DE102017205604B4 - Verfahren zum Prüfen von Großlagern für Windenergieanlagen, Lageranordnung und Prüfstand - Google Patents

Verfahren zum Prüfen von Großlagern für Windenergieanlagen, Lageranordnung und Prüfstand Download PDF

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Abstract

Verfahren zum Prüfen von Großlagern (2, 2', 2") für Windenergieanlagen, umfassend folgende Schritte:- Bereitstellen eines Prüfstands (7) umfassend eine Lasteinleitungseinheit (8) und zumindest zwei Antriebe (12),- Bereitstellen einer Lageranordnung (6) mit mindestens drei hintereinander angeordneten zu prüfenden Großlagern (2, 2', 2"), die jeweils zwei relativ zueinander drehbare Lagerringe (3, 4) aufweisen, wobei einer der Lagerringe (3, 4) jedes der Großlager (2, 2', 2") über ein Verbindungsstück (5, 5') starr mit einem der Lagerringe (3, 4) eines benachbarten Großlagers (2, 2', 2") verbunden ist,- Verbinden der Lageranordnung (6) mit den Antrieben (12) derart, dass eine Drehbewegung zumindest eines Verbindungsstücks (5, 5') gemeinsam mit den mit dem Verbindungsstück (5, 5') starr verbundenden Lagerringen (3, 4) gegenüber den nicht mit dem Verbindungsstück (5, 5') starr verbundenen Lagerringen (3, 4) durch einen der Antriebe (12) antreibbar ist,- Verbinden der Lageranordnung (6) mit der Lasteinleitungseinheit (8),- Antreiben des Verbindungsstücks (5, 5') und der damit starr verbundenen Lagerringe (3, 4) durch einen der Antriebe (12),- Einleiten einer Kraft in die Lageranordnung (6) durch die Lasteinleitungseinheit (8),wobei zumindest ein mittleres Großlager (2') zwischen einem vor dem mittleren Großlager (2') angeordneten und einem hinter dem mittleren Großlager (2') angeordneten Großlager (2, 2'') angeordnet ist, wobei einer der Lagerringe (4') des mittleren Großlagers (2') über ein Verbindungsstück (5) mit einem Lagerring (4) des vor dem mittleren Großlager (2') angeordneten Großlagers (2) verbunden ist und wobei ein weiterer der Lagerringe (3') des mittleren Großlagers (2') über ein weiteres Verbindungsstück (5') mit einem Lagerring (3'') des hinter dem mittleren Großlager (2') angeordneten Großlagers (2'') verbunden ist undjeder der Antriebe (12) einem der Verbindungsstücke (5, 5') zugeordnet ist und wobei eine Drehbewegung dieses Verbindungsstücks (5, 5') durch den zugehörigen Antrieb (12) antreibbar ist.

Description

  • Die vorliegende Anmeldung betrifft ein Verfahren zum Prüfen von Großlagern für Windenergieanlagen. Außerdem betrifft die vorliegende Anmeldung eine Lageranordnung und einen Prüfstand.
  • Es ist in vielen Technikgebieten üblich, Belastungsprüfungen von Bauteilen vorzunehmen, insbesondere bevor diese Bauteile in Anwendungen zum Einsatz kommen. Speziell ist es bekannt, Lager vor ihrer Anwendung Belastungsprüfungen auszusetzen. Beispielsweise kann ein Lager geprüft werden, indem ein Außenring des Lagers abgestützt wird und ein gegenüber dem Außenring drehbarer Innenring des Lagers mit einer Welle eines Antriebs verbunden und durch diese Welle angetrieben wird. Zusätzlich kann durch eine Lasteinleitungseinheit eine radiale oder axiale Kraft auf das Lager ausgeübt werden, durch die das Lager beispielsweise ein Biegemoment erfährt. Um eine hinreichende statistische Absicherung von Ergebnissen der Belastungstests zu erreichen, kann es vorgesehen sein, eine Vielzahl von Belastungsprüfungen an gleichartigen Lagern vorzunehmen.
