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Die Erfindung betrifft eine Hauptlageranordnung für eine Windkraftanlage, wobei sich die Hauptlageranordnung entlang einer Rotationsachse erstreckt und eine Hauptlagereinheit mit einem Lagergehäuse aufweist, welche zur Befestigung an einem offenen Maschinenträger ausgebildet ist.
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Eine derartige Hauptlageranordnung ist beispielsweise aus der
WO 2020/169762A1 zu entnehmen. Weitere Hauptlageranordnungen sind beispielsweise aus der
EP 29 47 339 B1 oder der
EP 2 710 271 B1 zu entnehmen.
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Eine Hauptlagereinheit dient bei einer Windkraftanlage zur Lagerung einer Rotorwelle, die auch als Rotor bezeichnet wird. An diesem Rotor ist eine Rotornabe befestigt, an der wiederum Rotorblätter befestigt sind. Die Hauptlageranordnung ist dabei typischerweise in einem Maschinengehäuse angeordnet, welches an einem Turm befestigt ist. Das Maschinengehäuse wird auch als Gondel bezeichnet.
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Bei einer solchen Hauptlagereinheit handelt sich um ein Lager mit Lagerdurchmessern von typischerweise größer 0,5 m. Sie werden beispielsweise bei Windkraftanlagen mit einer elektrischen Leistung von mehreren 100 kW und insbesondere beispielsweise bei Windkraftanlagen einer Leistungsklasse zwischen 1 MW bis 5 MW eingesetzt. Bei diesen Anlagen erreichen die Hauptlagereinheit einen Durchmesser von mehreren Metern, beispielsweise im Bereich von 1 m bis zu 3,5 m und weisen zudem eine Länge von mehreren Metern auf. Moderne Windkraftanlagen weisen eine Höhe von mehreren 100 Metern auf und entsprechend weisen auch die Rotorblätter eine große Länge auf. Insgesamt wirken auf die Hauptlagereinheit im Betrieb hohe Kräfte ein, die abgefangen werden müssen. Hierzu ist die Hauptlagereinheit an einem sogenannten Maschinenträger befestigt.
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Für eine zuverlässige Kraftübertragung auf den Maschinenträger bestehen besondere Anforderungen an die Befestigung der Hauptlagereinheit am Maschinenträger.
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Gemäß einer bekannten Ausführungsvariante ist der Maschinenträger als ein geschlossener Maschinenträger ausgebildet, welcher die Hauptlagereinheit umfangsseitig vollständig umgreift. Die in diesem Fall rotationssymmetrische Hauptlagereinheit wird über einen Ringflansch mit dem geschlossenen Maschinenträger verschraubt. Diese Ausgestaltung weist den Nachteil, dass der Maschinenträger aufwendig herzustellen ist und auch relativ groß und damit schwer ist. Auch weist diese Variante eine schlechte Montierbarkeit der Hauptlagereinheit auf. Zudem ist eine genaue Anpassung des Maschinenträgers an die Hauptlagereinheit erforderlich. Demgegenüber ist die Hauptlagereinheit selbst vergleichsweise einfach als rotationssymmetrisches Gebinde ausgeführt.
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Eine alternative Ausführungsform, wie sie beispielsweise aus der eingangs erwähnten
WO 2020/169762A1 zu entnehmen ist, sieht vor, dass ein Lagergehäuse der Hauptlagereinheit selbst mit einem seitlich auskragenden Befestigungsflansch versehen ist, mit dem die Befestigung an einem sogenannten offenen Maschinenträger erfolgt. Unter offener Maschinenträger wird ein Maschinenträger verstanden, welcher die Hauptlagereinheit - anders als bei der geschlossenen Form - nicht umgreift und auf den die Hauptlagereinheit von oben aufgesetzt ist. Beispielsweise ist der Maschinenträger flach nach Art einer Platte ausgebildet oder er weist alternativ eine Vertiefung für den Rotor mit randseitigen Stützflächen auf, auf denen die Befestigungsflansche aufliegen und dort mit dem Maschinenträger verschraubt sind. Dies führt zu einer vergleichsweise aufwendigen Geometrie und Struktur des Lagergehäuses, was zu einer ungleichmäßigen Steifigkeit, hohen Herstellungskosten und einem hohen Gewicht führt. Zudem muss das Lagergehäuse jeweils auf die konkrete Einbausituation angepasst werden. Der Vorteil dieser Ausführungsvariante ist eine gute Montierbarkeit und ein einfach aufgebauter, kompakter und leichter Maschinenträger.
