-
Die vorliegende Erfindung liegt auf dem Gebiet der wartungsarmen Lagerung von Antriebswellen, insbesondere von Antriebswellen in Unterwasserkraftwerken.
-
Aus dem Bereich der konventionellen Technik sind Unterwasserkraftwerke bereits bekannt. Im Folgenden werden bekannte Lagerungskonzepte für Unterwasserkraftwerke kurz zusammengefasst. Die
DE 10 2009 005 556 A1 offenbart ein Konzept zur Spülung von Unterwasserkraftwerken, bei denen bewusst auf eine Kapselung der eingesetzten Lager verzichtet wird. Bei derartigen Konstruktionen ist der Bereich, der in direktem Kontakt mit dem Umgebungswasser steht, gegen einen übermäßigen Sedimenteinfall zu schützen. Des Weiteren muss der Bewuchs in diesem Bereich begrenzt werden. Eine der diesbezüglichen Maßnahmen besteht darin, den gefluteten Bereich und insbesondere die Lager sowie die diesen zugeordneten Komponenten, wie Dichtungselemente und dergleichen, zu spülen.
-
Ein Konzept sieht vor, an einem Unterwasserkraftwerk mindestens einen Spülanschluss anzulegen, durch den der Anlage von außen ein Spülmedium zugeleitet werden kann. Demnach Liegt in der Anlage selbst zwischen dem externen Spülanschluss und dem zu spülenden Bereich kein Fördersystem, wie eine Pumpe oder dergleichen, für das Spülmedium vor. Des Weiteren wird auf ein zusätzliches Filtersystem verzichtet. Stattdessen wird am externen Spülanschluss das Spülmedium mit einem solchen Überdruck zugeführt, dass eine hinreichend starke Durchströmung des zu spülenden Bereichs und eine Abströmung zum Außenbereich erfolgt, wodurch Sedimente und bevorzugt ein ursprünglich vorliegender Bewuchs nach außen transportiert werden.
-
Ein Konzept zur optimierten Leistungsregelung und Steuerung von Unterwasserkraftwerken ist in der
DE 10 2008 053 732 B3 offenbart. Die
DE 10 2008 031 615 A1 zeigt eine als Ganzes handhabbare und als Einheit montierbare Generator-Baueinheit, die von der eigentlichen Antriebswelle eines Unterwasserkraftwerks getrennt transportiert und montiert werden kann. Diese umfasst mit einem Generatorläufer und einem Generatorstator, die Grundkomponenten eines elektrischen Generators. Zusätzlich ist ein Generatorgehäuse Teil der Generator-Baueinheit. Die Steuerungs- und Leistungskomponenten des elektrischen Generators können zusätzlich in die Generator-Baueinheit aufgenommen werden.
-
Die
DE 10 2008 061 912 A1 beschäftigt sich mit Lagerkissen, beispielsweise für seewassertaugliche Gleitlager. Für einen sich hydrodynamisch aufbauenden Schmierfilm und der damit verbundenen parabolischen Druckentwicklung für weiche beziehungsweise elastische Gleitbeläge tritt eine konkave Einfederung im zentralen Bereich auf. Diese führt zu einer Lagerspalterweiterung und einem Einbruch der Druckverteilung im mittigen Bereich der Gleitfläche. Dem wird dadurch entgegengewirkt, dass die Materialstärke des Gleitbelags in Richtung der Flächennormalen der Gleitfläche an den beim Betrieb auftretenden Schmierfilmdruck angepasst wird. In den Bereichen hohen Drucks, die um das Flächenzentrum der Gleitfläche liegen, wird eine verringerte Materialstärke verwendet, während die Randbereiche eine hohe Materialstärke aufweisen. Dabei wird das Profil der Gleitfläche erhalten, das typischerweise jenem der Gegenlauffläche entspricht. Die Anpassung der Materialstärke des Gleitbelags erfolgt durch eine entsprechende Profilierung der Auflagefläche am Grundkörper, die der Rückseite des Gleitbelags gegenüberliegt. Im einfachsten Fall wird ein erhabener Sockel im Zentralbereich der Auflagefläche des Grundkörpers vorgesehen. Eine genauere Anpassung kann durch einen mehrfach gestuften oder konvexen. Verlauf der Auflagefläche bewirkt werden.
