DE102010008732A1

DE102010008732A1 - Lageranordnung für eine Windkraftanlage

Info

Publication number: DE102010008732A1
Application number: DE102010008732A
Authority: DE
Inventors: Rudolf 97440 Zeidlhack
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2010-02-20
Filing date: 2010-02-20
Publication date: 2011-08-25

Abstract

Es wird eine Lageranordnung für eine Windkraftanlage zur Verfügung gestellt, mit einem Maschinengehäuse, mit einer innerhalb des Maschinengehäuses angeordneten Welle zur Kopplung einer Rotoraufnahmeeinrichtung mit einem Generator, wobei das Maschinengehäuse eine erste und eine zweite Ausnehmung aufweist, in welchen eine erste Einlagerkonstruktion bzw. eine zweite Einlagerkonstruktion derart angeordnet sind, dass die Rotoraufnahmeeinrichtung von außerhalb des Maschinengehäuses über die erste Ausnehmung direkt an der ersten Einlagerkonstruktion anbringbar ist, und dass der Generator von außerhalb des Maschinengehäuses über die zweite Ausnehmung direkt an der zweiten Einlagerkonstruktion anbringbar ist.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung für eine Windkraftanlage.
Eine Windkraftanlage, auch Windenergieanlage oder Windkraftkonverter genannt, weist verschiedene Maschinenteile auf, wie z. B. ein Maschinengehäuse, einen Rotor mit Rotorblättern, eine Rotoraufnahmeeinrichtung, einen Generator, ein Getriebe, eine Welle und Lager. Solche Windkraftanlagen sind dazu ausgelegt, die kinetische Energie des Windes zunächst in eine Drehbewegung zu wandeln, woraus dann elektrische Energie erzeugt werden kann. Eine solche Windkraftanlage ist z. B. in der DE 102 42 707 B3 beschrieben.
Moderne Windkraftanlagen weisen eine Leistung von mehreren MW auf und müssen, um die Kräfte des Windes aufnehmen zu können und diese in elektrische Energie zu wandeln, entsprechend stabil dimensioniert werden.
Hier wirken v. a. enorme Kräfte auf die Rotorblätter und dadurch bedingt auch auf das Getriebe, die Lager und dergleichen. Dadurch bedingt kann es mitunter zu Beschädigungen oder einem Verschleiß der einzelnen Teile der Windkraftanlage kommen. Diese müssen daher mitunter auch ausgewechselt werden.
Bei solchen modernen Windkraftanlagen ist das Maschinengehäuse auf einem Turm in bis zu 100 Meter Höhe aufgesetzt. Um die meist tonnenschweren Maschinenteile bei einer Beschädigung oder bei Instandhaltungsarbeiten von dem Turm auf den Boden zu transportieren, ist ein Kran mit einer großen Reichweite und einer hohen Tragfähigkeit erforderlich. Besonders schwierig und zeitaufwändig ist dies bei Windkraftanlagen im Meer, also bei so genannten Offshore-Windkraftanlagen. Problematisch ist dies vor allem dann, wenn mehrere Maschinenteile demontiert werden, obwohl z. B. nur ein einzelnes Maschinenteil beschädigt ist oder einer Wartung unterzogen werden muss. Daher ist bei Windkaftanlagen vor allem die Instandhaltung und die Wartung der einzelnen Maschinenteile sehr kostenaufwändig und verursacht den Großteil der Betriebskosten der Windkraftanlage.
Auch bei der oben genannten DE 192 42 707 B3 müssen mehrere Maschinenteile der Windkraftanlage demontiert werden, um einzelne Maschinenteile auswechseln oder warten zu können. Beispielsweise müssen vor einer Demontage der Welle zunächst der Rotor und der Generator von der Windkraftanlage demontiert werden. Dies hat sehr hohe Wartungs- und Instandhaltungskosten zur Folge.
Im Hinblick auf steigende Energiekosten und insbesondere im Hinblick auf wettbewerbsfähige Energiekosten des Energieträgers Windkraft gegenüber anderen Energieträgern ist dies ein Zustand, den es zu vermeiden gilt.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die Wartungs- und Instandhaltungskosten bei Windkraftanlagen zu senken.
