DE102016224680A1

DE102016224680A1 - Zahnradschmiermittelleitungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102016224680A1
Application number: DE102016224680.1A
Authority: DE
Inventors: Daniel Beisel; Juergen Kreutzkaemper; Thomas Leibbrand; Andreas Schönfeld
Original assignee: SKF Lubrication Systems Germany AG; SKF Lubrication Systems Germany GmbH
Current assignee: SKF Lubrication Systems Germany GmbH
Priority date: 2016-12-12
Filing date: 2016-12-12
Publication date: 2018-06-14
Also published as: US20180163849A1; CN108223309A; US10844947B2

Abstract

Es wird eine Zahnradschmiermittelleitungsvorrichtung vorgeschlagen mit wenigstens einer Befestigungseinheit (20), welche eine stoffschlüssige und/oder magnetische Befestigung der Zahnradschmiermittelleitungsvorrichtung (22) ermöglicht.

Description

Es ist eine Windkraftanlage bekannt, welche mehrere Rotorblätter aufweist. Die Rotorblätter sind um ihre Längsrichtung drehbar, damit die Windkraftanlage aus dem Wind genommen werden kann. Die Antriebe zu einem derartigen Drehen der Rotorblätter werden Pitchantriebe genannt. Bei dem Drehen im Eingriff stehende Zahnflanken von Zahnrädern müssen kontinuierlich mit Schmierstoff versorgt werden, um auf Dauer gegen einen erhöhten Verschleiß zwischen den beiden Zahnflanken vorzubeugen. Der Schmierstoffauftrag wird aktuell mit Hilfe von einem seitlich an einem Pitchantrieb angebrachten Schmierritzel auf die jeweiligen Zahnflanken des Pitchantriebs aufgetragen. Um den Schmierstoff mit Hilfe des Schmierritzels auf die Zahnflanken auftragen zu können, muss der Pitchantrieb bzw. das Rotorblatt im Wartungsintervall solange verdreht werden, bis der im Eingriff stehende Zahnflanke mit dem Schmierritzel in Kontakt kommt. Durch diese Wartungs- bzw. Serviceintervalle entstehen unerwünschte Stillstandszeiten, da die Anlage aus dem Wind genommen werden muss und somit keinen Strom erzeugen kann. Ein direktes Abschmieren der Zahnflanken mit Hilfe von Schmierritzeln während dem Betrieb einer Windanlange ist derzeit nicht möglich.
Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere darin, eine hohe Effizienz zu erreichen. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können.
Es wird eine Zahnradschmiermittelleitungsvorrichtung mit wenigstens einer Befestigungseinheit vorgeschlagen, welche eine stoffschlüssige und/oder magnetische Befestigung der Zahnradschmiermittelleitungsvorrichtung ermöglicht. Unter einer „Zahnradschmiermittelleitungsvorrichtung“ soll insbesondere eine Schmiermittelleitungsvorrichtung verstanden werden, welche an einer Stirnseite eines Zahnrads und/oder einer Stirnseite eines offenen Zahnkranzes befestigbar ist, wobei die Schmiermittelleitungsvorrichtung vorzugsweise bei Betriebszuständen an der Stirnseite des Zahnrads oder der Stirnseite des offenen Zahnkranzes befestigt ist. Erfindungsgemäß kann eine hohe Effizienz erreicht werden. Insbesondere kann eine Schmierung eines Pitchantriebs erreicht werden, während die Windkraftanlage, welche den Pitchantrieb aufweist, am Wind ist.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.

1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Anordnung mit einem Zahnrad und einer Zahnradschmiermittelleitungsvorrichtung, die einen erfindungsgemäßen Schmiermittelapplikator aufweist,
2 zeigt eine Ansicht der Anordnung von oben,
3 zeigt einen Schnitt durch die Anordnung in Richtung einer Radialrichtung des Zahnrads,
4 zeigt eine perspektivische Ansicht der Zahnradschmiermittelleitungsvorrichtung, wobei eine Unterseite der Zahnradschmiermittelleitungsvorrichtung sichtbar ist, und
5 zeigt eine Halterung und einen Schmiermittelapplikator der Zahnradschmiermittelleitungsvorrichtung.

