DE3702008A1 - Getriebeschmierung fuer windenergie-anlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Schmierung eines Ge­ triebes für Windenergie-Anlagen, bei dem die Betriebsschmierung von einer Ölumlaufanlage mit Einspritzschmierung aufrechter­ halten und gleichzeitig das Öl gekühlt wird sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Die Getriebe von Windenergie-Anlagen werden grundsätzlich wegen der Planschverluste aus Wirkungsgradgründen und auch wegen der Wärmeabführung mit einer Ölumlaufanlage mit Einspritzschmierung versehen. Eine Tauchschmierung hat sich als zu aufwendig und energieverzehrend erwiesen. Da aber derartige Anlagen z. B. bei schwachem Wind abgeschaltet werden und dann ständig Taumelbe­ wegungen ausführen, würden die Wälzlager und Verzahnungen völlig ohne Schmierung sein, was zu einer alsbaldigen Zerstörung führt.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten Einspritzschmierung zu vermeiden, ohne deren Vorteile aufgeben zu müssen, und eine Schmierung des Getriebes auch dann aufrechtzuerhalten, wenn die Ein­ spritzung wegen Abschaltung der Windenergie-Anlage nicht mehr funktioniert.

Die Lösung der Aufgabe besteht darin, daß der normale Ölstand im Getriebe bei Unterschreitung einer einstellbaren Drehzahl auf eine für die Tauchschmierung notwendige Höhe gebracht wird, indem die dazu erforderliche Ölmenge in das Getriebe gegeben wird.

Vorteilhaft wird die erforderliche Ölmenge aus einem Vorrats­ behälter entnommen, in den die bei der Absenkung des Ölstandes auf Betriebshöhe freiwerdende Ölmenge wieder zurückgeführt wird.

Zweckmäßig ist für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Vorrichtung vorgesehen, bei der der Vorrats­ behälter mit einem Bypass in die Ölumlaufanlage integriert ist und an seinem Auslauf zum Getriebe ein Drosselventil angeordnet ist.

Vorzugsweise ist der Vorratsbehälter auf einem höheren Niveau als das Getriebe angeordnet.

Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt klar auf der Hand. Das Getriebe liegt mit seinen Verzahnungen und Lagern auch dann in Öl, wenn die Windenergie-Anlage stillsteht, so daß keinerlei Schäden wegen Nichtschmierung auftreten können.

In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung dargestellt, wonach im Getriebe 11 normalerweise der Ölstand I vorhanden ist und die Schmierung in bekannter Weise von einer Ölumlaufanlage so aufrechterhalten wird, daß das Öl an die beanspruchten Stellen gespritzt wird. Die Öl­ umlaufanlage besteht aus einer Pumpe 12, einem Filter 13 und einem Wärmetauscher 14, wobei das Öl etwa in der tiefsten Stelle des Getriebes von der Ableitung 15 abgezogen wird, von der Pumpe 12 durch den Filter 13 und den Wärmetauscher 14 über die Zuleitung 16 wieder in das Getriebe 11 geleitet und dort in bekannter Weise verteilt eingespritzt wird. Nach der Erfindung ist mit einem Bypass der Vorratsbehälter 17 in der Ölumlaufanlage so angeordnet, daß im Auslauf 18 zum Getriebe 11 ein Drosselventil 19 angeordnet ist. Wichtig ist hierbei, daß der Vorratsbehälter 17 auf einem höheren Niveau liegt als das Getriebe 11.

Im normalen Betrieb der Windenergie-Anlage ist das Drossel­ ventil 19 ganz oder mindestens weitgehend geschlossen und die Pumpe 12 drückt das Öl durch das Filter 13 und den Wärmetauscher 14 über die Leitung 20 in den Vorratsbehälter 17, bis dieser voll ist. Dann wird das Öl über die Leitung 16 in das Getriebe 11 an die einzelnen Einspritzstellen geschickt. Dort wird mit diesem Öl der normale Ölstand I aufrechterhalten. Bleibt die Windenergie-Anlage infolge Fehlens von Wind stehen, so wird über einen bekannten Überwachungsmechanismus oder -elektronik das Drosselventil 19 geöffnet, wodurch das im Vorratsbehälter 17 angesammelte Öl mit der Schwerkraft in das Getriebe 11 fließt, bis der Ölstand II erreicht ist. Da die Windenergie-Anlage im wesentlichen steht, kann die Pumpe 12 auch nicht mehr arbeiten, so daß kein Öl mehr in den Vorratsbehälter 17 gepumpt wird. In diesem Zustand kann das Getriebe 11 die Taumelbewegungen auffangen und zumindest hinsichtlich der Schmierung unschäd­ lich machen, weil der Ölstand II so hoch ist, daß er für eine Tauchschmierung der Lager und Zahneingriffe des Getriebes 11 ausreicht.

Fängt jetzt die Windenergie-Anlage wieder an zu laufen, weil genügend Wind vorhanden ist, so wird das Drosselventil 19 geschlossen und die Pumpe 12 fördert wieder Öl in den Vorrats­ behälter 17, bis dieser voll gefüllt ist. Dann ist im Getriebe wieder der Ölstand I erreicht und das Getriebe wird mit Ein­ spritzung geschmiert und kann so unbeeinflußt von den Energie­ verlusten einer Tauchschmierung weitgehend verlustfrei arbeiten. Dieses Spiel kann sich beliebig oft wiederholen.

Selbstverständlich kann der Vorratsbehälter 17 auch an anderer Stelle angeordnet sein, wobei aber dafür Sorge zu tragen ist, daß das im Vorratsbehälter vorhandene Öl dann in das Getriebe gebracht, z. B. gepumpt wird, wenn die Windenergie-Anlage still­ steht. Die Höhe der beiden Ölstände in einem Getriebe sind je­ weils leicht zu bestimmen und hängen insbesondere von der Art des Getriebes und dessen Größe ab.

Claims (4)

1. Verfahren zur Schmierung eines Getriebes für Windenergie-Anlagen, bei dem die Betriebsschmierung von einer Ölumlaufanlage mit Einspritzschmierung aufrechterhalten und gleichzeitig das Öl in der Umlaufanlage gekühlt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der normale Ölstand im Getriebe bei Unterschreitung einer einstellbaren Drehzahl auf eine für die Tauchschmierung not­ wendige Höhe gebracht wird, indem die dazu erforderliche Öl­ menge in das Getriebe gegeben wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erforderliche Ölmenge einem Vorratsbehälter entnommen wird, in den die bei der Absenkung des Ölstandes auf Betriebshöhe frei­ werdende Ölmenge wieder zurückgeführt wird.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsbehälter (17) mit einem Bypass in die Ölumlaufanlage integriert ist und an seinem Auslauf zum Getriebe ein Drosselventil (19) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsbehälter (17) auf einem höheren Niveau als das Getriebe (11) angeordnet ist.