltevorrichtung erheblich, da lediglich eine, sämtliche Gleitkontakthalter aufweisende, Halteeinrichtungen in einem Stück demontiert werden muss. Folglich entfällt die Demontage einzelner Gleitkontakthalter wie aus dem Stand der Technik bekannt. Da weiter die Reihenanordnungen der Gleitkontakthaltevorrichtung mittels der Halteeinrichtung vergleichsweise dicht beabstandet angeordnet sind, entfällt die Ausbildung spezieller Strombrücken zur Überbrückung eines Luftzwischenraums von am Umfang der Schleifringanordnung angeordneten Gleitkontakthaltern. Die Teileanzahl der Gleitkontakthaltevorrichtung ist somit vergleichsweise gering gegenüber den bekannten Gleitkontakthaltevorrichtungen, was einen Herstellungs- und Wartungsaufwand erheblich reduziert. Auch ist eine Überdeckung einer kreiszylindrischen Umfangsfläche der Schleifringanordnung vergleichsweise gering, wodurch eine verbesserte Kühlung der Schleifringe ermöglicht wird.
  • Vorzugsweise eignet sich die Gleitkontakthaltevorrichtung auch zur Verbesserung von vorhandenen Kontaktiervorrichtungen. So ist es lediglich notwendig alte, in Reihenanordnungen individuell montierte Gleitkontakthalter zu demontieren und gegen eine Halteeinrichtung mit darin aufgenommenen Gleitkontakthaltern zu ersetzen, um eine Gleitkontakthaltevorrichtung insgesamt wartungsfreundlicher zu gestalten.
  • In einer Ausführungsform kann die Gleitkontakthaltevorrichtung zumindest zwei Halteeinrichtungen aufweisen. So können insgesamt vier Reihenanordnungen von Gleitkontakthaltern an einer Schleifringanord nung positioniert werden, wobei zwei Gleitkontakte einen Schleifring kontaktieren und dadurch eine besonders große Kontaktfläche zur Übertragung von Strömen bzw. eine erhöhte Betriebssicherheit erzielbar ist.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Halteeinrichtungen relativ zueinander in einem radialen Winkel β von beispielsweise 90° bezogen auf die Rotationsachse angeordnet sind. So wird einerseits eine gute Zugänglichkeit der Halteeinrichtungen gewährleistet und andererseits können, im Falle eines Austausches individuell angeordneter Gleitkontakthalter gegen in den Halteeinrichtungen gehalterte Gleitkontakthalter, bereits vorhandene Zuleitungen zum Anschluss der Gleitkontakthaltevorrichtung genutzt werden.
  • In einer Ausführungsform kann eine Halteeinrichtung jeweils eine erste und eine zweite Reihenanordnung ausbilden. Die Gleitkontakthalter der Reihenanordnungen können dann jeweils in axialer Richtung relativ zueinander versetzt angeordnet sein, derart, dass mit einer Halteeinrichtung sämtliche Schleifringe kontaktierbar sind.
  • In einer weiteren Ausführungsform kann eine Halteeinrichtung jeweils zwei erste oder zwei zweite Reihenanordnungen ausbilden. Die Gleitkontakthalter der beiden Reihenanordnungen sind dann ohne einen axialen Versatz relativ zueinander und auf einem jeweils gemeinsamen Umfangskreis orientiert. Auf eine Verwendung besonderer, einen Luftraum überbrückender Strombrücken für die Gleitkontakthaltevorrichtung kann somit verzichtet werden. Lediglich zwischen zwei benachbarten Gleitkontakthaltern kann bei Bedarf eine kurze Verbindungsleitung ausgebildet werden.
  • So kann an der Halteeinrichtung auch ein gemeinsamer Zuleitungsanschluss für Gleitkontakthalter einer Phase vorgesehen sein. Ein gemeinsamer Zuleitungsanschluss kann eine Demontage bzw. Montage einer Halteeinrichtung erheblich vereinfachen, da nur jeweils eine elektrische Verbindung für zwei Gleitkontakthalter demontiert bzw. montiert werden muss.
