DE102008054100A1

DE102008054100A1 - Wind turbine, has locking devices for form-fit locking of rotor shaft at machine carrier, and safety device provided at locking devices for fixedly arranging movable locking bolt in closed condition with respect to machine carrier

Info

Publication number: DE102008054100A1
Application number: DE102008054100A
Authority: DE
Inventors: Martin Seitz-Meyer
Original assignee: Suzlon Energy GmbH
Current assignee: Suzlon Energy GmbH
Priority date: 2008-10-31
Filing date: 2008-10-31
Publication date: 2010-05-06

Abstract

The turbine has a rotor shaft (5) rotatably arranged at a machine carrier (3), and locking devices (1, 1') for form-fit locking of the rotor shaft at the machine carrier. A movable locking bolt is provided with a locking disk (12) in a geometrically foldable manner to produce a closed condition of the locking devices. A safety device having a safety pin is provided at the locking devices for fixedly arranging the movable locking bolt in the closed condition with respect to the machine carrier, where the safety device has a safety unit that is fixed with respect to the machine carrier. An independent claim is also included for a method of locking a rotor shaft of a wind turbine.

Description

Die Erfindung betrifft eine Windturbine mit einer drehbar an einem Maschinenträger vorgesehenen Rotorwelle. Um die Rotorwelle mit einem daran befestigbaren Rotor formschlüssig an dem Maschinenträger der Windturbine arretieren zu können, umfasst die Windturbine eine Arretierungsvorrichtung. Dabei ist ein erstes, bewegbares Verriegelungselement mit einem zweiten Verriegelungselement derart geometrisch verschränkbar vorgesehen, dass damit ein geschlossener Zustand der Arretierungsvorrichtung erreicht werden kann. Solche Arretierungsvorrichtungen sind deshalb notwendig, da während Wartungsarbeiten an der Windturbine der Rotor und der Triebstrang aus Sicherheitsgründen formschlüssig festgestellt sein müssen. Dazu wird meist ein am Maschinenträger verschiebbar gelagerter Verriegelungsbolzen in eine Aufnahme einer mit der Rotorwelle drehfest verbundenen Arretierungsscheibe eingeschoben. Dadurch werden der Rotor und die Rotorwelle drehfest mit dem Maschinenträger der Windturbine verbunden.The The invention relates to a wind turbine with a rotatable on a machine carrier provided rotor shaft. To the rotor shaft with an attachable thereto Rotor form-fitting on the machine carrier of the To be able to lock the wind turbine includes the wind turbine a locking device. Here is a first, movable locking element geometrically entangled with a second locking element provided that thus a closed state of the locking device can be achieved. Such locking devices are therefore necessary because during maintenance work on the wind turbine the rotor and the driveline for safety reasons positively detected have to be. This is usually a on the machine frame slidably mounted locking bolt in a receptacle of a inserted with the rotor shaft rotatably connected Arretierungsscheibe. As a result, the rotor and the rotor shaft are rotationally fixed to the machine carrier connected to the wind turbine.

Die DE 10 2004 013 624 A1 offenbart eine derartige Vorrichtung, wobei ein Verriegelungsbolzen in Aufnahmen einer Arretierungsscheibe eingeschoben werden kann. Dies wird automatisch bewältigt, wenn der Verriegelungsbolzen und die Aufnahmen der Arretierungsscheibe miteinander fluchten. Bei einer Ausführung gemäß der im Stand der Technik offenbarten Lehre kann sich dabei das Problem ergeben, dass die Arretierungsvorrichtung nicht dauerhaft geschlossen bleibt. Denn die Rotorachse von Windturbinen mit horizontaler Drehachse ist meist leist – im Bereich von wenigen Grad – geneigt ausgeführt. Weiterhin ist ein Maschinenhaus einer Windturbine auf Grund seiner hohen Position auf einem Turm und wegen des Betriebs unbestimmten Bewegungen, Schwankungen und Vibrationen ausgesetzt. Die Neigung der Achse und/oder die Bewegungen des Maschinenhauses können dazu führen, dass der Verriegelungsbolzen selbständig aus der geschlossenen und arretierenden Position aus der Aufnahme der Arretierungsvorrichtung heraus gleitet.The DE 10 2004 013 624 A1 discloses such a device, wherein a locking bolt can be inserted into receptacles of a locking disc. This is handled automatically when the locking pin and the recordings of the locking disc are aligned. In an embodiment according to the teaching disclosed in the prior art, the problem may arise that the locking device does not remain permanently closed. Because the rotor axis of wind turbines with a horizontal axis of rotation is usually designed - in the range of a few degrees - inclined. Furthermore, due to its high position on a tower and because of its operation, a turbine house of a wind turbine is exposed to indefinite movements, fluctuations and vibrations. The inclination of the axis and / or the movements of the machine house can cause the locking bolt to slide out of the closed and locked position from the receptacle of the locking device.