Demgemäß ist vorgesehen:
Eine Lageranordnung für eine Windkraftanlage, mit einem Maschinengehäuse, mit einer innerhalb des Maschinengehäuses angeordneten Welle zur Kopplung einer Rotoraufnahmeeinrichtung mit einem Generator, wobei das Maschinengehäuse eine erste und eine zweite Ausnehmung aufweist, in welchen eine erste Einlagerkonstruktion bzw. eine zweite Einlagerkonstruktion derart angeordnet sind, dass die Rotoraufnahmeeinrichtung von außerhalb des Maschinengehäuses über die erste Ausnehmung direkt an der ersten Einlagerkonstruktion anbringbar ist und dass der Generator von außerhalb des Maschinengehäuses über die zweite Ausnehmung direkt an der zweiten Einlagerkonstruktion anbringbar ist.
Ferner ist eine Windkraftanlage vorgesehen, mit einer Lageranordnung, mit einer Rotoraufnahmeeinrichtung, an der Rotorblätter angebracht sind, welche über die erste Ausnehmung an der ersten Einlagerkonstruktion angebracht ist, mit einem Generator zur Erzeugung elektrischer Energie, welcher über die zweite Ausnehmung an der zweiten Einlagerkonstruktion angebracht ist, mit einem Turm, zur Lagerung des Maschinengehäuses.
Bei dieser Lageranordnung ist es möglich, alle Maschinenteile der Lageranordnung einzeln, also getrennt voneinander, zu demontieren, einer Prüfung zu unterziehen und wieder zu montieren. Dies ermöglicht die Verwendung eines kleineren Krans, da die einzelnen Maschinenteile ein weitaus geringeres Gewicht aufweisen als fest verbundene Maschinenteile. Die Schnittstellen zwischen der Rotoraufnahmeeinrichtung, dem Generator und der Welle werden dabei von den Einlagerkonstruktionen gebildet. Die Rotoraufnahmeeinrichtung, der Generator und die Welle sind direkt an der ersten und der zweiten Einlagerkonstruktion anbringbar. Die erste Einlagerkonstruktion kann z. B. auch im demontierten Zustand der Welle sicher die Rotoraufnahmeeinrichtung samt Rotor und Rotorblätter tragen und die zweite Einlagerkonstruktion kann sicher den Generator tragen. Die erste Einlagerkonstruktion nimmt im Wesentlichen die Kräfte und Momente der Rotoraufnahmeeinrichtung auf und die zweite Einlagerkonstruktion nimmt im Wesentlichen die Kräfte und Momente des Generators auf. Des Weiteren wird die Welle durch die Einlagerkonstruktionen sicher getragen, auch wenn z. B. der Rotor und/oder der Generator ausgebaut sind. Dadurch ist es möglich, die Welle, die Rotoraufnahmeeinrichtung, die Einlagerkonstruktionen und/oder den Generator einzeln von der Lageranordnung zu demontieren. Dadurch können die Betriebskosten signifikant gesenkt werden, da der Aufwand der Demontage einzelner Maschinenteile erheblich gesenkt wird.