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Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Befestigung einer Hauptlagereinheit an einem Maschinenträger zu ermöglichen.
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Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch eine Hauptlageranordnung für eine Windkraftanlage, wobei sich die Hauptlageranordnung entlang einer Rotationsachse erstreckt und eine Hauptlagereinheit mit einem Lagergehäuse aufweist. Die Hauptlagereinheit ist zur Befestigung an einer Befestigungsseite eines offenen und damit einfach aufgebauten Maschinenträgers ausgebildet. Um eine möglichst einfache Ausgestaltung der Hauptlagereinheit zu erreichen, ist das Lagergehäuse rotationssymmetrisch oder zumindest im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet.
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Für eine zuverlässige Befestigung ist zumindest ein Befestigungsfuß vorgesehen, welcher als ein von dem Lagergehäuse unabhängiges Bauteil ausgeführt ist und im eingebauten Zustand am Lagergehäuse befestigt ist. Im Laufe der Montage wird daher der zumindest eine Befestigungsfuß am Lagergehäuse befestigt. Im montierten Zustand, also in der Windkraftanlage, ist die Hauptlagereinheit mithilfe des zumindest einen Befestigungsfußes am Maschinenträger befestigt.
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Gemäß einer alternativen Variante zu der Ausgestaltung mit dem zumindest einen Befestigungsfuß weist das Lagergehäuse eine Abflachung auf, wodurch eine flache Befestigungsfläche definiert ist, mit der dann im montierten Zustand das Lagergehäuse unmittelbar oder zumindest mittelbar am Maschinenträger befestigt, insbesondere verschraubt ist.
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Diese Variante mit dem abgeflachten Lagergehäuse wird als eine eigeständig erfinderische Idee angesehen. Die Einreichung einer Teilanmeldung hierauf bleibt vorbehalten. Die Variante mit dem abgeflachten Lagergehäuse kann vorzugsweise mit der Ausgestaltung mit dem zumindest einen Befestigungsfuß kombiniert werden, so dass also z.B. das Lagergehäuse mit seiner Abflachung auf dem Befestigungsfuß aufliegt und über diesen dann mittelbar am Maschinenträger befestigt ist. Sämtliche nachfolgenden Weiterbildungen der ersten Variante mit dem Befestigungsfuß lassen sich - zumindest sinngemäß - auch auf die Variante mit dem abgeflachten Lagergehäuse übertragen und mit dieser kombinieren.
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Durch beide Varianten werden die Vorteile der bisherigen Ausgestaltungen gemäß dem Stand der Technik miteinander verbunden. Zum einen wird eine einfache und leichte Ausgestaltung des Maschinenträgers erreicht, da dieser als ein offener Maschinenträgers ausgebildet ist. Zum anderen wird ein einfacher und damit leichter Aufbau der Hauptlagereinheit durch deren rotationssymmetrische oder zumindest im Wesentlichen rotationssymmetrische Ausbildung erreicht. In Summe wird daher ein kompakter Maschinenträger mit einem einfachen Lagergehäuse kombiniert.
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Durch die Ausbildung des Befestigungsfußes als ein separates Bauteil ist eine einfache und kostengünstige Anpassung und damit Skalierung an unterschiedliche Einbausituationen ermöglicht.
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Unter rotationssymmetrisch wird verstanden, dass die Hauptlagereinheit und speziell das Lagergehäuse keine seitlich am Umfang hervorstehende Teile als Teile des Lagergehäuses aufweist, insbesondere keine am Umfang lediglich bereichsweise (also nur über einen Teil des Umfangs und / oder nur über einen Teil der axialen Länge des Lagergehäuses) hervorstehende Teile, wie beispielsweise Befestigungsflansche. Geringfügige Abweichungen von einer strengen Rotationssymmetrie, beispielsweise durch die Einbringung von Befestigungslöchern in einem Befestigungsflansch oder Einbuchtungen sind möglich.