-
Die
DE 10 2008 006 899 A1 offenbart ein Konzept zur Lagerung einer Antriebswelle eines Unterwasserkraftwerks. Hier wird eine Lageranordnung bereitgestellt, zur Lagerung einer Welle einer Einrichtung zur Energiegewinnung aus einer Wasserströmung, wobei die Lageranordnung wenigstens ein Radialgleitlager und wenigstens ein Axialgleitlager aufweist und wobei die Lageranordnung durch von außen eindringendes Wasser schmierbar ist.
-
Die 3 zeigt einen schematischen Aufbau eines Unterwasserkraftwerks. Die 3 zeigt eine Maschinengondel 300 mit einem segmentierten Aufbau. An die Maschinengondel 300 schließen sich im vorderen Bereich eine Haube 305 und eine propellerförmige Wasserturbine 310 an. Die Maschinengondel 300 umfasst zwei Segmente 315 und 320, die die Antriebswelle 325 enthalten. In einem weiteren Segment 330 befindet sich ein Generator 335, der mit der Antriebswelle 325 gekoppelt ist. Eine weitere Haube 340 schließt das Unterwasserkraftwerk nach dem Generator 335 ab.
-
Die Haube 305 bildet mit der Wasserturbine 310 eine umlaufende Einheit, die mit der Antriebswelle 325 gekoppelt ist. Zur Lagerung der Antriebwelle 325 sind mehrere Gleitlager vorgesehen. Im der Wasserturbine 310 zugewandten vorderen Bereich der Antriebswelle 325 befindet sich ein Radialgleitlager 345. Im dem Generator 335 zugewandten hinteren Bereich der Antriebswelle 325 befindet sich ein weiteres Radialgleitlager 350. Axiale Kräfte der Antriebwelle, werden durch die beiden Axialgleitlager 355 und 360 aufgenommen, die eine mit der Antriebswelle 325 verbundene Spurscheibe 365 axial abstützen.
-
Die Gleitlager 345, 350, 355 und 360 können dabei seewasserfest ausgeführt sein, insbesondere wassergeschmiert. Damit ist es möglich, den gesamten Innenbereich der Maschinengondel 300 zu fluten und auf aufwändige Abdichtungen, insbesondere auch der Lager zu verzichten.
-
Die zum Einsatz kommenden Gleitlager 345, 350, 355 und 360 werden teilweise direkt auf der Antriebswelle 325 realisiert. Zur Realisierung der Radialgleitlager 345, 350 werden an den beiden jeweiligen Enden der Welle 325 über eine Breite von ca. 100–4000 mm sehr harte Beschichtungen aufgetragen, die dann jeweils den Innenring für eines der Radialgleitlager 345, 350 darstellen. Als Beschichtungsverfahren kann z. B. das Hochgeschwindigkeits-Flammspritzen verwendet werden (auch HVOF, abgeleitet von High-Velocity-Oxygen-Fuel) oder ein anderes thermisches Beschichtungsverfahren zur Oberflächenbehandlung. Darüber hinaus kann an diesen Stellen zunächst ein Stahlring durch Schweißen aufgebracht werden und auf dessen Oberfläche die Beschichtung erfolgen. Das Lager läuft dabei direkt im Wasser bzw. Seewasser.
-
Bei der konventionellen Vorgehensweise werden Abschnitte der Antriebswelle 325 mit einer Beschichtung versehen, bzw. es erfolgt erst eine Befestigung von Lagerringen auf den jeweiligen Wellenenden durch Schweißen und anschließend eine Beschichtung dieser Ringe. Darüber hinaus müssen die beschichteten Stellen nachbearbeitet werden z. B. durch Schleifen. Ein Austausch der Lager bei einem Schaden ist direkt nicht möglich, so dass im Schadenfall die komplette Welle repariert bzw. ausgetauscht werden muss.
-
Nachteilig an den konventionellen Konzepten ist die Notwendigkeit, eine große einteilige Welle handhaben zu müssen. Die Länge einer solchen Antriebswelle, die zumeist als Hohlwelle ausgeführt ist, kann mehrere Meter betragen, wobei der Durchmesser ebenfalls über einem Meter liegen kann, typische Werte wären 3–15 m Länge bei einem Durchmesser von 100 mm bis 6000 mm bei einer Leistung um 50 kW–15 MW. Darüber hinaus kann sich das Gewicht einer solchen Antriebswelle leicht auf mehrere Tonnen belaufen, ein typisches Gewicht wäre 1–100 t.