  • Um eine Betriebssicherheit der Gleitkontakthaltevorrichtung zu erhöhen und einen Funkenüberschlag durch beispielsweise abgelagerten, staubförmigen Gleitkontaktabrieb auf Gleitkontakthaltern oder elektrisch leitenden Komponenten der Gleitkontakthaltevorrichtung zu vermeiden, ist es besonders vorteilhaft, wenn die Halteeinrichtung in Einbaulage oberhalb der Rotationsachse angeordnet ist. Ein eventuell entstehender Gleitkontaktabrieb sowie sonstige Partikel oder Teile gelangen dann aufgrund ihrer Schwerkraft in einen Bereich unterhalb der Rotationsachse und können dort aufgefangen werden. Da unterhalb der Rotationsachse keine Halteeinrichtung vorgesehen ist, kann eine Verschmutzung derselben durch eine oberhalb angeordnete Halteeinrichtung, wie vorstehend beschrieben, wirkungsvoll vermieden werden.
  • Ist die Halteeinrichtung aus einem dielektrischen Material gebildet, kann auf eine zusätzliche, elektrische Isolierung der Gleitkontakthalter verzichtet werden, wodurch eine notwendige Teileanzahl weiter verringert wird. Das dielektrische Material kann hochstabil und mechanisch fest sein.
  • Dies ist ebenfalls der Fall, wenn die Halteeinrichtung einstückig ausgebildet ist. Die Halteeinrichtung kann dann beispielsweise aus einem Materialstück gefertigt sein.
  • Auch ist es vorteilhaft, wenn die Halteeinrichtung Gleitkontakthalteraufnahmen zur Aufnahme der Gleitkontakthalter ausbildet. So können standardisierte, im Wesentlichen gleichartige Gleitkontakthalter verwendet werden, die in entsprechend übereinstimmend ausgebildete Gleitkontakthalteraufnahmen eingesetzt oder mit diesen verbunden werden. Die Gleitkontakthalteraufnahmen können so ausgebildet sein, dass eine Form- und/oder kraftschlüssige Aufnahme der Gleitkontakthalter ermöglicht wird, ohne dass zusätzliche Befestigungselemente benötigt werden.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform können die Gleitkontakthalteraufnahmen der Halteeinrichtung als Durchgangsbohrung ausgebildet sein. Insbesondere Durchgangsbohrungen sind besonders einfach herstellbar, wobei dann die Gleitkontakthalter entsprechend zylindrisch ausgebildet sein können und einfach mittels einer Presspassung oder eines Gewindes in der Durchgangsbohrung fixiert werden können. Eine orthogonal zu der Rotationsachse der Schleifringe längsbewegliche Gleitkontakthalterung bzw. Ausrichtung der Gleitkontakte wird ermöglicht, wenn die Gleitkontakthalteraufnahmen der Halteeinrichtung so ausgebildet sind, dass eine Längsachse der Gleitkontakthalteraufnahmen die Rotationsachse schneidet. Dadurch kann ein gleichmäßiger Abrieb einer Gleitkontaktoberfläche gewährleistet werden.
  • Um die Herstellungskosten der Gleitkontakthaltevorrichtung weiter zu verringern, können die Gleitkontakthalter jeweils ein Gehäuse aufweisen, welches aus einem Hohlprofil gebildet ist. Hohlprofile sind kostengünstig erhältlich und können zur Herstellung eines Gleitkontakthalters auf eine gewünschte Länge einfach zugeschnitten werden, wobei innerhalb des Hohlprofils eine Gleitkontakte aufgenommen und entsprechend gelagert werden kann. Auch kann das Hohlprofil dann auch so mit der Haltevorrichtung verbunden sein, dass ein Gleitkontaktwechsel durch ein von oben zugängliches, offenes Ende des Hohlprofils ermöglicht wird. Eine Demontage des Gleitkontakthalters entfällt somit, da die Gleitkontakte einfach aus dem Gleitkontakthalter entnommen werden kann. Auch kann der Gleitkontakthalter dann vergleichsweise lang ausgebildet sein, was eine Verwendung von in ihrer Länge vergrößerten Gleitkontakten ermöglicht. So können höhere Standzeiten von Gleitkontakten erzielt werden, wodurch wiederum Wartungsintervalle vorteilhaft verlängert werden.