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Die Variante mit der Abflachung wird als im Wesentlichen rotationssymmetrisch angesehen. Auch bei dieser weist das Lagergehäuse keine über seinen Kreisdurchmesser seitlich überstehende Teile wie z.B. Befestigungsflansche auf.
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In beiden Varianten ist das Lagergehäuses insbesondere als ein Rohr ausgebildet, welches in Längsrichtung insbesondere eine gleichbleibende Querschnittskontur aufweist, d.h. im Querschnitt betrachtet ist das Lagergehäuse über seine gesamte Länge beispielsweise kreisringförmig oder als (einseitig) abgeflachter Kreisring ausgebildet. Bei der zweiten Variante erstreckt sich daher die Abflachung vorzugsweise über die gesamte Länge des Lagergehäuses.
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Im Bereich der Abflachung kann die Wanddicke des Lagergehäuses erhöht sein, so dass sich eine möglichst große Befestigungsfläche erreichen lässt. Die flache Befestigungsfläche geht randseitig jeweils vorzugsweise in eine konvex gekrümmte Außenfläche des Lagergehäuses über. Alternativ geht die Befestigungsfläche - im Querschnitt senkrecht zur Rotationsachse betrachtet - zunächst in eine beispielsweise senkrechte oder schräg verlaufende und insbesondere geradlinige Übergangsfläche über, welche dann erst in die konvex gekrümmte Außenfläche übergeht.
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Sofern vorliegend von einer Hauptlageranordnung für eine Windkraftanlage gesprochen wird, so wird hierunter die eingangs definierte Hauptlagereinheit verstanden, speziell für Windkraftanlagen mit einer Leistungsklasse größer 500 kW und insbesondere im Bereich zwischen 1 MW und 5 MW. Die Hauptlagereinheit ist im montierten Zustand in einer solchen Windkraftanlage verbaut.
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Sofern vorliegend von einem „offenen“ Maschinenträger gesprochen wird, so wird hierunter der eingangs definierte Maschinenträger verstanden, welcher eine Befestigungsseite mit zumindest einer Stützfläche aufweist, auf der sich die Hauptlagereinheit mit dem zumindest einen Befestigungsfuß abstützt. Die Hauptlagereinheit ist daher von auf den Maschinenträger aufgesetzt. Speziell ist der Maschinenträger als ein flacher Maschinenträger mit einer Art Befestigungsplatte ausgebildet, auf der die Hauptlagereinheit aufgesetzt ist.
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Die Hauptlagereinheit weist allgemein neben dem Lagergehäuse, welches quasi einen Stator der Hauptlagereinheit bildet, einen Rotor auf, welcher typischerweise als eine Hohlwelle ausgebildet ist. Dieser Rotor weist stirnendseitig üblicherweise einen Rotorflansch auf, an dem im montierten Zustand die Rotornabe der Windkraftanlage mit den daran befestigten Rotorblätter angeschraubt ist. Der Rotor ist am Lagergehäuse über zumindest ein Lager, speziell ein Wälzlager mit Wälzkörpern gelagert. Bevorzugt sind zwei in Richtung der Rotationsachse voneinander beabstandete Lager angeordnet. Diese sind vorzugsweise jeweils an gegenüberliegenden Enden des Lagergehäuses ausgebildet. Ein jeweiliges Lager weist dabei typischerweise neben den Wälzkörpern einen Innenring sowie einen Außenring auf. Der eine dieser Ringe ist dem Rotor und der andere dieser Ringe dem Lagergehäuse zugewandt. In besonderen Ausführungsvarianten kann auf einen oder auf beide Lagerringe verzichtet werden, wenn am Rotor bzw. am Lagergehäuse entsprechende Laufflächen für die Wälzkörper ausgebildet sind.
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Bei den beiden zueinander beabstandeten Lagern handelt es sich insbesondere um angestellte (Kegelrollen-) Lager, vorzugsweise in O-Anordnung.