-
Ein Problem besteht nun darin, dass eine sehr große und schwere Antriebswelle 325 gehandhabt, transportiert, auf eine Maschine aufgespannt, beschichtet und anschließend die Lagerstellen geschliffen werden muss/müssen, was sehr kostenintensiv ist. Ferner ist problematisch, dass bei der Variante des Festschweißens der Lagerringe auf der Welle ein Materialverzug eintreten kann. Darüber hinaus wird eine Wartung der Lagerung erschwert. Fällt ein solches Lager in der Anwendung aus, muss die komplette Welle zur Reparatur gebracht bzw. ausgetauscht werden. Die Folge sind sehr lange Maschinenstillstandszeiten.
-
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein verbessertes Konzept zur Lagerung einer Antriebswelle für ein Unterwasserkraftwerk zu schaffen.
-
Die Aufgabe wird durch ein Lager, eine Antriebswelle und ein Montageverfahren gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst.
-
Ein Kerngedanke der vorliegenden Erfindung liegt in der Erkenntnis, dass Radiallager und Antriebswelle eines Unterwasserkraftwerks mechanisch entkoppelt werden können. Dies erlaubt zum einen, die Antriebswelle zu kürzen und somit leichter handhabbar zu machen, zum anderen, das Lager getrennt von der Antriebswelle herstellen zu können. Somit wird auch das Lager leichter handhabbar und etwaige Beschichtungen können erheblich leichter durchgeführt bzw. aufgebracht werden. Die mechanische Trennung kann dadurch realisiert werden, dass an einen Lagerring des Radiallagers ein Flansch vorgesehen wird. Der Lagerring selbst kann einstückig sein oder sich aus mehreren Lagerringsegmenten zusammensetzen. Die Lagerringsegmente können untereinander gleich sein, in Ausführungsbeispielen können diese jedoch auch unterschiedlich sein. Der im Folgenden beschriebene Lagerring kann daher in Ausführungsbeispielen in verschiedenen Ausführungsvarianten vorliegen.
-
Ähnliches trifft auf den Flansch zu, der ebenfalls aus mehreren Segmenten zusammengesetzt sein kann, die jeweils untereinander gleich oder unterschiedlich sein können. In Ausführungsbeispielen können beispielsweise Lagerringsegmente entsprechende Flanschsegmente aufweisen. Wenn im Folgenden der Flansch beschrieben wird, kann dieser daher ebenfalls einstückig oder mehrstückig, d. h. aus Flanschsegmenten zusammengesetzt, ausgebildet sein.
-
Dieser Flansch dient zur Befestigung des Lagerrings an der Antriebswelle. In Ausführungsbeispielen kann der Flansch sowohl an dem Lagerinnenring als auch an dem Lageraußenring angebracht sein. In Ausführungsbeispielen kann der Lagerring mit dem Flansch einstückig ausgebildet sein. In anderen Ausführungsbeispielen können Lagerring und Flansch auch mehrstückig ausgebildet sein.
-
Durch die mechanische Trennung von Lager und Antriebswelle kann sich die Wartung erheblich erleichtern. Bei Wartungsarbeiten an dem Lager oder der Welle muss nicht mehr die ganze Antriebswelle, bzw. der ganze Antriebsstrang gewechselt werden, sondern Antriebswelle und Lager können nach der mechanischen Entkopplung auch getrennt voneinander entnommen und gewartet werden. Dieser Vorteil wächst mit der Anzahl der mechanisch entkoppelten Lager. In anderen Worten, kann die Antriebswelle über mehrere entkoppelte bzw. angeflanschte Lager gelagert werden, wobei sich der Wartungsaufwand aufgrund der Möglichkeit der getrennten Handhabung für jedes entkoppelte Lager reduziert.
-
Ein weiterer Kerngedanke der vorliegenden Erfindung liegt in der Ausstattung eines Lagers mit einem Flansch, so dass dieses kraftschlüssig mit einer Antriebswelle gekoppelt werden kann. Eine derartige Ankopplung kann dann an beiden Enden der Antriebswelle erfolgen, d. h. zur Lagerung des einer Wasserturbine zugewandten Bereichs und/oder des einem Generator zugewandten Bereichs. Die Radiallager können an den jeweiligen Enden der Welle angeflanscht werden. Die Radiallager können dann aus einem Stück bestehen, ein Aufschweißen von Ringen auf die Welle kann entfallen. Die Handhabung der Radiallager bei ihrer Herstellung kann somit erleichtert werden. Diese können beliebig beschichtet werden, ein Beschichten der Welle entfällt.