  • Ist das Gehäuse des Gleitkontakthalters elektrisch leitend, kann am Gehäuse ein Anschluss ausgebildet sein. So kann eine weitere Ausbildung eines oder mehrerer Anschlüsse zwischen dem Gleitkontakt und dem Gehäuse bzw. dem Gehäuse und einer Zuleitung entfallen. Der Gleitkontakt kann schon alleine durch eine Aufnahme in dem leitenden Gehäuse mit dem Gehäuse kontaktiert sein, sodass lediglich nur ein Anschluss einer Zuleitung am Gehäuse notwendig ist.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Halteeinrichtung eine Befestigungseinrichtung zur Befestigung der Halteeinrichtung an Trägerelementen der Kontaktiervorrichtung aufweist. Die Halteeinrichtung kann dann zusammen mit den Gleitkontakthaltern in einem Arbeitsschritt, durch Lösen der Befestigungseinrichtung von der Kontaktiervorrichtung getrennt werden und ist so besonders schnell austauschbar.
  • In einer Ausführungsform kann die Befestigungseinrichtung axial verlaufende Nuten in einer Oberfläche der Halteeinrichtung ausbilden, wobei in die Nuten die Trägerelemente der Kontaktiervorrichtung einsetzbar sein können. Das heißt die Nuten sind in ihrer Gestalt und Orientierung in Übereinstimmung mit den Trägerelementen der Kontaktiervorrichtung ausgebildet. Die Befestigungseinrichtung kann demnach eine formschlüssige Verbindung der Halteeinrichtung mit den Trägerelementen ermöglichen, zu deren Herstellung es keines besonderen Montageaufwands bedarf. Insbesondere wenn die Trägerelemente als zwei in axialer Richtung parallel orientierte Rundstäbe ausgebildet sind, können die Nuten beispielsweise U-förmig auf einer den Schleifringen zugewandten Unterseite der Halteeinrichtung ausgebildet sein.
  • Weiter kann die Befestigungseinrichtung Befestigungsbohrungen in der Halteeinrichtung ausbilden, die eine lösbare Fixierung der Halteeinrichtung an den Trägerelementen ermöglichen. Die Befestigungsbohrungen können zur Herstellung einer Stift-, Schraub-, Klemm- oder Rastverbindung mit den Trägerelementen dienen. Eine Montage und Demontage der Halteeinrichtung mit bzw. von den Trägerelementen ist so besonders einfach möglich.
  • In einer weiteren Ausführungsform kann die Halteeinrichtung eine Einstelleinrichtung aufweisen, mittels der eine axiale Position der Gleitkontakte relativ zu den Schleifringen einstellbar ist. Eine Einstelleinrichtung kann beispielsweise durch einen verschieblichen Anschlag oder eine einfache, an einer Stirnseite der Halteeinrichtung angeordnete Schraube ausgebildet werden, wobei die Einstelleinrichtung dann eine einfache Justage der Gleitkontaktpositionen ermöglicht. Auch kann eine Gleitkontakthaltevorrichtung mit zwei Halteeinrichtungen ausgebildet werden, bei der die Halteeinrichtungen identisch ausgebildet sind. Ein notwendiger Versatz von Reihenanordnungen von Gleitkontakthaltern kann dann durch unterschiedliche Einstellungen der jeweiligen Einstelleinrichtungen der Halteeinrichtung realisiert werden.
  • Um eine Bildung von Kriechströmen zwischen Gleitkontakthaltern wirkungsvoll zu verhindern, kann die Halteeinrichtung auf einer Oberfläche zwischen Gleitkontakthaltern verlaufende Nuten aufweisen.
  • Im Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert.
  • Es zeigen:
  • 1 eine Kontaktiervorrichtung zusammen mit einem Rotor mit einer Ausführungsform einer Gleitkontakthaltevorrichtung in einer perspektivischen Darstellung;
  • 2 die Kontaktiervorrichtung mit dem Rotor und der Gleitkontakthaltevorrichtung aus 1 in einer Vorderansicht;
  • 3 die Kontaktiervorrichtung mit dem Rotor und der Gleitkontakthaltevorrichtung in einer Querschnittansicht entlang einer Linie III-III aus 2;
  • 4 die Kontaktiervorrichtung mit dem Rotor und der Gleitkontakthaltevorrichtung aus 1 in einer Seitenansicht;
  • 5 eine Teilschnittansicht entlang einer Linie V-V aus 4;
  • 6 eine Teilschnittansicht entlang einer Linie VI-VI aus 4;
  • 7 eine Querschnittansicht einer Halteeinrichtung der Gleitkontakthaltevorrichtung entlang einer Linie VII-VII aus 9;
  • 8 eine Längsschnittansicht der Halteeinrichtung der Gleitkontakthaltevorrichtung entlang einer Linie VIII-VIII aus 9;
  • 9 eine Draufsicht der Halteeinrichtung der Gleitkontakthaltevorrichtung.