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In zweckdienlicher Ausgestaltung ist der zumindest eine Befestigungsfuß am Lagergehäuse reversibel lösbar befestigt und insbesondere mithilfe von mehreren Schrauben angeschraubt. Alternativ ist er beispielsweise stoffschlüssig und unlösbar, beispielsweise über Schweißen befestigt.
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Bevorzugt weist der Befestigungsfuß speziell für die Schraubbefestigungen einen ringsegmentartigen Befestigungsflansch auf, über den die Befestigung am Lager Gehäuse erfolgt. Das Lagergehäuse weist korrespondierend beispielsweise eine ringförmige Befestigungsfläche, beispielsweise einen Ringflansch auf, woran der ringsegmentartige Befestigungsflansch befestigt, insbesondere angeschraubt ist. Die Verschraubung erfolgt hierbei insbesondere in axialer Richtung.
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Der Befestigungsflansch ist konkav entsprechend dem Radius des Lagergehäuses gekrümmt ausgebildet. Er erstreckt sich vorzugsweise über einen Winkelbereich von zumindest 90° und vorzugsweise bis 180° oder auch darüber, z.B. bis 270°. Bei einem Winkelbereich von über 180° wird das Lagergehäuse bei der Montage entlang der Rotationsrichtung verschoben. Bevorzugt erstreckt sich der Befestigungsflansch über einen Winkelbereich zwischen 120° und 180°, insbesondere zwischen 150° und 180°.
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In zweckdienlicher Ausgestaltung weist das Lagergehäuse endseitig eine ringförmige Stirnfläche auf und der Befestigungsflansch überlappt diese Stirnfläche in radialer Richtung. Die Befestigung erfolgt über diese Stirnfläche. Im Bereich dieser Stirnfläche ist das Lagergehäuse beispielsweise verdickt mit einer größeren Wandstärke ausgebildet. Bei der Schraubbefestigung werden die Schrauben stirnseitig, d.h. axial in die Stirnfläche einfügt. Die Stirnfläche kann auch durch einen stirnseitigen Ringflansch gebildet sein.
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Durch den überlappenden Befestigungsflansch ist daher in Richtung der Rotationsachse das Lagergehäuse umgriffen und damit auch in Axialrichtung fixiert.
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In zweckdienlicher Ausgestaltung weist der Befestigungsfuß eine ringsegmentartige, konkav gekrümmte Stützfläche auf, auf der das Lagergehäuse aufliegt. Die Stützfläche ist wiederum dem Radius des Lagergehäuses angepasst und erstreckt sich vorzugsweise über den gleichen Winkelbereich wie der Befestigungsflansch. Bevorzugt erstreckt sich die Stützfläche über einen Winkelbereich von zumindest 90° und vorzugsweise über einen Winkelbereich von 150° bis 180°.
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Bevorzugt sind die Stützfläche und der Befestigungsflansch als ein gemeinsames Ringsegment ausgebildet. Dieses ist im (Halb-) Querschnitt in etwa L-förmig ausgebildet, mit einem Auflageschenkel, an der eine Umfangsseite des Lagergehäuses anliegt und mit einem Befestigungsschenkel, über den die Schraubbefestigung erfolgt.
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In zweckdienlicher Ausgestaltung bestehen das Lagergehäuse und der zumindest eine Befestigungsfuß aus unterschiedlichen Materialien. Durch die Ausbildung des Befestigungsfußes als ein separates Bauteil kann der Befestigungsfuß einerseits und das Lagergehäuse andererseits für unterschiedliche Anforderungen ausgelegt werden. Speziell ist dabei vorgesehen, dass das Lagergehäuse als ein Schmiedeteil und der Befestigungsfuß als ein Gussteil ausgebildet sind. Speziell sind bei der Ausbildung als Schmiedeteil am Lagergehäuse unmittelbar integrierte Laufflächen für Wälzkörper des Lagers ausgebildet, so dass gehäuseseitig auf einen sonst üblichen Lagerring verzichtet ist.