-
Dies kann eine separate Fertigung der Radiallager ermöglichen. Darüber hinaus reduzieren sich das Gewicht der Antriebswelle und das Gewicht des Radiallagers. Insgesamt können der Logistikaufwand und die damit verbundenen Kosten reduziert werden.
-
In einem Ausführungsbeispiel kann die Bearbeitung der nun kleineren Bauteile, d. h. Radiallager und Antriebswelle, getrennt voneinander ermöglicht werden. Dadurch können kleinere Fertigungsanlagen genutzt werden, was die Fertigungskosten weiter reduzieren kann. Darüber hinaus kann die Fertigungspräzision erhöht werden und die Radiallager können separat individuell beschichtet werden. Dadurch ergeben sich auch hinsichtlich der Beschichtung weitere Möglichkeiten, wie z. B. Tauchen/Badbehandlung, da eine direkte Beschichtung auf der Wellenoberfläche nicht mehr notwendig ist. Auch kommt es nicht mehr zu Verzug durch Schweißen und es sind keine Reinigungsarbeiten nötig, die bei konventionellen Konzepten nach dem Verschweißen anfielen.
-
Das komplexe konventionelle System kann somit durch Ausführungsbeispiele in mehrere vereinfachte Teilsysteme zerlegt werden. Die einzelnen Teilsysteme können aufwandsgünstiger bearbeitet werden, bzw. können erst aufgrund der Zerlegung bestimmten Prozess- oder Bearbeitungsschritten zugänglich gemacht werden. Dies kann eine bessere Anpassung bzw. Optimierung der Prozesse an die Teilsysteme und damit eine Kostenreduktion ermöglichen.
-
Zudem erleichtert sich die Montage und Demontage der Radiallager und der Antriebswelle. Stillstandszeiten der Anlage können reduziert werden, insbesondere dadurch, dass nunmehr Lagerwechsel vor Ort möglich sind. Auch wird durch Ausführungsbeispiele eine Lageraufbereitung ohne großen Logistikaufwand möglich. Dadurch kann eine Kostenreduktion bei Herstellung-Montage und Wartung erzielt werden. In Ausführungsbeispielen können Lager separat bearbeitet werden, dadurch werden tribologisch günstigere Oberflächengestaltung möglich, sowie beispielsweise ein Einbringen von anwendungsgerechten Schmiernuten und Bohrungen erleichtert. Darüber hinaus können Schmierstoffleitungen und Zuführsysteme für Schmierstoffe leichter in das System eingebracht werden, wodurch sich letztendlich wiederum der Wartungsaufwand und damit die Betriebskosten senken lassen können.
-
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden anhand der beiliegenden Figuren im Detail erläutert. Es zeigen
-
1a–d Ausführungsbeispiele von Lagerringen, bzw. Lagerringsegmenten, und Antriebswellen;
-
2a ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Lagerrings, bzw. von Lagerringsegmenten;
-
2b die Verkürzung einer Antriebswelle in einem Ausführungsbeispiel;
-
2c ein Ausführungsbeispiel eines Ablaufdiagram eines Montageverfahrens; und
-
3 ein konventionelles Unterwasserkraftwerk.
-
Die 1a zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Lagerrings 110, 110a, bzw. eines Lagerringsegments 110, 110a. Unter einem Lagerringsegment 110, 110a wird im Folgenden ein Teil eines Lagerrings 110, 110a verstanden. Das Lagerringsegment kann demnach beispielsweise einen gewissen Winkelbereich eines Lagerrings 110, 110a umfassen, d. h. in Ausführungsbeispielen können mehrere gleiche oder auch ungleiche Lagerringsegmente einen Lagerring bilden. Ausführungsbeispiele sind nicht auf eine bestimmte Unterteilung eines Lagerrings in Lagerringsegmente beschränkt, es sind beliebige axiale und auch radiale Segmentierungen denkbar.