  • Bei Windenergieanlagen kommen in der Regel Großlager als Hauptlager oder Rotorblattlager zum Einsatz. Solche Großlager weisen in der Regel einen Durchmesser von mehreren Metern und ein Gewicht von mehreren Tonnen auf. Zum Prüfen derartiger Großlager können beispielsweise Dauertests über einen Zeitraum von mehreren Monaten vorgesehen sein. Ein Verfahren verwandter Art zum Prüfen von Großlagern wird beispielsweise in der Druckschrift DE 10 2014 219 727 A1 erläutert. Im Vergleich zu kleinen Lagern aus anderen Gebieten der Technik geht die Prüfung von Großlagern für Windenergieanlagen typischerweise mit zusätzlichen Herausforderungen einher. Nachteilig bei bekannten Prüfungsverfahren für Großlager ist insbesondere, dass diese in der Regel vergleichsweise zeit-, platz- und energieaufwendig und somit kostenintensiv sind. Um diese Nachteile bei der Prüfung von Großlagern abzuschwächen kann es beispielsweise vorgesehen sein, die Prüfung auf eine geringe Anzahl von Großlagern oder eine kurze Prüfdauer zu beschränken, was jedoch mit einer verschlechterten statistischen Absicherung der Ergebnisse einhergeht.
  • KR 10 2010 0 117 320 A betrifft beispielsweise eine Vorrichtung zur Bewertung der Leistung und Haltbarkeit eines großen Lagers umfassend Pitchlager, einen Adapter, eine Rotationseinheit, eine vordere Scheibe und einen Replikationskörper. Im Inneren des Wälzlagers befindet sich ein Zahnkranz. Das Pitchlager bildet ein Lager für die Rotationsschaufel eines Aerogenerators nach. Der Adapter ist zwischen den Pitchlagern montiert und betätigt das Pitchlager. Die Rotationseinheit greift in den Zahnkranz ein, um das Pitchlager zu drehen.
  • CN 201 293 714 Y betrifft einen Windkraft--Lagertestanordnung, umfassend eine Bodenplatte, einen unteren Verbindungsflansch-Zylinder, eine Leistungsbaugruppe, Lagern, einen oberen Verbindungsflansch-Zylinder und einen Ladedeckel. Der untere Verbindungsflansch-Zylinder ist mit mindestens einem Lagerpaar verbunden.
  • CN 201 680 964 U betrifft einen Versuchsstand für ein Verstelllager einer Großwindkraftanlage. Ein Hauptrahmen ist auf einer Bodenplatte befestigt; ein Verstelllagersockel ist auf dem Hauptrahmen befestigt; ein Außenring eines erfassten Verstelllagers ist auf dem Verstelllagersockel befestigt, während der innere Zahnring mit einem Innenring eines Hilfslagers gegenseitig durch einen Lagerinnenring-Verbindungsflansch verbunden ist; ein Ende einer zentralen Welle, die horizontal angeordnet ist, ist mit dem Außenring des Hilfslagers durch einen Verbindungsflansch verbunden, während das andere Ende mit einem Axialkraftbelastungshydraulikzylinder gelenkig verbunden ist; ein Ende einer zentralen Welle, die horizontal angeordnet ist, ist mit dem Außenring des Hilfslagers über einen Verbindungsflansch verbunden, während das andere Ende mit einem Axialkraft-Hydraulikzylinder gelenkig verbunden ist.
  • CN 101 713 703 A betrifft einen Versuchsstand für einen Windgenerator-Pitching-Drehsupport, der einen Axialbelastungsrahmen, einen Axialkraftbelastungszylinder, zwei zu untersuchende Pitching-Drehsupports gleicher Spezifikation, ein großes Zahnrad, eine linke Verbindungsplatte, eine rechte Verbindungsplatte, eine Drehsupport-Montagebasis, einen Kippmoment-Belastungsarm, einen Kippmoment-Belastungszylinder, ein Antriebsmodul und einen Radialkraft-Belastungszylinder umfasst.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Anmeldung ein verbessertes Verfahren zum Prüfen von Großlagern für Windenergieanlagen vorzuschlagen. Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Anmeldung, eine kosten-, zeit-, platz- und energiesparende Prüfung von Großlagern zu ermöglichen. Darüber hinaus sollen ein entsprechend vorteilhafter Prüfstand und eine entsprechend vorteilhafte Lageranordnung vorgeschlagen werden.
  • Gelöst werden diese Aufgaben durch die Merkmale des Anspruchs 1 sowie durch Merkmale zweier nebengeordneter Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich mit den Merkmalen der abhängigen Ansprüche und der Ausführungsbeispiele.