Durch die Anordnung des Generators außerhalb des Maschinengehäuses kann der Generator größer und mit einer größeren Anzahl von Polen ausgebildet werden. Dies ermöglicht, dass der Generator auch bei einer niedrigen Drehzahl des Rotors ausreichend Strom erzeugen kann. Ferner wird durch die Anordnung des Generators außerhalb des Maschinengehäuses gewährleistet, dass sich dieser nicht überhitzt, da die im Generator erzeugte Wärme besser an die Umgebung abgeführt werden kann.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Maschinengehäuse eine dritte Ausnehmung auf, in welcher ein Turmlager zur horizontalen drehbaren Lagerung des Maschinengehäuses auf einem Turm der Windkraftanlage angeordnet ist. Das Turmlager ist beispielsweise in einer Ausnehmung in einer Bodenplatte des Maschinengehäuses angeordnet und als Vierpunktlager ausgebildet. Ferner kann mit dem Turmlager eine Antriebseinrichtung, z. B. ein Azimutmotor, gekoppelt sein, welcher eine horizontale Ausrichtung des Maschinengehäuses ermöglicht. Dadurch kann die Windenergie optimal ausgenutzt werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die erste und/oder zweite Einlagerkonstruktion als Wälzlager ausgebildet. Die Wälzlager sollten derart ausgebildet sein, dass sie die an dem Rotor und/oder an dem Generator auftretenden Kräfte aufnehmen und in das Maschinengehäuse weiterleiten können. Dafür können verschiedene Bauformen von Wälzlagern verwendet werden. Auch Kombinationen von Wälzlagern, welche besonders gut die Normalkräfte und Momente aufnehmen können, können für die Lagerung des Generators und/oder der Rotoraufnahmeeinrichtung verwendet werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die erste und/oder zweite Einlagerkonstruktion als ein zweireihiges Kegelrollenlager ausgebildet. Zweireihige Kegelrollenlager sind sehr gut geeignet, um die Normalkräfte und die Momente aufnehmen zu können.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist in dem Maschinengehäuse ein Getriebe, insbesondere ein Planetengetriebe, zur Kopplung einer an der ersten Einlagerkonstruktion anbringbaren Rotoraufnahmeeinrichtung mit einem an der zweiten Einlagerkonstruktion anbringbaren Generator angeordnet. Dadurch ist es möglich, die Drehzahl des Rotors auf die Drehzahl des Generators optimal anzupassen. Das Planetengetriebe kann dabei mehrstufig ausgebildet sein, z. B. als zweistufiges Planetengetriebe. Planetengetriebe zeichnen sich vor allem durch Ihren kleinen Bauraum und ihr großes Übersetzungsverhältnis aus. Es sind jedoch auch andere Getriebeformen möglich, wie z. B. ein mehrstufiges Stirnradgetriebe. Des Weiteren wäre es auch möglich ein stufenloses Reibradgetriebe als Getriebe zu verwenden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die erste und zweite Ausnehmung in zwei zueinander parallelen Seitenwänden des Maschinengehäuses angeordnet. Die Seitenwände des Maschinengehäuses sind dabei vorzugsweise mit einigen Metern beabstandet. Die parallele Ausbildung des Maschinengehäuses vereinfacht die Anordnung der Welle innerhalb des Maschinengehäuses und trägt zur Stabilität des Maschinengehäuses bei.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Maschinengehäuse mehrteilig ausgebildet und weist eine Bodenplatte und Seitenwände auf. Die mehrteilige Ausbildung des Maschinengehäuses hat Transport-, Montage- und Demontagevorteile, insbesondere bei sehr großen Maschinengehäusen. Unter dem mehrteilig ausgebildeten Maschinengehäuse kann z. B. ein ungeteilter Ring angeordnet sein, welcher zur Verbindung des Maschinengehäuses mit dem Turmlager dient. Das Maschinengehäuse kann z. B. auch nur zweiteilig ausgebildet sein. Ferner ist es auch denkbar das Maschinengehäuse als einstückige Gusskonstruktion auszubilden. Hierfür kann eine Legierung mit Gussstahl oder Aluminium verwendet werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Maschinengehäuse wannenförmig ausgebildet. Bei dieser Ausbildung des Maschinengehäuses lassen sich die Maschinenteile besonderes einfach und sicher durch das z. B. nach oben offene Maschinengehäuse demontieren und entnehmen. Die obere Öffnung kann z. B. mit einer Leichtbaukonstruktion