  • Eine Zusammenschau der 1 bis 6 zeigt eine Kontaktiervorrichtung 10 für einen Rotor 11 zusammen mit einer Gleitkontakthaltevorrichtung 12 der Kontaktiervorrichtung 10 in verschiedenen Ansichten und Schnitten. Die Kontaktiervorrichtung 10 umfasst die Gleitkontakthaltevorrichtung 12, wobei hier unwesentliche Teile der Kontaktiervorrichtung 10 nur vereinfacht dargestellt sind. Auch der Rotor 11 ist hier zu einer besseren Veranschaulichung vereinfacht dargestellt, wobei der Rotor 11 in einer Verwendungskonfiguration eine hier nicht gezeigte Welle umgibt, die zusammen mit dem Rotor 11 eine gemeinsame Rotationsachse 13 aufweist. Auf einem Rotationskörper 14 des Rotors 11 ist eine Schleifringanordnung 15 ausgebildet, welche eine Mehrzahl elektrisch voneinander getrennter Schleifringe 16 und 17 aufweist. Die Schleifringe 16 sind vergleichsweise schmal und die Schleifringe 17 breit ausgebildet, wobei die Schleifringe 16 zur Übertragung geringerer elektrischer Leistungen und die Schleifringe 17 zur Übertragung höherer elektrischer Leistungen dienen. Zwischen den jeweiligen Schleifringen 16 bzw. 17 ist ein hier nicht näher dargstelltes dielektrisches Material angeordnet.
  • Die Kontaktiervorrichtung 10 weist unter anderem zwei scheibenförmige Trägerplatten 18 und 19 mit zwischen den Trägerplatten als Rundstab 20 ausgebildeten Trägerelementen und weitere, zur Stabilisierung und Befestigung dienende Stäbe 21 und 22 auf. Der Rotor 11 ist relativ zur Kontaktiervorrichtung 10 drehbar, wobei in einer hier nicht dargestellten Einbausituation, beispielsweise in einer Gondel einer Windkraftanlage, die Kontaktiervorrichtung 10 drehfest angeordnet ist.
  • Die Gleitkontakthaltevorrichtung 12 der Kontaktiervorrichtung 10 weist zwei Halteeinrichtungen 23 und 24, welche aus einem dielektrischen Kunststoffmaterial gebildet sind, auf. Die Halteeinrichtungen 23 und 24 sind jeweils mit einem ersten Satz Gleitkontakthalter 25 und einem zweiten Satz Gleitkontakthalter 26 bestückt. Die Gleitkontakthalter 25 dienen einer Kontaktierung der Schleifringe 16 und sind gegenüber den Gleitkontakthaltern 26, die einer Kontaktierung der Schleifringe 17 dienen, vergleichsweise klein ausgebildet. Die Gleitkontakthalter 25 und 26 sind zusammen in zwei zur Rotationsachse 13 parallelen, ersten Reihenanordnungen 27 an der Halteeinrichtung 23 und in zwei ebenfalls zur Rotationsachse 13 parallelen, zweiten Reihenanordnungen 28 an der Halteeinrichtung 24 angeordnet. Die Halteeinrichtungen 23 und 24 sind weiter in einer axialen Richtung zwischen den Trägerplatten 18 und 19 so angeordnet, dass einander benachbarte angeordnete Schleifringe 16 bzw. 17 abwechselnd von einem Gleitkontakt 29 bzw. 30, die hier nur schematisch dargestellt ist, der ersten Reihenanordnung 27 und einem Gleitkontakt 31 bzw. 32 der zweiten Reihenanordnung 28 kontaktiert wird. Das heißt die Reihenanordnungen 27 und 28 sind in axialer Richtung relativ zueinander versetzt angeordnet, so dass jede Reihenanordnung 27 bzw. 28 jeden zweiten Schleifring 16 bzw. 17 der Schleifringanordnung 15 kontaktiert.