-
In der 1a ist dabei das gesamte Radiallager 100 mit einem Innenring 110a und einem Außenring 140 dargestellt. In anderen Worten ist der Lagerring 110, 110a, bzw. das Lagerringsegment 110, 110a, in dem Ausführungsbeispiel der 1a als Lagerinnenring 110a, bzw. als Lagerinnenringsegment 110, 110a, ausgeführt. Bei der folgenden Erläuterung von Ausführungsbeispielen wird Bezug auf einen Lagerring genommen, wobei sich die Ausführungen ebenso auf ein Lagerringsegment beziehen. Auf einer Wiederholung gleicher Ausführungen für einen Lagerring und ein Lagerringsegment kann teilweise zugunsten der Übersichtlichkeit verzichtet werden. Dies betrifft ebenso Ausführungen hinsichtlich des Flansches bzw. eines Flanschsegmentes.
-
Die 1a zeigt darüber hinaus einen Teil der Antriebswelle 130. Der Lagerring 110, 110a für das Radiallager 100 für eine Antriebswelle 130 des Unterwasserkraftwerks weist an einem axialen Ende einen Flansch 120 auf, wobei der Flansch 120 eine Befestigungsmöglichkeit zur Befestigung des Lagerrings 110, 110a an der Antriebswelle 130 aufweist. Die Befestigungsmöglichkeit kann beispielsweise Befestigungsmittel, wie z. B. Bohrungen, Gewinde, Schweißbolzen, Schweißmuttern, Schrauben, Stege oder Nuten, Klemmen, etc. umfassen.
-
Unter einem Flansch sei hier ein Steg, eine Nase, eine Feder, ein Fortsatz o. ä. verstanden, der zur Befestigung an einem anderen Bauelement dient. Das jeweilige andere Bauelement kann dabei ebenfalls Befestigungsmittel oder Befestigungsmöglichkeiten wie Bohrungen, Gewinde, Schrauben, Schweißbolzen, Stege oder Nuten, Klemmen etc. aufweisen.
-
Darüber hinaus kann der Flansch 120 in Ausführungsbeispielen Nuten, Stege, oder eine Verzahnung aufweisen, um beispielsweise einen sicheren Eingriff an der Antriebswelle und eine gegen ein Verdrehen gesicherte Verbindung mit der Antriebswelle zu erreichen.
-
In Ausführungsbeispielen kann der Lagerring 110 als Lagerinnenring 110a, wie in der 1a gezeigt, oder Lageraußenring 110b ausgeführt sein. Die 1b zeigt ein Ausführungsbeispiel bei dem der Lagerring 110, 110b als Lageraußenring 110b ausgebildet ist. In anderen Worten ausgedrückt, kann der Flansch 120 auch an einem Lageraußenring 110b angebracht sein. In der 1b ist der Lagerinnenring mit den Bezugszeichen 140 gekennzeichnet.
-
Wie in den Ausführungsbeispielen, die in den 1a und 1b dargestellt sind, zu erkennen ist, kann sich der Flansch 120 entlang der Rotationsachse des Lagers 100, das heißt in axialer Richtung, erstrecken. Wie die oben aufgeführten Ausführungsbeispiele zeigen, kann der Flansch 120 zumindest teilweise die Antriebswelle 130 umschließen und mit dieser beispielsweise verschraubt, vernietet, o. ä. werden. Da in Ausführungsbeispielen auch Hohlwellen zum Einsatz kommen, ist es darüber hinaus denkbar, dass der Flansch 120 auch in die Antriebswelle 130 hineinragt und von innen an der Antriebswelle 130 befestigt wird. Die Antriebswelle 130 kann in Ausführungsbeispielen über radiale Befestigungsbohrungen verfügen. Je nachdem, ob der Flansch 120 die Antriebswelle 130 innen oder außen überlappt, können die Befestigungsbohrungen oder allgemein die Befestigungsmittel innen oder außen an der Antriebswelle 120 vorgesehen sein.
-
Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in der 1c gezeigt. Die 1c zeigt wiederum ein Radiallager 100 mit einem Lagerring 110, 110a, der hier als Lagerinnenring 110a ausgebildet ist. Die 1c zeigt darüber hinaus einen Lageraußenring 140. In diesem Ausführungsbeispiel ist darüber hinaus der Flansch 120 zu erkennen, der hier auch über eine radiale Ausdehnung verfügt. Die radiale Ausdehnung des Flansches 120 ermöglicht eine Befestigung an der Stirnseite der Antriebswelle 130, die dann beispielsweise Befestigungsbohrungen in axialer Richtung aufweisen kann.