1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Anordnung mit einem Zahnrad 2 und einer erfindungsgemäßen Zahnradschmiermittelleitungsvorrichtung 22, die einen erfindungsgemäßen Schmiermittelapplikator 14 aufweist. Der Schmiermittelapplikator weist einen Bereich 8 auf, der aus Draht besteht (5). Der Bereich 8 bildet eine Feder und umfasst einen Teilbereich 16, welcher drahtförmig ausgebildet ist und der einen Kanal zur Leitung einer Flüssigkeit bildet. In dem Teilbereich 16 ist der Draht spiralförmig gewickelt, wobei jeweils benachbarte Windungen aneinander anliegen. Mit einem ersten Ende ist der Schmiermittelapplikator in eine Halterung 3 der Zahnradschmiermittelleitungsvorrichtung gesteckt. Der Bereich 8 weist einen weiteren Teilbereich 28 auf, welcher ebenfalls einen Kanal bildet. Ein zweites Ende des Schmiermittelapplikators weist einen Stopfen 9 auf, mit welchem der Teilbereich 28 des Bereichs 8 verschlossen ist. In einer alternativen Ausführungsform weist der Schmiermittelapplikator den Stopfen 9 nicht auf, so dass der Teilbereich 28 und damit das zweite Ende unverschlossen ist.
Außerdem ist ein weiterer Teilbereich 18 des Bereichs 8 zwischen den Teilbereichen 28 und 16 angeordnet, bei welchem zwei Windungen des Drahts beanstandet voneinander in Bezug auf eine Axialrichtung des Schmiermittelapplikator angeordnet sind. Schmiermittel, welches bei einem Betriebsvorgang durch den Kanal des Teilbereichs 16 geleitet wird, kann zwischen den Windungen im Teilbereich 18 aus dem Kanal austreten, und zwar derart, dass das Schmiermittel auch nicht in den Kanal des Teilbereichs 28 eintritt.
Die Zahnradschmiermittelleitungsvorrichtung weist eine Befestigungseinheit 20 auf, mittels welcher die Zahnradschmiermittelleitungsvorrichtung stoffschlüssig und magnetisch an einer Stirnseite des Zahnrad 2 befestigt ist (4). Die Befestigungseinheit 20 weist einen Aufnahmebereich 11 auf, in welchem Klebstoff eingefüllt ist, der die Zahnradschmiermittelleitungsvorrichtung an der Stirnseite festklebt. Ferner sind an einer Unterseite der Zahnradschmiermittelleitungsvorrichtung zwei weitere Aufnahmebereiche angeordnet, in welchen Klebstoff eingefüllt ist, der ebenfalls ein Festleben der Zahnradschmiermittelleitungsvorrichtung an der Stirnseite bewirkt. Die Aufnahmebereiche sind an einem Grundkörper 6 der Zahnradschmiermittelleitungsvorrichtung ausgebildet. Der Grundkörper 6 weist zwei Durchgangslöcher 12 auf, die beide in den Aufnahmebereich 11 münden. Bei einem Befestigen der Zahnradschmiermittelleitungsvorrichtung an der Stirnseite wird die Zahnradschmiermittelleitungsvorrichtung zunächst durch vier Permanentmagnete 10 an der Stirnseite befestigt. Nachfolgend wird in eines der Durchgangslöcher Klebstoff eingefüllt, der dann in den Aufnahmebereich 11 einfließt, wobei durch das andere Durchgangsloch 12 Luft, die durch das Einfließen des Klebstoffs aus dem Aufnahmebereich 11 verdrängt wird, in einen Raum außerhalb des Aufnahmebereichs 11 strömt. Ein Oberflächenbereich 26 des Aufnahmebereichs 11 ist aus Metall, sodass durch den Klebstoff insbesondere Metall des Oberflächenbereichs 26 an eine metallische Oberfläche der Stirnseite des Zahnrads geklebt wird.
Ist die Anordnung in eine Windkraftanlage eingebaut, so werden durch das Zahnrad Drehungen eines Rotorblatts der Windkraftanlage um eine Längsrichtung des Rotorblatts herbeigeführt. Diese Drehungen erfolgen um etwa 1° bis 2°. Aus diesem Grund ist ein Schmieren eines Zahnzwischenraums meist ausreichend.
Ferner weist die Zahnradschmiermittelleitungsvorrichtung einen Anschluss 24 auf, an welchen in einem Betriebszustand eine Schmiermittelleitung angeschlossen ist (1). Der Anschluss 24 ist drehbar relativ zu dem Grundkörper und damit drehbar relativ zu dem Zahnrad gelagert. Diese Lagerung erfolgt durch zwei Kugellager. Ein Schlauch 30 leitet bei einem Betriebsvorgang Schmiermittel, das durch den Anschluss 24 eingeflossen ist, zu der Halterung 3 weiter.
Die Halterung 3 hält den Schmiermittelapplikator 14 und ist translatorisch bewegbar relativ zu dem Grundkörper 6 gelagert (3). Hierzu weist die Halterung 3 ein Langloch 32 auf, durch welches zwei Schrauben 34 ragen, die die Halterung an dem Grundkörper 6 festschrauben. Eine geradlinige Bewegung der Halterung 3 relativ zu dem Grundkörper erfolgt nun dadurch, dass die Schrauben 34 gelöst werden und die Bewegung manuell durchgeführt wird und nachfolgend die Schrauben 34 wieder angezogen werden, sodass die Halterung wieder an dem Grundkörper festgeschraubt ist. Dadurch kann der Schmiermittelapplikator exakt in einem Grund eines Zahnzwischenraums des Zahnrads positioniert werden. Falls der Applikator dennoch von einem Objekt, insbesondere bei einem Betriebsvorgang, berührt wird, ist dies für sein Funktionieren unschädlich, da der Applikator größtenteils aus Draht gebildet ist und damit flexibel ist. Durch einen Betrieb des Schmiermittelapplikators werden die Zahnflanken, die den Zahnzwischenraum begrenzen, zuverlässig mit Schmierstoff versorgt.
Die Halterung 3 weist eine Aufnahme 36 auf, in welche der Schmiermittelapplikator teilweise aufgenommen ist. Die Aufnahme 36 ist aus der Halterung entfernbar und durch eine andere Aufnahme ersetzbar, welche für einen andersgearteten Schmiermittelapplikator zur Befestigung geeignet ist. Damit kann zu jeder geometrischen Ausbildung eines Zahnzwischenraums durch den Austausch der Aufnahme ein passender Schmiermittelapplikator in die Aufnahme und damit in die Halterung 3 eingebaut werden.
Durch die Zahnradschmiermittelleitungsvorrichtung können Serviceintervalle minimiert bzw. vereinfacht werden. Stillstandszeiten von Windkraftanlagen werden reduziert. Ebenfalls ist eine einfache Montage auch in der Nachrüstung von bestehenden Windkraftanlagen möglich.
Bezugszeichenliste