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Bevorzugt sind zwei und insbesondere genau zwei Befestigungsfüße vorgesehen, die in Richtung der Rotationsachse voneinander beabstandet sind. Diese beiden Befestigungsfüße sind insbesondere im Bereich eines jeweiligen Lagers angeordnet, stützen daher das Lagergehäuse unmittelbar im Bereich des jeweiligen Lagers ab. Die beiden Befestigungsfüße sind insbesondere gleichartig ausgebildet, insbesondere sind sie - bis auf eventuell unterschiedliche Durchmesser - spiegelbildlich zueinander ausgebildet. Beide Befestigungsfüße weisen daher vorzugsweise jeweils die zuvor zu dem zumindest einen Befestigungsfuß angeführten Merkmale auf.
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Speziell weisen beide Befestigungsfüße jeweils einen ringsegmentartigen Befestigungsflansch auf, welcher jeweils an einem Ringflansch axial angeschraubt ist. Insbesondere überlappt der Befestigungsflansch jeweils eine endseitige Stirnfläche (endseitiger Ringflansch) des Lagergehäuses. Das Lagergehäuse ist durch diese Maßnahme in und entgegen der Rotationsachse axial gesichert.
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In einer zweckdienlichen Variante ist der zumindest eine Befestigungsfuß und sind bevorzugt alle Befestigungsfüße als eine separate Baueinheit ausgebildet, die auch unabhängig von dem Maschinenträger ist und mit diesem im befestigten Zustand verbunden, speziell verschraubt ist. Dies bedeutet, dass es sich bei dem zumindest einen Befestigungsfuß, insbesondere bei beiden Befestigungsfüßen, um jeweils eine vollständig eigenständige Baueinheit handelt, die jeweils unabhängig vom Lagergehäuse einerseits und auch unabhängig vom Maschinenträger ausgebildet ist und mit jedem dieser Bauteile insbesondere lösbar verbunden wird, speziell über eine Schraubverbindung.
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In einer alternativen Ausführungsvariante ist der zumindest eine Befestigungsfuß als Teil des Maschinenträgers ausgebildet. Maschinenträger und Befestigungsfuß bilden dabei insbesondere ein monolithisches Bauteil. Bei dieser Variante mit einem in den Maschinenträger integrierten Befestigungsfuß entfällt daher eine ansonsten erforderliche Verschraubung zwischen dem Befestigungsfuß und dem Maschinenträger. Gemäß einer Ausführungsvariante sind alle (beide) Befestigungsfüße integraler Bestandteil des Maschinenträgers.
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Gemäß einer bevorzugten Variante ist ein Teil (der eine) der Befestigungsfüße integraler Bestandteil des Maschinenträgers und ein anderer Teil (der andere) ist als separate Baueinheit ausgebildet. Bei der Montage ermöglicht der als separate Baueinheit ausgebildete Befestigungsfuß einen evtl. erforderlichen Toleranzausgleich. Über den Befestigungsfuß, welcher als integraler Bestandteil des Maschinenträgers ausgebildet ist, wird eine hohe mechanische Festigkeit erzielt.
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Wie bereits zuvor erwähnt, weist die Hauptlagereinheit allgemein in bevorzugter Ausgestaltung zwei voneinander beabstandete, angestellte (Kegelrollen-) Lager auf und im Bereich eines jeweiligen Lagers ist jeweils ein Befestigungsfuß angeordnet.
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Ausführungsvarianten der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Diese zeigen in vereinfachten Darstellungen:
- 1 eine Ansicht auf eine Hauptlageranordnung gemäß einer ersten Ausführungsvariante sowie
- 2 eine Ansicht auf eine Hauptlageranordnung gemäß einer zweiten Ausführungsvariante.
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In den Figuren sind gleich wirkende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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In den 1 und 2 ist jeweils eine Hauptlageranordnung 2 dargestellt, welche eine Hauptlagereinheit 4 aufweist, die sich entlang einer Rotationsachse 6 erstreckt. Die Hauptlagereinheit 4 ist über zwei Befestigungsfüße 8 auf einem offenen Maschinenträger 10 aufgesetzt und mit diesem befestigt. Der Maschinenträger 10 ist im Ausführungsbeispiel als ein flacher, plattenförmige Maschinenträger 10 ausgebildet.
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In den beiden Figuren ist die Hauptlagereinheit 4 lediglich zu Illustrationszwecken teilweise aufgeschnitten dargestellt.
