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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Segmentblechpaketes für einen Generator einer Windenergieanlage. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung eine Nutenausrichteinheit zur Verwendung bei der Herstellung eines Segmentblechpakets.
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Ein Generator einer Windenergieanlage weist einen Stator zur Aufnahme der Statorwicklung auf. Dazu muss der Stator eine Mehrzahl von Nuten aufweisen. Der Stator wird typischerweise aus einem Statorblechpaket bzw. einem Segmentblechpaket gebildet, welches wiederum aus einer Mehrzahl von Statorblechen oder Segmentblechen besteht, die aufeinander gestapelt sind.
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WO 2008/046583 A1 beschreibt ein Segmentblech für ein Segmentblechpaket eines Generators einer Windenergieanlage. Jedes Segmentblech weist Aussparungen zur Aufnahme einer Statorwicklung auf. Eine Mehrzahl von Segmentblechen wird aufeinander platziert, um ein Segmentblechpaket auszubilden. Die Aussparungen bilden dann zusammen Nuten, in welche die Statorwicklungen platziert werden. Die Mehrzahl der Segmentbleche, welche aufeinander platziert und ausgerichtet sind, können mittels Verspannelementen aneinander befestigt werden.
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Die jeweiligen Statorbleche oder Segmentbleche, die zu einem Statorblechpaket oder Segmentblechpaket zusammengefasst werden, müssen zueinander ausgerichtet werden. Hierbei müssen die Aussparungen in den jeweiligen Statorblechen oder Segmentblechen, welche dann zusammen die Nuten zur Aufnahme der Statorwicklungen bilden, exakt zueinander ausgerichtet werden, damit die Statorwicklungen entsprechend in den Nuten platziert werden können.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen eines Segmentblechpaketes vorzusehen, bei welchem eine geeignete Ausrichtung der Segmentbleche möglich ist.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Herstellen eines Segmentblechpakets für einen Stator eines Generators einer Windenergieanlage nach Anspruch 1 vorgesehen.
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Eine Mehrzahl von Segmentblechen jeweils mit einer Mehrzahl von Ausnehmungen wird gestanzt. Die Mehrzahl der Segmentbleche wird aufeinander derart platziert und ausgerichtet, dass Aussparungen der jeweiligen Blechpakete übereinanderliegen, um Nuten zur Aufnahme von Statorwicklungen auszubilden. Zur Ausrichtung der Segmentbleche wird eine Nutausrichteinheit verwendet. Die Nutausrichteinheit weist eine Verkeileinheit z. B. mit zwei gegenläufigen Keilen auf, welche ineinander verschraubt werden können und in die Nut platziert werden können. Die Nutenausrichteinheit wird somit in die übereinanderliegenden Aussparungen, welche zusammen die Nuten ausbilden, eingelegt und verspannt. Dadurch werden die jeweiligen Statorbleche oder Segmentbleche zueinander ausgerichtet. Hierbei kann insbesondere eine relative Verschiebung der Statorbleche oder Segmentbleche zueinander erfolgen, damit die Aussparungen exakt übereinanderliegen und eine saubere Nut hergestellt werden kann. Durch Verschraubung der gegenläufigen Keile zueinander kann die Nutenausrichteinheit eine Sollbreite der Nuten im Blechpaket sicherstellen. Die beiden gegenläufigen Keile sind derart ausgelegt, dass sie im verschraubten Zustand exakt der Sollbreite der Nuten entsprechen.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung entspricht die Länge der Nutenausrichteinheit im Wesentlichen der Höhe bzw. der Tiefe des Segmentblechpaketes. Damit kann sichergestellt werden, dass jedes einzelne Segmentblech durch die Nutenausrichteinheit entsprechend ausgerichtet wird.
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Damit kann sichergestellt werden, dass die Nuten exakt die gewünschte Sollbreite aufweisen. Damit kann auch sichergestellt werden, dass auch vorgefertigte Formspulen beschädigungsfrei in die Nuten platziert werden können.