  • Wie weiter der beispielhaften Darstellung der Halteeinrichtung 23 aus den 7 bis 9 zu entnehmen ist, weist die Halteeinrichtung 23 als Durchgangsbohrungen 33 und 34 ausgebildete Gleitkontakthalteraufnah men zur Aufnahme der Gleitkontakthalter 25 bzw. 26 auf. Längsachsen 35 und 36 der Gleitkontakthalter 25 bzw. 26 sind dabei in einem Winkel α relativ zu einer Oberfläche 37 der Halteeinrichtung 23 ausgebildet, so dass die Längsachsen 35 und 36 in einer Einbaulage die Rotationsachse 13 schneiden. Die Halteeinrichtungen 23 und 24 sind wiederum relativ zueinander in einem Winkel β, bezogen auf die Rotationsachse 13, von im Wesentlichen 90° angeordnet. Die Gleitkontakthalter 25 und 26 sind jeweils aus Hohlprofilen 38 bzw. 39 mit einem hier nicht näher dargestellten Innenvierkant zur Aufnahme einer der Gleitkontakte 29, 30, 31 bzw. 32 gebildet, wobei obere Enden 40 und 41 der Gleitkontakthalter 25 bzw. 26 mit einem hier nicht dargestellten Gewinde versehen und mit einer Schraubkappe 42 bzw. 43 verschlossen sind. Aufgrund der sich notwendigerweise ergebenden Abmessungen der Hohlprofile 38 und 39 sowie zwischen den Hohlprofilen 38 bzw. 39 einzuhaltenden Abständen zur Vermeidung eines Funkenüberschlages ist eine Kontaktierung benachbarter Schleifringe 16 bzw. 17 in einer einzigen Reihenanordnung nicht möglich. An den aus Messing bestehenden Hohlprofilen 38 und 39 ist jeweils ein Flachsteckverbinder 44 bzw. 45 stoffschlüssig befestigt. Wie am Beispiel der Gleitkontakthalter 26 gezeigt, dienen die Flachsteckverbinder 45 zur Verbindung der Hohlprofile 39 mittels eines Leiters 46, wobei ein weiterer Leiter 47 einen Schraubanschluss 48 kontaktiert. Die Schraubanschlüsse 48 dienen einer Verbindung der Gleitkontakthaltevorrichtung 12 mit hier nicht dargstellten Zuleitungen. Auf der Oberfläche 37 sind weiter Nuten 49 vorgesehen, die einer Vergrößerung eines Oberflächenabstandes zwischen den Gleitkontakthaltern 25 bzw. 26 und somit einer Vermeidung von unterwünschten Kriechströmen dienen sollen. Auf einer der Schleifringanordnung 15 zugewandten Oberfläche 50 der jeweiligen Halteeinrichtungen 23 bzw. 24 sind zwei parallel verlaufende Nuten 51 vorgesehen, die einer Aufnahme der Rundstäbe 20 und damit zur axial verschieblichen Montage der Halteeinrichtungen 23 bzw. 24 dienen. Eine Einstellung einer axialen Position der Halteeinrichtung 23 erfolgt mittels einer, in die Halteeinrichtung 23 eingesetzten Schraube 52, welche einen Anschlag ausbildet. Wie am Beispiels der Halteeinrichtung 23 zu erkennen ist, sind weiter Schrauben 53 in den Halteeinrichtungen 23 und 24 vorgesehen, die eine feste Fixierung der Halteeinrichtungen 23 bzw. 24 an den Rundstäben 20 durch Klemmen ermöglichen.
  • Für einen Gleitkontaktwechsel ist es lediglich notwendig die jeweiligen Schraubkappen 42 bzw. 43 von den Hohlprofilen 38 bzw. 39 zu entfernen und die Gleitkontakte 29, 30, 31 bzw. 32 zu entnehmen und gegen neue Gleitkontakte auszutauschen. Somit kann ein Gleitkontaktwechsel einfach in situ erfolgen, ohne dass umfangreichere Montagearbeiten notwendig wären. Auch ist es möglich den Gleitkontaktwechsel außerhalb eines Betriebsraumes der Kontaktiervorrichtung 10 vorzunehmen. Eine leichte Austauschbarkeit ist insbesondere dann sinnvoll, wenn ein Betriebsraum eine Gondel einer Windkraftanlage ist. Die Montagearbeiten sind dann auf kleinsten Raum bei gegebenenfalls ungünstigen Witterungsbedingungen durchzuführen. In diesem Fall wird die gesamten Gleitkontakthaltevorrichtung 12 durch Lösen der Schrauben 53 und der Schraubanschlüsse 48 von der Kontaktiervorrichtung 10 entfernt.