  • Bei dem vorgeschlagenen Verfahren zum Prüfen von Großlagern für Windenergieanlagen wird ein Prüfstand bereitgestellt. Der Prüfstand umfasst eine Lasteinleitungseinheit und zumindest zwei Antriebe. Außerdem wird eine Lageranordnung mit mindestens drei hintereinander angeordneten zu prüfenden Großlagern bereitgestellt. Die Großlager weisen jeweils zwei relativ zueinander drehbare Lagerringe auf. Einer der Lagerringe jedes der Großlager ist über ein Verbindungsstück starr mit einem der Lagerringe eines benachbarten Großlagers verbunden. In einem weiteren Schritt wird die Lageranordnung mit dem Antrieb derart verbunden, dass eine Drehbewegung zumindest eines Verbindungsstücks gemeinsam mit den mit dem Verbindungsstück starr verbundenden Lagerringen gegenüber den nicht mit dem Verbindungsstück starr verbundenen Lagerringen durch den Antrieb antreibbar ist. Außerdem wird die Lageranordnung mit der Lasteinleitungseinheit verbunden. In einem weiteren Schritt werden das Verbindungsstück und die damit starr verbundenen Lagerringe durch den Antrieb angetrieben. Des Weiteren wird eine Kraft in die Lageranordnung durch die Lasteinleitungseinheit eingeleitet.
  • Durch das vorgeschlagene Verfahren können mehrere Großlager für Windenergieanlagen gleichzeitig in einem einzelnen Prüfstand geprüft werden, wobei für die Lasteinleitung lediglich eine Lasteinleitungseinheit erforderlich ist, da die Großlager in einem Kraftfluss liegend angeordnet sind. Somit können durch das vorgeschlagene Verfahren zuverlässige Prüfungsergebnisse für die Großlager innerhalb kurzer Zeit gewonnen werden. Das vorgeschlagene Verfahren ist im Vergleich zu bekannten Verfahren, bei denen jedes Großlager einzeln in einem zugeordneten Prüfstand getestet wird, energiesparend und platzsparend. Dadurch kann auch eine Kostenreduzierung bei der Prüfung der Großlager für Windenergieanlagen erreicht werden.
  • Die Anmeldung betrifft auch die Lageranordnung. Die Lageranordnung weist zumindest drei hintereinander angeordnete zu prüfende Großlager auf. Die Großlager weisen jeweils die zwei relativ zueinander drehbaren Lagerringe auf. Einer der Lagerringe jedes der Großlager kann über ein Verbindungsstück starr mit einem der Lagerringe eines benachbarten Großlagers verbunden sein. Hierbei kann zumindest ein mittleres Großlager zwischen einem vor dem mittleren Großlager angeordneten und einem hinter dem mittleren Großlager angeordneten Großlager angeordnet sein. Einer der Lagerringe des mittleren Großlagers kann über ein Verbindungsstück mit einem Lagerring des vor dem mittleren Großlager angeordneten Großlagers und ein weiterer der Lagerringe des mittleren Großlagers kann über ein weiteres Verbindungsstück mit einem Lagerring des hinter dem mittleren Großlager angeordneten Großlagers verbunden sein. In typischen Ausführungen werden die mittleren Großlager durch die mit diesen Großlagern verbundenen Verbindungsstücke gehalten. Weitere Elemente zum Abstützen der mittleren Großlager sind in der Regel nicht vorgesehen, so dass eine weitgehend ungedämpfte Übertragung der von dem Lasteinleitungselement in die Lageranordnung eingeleiteten Kraft zwischen benachbarten Lagern erfolgen kann.
  • Die Lagerringe der Großlager werden in der Regel durch einen Innenring und einen gegenüber dem Innenring drehbaren Außenring gebildet. Die Großlager sind typischerweise Wälzlager, können aber in einigen Ausführungen auch als Gleitlager ausgeführt sein. Typischerweise sind die Großlager Hauptlager oder Rotorblattlager von Windenergieanlagen. Ein Durchmesser der Großlager beträgt in typischen Ausführungen mindestens 1,5 m und/oder höchstens 7 m. Ein Gewicht der Großlager beträgt in typischen Ausführungen mindestens 1,5 t und/oder höchstens 12 t.