Dieses Versagen der Arretierungsvorrichtung führt im ungünstigen Fall zu einer sofortigen Rotation der Rotorwelle und des Rotors. Im Wartungsfall kann dies für das Wartungspersonal eine Gefahr für Leib und Leben darstellen. Auch eine still gesetzte Windturbine kann in einem solchen Fall erheblich beschädigt oder ganz zerstört werden.This Failure of the locking device leads in unfavorable Fall to an immediate rotation of the rotor shaft and the rotor. In case of maintenance, this can be a maintenance personnel Pose danger to life and limb. Also a quiet wind turbine can be damaged or completely damaged in such a case be destroyed.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Windturbine mit einer Arretierungsvorrichtung anzugeben, welche unter anderem die Nachteile des Stands der Technik vermeidet. Insbesondere soll dabei eine Arretierungsvorrichtung dargestellt werden, welche „fail safe” ausgeführt ist. Weiterhin ist ein vorteilhaftes Verfahren zum Betrieb einer Windturbine mit einer Arretierungsvorrichtung anzugeben.It It is an object of the invention to provide an improved wind turbine specify a locking device, which inter alia the Disadvantages of the prior art avoids. In particular, it should be there a locking device are shown which "fail safe "is executed. Furthermore, an advantageous Method for operating a wind turbine with a locking device specify.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Hauptanspruchs 1 gelöst, indem an der Arretierungsvorrichtung eine Sicherungsvorrichtung mit einem Sicherungselement vorgesehen ist. Dieses Sicherungselement dient dazu, das bewegbare Verriegelungselement der Arretierungsvorrichtung bezüglich des Maschinenträgers festgelegen zu können. Diese Festlegung kann für jede beliebige Position des Verriegelungselements erfolgen.The Task is according to the invention with the features of the main claim 1, by acting on the locking device a securing device provided with a securing element is. This securing element serves to the movable locking element the locking device with respect to the machine carrier to be able to determine. This determination may be for take any position of the locking element.

Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn das Verriegelungselement in geschlossener oder geöffneter Position mittels der Sicherungsvorrichtung festgelegt werden kann. Die Sicherung des Verriegelungselements in geöffneter Position macht es unmöglich, dass das Verriegelungselement bei rotierendem Rotor ungewollt aus Position gleitet und mit dem zweiten Verriegelungselement in Wirkeingriff geht, wodurch Zerstörungen an der Windturbine hervorgerufen werden würden. Mit der Festlegung in der geschlossenen Position wird ein unerwünschtes Öffnen der Arretierungsvorrichtung effektiv verhindert. Hinsichtlich der Begrifflichkeit der „Festlegung” des Verriegelungselements mittels des Sicherungselements sei festzustellen, dass hierbei nicht die geometrische Festlegung des Verriegelungselements, sondern die Festlegung innerhalb der Funktionalität der Arretierungsvorrichtung zu verstehen ist. Das heißt, solange das Verriegelungselement sich in geschlossener Position befindet und somit die Arretierungsvorrichtung hinsichtlich der Funktionalität als geschlossen angesehen werden kann, gilt das Verriegelungselement als festgelegt. Unter den Hauptanspruch fällt es folglich auch, wenn für das das Verriegelungselement im geschlossenen Zustand ein restlicher Bewegungsspielraum bleibt, wodurch jedoch die Funktionalität der Arretierungsvorrichtung nicht beeinträchtigt wird. Analog gilt dies für die geöffnete Position.Especially However, it is advantageous if the locking element in closed or opened position by means of the securing device can be determined. The securing of the locking element in the open position makes it impossible for that the locking element with rotating rotor unintentionally out of position slides and with the second locking element in operative engagement goes, causing damage to the wind turbine would become. With the determination in the closed Position becomes an undesirable opening of the locking device effectively prevented. Regarding the terminology of the "definition" of the Locking element is to be determined by means of the securing element, that here is not the geometric definition of the locking element, but the definition within the functionality of the Arretierungsvorrichtung to understand. That is, as long as that Locking element is in the closed position and thus the locking device in terms of functionality can be considered closed, the locking element applies as established. Consequently, the main claim also falls if for the locking element in the closed Condition remains a residual range of motion, which, however does not affect the functionality of the locking device becomes. The same applies to the open position.

Eine sinnvolle Ausgestaltung der Erfindung lehrt, dass die Festlegung des bewegbaren Verriegelungselements mittels des Sicherungselements formschlüssig und/oder reibschlüssig erfolgen kann. Auf diese Weise wird ein wiederholbares, beliebiges Öffnen und Schließen der Arretierungsvorrichtung erreicht. Die hier voran stehende Erfindung umfasst nicht Arretierungsvorrichtungen für Windturbinen mit einem elektrisch verschiebbaren Verriegelungsbolzen, welcher mittels eines Elektromotors über ein selbsthemmendes Getriebe betätigt wird.A Meaningful embodiment of the invention teaches that the definition the movable locking member by means of the securing element positively and / or frictionally can. This will produce a repeatable, random opening and closing the locking device achieved. The The invention above does not include locking devices for wind turbines with an electrically displaceable locking bolt, which by means of an electric motor via a self-locking Transmission is actuated.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst die Sicherungsvorrichtung in vorteilhafter Weise ein unter Vorspannung stehendes und verschiebbares Sicherungselement. Das Sicherungselement schränkt die Bewegungsmöglichkeit des Verriegelungselements innerhalb der Funktionalität der Arretierungsvorrichtung ein. Das Sicherungselement hindert das Verriegelungselement am Herausgleiten aus dem geschlossenen Zustand durch eine geometrische bzw. formschlüssige und/oder reibschlüssige Weise. Durch die Vorspannung wird sichergestellt, dass das Sicherungselement stets die Position des Verriegelungselements sicherstellt.In an advantageous embodiment of the invention, the securing device advantageously comprises a prestressed and displaceable securing element. The securing element limits the possibility of movement of the locking element within the Funktiona lity of the locking device. The securing element prevents the locking element from sliding out of the closed state by a geometric or positive and / or frictional engagement. The bias ensures that the fuse element always ensures the position of the locking element.