-
Die 1d zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem der Lagerring 110, 110b als Lageraußenring 110b ausgebildet ist. Auch hier ist zu erkennen, dass der Flansch 120 neben einer axialen Ausdehnung auch eine radiale Ausdehnung aufweist. Denkbar sind auch andere Ausführungsbeispiele, bei denen der Flansch 120 lediglich eine radiale Ausdehnung aufweist, das heißt nicht primär in axialer Richtung von dem Lagerring 110 weg ragt. In anderen Worten, kann der Lagerring 110 in Ausführungsbeispielen einen Flansch 120 aufweisen, der sich in axialer und/oder in radialer Richtung erstreckt.
-
Ausführungsbeispiele können auch ein Lagerringsegment 110; 110a; 110b für ein Radiallager 100 für eine Antriebswelle 130 eines Unterwasserkraftwerks umfassen, das an einem axialen Ende einen Flansch 120 oder ein Flanschsegment 120 aufweist, wobei der Flansch 120 oder das Flanschsegment 120 eine Befestigungsmöglichkeit zur Befestigung des Lagerringsegments 110; 110a; 110b an der Antriebswelle 130 aufweist. Auch das Lagerringsegment 110; 110a; 110b kann als Lagerinnenringsegment 110a oder als Lageraußenringsegment 110b ausgeführt sein. Der Flansch 120 oder das Flanschsegment 120 kann sich in Ausführungsbeispielen in axialer und/oder in radialer Richtung erstrecken.
-
Ausführungsbeispiele umfassen demnach auch ein Lager 100, z. B. ein Gleit- oder Wälzlager 100, welches einen der oben genannten Lagerringe 110, 100a, 110b bzw. Lagerringsegmente 110, 100a, 110b aufweist.
-
Die 2a zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem auf der linken Seite ein Ausschnitt eines Lagers 100 gezeigt ist. Von dem Lager 100 ist der Lagerring 110 zu sehen. Es ist ferner zu erkennen, dass der Lagerring 110 einen Flansch 120 aufweist, über den der Lagerring 110 an die Antriebswelle 130 befestigt werden kann. In der 2a ist ferner zu erkennen, dass sowohl der Flansch 120 als auch die Antriebswelle 130 über Bohrungen verfügen, über die eine Verschraubung vorgenommen werden kann. Beispielsweise können hier Schrauben vom Typ M8-24 zum Einsatz kommen. In Ausführungsbeispielen können die Bohrungen beispielsweise einen Durchmesser größer gleich 8–50 mm, z. B. 10 mm, 20 mm oder 30 mm aufweisen.
-
Der Lagerring 110 selbst kann in Ausführungsbeispielen einen Außendurchmesser von beispielsweise 2200 mm aufweisen, wobei in der 2a der Außenradius 155 zur Rotationsachse 145 des Lagers dargestellt ist. Generell kann der Außendurchmesser (doppelter Außenradius 155) auch größer gleich 100, 1000, 2000, 3000, 4000, 6000 oder 10000 mm sein. In einem Ausführungsbeispiel umfasst der Innendurchmesser, welcher dem doppelten Innenradius 150 gemäß 2a entspricht, des Lagerrings 110 etwa 1800 mm. In Ausführungsbeispielen kann der Innendurchmesser (doppelter Innenradius 150) des Lagerrings 110 auch größer gleich 50, 500, 1000, 1500, 2000, 3000, 5000 oder 10000 mm sein.
-
In einem Ausführungsbeispiel kann der Innendurchmesser des Lagermantels 2000 mm umfassen, dies entspricht dem doppelten Innenradius 160 des Lagermantels gemäß 2a. In anderen Worten ausgedrückt, kann der Lagerring 110 eine Mantelstärke von 200 mm aufweisen. In Ausführungsbeispielen sind aber auch doppelte Innenradii 160 des Lagermantels größer gleich 80, 100, 1000, 2000, 3000, 4000, 6000 oder 10000 mm denkbar. Die Mantelstärke des Lagerrings 110 kann in Ausführungsbeispielen auch größer gleich 50, 100, 200, 300 oder 400 mm sein.
-
Die Lagerhöhe 170, d. h. die axiale Erstreckung des Lagerrings 110, kann beispielsweise 1000 mm betragen. In Ausführungsbeispielen sind aber auch Lagerhöhen 170 größer gleich 100, 200, 300, 500, 1000, 2000, 3000 oder 4000 mm denkbar.