  • Die Großlager sind typischerweise derart hintereinander angeordnet, dass Mittelpunkte der Großlager im Wesentlichen auf einer gemeinsamen Achse liegen, zumindest wenn keine Kraft durch die Lasteinleitungseinheit in die Lageranordnung eingeleitet wird. Diese Achse bildet normalerweise eine gemeinsame Rotationsachse der Großlager. Durch den Antrieb beziehungsweise die Antriebe ist eine Rotation der Lagerringe um diese Achse antreibbar.
  • Die Anmeldung betrifft außerdem den Prüfstand. Der Prüfstand weist die Lasteinleitungseinheit und zumindest zwei Antriebe auf. Die Lasteinleitungseinheit ist zum Einleiten einer Kraft in die Lageranordnung vorgesehen. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Anmeldung eine Prüfanordnung zum Prüfen von Großlagern für Windenergieanlagen, wobei die Prüfanordnung einen wie oben oder wie unten beschriebenen Prüfstand und eine wie oben oder wie unten beschriebene Lageranordnung aufweist.
  • Durch den Antrieb beziehungsweise die Antriebe können Bewegungsmuster auf die Großlager aufgebracht werden. Diese Bewegungsmuster können eine zeitabhängige Abfolge von Drehgeschwindigkeiten, Drehrichtungen oder gegebenenfalls einen Stillstand der Großlager umfassen. Durch die Bewegungsmuster sollen während der Anwendung der Großlager in Windenergieanlagen auftretende Betriebszustände nachgebildet werden. In typischen Anwendungen entspricht eine Anzahl der Antriebe mindestens einer Anzahl der zu prüfenden Großlager minus eins. Die Anzahl der zu prüfenden Großlager kann beispielsweise mindestens zwei, mindestens drei, mindestens vier oder mindestens fünf betragen. Beispielsweise kann die Anzahl der vorgesehenen Antriebe einer Anzahl der anzutreibenden Verbindungsstücke entsprechen, so dass jedes Verbindungsstück gemeinsam mit den damit starr verbundenen Lagerringen antreibbar ist. Typischerweise ist jeder der Antriebe einem der Verbindungsstücke zugeordnet. Es kann vorgesehen sein, dass durch die Antriebe ein eigenes Bewegungsmuster für jedes der Großlager erzeugbar ist. Eine Drehbewegung dieses Verbindungsstücks kann durch den zugehörigen Antrieb antreibbar sein. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Anzahl der Antriebe der Anzahl der Großlager entspricht.
  • Der Antrieb beziehungsweise die Antriebe oder zumindest einige der Antriebe sind in typischen Ausführungen nicht starr mit einem Gehäuse oder Rahmen des Prüfstands verbunden. Hingegen ist es typischerweise vorgesehen, dass der Antrieb beziehungsweise die Antriebe oder zumindest einige der Antriebe derart ausgebildet sind, dass diese sich mit den Lagerringen und/oder den Verbindungsstücken mitdrehen, wenn das entsprechende Verbindungsstück angetrieben wird. Der Antrieb beziehungsweise die Antriebe können beispielsweise leitungsgebunden mit einer Steuereinheit des Prüfstands verbunden sein, wobei die Steuereinheit die von dem Antrieb aufzubringenden Bewegungsmuster regelt. Der Antrieb beziehungsweise die Antriebe können in Bezug auf die Lager und die Verbindungsstücke außen- und/oder innenliegend angeordnet sein.
  • Typischerweise sind die Antriebe mit einem Verbindungsstück und/oder einem benachbarten Lagerring starr verbunden. Der Antrieb beziehungsweise die Antriebe oder zumindest einige der Antriebe sind in der Regel eingerichtet eine Drehbewegung eines mit einem Lagerring eines der Großlager starr verbundenen Verbindungsstücks gegenüber einem Lagerring eines benachbarten Großlagers anzutreiben.
  • Die Antriebe können beispielsweise hydraulische Antriebe sein, die eine Hin- und Zurückrotation der Großlager antreiben. Die Antriebe können aber auch elektrische Antriebe sein, wodurch erreicht wird, dass eine Beschränkung hinsichtlich erreichbarer Drehwinkel in der Regel nicht besteht.
  • Die Lasteinleitungseinheit kann eingerichtet sein, eine radiale und/oder eine axiale Kraft in die Lageranordnung einzuleiten. Durch die Lasteinleitungseinheit können für die Belastungsprüfung Biegemomente in der Lageranordnung erzeugt werden. Hierfür kann die Lasteinleitungseinheit zum Beispiel eine hydraulische Lasteinleitungseinheit sein und beispielsweise einen oder eine Vielzahl von Hydraulikzylindern aufweisen, durch die die in die Lagereinheit einzuleitende Kraft erzeugt wird.