In günstiger Weise kann die Sicherungsvorrichtung derart ausgeprägt sein, dass das Sicherungselement mittels einer Verschiebung des bewegbaren Verriegelungselements entgegen der Vorspannung verschiebbar ist. Somit wird eine Funktionsmechanismus ähnlich einer Schnappvorrichtung geschaffen: Das Sicherungselement greift (schnappt) in eine Hinterschneidung des Verriegelungselements ein und verhindert so, dass sich dieses selbstständig unter Einwirkung von Störkräften (Schwerkraft, Vibrationen, etc.) aus der geschlossenen Position bewegt. Wenn die Arretierungsvorrichtung geöffnet werden soll, so wird eine Betätigungskraft auf das Verriegelungselement in Öffnungsrichtung ausgeübt.In Conveniently, the securing device can be so pronounced be that the securing element by means of a displacement of the movable locking element against the bias displaced is. Thus, a functional mechanism becomes similar to one Snap device created: The security element engages (snaps) in an undercut of the locking element and prevents so that this independently under the influence of Disturbing forces (gravity, vibrations, etc.) the closed position moves. When the locking device is to be opened, so is an actuating force exerted on the locking element in the opening direction.

Dadurch wird das Verriegelungselement gegen das Sicherungselement gepresst und verschiebt dieses vorzugsweise über eine Gleitschräge entgegen der Federkraft.Thereby the locking element is pressed against the securing element and preferably displaces this via a sliding bevel against the spring force.

Vorteilhaft ist es, eine hydraulische oder pneumatische Betätigungsvorrichtung und/oder Sensormittel zum Erfassen der Position des Verriegelungselements vorzusehen.Advantageous it is a hydraulic or pneumatic actuator and / or sensor means for detecting the position of the locking element provided.

Die Vorspannkraft des Sicherungselements ist derart hoch gewählt, dass das Sicherungselement ausschließlich bei aktivierter Betätigungsvorrichtung mittels einer Verschiebung des Verriegelungselements entgegen der Vorspannung verschiebbar ist. Die Sicherungsvorrichtung geht somit nicht bei geringen Störkräften, aber bei einer im Vergleich dazu höheren Betätigungskraft außer Wirkeingriff.The Preload force of the fuse element is selected so high that the fuse element is activated only when Actuating device by means of a displacement of the locking element is displaceable against the bias. The safety device is therefore not at low Störkräfte, but at a comparatively higher operating force except action.

Eine alternative Ausführungsform der Erfindung offenbart, dass die Sicherungsvorrichtung ein bezüglich des Maschinenträgers befestigbares Sicherungselement mit einem Anschlag umfasst. Solange das Sicherungselement sich in befestigtem Zustand befindet, wird eine übermäßige Verschiebung des bewegbaren Verriegelungselements formschlüssig verhindert. Dabei kann die Arretierungsvorrichtung ein Gehäuse umfassen, in welchem das bewegbare Verriegelungselement verschiebbar gelagert ist. Weiterhin kann das Sicherungselement als ein am Gehäuse befestigbarer Sicherungsstift ausgebildet sein. Dadurch wird eine einfache und günstige Lösung insbesondere zur Nachrüstung bestehender Anlagen realisiert.A alternative embodiment of the invention discloses that the securing device with respect to the machine carrier fastenable securing element comprising a stop. So long the fuse element is in a fastened state is an excessive displacement of the movable Locking element positively prevented. It can the locking device comprise a housing in which the movable locking element is slidably mounted. Farther For example, the fuse element may be fastened to the housing as a housing Be formed locking pin. This will be a simple and favorable solution, especially for retrofitting realized existing plants.

Günstiger Weise kann der Sicherungsstift einen kurzen Schaft mit einem ersten Gewinde und einen langen Schaft mit einem zweiten Gewinde aufweisen. Der kurze Schaft dient dabei dazu, den Sicherungsstift im Normalbetrieb der Windturbine wieder auffindbar und einfach an der Arretierungsvorrichtung zu lagern.better Way, the locking pin can be a short shaft with a first Thread and a long shaft having a second thread. The short shaft serves to the locking pin in normal operation The wind turbine can be found again and easily on the locking device to store.