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Die vorliegende Erfindung betrifft ebenfalls eine Nutenausrichteinheit zur Verwendung bei der Herstellung eines Statorblechpaketes oder eines Segmentblechpaketes für einen Stator eines Windenergieanlagengenerators. Die Nutenausrichteinheit weist zwei gegenläufige Keile sowie eine Schraube zum Verschrauben der gegenläufigen Keile auf. Die gegenläufigen Keile können gegenläufig zusammengesetzt werden und dann in die Nut eingeführt werden. Anschließend können die beiden Keile mittels der Schraube miteinander verschraubt werden.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weisen die beiden gegenläufigen Keile jeweils eine Mehrzahl von Bohrungen auf, welche jeweils zur Aufnahme einer Schraube dienen. Somit weist die Nutenausrichteinheit eine Mehrzahl von Schrauben auf, mittels welcher die beiden Keile miteinander bzw. aneinander verschraubt werden können. Die jeweiligen Keile weisen einen ersten keilförmigen Abschnitt sowie einen Endabschnitt auf, welcher einen Vorsprung bildet. Wenn die beiden Keile gegenläufig ineinander befestigt werden, dann liegt ein Ende eines Keils an dem Vorsprung des anderen Keils an. Damit kann sichergestellt werden, dass die Nutenausrichteinheit im verschraubten Zustand genau der Sollbreite der Nuten entspricht.
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Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Vorteile und Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
- 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Windenergieanlage gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
- 2 zeigt eine schematische Schnittansicht eines Segmentblechpakets eines Stators eines Generators der Windenergieanlage von 1,
- 3 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Ausschnitt eines Segmentblechpakets eines Stators eines Generators der Windenergieanlage von 1,
- 4 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Nutausrichteinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
- 5 und 6 zeigen jeweils eine schematische Draufsicht auf eine Nutausrichteinheit gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung,
- 7A bis zeigen verschiedene Ansichten eines Keils der Nutenausrichteinheit 7D gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung, und
- 8A zeigen verschiedene Ansichten eines Keils der Nutenausrichteinheit bis 8D gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung.
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1 zeigt eine schematische Darstellung einer Windenergieanlage gemäß der Erfindung. Die Windenergieanlage 100 weist einen Turm 102 und eine Gondel 104 auf dem Turm 102 auf. An der Gondel 104 ist ein aerodynamischer Rotor 106 mit drei Rotorblättern 108 und einem Spinner 110 vorgesehen. Der aerodynamische Rotor 106 wird im Betrieb der Windenergieanlage durch den Wind in eine Drehbewegung versetzt und dreht somit auch einen Rotor oder Läufer eines Generators, welcher direkt oder indirekt mit dem aerodynamischen Rotor 106 gekoppelt ist. Der elektrische Generator 201 ist in der Gondel 104 angeordnet, weist einen Rotor und einen Stator 200 auf und erzeugt elektrische Energie. Die Pitchwinkel der Rotorblätter 108 können durch Pitchmotoren an den Rotorblattwurzeln der jeweiligen Rotorblätter 108 verändert werden.
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2 zeigt eine schematische Schnittansicht eines Segmentblechpakets eines Stators eines Generators der Windenergieanlage von 1. Das Segmentbleckpaket 200 weist eine Mehrzahl von gestanzten Statorblechen oder Segmentblechen 202 auf. Die gestanzten Bleche 202 weisen jeweils eine Mehrzahl von Ausnehmungen 212 sowie Finger 211 auf. Des Weiteren weisen die Statorbleche 202 oder Segmentbleche einen nicht gestanzten Bereich 210 auf. Die gestanzten Bleche 202 werden mit den Ausnehmungen 212 aufeinander platziert, so dass die Statorbleche oder Segmentbleche 202 im Wesentlichen derart ausgerichtet sind, dass die Ausnehmungen 212 übereinander liegen und eine Nut 203 ausbilden.
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Zur weiteren verbesserten Ausrichtung der Ausnehmungen 212 wird eine Nutausrichteinheit 300 vorgesehen. Die Nutausrichteinheit 300 weist beispielsweise eine erste und zweite Keileinheit 310, 320 auf, welche versetzt zueinander angeordnet sind und durch Schrauben 330 aneinander befestigt werden können. Die Nutausrichteinheit 300 wird im nicht vorgespannten Zustand in eine Nut 203 (welche sich aus einer Mehrzahl von Ausnehmungen 212 zusammensetzt) eingeführt. Anschließend können die beiden Keile 310, 320 zueinander versetzt werden und mittels der Verschraubungen 330 verschraubt werden, so dass die Breite der Nutenausrichteinheit der gewünschten Breite der Nut 203 entspricht.