  • Es kann vorgesehen sein, dass ein nicht starr mit einem Lagerring eines benachbarten Großlagers verbundener Lagerring eines ersten der Großlager mit der Lasteinleitungseinheit verbunden wird. Auf diese Weise kann die Kraft in kontrollierter Weise in die Lageranordnung eingeleitet werden.
  • Beispielsweise kann der Prüfstand zusätzlich ein Abstützelement aufweisen. Ein letztes der Großlager kann mit einem nicht starr mit einem Lagerring eines benachbarten Großlagers verbundenen Lagerring mit dem Abstützelement verbunden werden. Indem das Abstützelement vorgesehen ist, kann die von dem Lasteinleitungselement eingeleitete Last durch das Abstützelement aufgenommen werden.
  • Bei dem Verfahren zum Prüfen der Großlager werden typischerweise zumindest zeitweise das Verbindungsstück bzw. die Verbindungsstücke angetrieben und die Kraft eingeleitet. Die Belastungsprüfung kann beispielsweise als Dauerlauf ausgelegt sein, bei dem beispielsweise ein Verschleiß der Großlager durch längere Prüfung erzeugt und anschließend ausgewertet wird. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass mit dem vorgeschlagenen Verfahren einzelne durch die Belastung hervorgerufene Auswirkungen auf die Großlager genauer untersucht werden. Zu diesem Zweck kann der Prüfstand Sensoren aufweisen, die beispielsweise auf den Lagerringen montiert sein können.
  • Die Verbindungsstücke sind in einigen Ausführungen rohrförmig oder rohrsegmentförmig. Es kann vorgesehen sein, dass die Verbindungsstücke ein Metall und/oder einen Faserverbundwerkstoff enthalten. Diese Materialien kommen bei Windenergieanlagen zum Einsatz, so dass bei einer Verwendung dieser Materialien für die Verbindungsstücke während der Prüfung ein realer Einsatzfall der Großlager besser nachgebildet werden kann.
  • Die Anzahl der Verbindungsstücke entspricht in der Regel der Anzahl der zu verbindenden Großlager minus eins. In typischen Ausführungen sind die Verbindungsstücke mit den Lagerringen lösbar verbunden. Es kann vorgesehen sein, dass die Verbindungsstücke mit den Lagerringen kraft- und/oder formschlüssig verbunden sind, um eine hinreichend feste Verbindung zu erreichen und eine schnelle Montage zu ermöglichen. In der Regel sind die Lagerringe nicht stoffschlüssig mit den Verbindungsstücken verbunden.
  • In Bezug auf das Verfahren zum Prüfen der Großlager genannte Merkmale sind auf die Lageranordnung und den Prüfstand übertragbar. Außerdem sind in Bezug auf die Lageranordnung oder den Prüfstand genannte Merkmale auf das Verfahren übertragbar.
  • Ausführungsbeispiele werden nachfolgend anhand der Abbildungen beschrieben. Es zeigen
    • 1 eine schematische Querschnittsansicht einer Prüfanordnung zum Prüfen von Großlagern für Windenergieanlagen,
    • 2 eine schematische Querschnittsansicht einer weiteren Prüfanordnung,
    • 3 eine schematische Querschnittsansicht einer Lageranordnung und von Antrieben.
  • 1 zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer Prüfanordnung 1 zum Prüfen von Großlagern, von denen zwei schematisch dargestellt und mit den Bezugszeichen 2 und 2' gekennzeichnet sind. Die Großlager 2, 2' sind beispielsweise Wälzlager und umfassen jeweils einen Innenring 3, 3' und einen relativ zu dem Innenring 3, 3' drehbaren Außenring 4, 4'. Zwischen den Innenringen 3, 3' und den Außenringen 4, 4' sind Lagerkugeln angeordnet und schematisch gezeigt. Die Großlager 2, 2' haben beispielsweise jeweils einen Durchmesser von 2 m oder mehr und können Rotorblattlager oder Hauptlager für Windenergieanlagen sein. Die Großlager 2, 2' sind hintereinander angeordnet und weisen eine gemeinsame Rotationsachse auf. Über ein rohrförmiges Verbindungsstück 5 sind die Innenringe 3, 3' der Großlager 2, 2' starr miteinander verbunden. Das Verbindungsstück 5 ist aus Metall und/oder einem Faserverbundwerkstoff gefertigt.