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Die Hauptlageranordnung 2 und damit auch die Hauptlagereinheit 4 erstrecken sich jeweils in einer parallel zur Rotationsachse 6 verlaufenden Längsrichtung 12 von einem hinteren, turmseitigen Ende zu einem vorderen, nabensseitigen Ende. Die Hauptlagereinheit 4 weist einen als Hohlkörper ausgebildeten Rotor 14 auf, welcher am nabenendseitigen Ende zu einem Rotorflansch 16 ausgeformt ist. An diesem ist im eingebauten Zustand in der Windkraftanlage eine hier nicht näher dargestellte Nabe mit an dieser befestigten Rotorblättern angeschraubt.
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Der Rotor 14 ist über zwei in Längsrichtung 12 voneinander beabstandete Lager 18 an einem Stator gelagert, welcher allgemein als Lagergehäuse 20 bezeichnet ist. Das Lagergehäuse 20 ist allgemein als ein rotationssymmetrisches Rohr ausgebildet. Im Ausführungsbeispiel erweitert es sich in Längsrichtung 12 leicht konisch. Bei den beiden Lagern 18 handelt es sich insbesondere um KegelrollenLager, vorzugsweise in O-Anordnung. Ein jeweiliges Lager 18 weist dabei jeweils eine Vielzahl von einzelnen Kegelrollen auf, welche typischerweise zwischen einem Außenring und einem Innenring angeordnet sind. Der Außenring ist am Lagergehäuse 20 und der Innenring am Rotor 14 angeordnet und insbesondere befestigt. Am turmseitigen Ende weist der Rotor einen weiteren Ringflansch auf, mit dem er beispielsweise an eine nachgeschaltete Getriebeeinheit oder auch eine Welle angeflanscht ist.
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Das Lagergehäuse 20 weist an seinen beiden gegenüberliegenden Enden jeweils eine ringförmig umlaufende Gegenlagerfläche 22 auf. Mit dieser Gegenlagerfläche 22 liegt das Lagergehäuse 20 jeweils auf einem jeweiligen Befestigungsfuß 8 auf.
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Ein jeweiliger Befestigungsfuß 8 weist hierfür jeweils ein Ringsegment 24 auf, welches sich im Ausführungsbeispiel über etwa 180° erstreckt und somit eine in etwa halbringförmige Aufnahme für das Lagergehäuse 20 ausbildet. Dieses Ringsegment 24 weist im Teilschnitt betrachtet vorzugsweise eine in etwa L -förmige Querschnittskontur auf mit einem sich in Längsrichtung 12 erstreckenden Auflageschenkel, welcher eine Stützfläche 26 bildet sowie mit einem sich radial erstreckende Befestigungsschenkel, welcher einen ringsegmentartigen Befestigungsflansch 28 bildet.
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Das Lagergehäuse 20 liegt mit seiner Gegenlagerfläche 22 auf der Stützfläche 26 über deren gesamte Segmentfläche auf. Bevorzugt weisen diese beiden Flächen 22,26 eine ähnliche oder identische axiale Ausdehnung auf. Im Bereich der Gegenlagerfläche 22 ist im Ausführungsbeispiel das Lagergehäuse 20 radial erweitert, um Platz für das an dieser Stelle angeordnete Lager 18 zu schaffen. Ergänzend oder alternativ besteht auch die Möglichkeit, dass das Lagergehäuse 20 im Bereich der Gegenlagerfläche 22 verdickt ausgebildet ist.
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Der Befestigungsflansch 28 weist über seinen Umfang verteilt vorzugsweise eine Vielzahl von Schraublöchern auf, über die zur Befestigung des Lagergehäuses 20 an dem jeweiligen Befestigungsfuß 8 Schrauben oder sonstigen Bolzen eingefügt werden. Diese erstrecken sich dabei axial und verbinden den Befestigungsflansch 28 mit einem am Lagergehäuse 20 ausgebildeten Ringflansch, der im Ausführungsbeispiel durch eine endseitige Stirnfläche 30 des Lagergehäuses 20 gebildet ist. Der ringsegmentartige Befestigungsflansch 28 überlappt daher diese Stirnfläche 30 in radialer Richtung. Dies erfolgt vorzugsweise an beiden Befestigungsfü-ßen 8, sodass das Lagergehäuse 20 in und entgegen der Längsrichtung 12 formschlüssig axial gesichert ist.
