EP2732179A2 - Fliehkraftbremse und fliehkraftkupplung - Google Patents
Fliehkraftbremse und fliehkraftkupplungInfo
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- EP2732179A2 EP2732179A2 EP12729157.3A EP12729157A EP2732179A2 EP 2732179 A2 EP2732179 A2 EP 2732179A2 EP 12729157 A EP12729157 A EP 12729157A EP 2732179 A2 EP2732179 A2 EP 2732179A2
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Fliehkraftbremse ( 10') und eine Fliehkraftkupplung zum Betrieb einer Vorrichtung, insbesondere für eine Windkraftanlage, in einem niedrigen Drehzahlbereich, wobei die Bremse (10') oder Kupplung durch mindestens eine gegen eine Trommelinnenwand anpressbare Backe (16a', 16b', 16c'), die mit einem beweglich außerhalb der Trommel (20') angeordneten Gewicht verbunden ist, gekennzeichnet ist.
Description
Fliehkraftbremse und Fliehkraftkupplunq
Besch re i bu n g :
Vorrichtungen, wie Windkraftanlagen oder Kinderkarusseils, sollten möglichst in einem begrenzten, verhältnismäßig niedrigen Drehzahlbereich betrieben werden. Hierzu ist es einerseits nötig, die Vorrichtung mit geringem Energieaufwand anlaufen lassen zu können. Andererseits soll ein bestimmter Drehzahlbereich nicht überschritten werden.
Es ist bekannt, Fiiehkraftbremsen zur Vermeidung hoher Drehzahlen von rotierenden Körpern einzusetzen. Sollen demgegenüber lediglich geringe bis mittelhohe Drehzahlen begrenzt werden, muss die Bremstrommel der Fliehkraftbremse mit einem großen Durchmesser ausgebildet werden, um die Bremsbacke mit entsprechend hoher Fliehkraft stark genug gegen die Bremstrommel zu pressen, um diese abzubremsen. Die Bremskraft steigt dabei proportional mit dem Abstand der Bremsbacke zu deren Drehachse, die der Drehachse der Bremseinheit entspricht, an. Im Falle einer herkömmlich ausgebildeten Bremstrommel reicht die Reibungskraft der Bremsbacke auf die Bremstrommel beispielsweise nicht aus, um eine Drehzahl von ca. 200 Umdrehungen/Min. bis 250 Umdrehungen/Min. oder weniger zu begrenzen. Eine Begrenzung dieses Drehzahlbereichs ist jedoch für viele Anwendungen notwendig ohne dass der Einbauraum für eine Bremstrommel großen Durchmessers zur Verfügung steht.
Beispielsweise sollte die Drehung von manuell betriebenen
Kinderkarussells oder andere drehende Vorrichtungen, z. B. in
Vergnügungsparks, auf einen niedrigen Drehzahlbereich reduziert werden, um die auf dem Karussell spielenden Kinder bzw. Benutzer nicht zu gefährden.
Weiterhin muss die Geschwindigkeit einer Windkraftanlage während eines Sturms reduziert werden, um die Stabilität der Windkraftanlage zu gewährleisten. Die Rotoren sehr großer Windkraftanlagen werden hierzu aktiv elektrisch oder hydraulisch gebremst. Im Falle kleiner oder mittlerer Windkraftanlagen mit einer Leistung von ca. 5 kW ist jedoch eine solche Bremsung zu aufwändig und teuer. Für solche -Windkraftanlagen sind daher passiv wirkende Fliehkraftbremsen ideal.
Die DE 860 029 B zeigt ein Windrad, das bei hohen Drehzahlen durch eine Fliehkraftbremse gebremst wird. Zur Betätigung der Fliehkraftbremse reicht jedoch die Drehzahl des Rotors nicht aus. Vielmehr muss die
Drehzahl des Rotors über ein Getriebe erhöht werden. Die Ausbildung der Fliehkraftbremse wird dadurch entsprechend aufwändig und teuer.
Die gleichen Probleme treten bei Fliehkraftkupplungen auf, wenn nur ein kleiner Einbauraum zur Verfügung steht und die Kupplung schon bei relativ geringen Drehzahlen greifen soll.
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde,
Fliehkraftbremsen und -kupplungen bereitzustellen, die in einem Bereich niedriger bis mittlerer Drehzahlen aktivierbar sind.
Diese Aufgabe wird zum einen durch eine Fliehkraftbremse, insbesondere für eine Windkraftanlage, zur Vermeidung zu hoher Drehzahlen, mit zumindest einer um eine Drehachse rotierbaren Bremseinheit gelöst, wobei die Bremseinheit eine gegen eine Bremstrommel pressbare
Bremsbacke aufweist und die Bremsbacke mit einem beweglich außerhalb der Bremstrommel angeordneten Gewicht der Bremseinheit verbunden ist, die die Bremsbacke bei geringen bis mittelhohen Drehzahlen gegen die Bremstrommel zieht.