  • Die Prüfanordnung 1 umfasst eine aus dem Verbindungsstück 5 und den Großlagern 2, 2' gebildete Lageranordnung 6 sowie einen Prüfstand 7. Der Prüfstand 7 umfasst eine beispielsweise hydraulische Lasteinleitungseinheit 8, durch die sowohl radiale als auch axiale Kräfte über ein Kraftübertragerrohr 9, das starr mit dem Außenring 4 eines der Großlager 2 verbunden ist, in die Lageranordnung 6 einbringbar sind. Die Lasteinleitungseinheit 8 umfasst beispielsweise eine Vielzahl von einseitig mit einem Rahmen oder Gehäuse der Lasteinleitungseinheit verbundenen Hydraulikzylindern, durch die während der Prüfung der Großlager 2, 2' Kräfte in das Kraftübertragerrohr 9 eingebracht werden können.
  • Der Außenring 4' des hinteren beziehungsweise letzten der Großlager 2' ist über ein Kraftableitrohr 10 mit einem Abstützelement 11 verbunden. Während der Prüfung der Großlager 2, 2' können somit von der Lasteinleitungseinheit 8 in die Lageranordnung 6 eingebrachte Kräfte über das Abstützelement 11 abgeleitet werden.
  • Der Prüfstand 7 weist außerdem einen beispielsweise hydraulischen oder elektrischen Antrieb 12 auf, der in dem dargestellten Beispiel schematisch als elektrischer Antrieb dargestellt ist. Der Antrieb 12 umfasst einen an dem Au-ßenring 4' eines der Großlager 2' montierten Elektromotor 13, der eingerichtet ist, eine Antriebswelle 14 anzutreiben. Die Antriebswelle 14 ist in diesem Beispiel mit einem Zahnrad 15 verbunden, das eingerichtet ist in eine Verzahnung 16 auf einer Außenseite des Verbindungsstücks 5 zu greifen. Auf diese Weise kann das Verbindungsstück 5 durch den Antrieb 12 so angetrieben werden, dass sich die Innenringe 3, 3' der Großlager 2, 2' gegenüber den Au-ßenringen 4, 4' drehen und dass ein Bewegungsmuster auf die Großlager 2, 2' aufgebracht wird. Zur Steuerung der Bewegungsmuster ist der Elektromotor 13 des Antriebs 12 kabelgebunden mit einer nicht dargestellten Steuereinheit, beispielsweise einem Computer, des Prüfstands 7 verbunden.
  • In 2 ist eine weitere schematische Querschnittsansicht durch eine Prüfanordnung 1' gezeigt. Wiederkehrende Merkmale sind in dieser und der folgenden Abbildung mit denselben Bezugszeichen versehen. Diese Prüfanordnung 1' unterscheidet sich von der mit Bezug zu 1 beschriebenen Prüfungsanordnung 1 darin, dass drei zu prüfende Großlager 2, 2', 2" vorgesehen sind, wobei ein mittleres der Lager 2' beidseitig über ein jeweiliges von zwei Verbindungsstücken 5, 5' mit einem ersten der Großlager 2 und einem letzten der Großlager 2" verbunden ist. Die Verbindungsstücke 5, 5' verbinden in dem gezeigten Beispiel einen Innenring 3' mit einem Innenring 3" und einen Au-ßenring 4 mit einem Außenring 4'. Zudem ist schematisch ein Boden 20 dargestellt. Auf dem Boden 20 sind sowohl die Lasteinleitungseinheit 8 als auch das Abstützelement 11 fest montiert, wohingegen die Lageranordnung 6 über keine weiteren stützenden Elemente mit dem Boden 20 verbunden ist. Zudem sind in dieser Ausführung mindestens zwei, beispielsweise drei, wie oben beschriebene und nicht dargestellte Antriebe zum Antreiben der Verbindungsstücke 5, 5' vorgesehen.