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Anschließend können die Statorbleche oder Segmentbleche 202 aneinander befestigt werden. Dies kann beispielsweise durch Verschweißen oder durch eine Verspannung erreicht werden. Anschließend kann die Nutausrichteinheit 300 wieder entfernt werden.
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Bei der Ausrichtung der jeweiligen Statorbleche oder Segmentbleche 202 zueinander kann eine oder eine Mehrzahl von Nutausrichteinheiten 300 verwendet werden.
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3 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Ausschnitt des Segmentblechpakets eines Stators eines Generators der Windenergieanlage von 1. Die Nutausrichteinheit 300 wird in einer Nut 203 platziert, welche sich aus einer Mehrzahl von Ausnehmungen 212 von Statorblechpaketen oder Segmentblechpaketen 202 zusammensetzt. Die Nutausrichteinheit 300 weist eine erste und zweite Keileinheit 310, 320 auf, welche mittels Schrauben 330 ineinander bzw. miteinander befestigt bzw. verspannt werden. Die Breite der Nutausrichteinheit 300 im verspannten Zustand entspricht dann der gewünschten Breite der Nut 203. Durch Verspannen der zwei Keile 310, 320 können die noch nicht exakt ausgerichteten Statorbleche oder Segmentblechpakete 202 verschoben werden, bis sie ausgerichtet sind. Damit kann verhindert werden, dass einzelne Statorbleche oder Segmentbleche in den Nuten überstehen und Wicklungen oder Spulen beim Einführen beschädigen können.
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4 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Nutausrichteinheit gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Nutausrichteinheit 300 entspricht dabei der Nutausrichteinheit gemäß 2 oder 3. Die Nutausrichteinheit 300 weist einen ersten und zweiten Keil 310, 320 auf, welche gegenläufig vorgesehen sind und mittels Schrauben 330 aneinander befestigt werden können. Durch die beiden gegenläufigen Keile 310, 320 kann die Breite der Nutausrichteinheit 300 eingestellt werden.
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5 und 6 zeigen jeweils eine schematische Draufsicht auf eine Nutausrichteinheit gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung. Die Nutausrichteinheit 300 weist einen ersten und zweiten Keil 310, 320 auf, welche gegenläufig zueinander angeordnet werden können. Der erste Keil 310 weist ein erstes und zweites Ende 311, 312 sowie eine schräge Seite 313 auf. An dem zweiten Ende 312 kann ein Vorsprung 314 vorgesehen sein.
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Der zweite Keil 320 weist ein erstes und zweites Ende 321, 322 und einen schrägen Abschnitt 323 auf. Am zweiten Ende 322 kann ein Vorsprung 324 vorgesehen sein. Der erste und zweite Keil 310, 320 wird gegenläufig zueinander angeordnet, so dass das erste Ende 321 des zweiten Keils 320 mit dem Vorsprung 314 in Kontakt kommt. Das erste Ende 311 des ersten Keils 310 kommt dann entsprechend in Kontakt mit dem Vorsprung 324 des zweiten Keils 320. Durch Verschiebung des ersten und zweiten Keils zueinander, wobei die Seiten 313 und 323 aufeinander liegen, kann die Breite der Nutausrichteinheit eingestellt werden. Durch die Ausgestaltung der Vorsprünge 324, 314 sowie des ersten und zweiten Keils 310, 320 kann die Breite 301 der Nutausrichteinheit 300 eingestellt werden.
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7A bis 7D zeigen verschiedene Ansichten eines Keils der Nutenausrichteinheit gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung.
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8A bis 8D zeigen verschiedene Ansichten eines Keils der Nutenausrichteinheit gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung. In den 7A bis 7D ist beispielsweise eine Oberseite bzw. ein zweiter Keil 320 und in den 8A bis 8D ist eine Unterseite bzw. ein erster Keil 310 dargestellt. In 7C ist ein Schnitt A - A und in 7D ist ein Schnitt B - B dargestellt. In 8A ist ein Schnitt A - A und in 8D ist ein Schnitt B - B dargestellt. Der zweite Keil 320 weist ein erstes und zweites Ende 321, 322, eine schräge Seite 323 und einen Vorsprung 324 auf.
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Der erste Keil 310 weist ein erstes und zweites Ende 311 , 312, eine schräge Seite 313 und einen Vorsprung 314 auf. Des Weiteren ist eine Mehrzahl von Bohrungen 315 vorgesehen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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