-
Wie bereits oben erläutert, können Ausführungsbeispiele auch eine Antriebswelle 130 für ein Unterwasserkraftwerk umfassen, die an zumindest einem axialen Ende Befestigungsmittel oder eine Befestigungsmöglichkeit für den Flansch 120 eines Lagerrings 110 aufweist. Die Antriebswelle 130 kann axiale und oder radiale Bohrungen aufweisen. In anderen Ausführungsbeispielen kann die Antriebswelle 130 selbst wiederum einen Flansch umfassen, um an dem Lagerring 110 oder dessen Flansch 120 befestigt zu werden. In Ausführungsbeispielen kann die Antriebswelle 130 auch Verzahnungen als Befestigungsmittel für den Flansch 120 oder dessen Segmente aufweisen. In weiteren Ausführungsbeispielen kann die Antriebswelle 130 auch Bohrungen und eine zusätzliche Verzahnung aufweisen.
-
Die 2b zeigt einen Ausschnitt aus einem konventionellen Unterwasserkraftwerk, insbesondere den Bereich der Antriebwelle 325, 130. Die beiden punktierten Linien 180, 190 zeigen dabei an, welcher Teil der Antriebswelle in Ausführungsbeispielen eingespart werden kann, bzw. dass die Antriebwelle 130 in Ausführungsbeispielen zumindest um den Bereich gekürzt werden kann, in dem bei konventioneller Lagerung der Lagerinnenring auf der Antriebswelle angebracht war.
-
Ausführungsbeispiele umfassen auch ein Montageverfahren für ein Unterwasserkraftwerk mit einem Schritt des Anflanschens eines Lagerrings 110 eines Lagers 100 an eine Antriebswelle 130. In Ausführungsbeispielen kann das Montageverfahren auch einen Schritt des Zusammensetzens eines Lagerrings 110 aus Lagerringsegmenten umfassen. Ein Ausführungsbeispiel eines Montageverfahrens ist schematisch anhand eines Ablaufdiagramms in der 2c dargestellt. Ein Montageverfahren kann einen Schritt 210 des Zusammenführens eines Lagerrings 110 mit einer Antriebswelle 130 umfassen. In einem weiteren Schritt 220 kann dann ein Anflanschen des Lagerrings 110 an die Antriebswelle 130 erfolgen, beispielsweise durch Verschrauben oder Vernieten. Dabei können der Lagerring 120 und/oder die Antriebswelle einen Flansch aufweisen. Optional können auch noch weitere Schritte erfolgen wie beispielsweise ein Schritt 230 des Montierens eines weiteren Lagerrings zum Komplettieren des Lagers 100 oder ein Schritt 240 des Montierens der gesamten Einheit in ein Gehäuse, z. B. in eine Maschinengondel.
-
Bezugszeichenliste
-
- 100
- Lager
- 100a
- Lagerinnenring
- 100b
- Lageraußenring
- 120
- Flansch
- 130
- Antriebswelle
- 140
- Lagerring
- 145
- Rotationsachse
- 150
- Innenradius des Lageraußenrings
- 155
- Außenradius
- 160
- Innenradius des Lagermantels
- 170
- Lagerhöhe
- 180
- Trennlinie Verkürzung
- 190
- Trennlinie Verkürzung
- 210
- Zusammenführens eines Lagerrings 110 mit einer Antriebswelle 130
- 220
- Anflanschen des Lagerrings 110 an die Antriebswelle 130
- 230
- Montieren eines weiteren. Lagerrings zum Komplettieren des Lagers
- 240
- Montierens der Einheit in ein Gehäuse
- 300
- Maschinengondel
- 305
- Haube
- 310
- Wasserturbine
- 315
- Segment
- 320
- Segment
- 325
- Antriebswelle
- 330
- Segment
- 335
- Generator
- 340
- Haube
- 345
- Radialgleitlager
- 350
- Radialgleitlager
- 355
- Axialgleitlager
- 360
- Axialgleitlager
- 365
- Spurscheibe
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102009005556 A1 [0002]
- DE 102008053732 B3 [0004]
- DE 102008031615 A1 [0004]
- DE 102008061912 A1 [0005]
- DE 102008006899 A1 [0006]