verschlossen werden, welche im Bedarfsfall vollständig geöffnet werden kann. Nach unten in Richtung Turm kann das Maschinengehäuse zusätzlich eine große Öffnung für die Leitungen und zum Einstieg in das Maschinengehäuse aufweisen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist eine lösbare Befestigungsvorrichtung vorgesehen, mittels der die Rotoraufnahmeeinrichtung und/oder der Generator lösbar am Maschinengehäuse befestigt sind. Dadurch ist es möglich, die Rotoraufnahmeeinrichtung und/oder den Generator bei einem Ausbau der ersten und/oder zweiten Einlagerkonstruktion an dem Maschinengehäuse zu befestigen. Zur Montage oder Demontage der ersten und/oder zweiten Einlagerkonstruktion ist die Welle z. B. mit Anschlusswellen gekoppelt, welche bei einer Demontage eine axiale Verschiebung der Welle ermöglichen und somit die Montage oder Demontage der Einlagerkonstruktionen möglichen machen. Ferner wird durch die Befestigung der Rotoraufnahmeeinrichtung eine Rotation der Rotoraufnahmeeinrichtung während der Instandhaltungsarbeiten verhindert. Die Befestigungsvorrichtung kann zum Beispiel als Schraubverbindung ausgebildet sein, welche die Rotoraufnahmeeinrichtung und/oder den Generator mit dem Maschinengehäuse mit mehreren Schrauben verschraubt. Auch eine rein formschlüssige Verbindung mittels Bolzen oder dergleichen wäre denkbar, um die Rotoraufnahmeeinrichtung und/oder den Generator sicher am Maschinengehäuse zu befestigen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Rotoraufnahmeeinrichtung und/oder der Generator und/oder die Welle an dem Außenring und/oder dem Innenring der ersten und/oder zweiten Einlagerkonstruktion befestigt. Die Befestigung der Rotoraufnahmeeinrichtung und/oder des Generators am Innenring und/oder am Außenring der ersten und/oder zweiten Einlagerkonstruktion kann dabei z. B. durch eine Schraubverbindung erfolgen. Die Verbindung der Rotoraufnahmeeinrichtung und/oder der Generator und/oder die Welle an dem Außenring und/oder dem Innenring der ersten und/oder zweiten Einlagerkonstruktion können auch über Hohlwellen erfolgen, welche an den Innenringen der Einlagerkonstruktionen angeordnet sind.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Generator mit Kühlrippen versehen. Dadurch wird die Oberfläche des Generators vergrößert und die in dem Generator erzeugte Wärme kann noch effektiver an die Umgebung abgegeben werden.
Die obigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich – sofern sinnvoll – beliebig miteinander kombinieren.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren der Zeichnung näher erläutert. Von den Figuren zeigen:
1 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Lageranordnung für eine Windkraftanlage;
2 eine perspektivische Darstellung eines Maschinengehäuses der Lageranordnung aus 1;
3 ein perspektivisches Schnittbild eines Maschinengehäuses der Lagenanordnung aus 1;
4 ein Schnittbild durch eine Einlagerkonstruktion einer erfindungsgemäßen Lageranordnung für eine Windkraftanlage;
5 ein Schnittbild eines Ausschnittes einer erfindungsgemäßen Lageranordnung;
6 ein Schnittbild durch eine erfindungsgemäße Lageranordnung;
7 eine perspektivische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines geteilten Maschinengehäuses der erfindungsgemäßen Lageranordnung;
8 eine perspektivische Darstellung einer zweiten Ausführungsform eines geteilten Maschinengehäuses der erfindungsgemäßen Lageranordnung;
9 eine perspektivische Darstellung einer dritten Ausführungsform eines geteilten Maschinengehäuses der erfindungsgemäßen Lageranordnung;
10 eine perspektivische Darstellung einer vierten Ausführungsform eines geteilten Maschinengehäuses der erfindungsgemäßen Lageranordnung;
11 eine perspektivische Darstellung einer fünften Ausführungsform eines geteilten Maschinengehäuses der erfindungsgemäßen Lageranordnung;
12 eine perspektivische Darstellung einer sechsten Ausführungsform eines geteilten Maschinengehäuses der erfindungsgemäßen Lageranordnung;
13 eine perspektivische Darstellung einer siebten Ausführungsform eines geteilten Maschinengehäuses der erfindungsgemäßen Lageranordnung;
14 eine erfindungsgemäße Windkraftanlage.