Im Rahmen dieser Erfindung wird ein Verfahren zum Arretieren einer Rotorwelle bzw. des Rotors einer Windturbine offenbart. Diese Windturbine umfasst eine Arretierungsvorrichtung zur formschlüssigen Arretierung der Rotorwelle bzw. des Rotors an dem Maschinenträger, wobei ein Sicherungsstift an einem Gehäuse einer Sicherungsvorrichtung befestigbar ist. Der Sicherungsstift verhindert in befestigten Zustand eine übermäßige Verschiebung eines bewegbaren Verriegelungselements der Arretierungsvorrichtung. Das Verfahren umfasst im Wesentlichen ein Verschieben des ersten, bewegbaren Verriegelungselement bis zu einer geometrischen Verschränkung mit dem zweiten Verriegelungselement, um einen geschlossenen Zustand der Arretierungsvorrichtung herzustellen, und ein Einbringen des Sicherungsstifts in das Gehäuse und Befestigung daran.in the Under this invention, a method for locking a Rotor shaft or the rotor of a wind turbine disclosed. This wind turbine includes a locking device for positive locking Locking the rotor shaft or the rotor to the machine carrier, wherein a locking pin on a housing of a securing device is fastened. The locking pin prevents in the fastened state an excessive displacement of a movable Locking element of the locking device. The procedure essentially comprises a displacement of the first, movable locking element up to a geometric entanglement with the second Locking element to a closed state of the locking device manufacture, and an introduction of the locking pin in the housing and attachment to it.

Dieses Verfahren umfasst weiterhin, dass eine Betätigungsvorrichtung aktiviert wird, um das bewegbare Verriegelungselement zu verschieben. Weiterhin kann nach dem Einbringen des Sicherungsstifts die Betätigungsvorrichtung desaktiviert werden. Die aufgeführten Schritte des Verfahrens sind nicht abschließend zu interpretieren. Vielmehr können sinnvolle zusätzliche Verfahrensmerkmale das erfindungsgemäße Verfahren noch erweitern und verbessern.This Method further comprises that an actuating device is activated to move the movable locking element. Farther can after the introduction of the locking pin, the actuator be deactivated. The listed steps of the method are not to interpret conclusively. Rather, you can meaningful additional process features the inventive Expand procedures and improve.

Weiter Einzelheiten der Erfindung gehen aus den Zeichnungen anhand der Beschreibung hervor.Further Details of the invention will be apparent from the drawings with reference to the Description forth.

In den Zeichnungen zeigtIn the drawings shows

1a) eine perspektivische Sicht auf eine Unterseite einer ersten Ausführungsform eines Maschinenträgers einer Windturbine, 1a ) is a perspective view of an underside of a first embodiment of a machine carrier of a wind turbine,

1b) eine weitere Ansicht auf den Maschinenträger gemäß 1a), 1b ) a further view of the machine frame according to 1a )

2a) einen Schnitt durch eine erste Ausführungsform einer Arretierungsvorrichtung, 2a ) a section through a first embodiment of a locking device,

2b) einen Schnitt durch eine Sicherungsvorrichtung aus 2a), 2 B ) a section through a securing device 2a )

3a) eine perspektivische Schnittansicht durch eine zweite Ausführungsform einer Arretierungsvorrichtung, 3a ) is a perspective sectional view through a second embodiment of a locking device,

3b) einen Ausschnitt durch die Arretierungsvorrichtung nach 3a), und 3b ) a section through the locking device according to 3a ), and

4 eine weitere Ausführungsform eines Sicherungsstifts für eine Arretierungsvorrichtung gemäß 3. 4 a further embodiment of a locking pin for a locking device according to 3 ,

In den 1 ist eine Arretierungsvorrichtung 1, 1' einer hier nicht vollständig dargestellten Windturbine gezeigt. Exemplarisch sei in diesem Zusammenhang auf die EP 1 291 521 A1 verwiesen, in der eine Windturbine wie beschrieben offenbart wird, so dass im Kontext dieser Anmeldung keine eigene Darstellung einer Windturbine erforderlich sei. Die Erfindung kann auch in anderen Bauformen von Windturbinen verwendet werden. Die Arretierungsvorrichtung 1, 1' wirkt zwischen einem Triebstrang 2 und einem Maschinenträger 3 der Windturbine. Ein Maschinenhaus umfasst den Maschinenträger 3 und ist mittels eines nicht dargestellten Azimutlagers drehbar auf dem nicht dargestellten Turm gelagert. Öffnungen 4 im Maschinenträger 3 dienen dazu, Azimutantriebe aufzunehmen, die im Zusammenwirken mit einem drehfesten Zahnkranz des Azimutlagers die Windnachführung des Maschinenhauses 3 darstellen.In the 1 is a locking device 1 . 1' a wind turbine not fully shown here. As an example in this context, the EP 1 291 521 A1 in which a wind turbine is disclosed as described, so that no separate representation of a wind turbine is required in the context of this application. The invention can also be used in other types of wind turbines. The locking device 1 . 1' acts between a drive train 2 and a machine carrier 3 the wind turbine. A machine house includes the machine carrier 3 and is rotatably mounted on the tower, not shown, by means of an azimuth bearing, not shown. openings 4 in the machine carrier 3 serve to accommodate azimuth drives, which in conjunction with a non-rotatable ring gear of the azimuth bearing, the wind tracking of the machine house 3 represent.