Claims (19)

  1. Gleitkontakthaltevorrichtung (12) für eine Kontaktiervorrichtung (10) eines Rotors (11), wobei der Rotor eine Mehrzahl von Schleifringen (16, 17) aufweist, wobei die Kontaktiervorrichtung zur Halterung der Gleitkontakthaltevorrichtung dient, und wobei ein elektrischer Kontakt zwischen den Schleifringen des Rotors und Gleitkontakten (29, 30, 31, 32) der Gleitkontakthaltevorrichtung herstellbar ist, wobei mittels der Gleitkontakthaltevorrichtung Gleitkontakthalter (25, 26) in einer ersten und einer zweiten Reihenanordnung (27; 28) parallel zu einer Rotationsachse (13) des Rotors angeordnet sind, und wobei einander angrenzend angeordnete Schleifringe abwechselnd von einem Gleitkontakt (29, 30) der ersten Reihenanordnung (27) und einem Gleitkontakt (31, 32) der zweiten Reihenanordnung (28) kontaktierbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitkontakthaltevorrichtung zumindest eine Halteeinrichtung (23, 24) zur Aufnahme von zumindest zwei Reihenanordnungen (27; 28) von Gleitkontakthaltern aufweist.
  2. Gleitkontakthaltevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitkontakthaltevorrichtung (12) zumindest zwei Halteeinrichtungen (23, 24) aufweist.
  3. Gleitkontakthaltevorrichtung nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtungen (23; 24) relativ zueinander in einem radialen Winkel β bezogen auf die Rotationsachse (13) angeordnet sind.
  4. Gleitkontakthaltevorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils eine Halteeinrichtung eine erste und eine zweite Reihenanordnung ausbildet.
  5. Gleitkontakthaltevorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils eine Halteeinrichtung (23, 24) zwei erste oder zwei zweite Reihenanordnungen (27; 28) ausbildet.
  6. Gleitkontakthaltevorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass an der Halteeinrichtung (23; 24) ein gemeinsamer Zuleitungsanschluss (52) für Gleitkontakthalter (25; 26) einer Phase vorgesehen ist.
  7. Gleitkontakthaltevorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (23, 24) in Einbaulage oberhalb der Rotationsachse (13) angeordnet ist.
  8. Gleitkontakthaltevorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (23, 24) aus einem dielektrischen Material gebildet ist.
  9. Gleitkontakthaltevorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (23, 24) einstückig ausgebildet ist.
  10. Gleitkontakthaltevorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (23, 24) Gleitkontakthalteraufnahmen zur Aufnahme der Gleitkontakthalter (25, 26) ausbildet.
  11. Gleitkontakthaltevorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitkontakthalteraufnahmen der Halteeinrichtung (23, 24) als Durchgangsbohrung (33, 34) ausgebildet sind.
  12. Gleitkontakthaltevorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitkontakthalteraufnahmen der Halteeinrichtung (23, 24) so ausgebildet sind, dass eine Längsachse (35, 36) der Gleitkontakthalteraufnahme die Rotationsachse (13) schneidet.
  13. Gleitkontakthaltevorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitkontakthalter (25, 26) ein Gehäuse aufweisen, welches aus einem Hohlprofil (38, 39) gebildet ist.
  14. Gleitkontakthaltevorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse elektrisch leitend ist und am Gehäuse ein Anschluss (44, 45) ausgebildet ist.
  15. Gleitkontakthaltevorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (23, 24) eine Befestigungseinrichtung zur Befestigung der Halteeinrichtung an Trägerelementen (20) der Kontaktiervorrichtung (10) aufweist.
  16. Gleitkontakthaltevorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungseinrichtung axial verlaufende Nuten (51) in einer Oberfläche (50) der Halteeinrichtung (23, 24) ausbildet, in die die Trägerelemente (20) der Kontaktiervorrichtung (10) einsetzbar sind.
  17. Gleitkontakthaltevorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungseinrichtung Befestigungsbohrungen in der Halteeinrichtung (23, 24) ausbildet, die eine lösbare Fixierung der Halteeinrichtung an den Trägerelementen (20) ermöglichen.
  18. Gleitkontakthaltevorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (23) eine Einstelleinrichtung (52) aufweist, mittels der eine axiale Position der Gleitkontakte (29, 30) relativ zu den Schleifringen (16, 17) einstellbar ist.
  19. Gleitkontakthaltevorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (23, 24) auf einer Oberfläche (37) zwischen Gleitkontakthaltern (25, 26) verlaufende Nuten (49) aufweist.
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