In den Figuren der Zeichnung sind gleiche und funktionsgleiche Elemente und Merkmale – sofern nichts Anderes ausgeführt ist – mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
1 zeigt eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Lageranordnung für eine Windkraftanlage. Die Lageranordnung weist ein Maschinengehäuse 1 auf. Das Maschinengehäuse 1 ist wannenförmig ausgebildet und weist eine Bodenplatte 10 sowie vier Seitenwände 24, 25, 26, 27 auf. Die Seitenwände 24 und 25, sowie 26 und 27 sind jeweils parallel zueinander und haben im gezeigten Beispiel an ihren Übergängen einen rechten Winkel. Ferner ist ein Getriebe 4 innerhalb des Maschinengehäuses 1 angeordnet. In den Seitenwänden 24, 25 sind die erste Ausnehmung 7 und die zweite Ausnehmung 8 ausgebildet, in welchen die erste Einlagerkonstruktion 3 bzw. die zweite Einlagerkonstruktion 5 angeordnet sind. Die erste Einlagerkonstruktion 3 dient zur Lagerung der Rotoraufnahmeeinrichtung 2. Die Rotoraufnahmeeinrichtung 2 weist drei Ausnehmungen auf, welche derart ausgebildet sind, dass darin Rotorblätter aufgenommen werden können.
Die zweite Einlagerkonstruktion 5, welche in der Seitenwand 25 angeordnet ist, dient zur Lagerung des Generators 6. Der Generator 6 ist ebenfalls außerhalb des Maschinengehäuses 1 angeordnet.
2 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Maschinengehäuses 1 der Lageranordnung aus 1. Das Maschinengehäuse 1 weist eine wannenförmige Form auf. Das Maschinengehäuse 1 weist an der Seitenwand 24 und an der Seitenwand 25 jeweils eine Ausnehmung 7, 8 auf, welche derart ausgebildet ist, dass darin jeweils eine Einlagerkonstruktion 3, 6 angeordnet werden kann.
3 zeigt ein perspektivisches Schnittbild eines Maschinengehäuses 1 der Lageranordnung aus 1. Das Maschinengehäuse 1 ist in dieser Ansicht in der Mitte seiner Längsachse geschnitten. Zusätzlich zu den Ausnehmungen 7, 8 in den Seitenwänden 24, 25 weist dieses Maschinengehäuse 1 in der Bodenplatte 10 eine dritte Ausnehmung 9 auf, welche zur Aufnahme eines Turmlagers ausgebildet ist. Der Durchmesser dieser Ausnehmung 9 ist im Vergleich zu der ersten und zweiten Ausnehmung 7, 8 stark vergrößert, da das Turmlager das gesamte Gewicht des Maschinengehäuses 1 samt der damit gekoppelten Maschinenteile tragen muss.
Die 4 zeigt ein Schnittbild durch eine Einlagerkonstruktion 3, 6 einer erfindungsgemäßen Lageranordnung für eine Windkraftanlage. Diese Einlagerkonstruktion 3, 6 ist als zweireihiges Kegelrollenlager 14 ausgebildet. Das zweireihige Kegelrollenlager 14 weist einen Außenring 11, einen in einen linken Innenring 12 und einen rechten Innenring 13 geteilten Innenring, und zwischen den Innenringen 12, 13 und dem Außenring 11 angeordnete Wälzkörper 28 auf. Ferner ist ein Käfig 15 erkenntlich, welcher zur Führung der Wälzkörper 28 dient. In den Einlagerkonstruktionen können verschiedene Käfige verwendet werden, z. B. Kunststoff-Segment-Käfige. Die Wälzkörper 28 der linken Reihe sind in einem 45° Winkel angeordnet, und zeigen mit ihren Längsachsen auf die Lagerdrehachse. Die rechte Reihe der Wälzkörper 28 ist spiegelsymmetrisch zu den linken Wälzkörpern 28 angeordnet, wobei die Mitte der Einlagerkonstruktion die Spiegelachse bildet. Ferner ist erkenntlich, dass die Wälzkörper 28 in ihrer Längsmittelachse eine Ausnehmung 29 aufweisen. Durch diese Ausnehmung 29 verläuft ein Zapfen 16, welcher mit dem Käfig 15 verbunden ist.