In 1 sind die wesentlichen Teile des Triebstrangs 2 ohne den Rotor dargestellt, wobei eine Rotorwelle 5 über ein Rotorlager 9 und über ein Getriebe 10 drehbar um eine Drehachse 6 auf dem Maschinenträger 3 gelagert ist. Das Getriebe 10 dient dazu, die eingehende Drehbewegung 7 der Rotorwelle 5, welche eine niedrige Drehzahl und ein hohes Moment aufweist, in eine ausgehende Drehbewegung mit einem niedrigeren Moment und mit höherer Drehzahl umzuwandeln. Diese kann über eine schnelle Abtriebswelle 11 an einen hier nicht dargestellten Generator zur Stromgewinnung weitergeleitet werden. Dadurch bedingt fungiert das Getriebe 10 als Drehmomentabstützung für die Rotorwelle 5, wobei das Gehäuse des Getriebes 10 sich über nicht dargestellte Lagerblöcke auf dem Maschinenträger 3 abstützt. Die Erfindung bezieht sich ebenso auf Windturbinen ohne Getriebe, welche eine andere Ausbildung eines Triebstrangs zeigen.In 1 are the essential parts of the powertrain 2 shown without the rotor, wherein a rotor shaft 5 via a rotor bearing 9 and about a gearbox 10 rotatable about an axis of rotation 6 on the machine carrier 3 is stored. The gear 10 serves to the incoming rotary motion 7 the rotor shaft 5 , which has a low speed and a high torque to convert into an outgoing rotary motion with a lower torque and higher speed. This can have a fast output shaft 11 be forwarded to a generator not shown here for generating electricity. As a result, the transmission acts 10 as torque support for the rotor shaft 5 , where the housing of the transmission 10 not shown bearing blocks on the machine frame 3 supported. The invention also relates to wind turbines without gears, which show a different design of a drive train.

An der Rotorwelle 5 ist ein Wellenflansch 8 vorgesehen, an welchem die Rotornabe des hier nicht dargestellten Rotors mittels einer Vielzahl von Schrauben befestigbar ist. Direkt an den Wellenflansch 8 schließt ein Verriegelungselement 12 an, welches hier als eine mit der Rotorwelle 5 drehfest verbundene Arretierungsscheibe 12 ausgebildet ist. Die Arretierungsscheibe 12 weist eine Vielzahl von axial verlaufenden Aufnahmen 13 auf, und ist – einem einfachen Austausch geschuldet – zweigeteilt ausgeführt.At the rotor shaft 5 is a shaft flange 8th provided on which the rotor hub of the rotor, not shown here, can be fastened by means of a plurality of screws. Directly to the shaft flange 8th closes a locking element 12 which is here as one with the rotor shaft 5 rotatably connected Arretierungsscheibe 12 is trained. The locking disc 12 has a plurality of axially extending receptacles 13 on, and is - due to a simple exchange - carried out in two parts.

In 2 und 3 ist der wesentliche Teil der Arretierungsvorrichtung 1, 1' im Schnitt dargestellt. Neben der Arretierungsscheibe 12 mit den Aufnahmen 13 umfasst die Arretierungsvorrichtungen 1, 1' ein weiteres, bewegbares Verriegelungselement 14. Dieses ist als Verriegelungsbolzen 14 ausgebildet, der axial verschiebbar in einem Gehäuse 19 am Maschinenträger 2 gelagert ist. Wenn der Rotor bzw. eine Aufnahme 13 der Arretierungsscheibe 12 mit dem Verriegelungsbolzen 14 fluchtet, so kann dieser entlang der Achse 11 aus dem Gehäuse 19 herausbewegt werden und in die Aufnahme 13 eingreifen. In diesem verriegelten, geschlossenen Zustand L der Arretierungsvorrichtung 1, 1' werden zum Teil erhebliche Kräfte über den Verriegelungsbolzen 14 und über das Gehäuse 19 in den Maschinenträger 3 eingeleitet, beispielsweise verursacht durch Windböen. Deshalb ist am Maschinenträger 3 im Bereich des Gehäuses 19 eine Verstärkung 18 vorgesehen. Um den Verriegelungsbolzen 14 zu betätigen ist eine hydraulische Betätigungsvorrichtung 16 vorgesehen. Weiterhin kann ein Sensor 40 zum Erfassen der Position des Verriegelungsbolzens 14 verwendet werden.In 2 and 3 is the essential part of the locking device 1 . 1' shown in section. Next to the locking disc 12 with the recordings 13 includes the locking devices 1 . 1' another, movable locking element 14 , This is as a locking bolt 14 formed, the axially displaceable in a housing 19 on the machine carrier 2 is stored. If the rotor or a recording 13 the locking disc 12 with the locking bolt 14 Aligns, so this can along the axis 11 out of the case 19 be moved out and into the receptacle 13 intervention. In this locked, closed state L of the locking device 1 . 1' are sometimes considerable forces on the locking bolt 14 and over the case 19 in the machine carrier 3 initiated, for example caused by gusts of wind. That's why it's on the machine carrier 3 in the area of the housing 19 a reinforcement 18 intended. To the locking bolt 14 to operate is a hydraulic actuator 16 intended. Furthermore, a sensor 40 for detecting the position of the locking bolt 14 be used.