  • Die Prüfanordnungen 1, 1' können in einigen Beispielen Sensoren aufweisen, die beispielsweise mit der Lageranordnung 6 verbunden sind oder einen Teil dieser Lageranordnung 6 bilden, um die mechanische Belastung der Großlager 2, 2', 2" zu erfassen. Solche Sensoren können beispielsweise eingerichtet sein, eine Vibration der Großlager 2, 2', 2" über akustische Aufnehmer oder eine Temperatur der Großlager 2, 2, 2" über ein Thermometer zu messen. Es kann auch beispielsweise eine kapazitive Messung oder eine Ultraschall-Messung einer Schmierfilmdicke der Großlager 2, 2', 2" vorgesehen sein.
  • Die in den 1 und 2 dargestellten Prüfanordnungen 1, 1' können auf mehr als zwei und auf mehr als drei zu prüfende Großlager erweitert werden. 3 illustriert eine Situation, in der eine Vielzahl von Großlagern 2 in beschriebener Weise geprüft wird. Die Großlager 2 sind miteinander über eine Vielzahl von rohrförmigen Verbindungsstücken 5 verbunden, wobei in dem gezeigten Beispiel immer ein Verbindungsstück 5 einen Innenring 3 eines ersten Großlagers 2 mit einem Außenring 4 eines benachbarten Großlagers 2 starr und insbesondere drehfest verbindet. Eine Verbindung zwischen den Verbindungsstücken 5 und den damit verbundenen Innenringen 3 und Außenringen 4 kann beispielsweise über eine lösbare Schraubverbindung oder über eine Bolzenverbindung erreicht werden. Beispielhaft sind in der Abbildung Bolzen schematisch gezeigt, wobei zwei der Bolzen mit den Bezugszeichen 17 und 17' gekennzeichnet sind.
  • Zudem ist für jedes Verbindungsstück 5 ein Antrieb 12 vorgesehen. Die Antriebe 12 treiben während der Prüfung der Großlager eine Drehbewegung zwischen dem mit dem zugeordneten Verbindungsstück 5 starr verbundenen Innenlager 3 und dem zu demselben Großlager 2 gehörigen Außenring 4 an, um auf jedes der Großlager ein zugehöriges Bewegungsmuster aufzubringen. Die Antriebe 12 oder zumindest Bestandteile der Antriebe 12 drehen sich hierbei mit den zugehörigen Verbindungsstücken 5 beziehungsweise Außenringen 4 mit.
  • Die gemeinsame Rotationsachse der Großlager 2 ist in 3 gestrichelt dargestellt und mit dem Bezugszeichen 18 gekennzeichnet. Ein durch die von der Lasteinleitungseinheit 8 in die Lageranordnung 6 eingeleitete Kraft in der Lageranordnung 6 erzeugtes Biegemoment ist schematisch durch den Pfeil mit dem Bezugszeichen 19 illustriert. Auch wenn in der Abbildung lediglich drei in einem Kraftfluss liegende Großlager dargestellt sind, kann die Prüfungsanordnung auch beispielsweise fünf oder zehn zu prüfende Großlager umfassen.
  • Lediglich in den Ausführungsbeispielen offenbarte Merkmale der verschiedenen Ausführungsformen können miteinander kombiniert und einzeln beansprucht werden.

Claims (9)

  1. Verfahren zum Prüfen von Großlagern (2, 2', 2") für Windenergieanlagen, umfassend folgende Schritte: - Bereitstellen eines Prüfstands (7) umfassend eine Lasteinleitungseinheit (8) und zumindest zwei Antriebe (12), - Bereitstellen einer Lageranordnung (6) mit mindestens drei hintereinander angeordneten zu prüfenden Großlagern (2, 2', 2"), die jeweils zwei relativ zueinander drehbare Lagerringe (3, 4) aufweisen, wobei einer der Lagerringe (3, 4) jedes der Großlager (2, 2', 2") über ein Verbindungsstück (5, 5') starr mit einem der Lagerringe (3, 4) eines benachbarten Großlagers (2, 2', 2") verbunden ist, - Verbinden der Lageranordnung (6) mit den Antrieben (12) derart, dass eine Drehbewegung zumindest eines Verbindungsstücks (5, 5') gemeinsam mit den mit dem Verbindungsstück (5, 5') starr verbundenden Lagerringen (3, 4) gegenüber den nicht mit dem Verbindungsstück (5, 5') starr verbundenen Lagerringen (3, 4) durch einen der Antriebe (12) antreibbar ist, - Verbinden der Lageranordnung (6) mit der Lasteinleitungseinheit (8), - Antreiben des Verbindungsstücks (5, 5') und