5 zeigt ein Schnittbild eines Ausschnittes einer erfindungsgemäßen Lageranordnung. Die erste Einlagerkonstruktion 3 ist als zweireihiges Kegelrollenlager 14 ausgebildet. Der Außenring 11 des Kegelrollenlagers 14 ist mittels Schrauben 23 mit dem Maschinengehäuse 1 verschraubt. Der linke und rechte Innenring 12, 13 des Kegelrollenlagers 14 ist an der Rotoraufnahmeeinrichtung 2 angeordnet. Dies kann beispielsweise mittels einer Übermaßpassung erfolgen. Für die genaue Positionierung der Einlagerkonstruktion sind links und rechts der Innenringe 12, 13 Distanzringe 21 vorgesehen. Ferner ist an beiden Seiten der Einlagerkonstruktion eine Dichtung 22 vorgesehen, welche das Lager vor dem Eindringen von Schmutz und Fremdkörpern sichert.
6 zeigt ein Schnittbild durch eine erfindungsgemäße Lageranordnung. Die Lageranordnung ist in einem Halbschnitt dargestellt, wobei die Lageranordnung spiegelsymmetrisch zu der Mittelinie 20 ist. Die Lageranordnung befindet sich in einem Maschinengehäuse 1 und weist eine erste Einlagerkonstruktion 3 auf, welche auf der linken Seite in der Darstellung dargestellt ist. Die Einlagerkonstruktion 3 ist als Kegelrollenlager 14 ausgebildet. Der Außenring 11 der Einlagerkonstruktion 3 ist in dem Maschinengehäuse 1 befestigt. An dem Innenring 30 des Kegelrollenlagers 14 ist die Rotoraufnahmeeinrichtung 2 mittels Schrauben 23 befestigt. Ferner ist an dem Innenring 30 eine Welle 17 befestigt, welche als Hohlwelle ausgebildet ist. Die Welle 17 ist über zwei Anschlusswellen 18, 19 mit dem Innenring der zweiten Einlagerkonstruktions 5 verbunden. Die Anschlusswellen 18, 19 sind in diesem Ausführungsbeispiels ebenfalls als Hohlwellen ausgebildet. Auch der Generator 6 ist mit dem Innenring der Einlagerkonstruktion 5 verbunden. Das Drehmoment, welches von den nicht dargestellten Rotorblättern erzeugt und auf die Rotoraufnahmeeinrichtung 2 übertragen wird, wird über den Innenring 30 der ersten Einlagerkonstruktion 3, die Welle 17, den Anschlusswellen 18, 19 und der zweiten Einlagerkonstruktion 5 zu dem Generator 6 weitergeleitet. Ferner ist an der Rotoraufnahmeeinrichtung 2 eine Befestigungsvorrichtung 31 vorgesehen, mittels der die Rotoraufnahmeeinrichtung 2 an dem Maschinengehäuse 1 befestigt werden kann.
7 zeigt eine perspektivische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines geteilten Maschinengehäuses der erfindungsgemäßen Lageranordnung. Das Maschinengehäuse 1 weist eine Trennebene 35 auf, welche sich senkrecht durch die Mitte des Maschinengehäuses erstreckt.
8 zeigt eine perspektivische Darstellung einer zweiten Ausführungsform eines geteilten Maschinengehäuses 1 der erfindungsgemäßen Lageranordnung. Die Trennebene 35 zwischen den beiden Gehäuseteilen verläuft am Anfang senkrecht von oben nach unten. Nach diesem Abschnitt folgt ein waagrechter Abschnitt, welcher in die Richtung der Seitenwand mit der ersten Ausnehmung verläuft. Nach dem waagrechten Abschnitt folgt wieder ein senkrechter Abschnitt. Auf diesen Abschnitt folgt ein waagrechter Abschnitt in der Richtung auf die Seitenwand mit der zweiten Ausnehmung. Nach diesem zweiten waagrechten Abschnitt, der dieselbe Länge aufweist wie der erste waagrechte Abschnitt, folgt ein weiterer senkrechter Abschnitt, welcher die Bodenplatte des Maschinengehäuses 1 durchdringt. Die beiden Teile des Maschinengehäuses 1 können miteinander verschraubt werden. Der linke Teil des Maschinengehäuses 1 weist eine Ausnehmung 36 auf, durch welche das linke Teil des Maschinengehäuses 1 und der rechte Teil des Maschinengehäuses 1 verschraubt werden können.