In 2 wird eine Arretierungsvorrichtung 1 in einer ersten Ausführungsform im Detail in geschlossener Position L und anhand der Strichlinie in geöffneter Position O gezeigt. Hierbei ist in dem Gehäuse 19 der Arretierungsvorrichtung 1 eine Sicherungsvorrichtung 20 angebracht, die einen Schnappverschluss für den Arretierungsbolzen 14 darstellt. Die Sicherungsvorrichtung 20 umfasst eine Buchse 22 mit einem Gewinde 23, in welcher ein als Sicherungspin 21 ausgebildetes Sicherungselement 21 entlang einer Achse 24 verschiebbar vorgesehen ist. An einem Ende des Sicherungspins 21 ist ein Konus 25 angeordnet, der die Buchse 22 leicht überragt. Auf den Sicherungspin 21 wirkt eine Vorspannkraft F einer Feder 29, die sich gegenüber dem Schraubdeckel 26 der Sicherungsvorrichtung 20 abstützt.In 2 becomes a locking device 1 in a first embodiment in detail in the closed position L and shown by the dashed line in the open position O. Here is in the case 19 the locking device 1 a security device 20 attached, which is a snap lock for the locking pin 14 represents. The safety device 20 includes a socket 22 with a thread 23 in which one as a security pin 21 trained fuse element 21 along an axis 24 slidably provided. At one end of the security pin 21 is a cone 25 arranged the socket 22 slightly surmounted. On the safety pin 21 acts a biasing force F of a spring 29 , facing the screw cap 26 the security device 20 supported.

Die Funktion dieser Sicherungsvorrichtung 20 sei im Folgenden dargestellt: Wenn der Verriegelungsbolzen 14 sich gemäß der Bewegungsachse 11 aus der geöffneten, nicht arretierenden Position O, dargestellt durch die gestrichelte Linie, in die geschlossenen Position L bewegt, so ist der Konus 25 des Sicherungspins 21 durch den Verriegelungsbolzen 14 fast vollständig in die Buchse 22 verschoben. Erreicht der Verriegelungsbolzen 14 die geschlossene Position L, so überstreicht eine Hinterschneidung 15 des Verriegelungsbolzens 14 die Sicherungsvorrichtung 20. Dadurch kann sich der Sicherungspin 21 gemäß der Vorspannung F bewegen und greift (schnappt) in die Hinterschneidung 15 des Verriegelungsbolzens 14 ein und verhindert so, dass sich dieser selbstständig unter Einwirkung von Störkräften (Schwerkraft, Vibrationen, etc.) aus der geschlossenen Position L bewegt. Wenn die Arretierungsvorrichtung 1 geöffnet werden soll, so übt die Betätigungsvorrichtung 16 eine Betätigungskraft auf den Verriegelungsbolzen 14 in Öffnungsrichtung 39 aus. Dies bewirkt, dass der Verriegelungsbolzen 14 gegen den Konus 25 des Sicherungspins 21 bewegt wird. Die Bewegung des Verriegelungsbolzens 14 im Zusammenwirken mit der Gleitschräge des Konus' 25 verursacht eine Verschiebung des Sicherungspins 21 entgegen der Federkraft F entlang der Achse 24. Die Sicherungsvorrichtung 20 ist dann außer Eingriff. Die Federkraft F der Feder ist derart dimensioniert, dass sich der Schnappmechanismus der Sicherungsvorrichtung 20 ausschließlich bei aktivierter Betätigungsvorrichtung öffnet, nicht aber bei geringeren Störkräften.The function of this safety device 20 is shown below: When the locking bolt 14 according to the axis of motion 11 from the open, non-locking position O, represented by the dashed line, moves to the closed position L, so is the cone 25 the backup pin 21 through the locking bolt 14 almost completely into the socket 22 postponed. Reached the locking bolt 14 the closed position L, so covers an undercut 15 of the locking bolt 14 the security device 20 , This may cause the fuse pin 21 moving according to the bias F and engages (snaps) in the undercut 15 of the locking bolt 14 prevents it from automatically moving under the influence of disturbing forces (gravity, vibrations, etc.) from the closed position L. When the locking device 1 should be opened so exercises the actuator 16 an actuating force on the locking bolt 14 in the opening direction 39 out. This causes the locking bolt 14 against the cone 25 the backup pin 21 is moved. The movement of the locking bolt 14 in interaction with the sliding slope of the cone 25 causes a shift of the backup pin 21 against the spring force F along the axis 24 , The safety device 20 is then disengaged. The spring force F of the spring is dimensioned such that the snap mechanism of the securing device 20 opens only when the actuator is activated, but not at lower disturbance forces.

In 3 wird eine Arretierungsvorrichtung 1' in einer zweiten Ausführung angeführt. Die Sicherungsvorrichtung 30 umfasst ein als Sicherungsstift 31 ausgebildetes Sicherungselement 31 und eine Scheibe 37. Die Scheibe 37 ist dabei im Inneren des Gehäuses 19 fest mit dem Verriegelungsbolzen 14 verbunden und dient auch zur Führung der Kolbenstange 17 der hydraulischen Betätigungsvorrichtung 16 im Gehäuse 19. An einem axialen Ende des Gehäuses 19 durchgreift die Betätigungsvorrichtung 16 und die Kolbenstange 17 einen Gehäusedeckel 27. Der Sicherungsstift 31 kann durch eine Gewindebohrung 28 achsparallel zur Achse 11 in das Gehäuse 19 eingeführt und im Gehäusedeckel 27 fest über ein Gewinde 33 verschraubt werden.In 3 becomes a locking device 1' in a second embodiment. The safety device 30 includes one as a security pin 31 trained fuse element 31 and a slice 37 , The disc 37 is inside the case 19 firmly with the locking bolt 14 connected and also serves to guide the piston rod 17 the hydraulic actuator 16 in the case 19 , At one axial end of the housing 19 passes through the actuator 16 and the piston rod 17 a housing cover 27 , The locking pin 31 can through a threaded hole 28 paraxial to the axis 11 in the case 19 inserted and in the housing cover 27 firmly over a thread 33 be screwed.