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Ein jeweiliger Befestigungsfuß 8 weist weiterhin zwei gegenüberliegende Stützstreben 32 auf, die das Ringsegment 24 tragen und mit diesem bevorzugt ein monolithisches Bauteil bilden. Die beiden Stützstreben 32 sind bevorzugt mit einem Versteifungselement, welches insbesondere plattenförmig ist, miteinander verbunden. Dieses Versteifungselement ist dabei auch mit dem Ringsegment 24 verbunden. Der gesamte Befestigungsfuß 8 bildet bevorzugt ein monolithisches Bauteil.
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Gemäß der in der 1 dargestellten Ausführungsvariante ist ein jeweiliger Befestigungsfuß 8 als eine vollständig eigenständige Baueinheit ausgebildet, die sowohl mit dem Lagergehäuse 20 als auch mit dem Maschinenträger 10 insbesondere über Schraubverbindungen verbunden ist. Die Schraubverbindung mit dem Maschinenträger 10 erfolgt über die Stützstreben 32. Diese weisen hierzu eine zum Maschinenträger 10 orientierte Befestigungsplatte auf, über die die Befestigung erfolgt.
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Bei der Ausführungsvariante gemäß der 2 sind die Befestigungsfüße 8 und damit die Stützstreben 32 integraler Bestandteil des Maschinenträgers 10, bilden daher vorzugsweise mit diesem ein monolithisches Bauteil.
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Die hier beschriebene Hauptlageranordnung 2 ist im montierten Zustand in einer hier nicht näher dargestellten Windkraftanlage eingebaut. Die beschriebene Hauptlageranordnung 2 weist als wesentliche Vorteile auf, dass das Lagergehäuse 20 durch seine rohrförmige und zumindest im Wesentlichen rotationssymmetrische Ausgestaltung sehr einfach ausgebildet ist und dadurch mit geringem Aufwand bereitgestellt sein kann. Durch den eigenständigen Befestigungsfuß 8 können unterschiedliche Materialien für diesen und das Lagergehäuse 20 verwendet werden, speziell wird das Lagergehäuse beispielsweise als geschmiedetes Rohr ausgeführt und die Befestigungsfüße 8 als Gussteile. Insgesamt ergeben sich daraus neue Fertigungsmöglichkeiten, die zu einer Gewichts- und Kostenreduktion führen können. Speziell wird beispielsweise auf zumindest den Außenring des Lagers 18 verzichtet und im Bereich des Lagers 18 ist durch das Lagergehäuse 20 selbst direkt eine Laufbahn gebildet, an der die Wälzkörper abrollen. Ein weiterer Vorteil besteht in der einfachen und kompakten Ausgestaltung des Maschinenträgers 10. Insgesamt ergibt sich daher die Kombination eines kompakten Maschinenträgers 10 mit einem einfachen rohr- und / oder rotationssymmetrischen Lagergehäuse 10. Eine Anpassung des Lagergehäuses 10 an unterschiedliche Einbausituationen speziell an unterschiedliche Maschinenträger 10 erfolgt beispielsweise lediglich über eine spezielle Ausgestaltung der Befestigungsfüße 8. Insgesamt ist dadurch eine gute Skalierbarkeit und insbesondere eine Art Baukastensystem ermöglicht.
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Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel beschriebenen Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kombinierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Hauptlageranordnung
- 4
- Hauptlagereinheit
- 6
- Rotationsachse
- 8
- Befestigungsfuß
- 10
- Maschinenträger
- 12
- Längsrichtung
- 14
- Rotor
- 16
- Rotorflansch
- 18
- Lager
- 20
- Lagergehäuse
- 22
- Gegenlagerfläche
- 24
- Ringsegment
- 26
- Stützfläche
- 28
- ringsegmentartigen Befestigungsflansch
- 30
- Stirnfläche
- 32
- Stützstrebe
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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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.
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2020/169762 A1 [0002, 0007]
- EP 2947339 B1 [0002]
- EP 2710271 B1 [0002]