9 zeigt eine perspektivische Darstellung einer dritten Ausführungsform eines geteilten Maschinengehäuses der erfindungsgemäßen Lageranordnung. Das Maschinengehäuse 1 weist eine Trennebene 35 auf, welche in der Mitte des Maschinengehäuses 1 senkrecht nach unten und dann schräg nach unten in Richtung der Seitenwand mit der zweiten Ausnehmung verläuft. Nach diesem Abschnitt verläuft die Trennebene wieder senkrecht von oben nach unten durch die Bodenplatte des Maschinengehäuses.
10 zeigt eine perspektivische Darstellung einer vierten Ausführungsform eines geteilten Maschinengehäuses der erfindungsgemäßen Lageranordnung. Die Trennebene beginnt mit einem senkrechten Abschnitt, welcher dann in einen schrägen Abschnitt, welcher nach unten gerichtet in Richtung der Seitenwand mit der ersten Ausnehmung verläuft, übergeht. Nach diesem schrägen Abschnitt folgt ein weiterer senkrechter Abschnitt. Nach dem zweiten senkrechten Abschnitt folgt ein weiterer schräg nach unte in Richtung der Seitenwand mit der zweiten Ausnehmung verlaufender Abschnitt. Der letzte Abschnitt ist wieder senkrecht und durchdringt die Bodenplatte.
11 zeigt eine perspektivische Darstellung einer fünften Ausführungsform eines geteilten Maschinengehäuses der erfindungsgemäßen Lageranordnung. Die Trennebene verläuft zu Beginn senkrecht von oben nach unten. Nach diesem Abschnitt folgt ein halbkreisförmiger Abschnitt. Nach dem halbkreisförmigen Abschnitt folgt wieder ein senkrechter Abschnitt.
12 zeigt eine perspektivische Darstellung einer sechsten Ausführungsform eines geteilten Maschinengehäuses der erfindungsgemäßen Lageranordnung. Die Trennebene 35 verläuft zu Beginn senkrecht von oben nach unten. Der zweite Abschnitt der Trennebene 35 verläuft kreisbogenförmig nach unten. Der letzte Abschnitt der Trennebene 35 verläuft wieder senkrecht, wobei dieser bezüglich des ersten Abschnittes versetzt in der Richtung der Seitenwand mit der zweiten Ausnehmung angeordnet ist.
13 zeigt eine perspektivische Darstellung einer siebten Ausführungsform eines geteilten Maschinengehäuses der erfindungsgemäßen Lageranordnung. Die Trennebene 35 verläuft in ihrem ersten Abschnitt senkrecht von oben nach unten. Der zweite Abschnitt der Trennebene 35 bildet eine kreisförmige Ausnehmung, in welchen sich ein kreisförmiges Teil des Maschinengehäuses 1 befindet. Der dritte Abschnitt der Trennebene 35 verläuft wieder senkrecht von oben nach unten.
14 zeigt eine erfindungsgemäße Windkraftanlage 32. Die Windkraftanlage 32 weist einen Turm 34 auf, auf dem ein Maschinengehäuse 1 angeordnet ist. In dem Maschinengehäuse 1 befindet sich die erfindungsgemäße Lageranordnung. An der Lageranordnung sind eine Rotoraufnahmeeinrichtung 2, welche eine Vielzahl von Rotorblättern aufweist, und ein Generator 6 angebracht.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vollständig beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar.
Das Maschinengehäuse kann beispielsweise auch gekrümmte Seitenwände aufweisen, um den Wind besser an dem Maschinengehäuse vorbeiführen zu können. Ferner können die Einlagerkonstruktionen radial und/oder axial geteilt ausgebildet sein. Dies würde die Montage bzw. die Demontage der Einlagerkonstruktionen vereinfachen.
Ferner ist diese Lageranordnung nicht auf Windkraftanlagen beschränkt. Die erfindungsgemäße Lageranordnung kann auch für Anlagen oder Maschinen verwendet werden, bei denen die Montage bzw. Demontage von einzelnen Maschinenteilen mit einer Montage bzw. Demontage anderer Maschinenteile verbunden ist.