der damit starr verbundenen Lagerringe (3, 4) durch einen der Antriebe (12), - Einleiten einer Kraft in die Lageranordnung (6) durch die Lasteinleitungseinheit (8), wobei zumindest ein mittleres Großlager (2') zwischen einem vor dem mittleren Großlager (2') angeordneten und einem hinter dem mittleren Großlager (2') angeordneten Großlager (2, 2'') angeordnet ist, wobei einer der Lagerringe (4') des mittleren Großlagers (2') über ein Verbindungsstück (5) mit einem Lagerring (4) des vor dem mittleren Großlager (2') angeordneten Großlagers (2) verbunden ist und wobei ein weiterer der Lagerringe (3') des mittleren Großlagers (2') über ein weiteres Verbindungsstück (5') mit einem Lagerring (3'') des hinter dem mittleren Großlager (2') angeordneten Großlagers (2'') verbunden ist und jeder der Antriebe (12) einem der Verbindungsstücke (5, 5') zugeordnet ist und wobei eine Drehbewegung dieses Verbindungsstücks (5, 5') durch den zugehörigen Antrieb (12) antreibbar ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein nicht starr mit einem Lagerring (3', 4') eines benachbarten Großlagers (2') verbundener Lagerring (3, 4) eines ersten der Großlager (2) mit der Lasteinleitungseinheit (8) verbunden wird.
  3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Prüfstand (7) ein Abstützelement (11) aufweist und dass ein letztes der Großlager (2'') mit einem nicht starr mit einem Lagerring (3, 4) eines benachbarten Großlagers (2') verbundenen Lagerring (3, 4) mit dem Abstützelement (11) verbunden wird.
  4. Prüfstand (7) zum Prüfen von Großlagern (2, 2', 2'') für Windenergieanlagen, umfassend zumindest zwei Antriebe (12) und eine Lasteinleitungseinheit (8) zum Einleiten einer Kraft in eine Lageranordnung (6) mit zumindest drei hintereinander angeordneten zu prüfenden Großlagern (2, 2', 2''), deren Lagerringe (3, 4) über zumindest zwei Verbindungsstücke (5, 5') miteinander verbunden sind, wobei die Antriebe (12) eingerichtet sind, eine Drehbewegung eines zugeordneten der Verbindungsstücke (5, 5') anzutreiben.
  5. Lageranordnung (6) zum Prüfen von Großlagern (2, 2', 2'') für Windenergieanlagen, gekennzeichnet durch zumindest drei hintereinander angeordnete zu prüfende Großlager (2, 2', 2"), wobei die Großlager (2, 2', 2") jeweils zwei relativ zueinander drehbare Lagerringe (3, 4) aufweisen und wobei einer der Lagerringe (3, 4) jedes der Großlager (2, 2', 2") über ein Verbindungsstück (5, 5') starr mit einem der Lagerringe (3, 4) eines benachbarten Großlagers (2, 2', 2") verbunden ist, wobei zumindest ein mittleres Großlager (2') zwischen einem vor dem mittleren Großlager (2') angeordneten und einem hinter dem mittleren Großlager (2') angeordneten Großlager (2, 2") angeordnet ist, wobei einer der Lagerringe (4') des mittleren Großlagers (2') über ein Verbindungsstück (5) mit einem Lagerring (4) des vor dem mittleren Großlager (2') angeordneten Großlagers (2) verbunden ist und wobei ein weiterer der Lagerringe (3') des mittleren Großlagers (2') über ein weiteres Verbindungsstück (5') mit einem Lagerring (3") des hinter dem mittleren Großlager (2') angeordneten Großlagers (2") verbunden ist.
  6. Lageranordnung (6) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstücke (5, 5') rohrförmig oder rohrsegmentförmig sind.
  7. Lageranordnung (6) nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstücke (5, 5') Metall und/oder einen Faserverbundwerkstoff enthalten.
  8. Lageranordnung (6) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstücke (5, 5') mit den Lagerringen (3, 4) lösbar verbunden sind.
  9. Prüfanordnung (1, 1') zum Prüfen von Großlagern (2, 2', 2") für Windenergieanlagen, gekennzeichnet durch einen Prüfstand (7) nach Anspruch 4 und eine Lageranordnung (6) nach einem der Ansprüche 5 bis 8.
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