Wenn der Rotor der Windenergieanlage still gesetzt werden soll, muss eine der Aufnahmen 13 der Arretierungsscheibe 12 in deckungsgleiche Position mit dem Verriegelungsbolzen 14 gebracht werden. Dann kann die Betätigungsvorrichtung 16 aktiviert werden, wodurch der Verriegelungsbolzen 14 entlang der Bewegungsachse 11 aus dem Gehäuse 19 geschoben wird bis er in die Aufnahme 13 eingreift und die Arretierungsvorrichtung 1' wirksam im Eingriff ist. Jetzt kann der Sicherungsstift 31 durch die Gewindebohrung 28 in das Gehäuse 19 geschoben und mit dem Gewinde 33 verschraubt werden. Der Sicherungsstift 31 dient so der Scheibe 37 als Anschlag 32, wodurch die Bewegung des Verrieglungsbolzens 14 in Öffnungsrichtung 39 begrenzt ist und ein Öffnen der Arretierungsvorrichtung 1' unmöglich gemacht wird. Auch wenn für den Verriegelungsbolzen 14 ein minimaler restlicher Bewegungsspielraum bleibt, so ist dieser hinsichtlich seiner Funktion des Arretierens als festgelegt anzusehen.If the rotor of the wind turbine is to be shut down, one of the shots must be taken 13 the locking disc 12 in congruent position with the locking bolt 14 to be brought. Then the actuator 16 be activated, causing the locking bolt 14 along the axis of motion 11 out of the case 19 is pushed until he is in the recording 13 engages and the locking device 1' is effectively engaged. Now the locking pin 31 through the threaded hole 28 in the case 19 pushed and with the thread 33 be screwed. The locking pin 31 serves as the disk 37 as a stop 32 , causing the movement of the locking bolt 14 in the opening direction 39 is limited and opening the locking device 1' is made impossible. Even if for the locking bolt 14 a minimal residual range of motion remains, so this is to be regarded as fixed in terms of its function of locking.

Eine alternative Ausführungsform für das Sicherungselement 31 als Sicherungsstift 31' mit zwei Gewinden 33, 34 zeigt weitere Vorteile. In 4 wird deutlich, dass der Sicherungsstift 31' gleich der Ausführung aus 3 einen langen Schaft 35 mit dem Anschlag 32 und dem Gewinde 33 umfasst. Weiterhin ist ein kurzer Schaft 36 mit einem weiteren Gewinde 34 und ohne Anschlag vorgesehen.An alternative embodiment for the fuse element 31 as a safety pin 31 ' with two threads 33 . 34 shows further advantages. In 4 it becomes clear that the security pin 31 ' equal to the execution 3 a long shaft 35 with the stop 32 and the thread 33 includes. Furthermore, a short shaft 36 with another thread 34 and provided without a stop.

Der lange Schaft 35 des Sicherungsstifts 31' dient dazu, den Verriegelungsbolzen 14 der Arretierungsvorrichtung 1', wie oben bereits beschrieben, über den Anschlag 32 zu blockieren. Um im den Sicherungsstift 31' während des Betriebes der Windturbine sicher lagern zu können, wird dieser mit dem kurzen Schaft 36 voran über das zweite Gewinde 34 in der Gewindebohrung 28 verschraubt. Damit ist der Gehäusedeckel 27 verschlossen, und wegen der reduzierten Länge des kurzen Schafts 36 ist der Verriegelungsbolzen 14 vollständig in die geöffnete Position O zurückziehbar.The long shaft 35 of the safety pin 31 ' serves to lock the locking pin 14 the locking device 1' , as already described above, over the stop 32 to block. To be in the locking pin 31 ' be stored safely during operation of the wind turbine, this is the short shaft 36 ahead over the second thread 34 in the threaded hole 28 screwed. This is the housing cover 27 closed, and because of the reduced length of the short shaft 36 is the locking bolt 14 fully retractable to the open position O

Um die Sicherheit für eine korrekte Anwendung zu erhöhen, weisen der kurze Schaft 36 und der lange Schaft 35 des Sicherungsstiftes 31' unterschiedliche Farben auf. Vorzugsweise ist der kurze Schaft 36 mit der Farbe Grün und der lange Schaft 35 mit der Farbe Rot versehen. Somit sieht der Anwender an dem sichtbaren Schaft sofort, ob die Arretierungsvorrichtung 1' sich in arretierter, geschlossener Position L (der rote, kurze Schaft 36 ist sichtbar) oder in unarretierter, offener Position O (der grüne, lange Schaft 35 ist sichtbar) befindet.To increase safety for proper use, have the short shaft 36 and the long shaft 35 of the security pin 31 ' different colors. Preferably, the short shaft 36 with the color green and the long shaft 35 provided with the color red. Thus, the user immediately sees on the visible shaft, whether the locking device 1' in locked, closed position L (the red, short shaft 36 is visible) or in unlocked, open position O (the green, long shaft 35 is visible) is located.