Bezugszeichenliste

1: Maschinengehäuse
2: Rotoraufnahmeeinrichtung
3: erste Einlagerkonstruktion
4: Getriebe
5: zweite Einlagerkonstruktion
6: Generator
7: erste Ausnehmung
8: zweite Ausnehmung
9: dritte Ausnehmung
10: Bodenplatte
11: Außenring
12: linker Innenring
13: rechter Innenring
14: Kegelrollenlager
15: Käfig
16: Zapfen
17: Welle
18: Anschlusswelle
19: Anschlusswelle
20: Mittellinie
21: Distanzring
22: Dichtung
23: Schrauben
24: Seitenwand
25: Seitenwand
26: Seitenwand
27: Seitenwand
28: Wälzkörper
29: Ausnehmung
30: Innenring
31: Befestigungsvorrichtung
32: Windkraftanlage
33: Rotorblätter
34: Turm
35: Trennebene
36: Ausnehmung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 10242707 B3 [0002]
DE 19242707 B3 [0006]

Claims

Lageranordnung für eine Windkraftanlage mit einem Maschinengehäuse (1), mit einer innerhalb des Maschinengehäuses (1) angeordneten Welle (17) zur Kopplung einer Rotoraufnahmeeinrichtung (2) mit einem Generator (6), wobei das Maschinengehäuse (1) eine erste und eine zweite Ausnehmung (7; 8) aufweist, in welchen eine erste Einlagerkonstruktion (3) bzw. eine zweite Einlagerkonstruktion (5) derart angeordnet sind, dass die Rotoraufnahmeeinrichtung (2) von außerhalb des Maschinengehäuses (1) über die erste Ausnehmung (7) direkt an der ersten Einlagerkonstruktion (3) anbringbar ist und dass der Generator (6) von außerhalb des Maschinengehäuses (1) über die zweite Ausnehmung (8) direkt an der zweiten Einlagerkonstruktion (5) anbringbar ist.
Lageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Maschinengehäuse (1) eine dritte Ausnehmung (9) aufweist, in welcher ein Turmlager zur horizontalen drehbaren Lagerung des Maschinengehäuses (1) auf einem Turm der Windkraftanlage angeordnet ist.
Lageranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder zweite Einlagerkonstruktion (3; 5) als Wälzlager ausgebildet sind.
Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und/oder zweite Einlagerkonstruktion (3; 5) als ein zweireihiges Kegelrollenlager ausgebildet sind.
Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Maschinengehäuse (1) ein Getriebe (4), insbesondere ein Planetengetriebe, zur Kopplung einer an dem ersten Einlagerkonstruktion (3) anbringbaren Rotoraufnahmeeinrichtung (2) mit einem an dem zweiten Einlagerkonstruktion (5) anbringbaren Generator (6) angeordnet ist.
Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Ausnehmung (7; 8) in zwei zueinander parallelen Seitenwänden (24; 25) des Maschinengehäuses (1) angeordnet sind.
Lageranordnung einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Maschinengehäuse (1) mehrteilig ausgebildet ist und eine Bodenplatte (10) und Seitenwände (24; 25; 26; 27) aufweist.
Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Maschinengehäuse (1) wannenförmig ausgebildet ist.
Windkraftanlage, mit einer Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1–8, mit einer Rotoraufnahmeeinrichtung (2), an der Rotorblätter (33) angebracht sind und welche über die erste Ausnehmung (7) an der ersten Einlagerkonstruktion (3) angebracht ist, mit einem Generator (6) zur Erzeugung elektrischer Energie, welcher über die zweite Ausnehmung (8) an der zweiten Einlagerkonstruktion (5) angebracht ist, mit einem Turm (34), zur Lagerung des Maschinengehäuses (1).
Windkraftanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine lösbare Befestigungsvorrichtung (31) vorgesehen ist, mittels der die Rotoraufnahmeeinrichtung (2) und/oder der Generator (6) lösbar am Maschinengehäuse (1) befestigt sind.
Windkraftanlage nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotoraufnahmeeinrichtung (2) und/oder der Generator (6) und/oder die Welle (24) an dem Außenring (11) und/oder dem Innenring (30) der ersten und/oder zweiten Einlagerkonstruktion (3; 5) befestigt sind.
Windkraftanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Generator (6) mit Kühlrippen versehen ist.