2: Zahnrad
3: Halterung
6: Grundkörper
8: Bereich
9: Stopfen
10: Permanentmagnet
11: Aufnahmebereich
14: Schmiermittelapplikator
16: Teilbereich
18: Teilbereich
20: Befestigungseinheit
22: Zahnradschmiermittelleitungsvorrichtung
24: Anschluss
26: Oberflächenbereich
28: Teilbereich
30: Schlauch
32: Langloch
34: Schraube
36: Aufnahme

Claims

Zahnradschmiermittelleitungsvorrichtung mit wenigstens einer Befestigungseinheit (20), welche eine stoffschlüssige und/oder magnetische Befestigung der Zahnradschmiermittelleitungsvorrichtung (22) ermöglicht.
Zahnradschmiermittelleitungsvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Grundkörper (6) und eine Halterung (3) zum Halten eines Schmiermittelapplikators (14), welche bewegbar relativ zu dem Grundkörper gelagert ist, insbesondere mit folgendem Merkmal: die Halterung in radialer Richtung ist verschiebbar zur Positionierung eines in der Halterung gehalterten Schmiermittelapplikators relativ zu einem Zahnfuß des Zahnrads.
Zahnradschmiermittelleitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen Grundkörper (6) und wenigstens einen Anschluss (24) zum Anschließen einer Schmiermittelleitung, welcher drehbar relativ zu dem Grundkörper gelagert ist.
Zahnradschmiermittelleitungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens einen Aufnahmebereich (11), welcher zum Einfüllen von Klebstoff zum Festleben der Zahnradschmiermittelleitungsvorrichtung (22) an einer Stirnseite eines Zahnrads (2) vorgesehen ist.
Zahnradschmiermittelleitungsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei der Grundkörper (6) wenigstens zwei Durchgangslöcher (12) aufweist, welche in den Aufnahmebereich münden.
Zahnradschmiermittelleitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, wobei wenigstens ein Oberflächenbereich (26) des Aufnahmebereichs aus Metall und/oder Kunststoff ist.
Zahnradschmiermittelleitungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Befestigungseinheit (20) wenigstens einen Permanentmagneten (10) aufweist.
Zahnradschmiermittelleitungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens einen Schmiermittelapplikator (14), der wenigstens einen Bereich (8) aufweist, welcher drahtförmig ausgebildet ist.
Anordnung mit einem Zahnrad (2), insbesondere einem Zahnrad zum Herbeiführen einer Drehung eines Rotorblatts einer Windkraftanlage um seine Längsrichtung, und einer Zahnradschmiermittelleitungsvorrichtung (22) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Zahnradschmiermittelleitungsvorrichtung an einer Stirnseite des Zahnrads befestigt ist.
Windkraftanlage oder offenes Zahnradgetriebe mit einer Anordnung nach Anspruch 9.