11: Arretierungsvorrichtunglocking device
1'1': Arretierungsvorrichtunglocking device
22: Triebstrangdrive train
33: Maschinenträgermachine support
44: Öffnungenopenings
55: Rotorwellerotor shaft
66: Drehachseaxis of rotation
77: Drehbewegungrotary motion
88th: Wellenflanschshaft flange
99: Rotorlagerrotor bearing
1010: Getriebetransmission
1111: Achseaxis
1212: Verriegelungselementlocking element
1212: Arretierungsscheibelocking disk
1313: AufnahmenRecordings
1414: Verriegelungselementlocking element
1414: Verriegelungsbolzenlocking bolt
1515: Hinterschneidungundercut
1616: Betätigungsvorrichtungactuator
1717: Kolbenstangepiston rod
1818: Verstärkungreinforcement
1919: Gehäusecasing
2020: Sicherungsvorrichtungsafety device
2121: Sicherungselementfuse element
2121: Sicherungspinsecurity lock
2222: BuchseRifle
2323: Gewindethread
2424: Achseaxis
2525: Konuscone
2626: Schraubdeckelscrew
2727: Gehäusedeckelhousing cover
2828: Gewindebohrungthreaded hole
2929: Federfeather
3030: Sicherungsvorrichtungsafety device
3131: Sicherungselementfuse element
3131: Sicherungsstiftsafety pin
31'31 ': Sicherungsstiftsafety pin
3232: Anschlagattack
3333: Gewindethread
3434: Gewindethread
3535: Schaftshaft
3636: Schaftshaft
3737: Scheibedisc
3838: Pfeilarrow
3939: Öffnungsrichtungopening direction
4040: Sensorsensor
FF: Vorspannkraftpreload force
LL: geschlossene Positionclosed position
OO: offene Positionopen position

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102004013624 A1 [0002]
- EP 1291521 A1 [0026]

Claims

Wind turbine with one on a machine carrier ( 3 ) rotatably provided rotor shaft ( 5 ), - with a locking device ( 1 . 1' ) for the positive locking of the rotor shaft ( 5 ) on the machine carrier ( 3 ), -, wherein, a first, movable locking element ( 14 ) with a second locking element ( 12 ) is provided geometrically verschränkbar to a closed state (L) of the locking device ( 1 . 1' ), characterized in that on the locking device ( 1 . 1' ) a security device ( 20 . 30 ) with a fuse element ( 21 . 31 . 31 ' ) is provided, by means of which the movable locking element ( 14 ) with regard to the machine carrier ( 3 ) is fixable arranged.

Wind turbine according to claim 1, characterized in that the movable locking element ( 14 ) in the closed state (L) can be fixed.

Wind turbine according to claim 1 or 2, characterized in that the movable locking element ( 14 ) by means of the securing element ( 21 . 31 . 31 ' ) is positively fixed and / or frictionally fixed.

Wind turbine according to claim 3, characterized in that the safety device ( 20 ) under a bias (F) standing and sliding fuse element ( 21 ).

Wind turbine according to claim 4, characterized in that the securing element ( 21 ) by means of a displacement of the movable locking element ( 14 ) is displaceable against the bias (F).

Wind turbine according to claim 3, characterized in that the safety device ( 30 ) with respect to the machine carrier ( 3 ) attachable securing element ( 31 . 31 ' ).

Wind turbine according to claim 6, characterized in that the securing element ( 31 . 31 ' ) in an attached state, an excessive displacement of the movable locking element (FIG. 14 ) prevented.

Wind turbine according to one or more of the preceding claims, characterized in that the locking device ( 1 . 1' ) a housing ( 19 ), in which the movable locking element ( 14 ) is slidably mounted.

Wind turbine according to claim 8, characterized in that the securing element ( 31 . 31 ' ) as one on the housing ( 19 ) attachable locking pin ( 31 . 31 ' ) with a stop ( 32 ) is trained.

Wind turbine according to claim 9, characterized in that the locking pin ( 31 ' ) a long shaft ( 35 ) with a first thread ( 33 ) and a short shaft ( 36 ) with a second thread ( 34 ) having.

Wind turbine according to one or more of the preceding claims, characterized in that the locking device ( 1 . 1' ) a hydraulic or pneumatic actuator ( 16 ).

Wind turbine according to claim 5 and 11, characterized in that the biasing force (F) is selected so high that the securing element ( 21 ) only when the actuator ( 16 ) by means of a displacement of the locking element ( 14 ) is displaceable against the bias (F).

Method for locking a rotor shaft ( 5 ) of a wind turbine according to claim 9 or 10, characterized by the steps - displacement of the first, movable locking element ( 14 ) to a geometric entanglement with the second locking element ( 12 ) to a closed state (L) of the locking device ( 1' ), - inserting the security pin ( 31 . 31 ' ) in the housing ( 19 ) and attachment to it.

Method according to claim 13 and 11, characterized in that the actuating device ( 16 ) is activated to move the movable locking element ( 14 ) to move.

A method according to claim 14, characterized in that after introduction of the locking pin ( 31 . 31 ' ) the actuator ( 16 ) is deactivated.