Das beweglich außerhalb der Bremstrommel angeordnete Gewicht rotiert auf einer Umlaufbahn mit einem Radius, der größer ist als der Radius der Umlaufbahn der Bremsbacke. Das Gewicht erfährt dadurch eine hohe Fliehkraft, die ausreicht, um die Bremsbacke entsprechend fest gegen die Bremstrommel zu ziehen, sodass diese abgebremst wird.
Die Bremsbacke wird dabei vorzugsweise gegen eine Innenwand der Bremstrommel gepresst. An der Bremsbacke und/oder der Innenseite der Bremstrommel kann dabei ein entsprechender Bremsbelag zur Erhöhung der Reibung zwischen Bremsbacke und Bremstrommel vorgesehen sein.
Das Gewicht kann unmittelbar mit der Bremsbacke verbunden sein. Dazu kann es beispielsweise stangenförmig ausgebildet sein. Das Gewicht kann aber auch über ein Zugmittel mit der Bremsbacke verbunden sein. Als Zugmittel kann ein Seil, eine Kette oder dergleichen eingesetzt werden. Durch das Zugmittel kann der Radius der Umlaufbahn des Gewichts auf einfache Art und Weise vergrößert werden. Das Gewicht kann
beispielsweise aus Metall, das Zugmittel hingegen aus einem leichteren Material wie beispielsweise Kunststoff ausgebildet sein. Die Bremseinheit kann auf diese Art und Weise insgesamt verhältnismäßig leicht
ausgebildet werden.
In besonders bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist das Gewicht beweglich in einer Gewichtsführung geführt. Hierdurch kann die Position des Gewichts kontrolliert werden. Die Gewichtsführung und/oder das Zugmittel können Teil der Bremseinheit sein.
Eine konstruktiv einfache Ausführung der Gewichtsführung kann durch eine radial von der Bremstrommel wegweisend ausgebildete
Gewtchtsführung erzielt werden. Der Radius der Umlaufbahn des Gewichts wird dadurch mit zunehmender Länge der Gewichtsführung am stärksten vergrößert. Die Gewichtsführung kann jedoch auch tangential von der Bremstrommel wegweisend ausgebildet sein.
Die Gewichtsführung kann in einer runden Scheibe ausgebildet sein. Eine derart ausgebildete Fliehkraftbremse ist beispielsweise einfach in ein Kinderkarussell oder dergleichen integrierbar.
Im Falle einer Windkraftanlage ist die Gewichtsführung vorzugsweise in einem Rotorblatt ausgebildet. Auf eine eigenständige Gewichtsführung kann dadurch verzichtet werden. Ferner können bereits bestehende Windkraftanlagen mit einer derartigen Fliehkraftbremse durch Austausch der Rotorblätter nachgerüstet werden.
An der Fliehkraftbremse sind vorzugsweise mehrere Bremseinheiten vorgesehen, wobei zwischen den Bremsbacken der Bremseinheiten jeweils ein Federelement angeordnet oder ausgebildet sein kann. Die
Federelemente halten die Bremsbacken bis zu einer vorgegebenen
Drehzahl fest. Bei Überschreiten der vorgegebenen Drehzahl bewegen sich die Bremsbacken entgegen der Federkraft und liegen an der
Bremstrommel an. Weiterhin kann durch die gegenseitige Verbindung der Bremsbacken über die Federelemente auf Führungen der Bremsbacken im Inneren der Bremstrommel verzichtet werden.
Die Fliehkraftbremse ist vorzugsweise rotationssymmetrisch zur
Drehachse einer Bremseinheit, insbesondere rotationssymmetrisch zur Drehachse aller Bremseinheiten ausgebildet. Hierdurch kann eine hohe Laufruhe des zu bremsenden Gegenstands und eine besonders
gleichmäßige Belastung der Bremstrommel erzielt werden.
Im Falle einer besonders lang andauernden Bremsung durch die
Fliehkraftbremse ist eine Zusatzbremse sinnvoll, um die Fliehkraftbremse zu unterstützen und/oder die mit der Fliehkraftbremse ausgestattete Vorrichtung vollständig anhalten zu können. Im Falle einer
Windkraftanlage ist es beispielsweise gewünscht, die Windkraftanlage bei lang anhaltendem Starkwind vollständig abzuschalten, um eine Zerstörung der Fliehkraftbremse zu verhindern. Hierzu kann die Fliehkraftbremse zwei relativ zueinander drehbare Lagereinheiten aufweisen, wobei eine erste Lagereinheit ein Dehnstoffelement aufweist, an dem ein in Abhängigkeit der Temperatur des Dehnstoffelements verschiebbares erstes
Bremselement angeordnet oder ausgebildet ist, das gegen ein zweites Bremselement, insbesondere eine Bremsscheibe, der zweiten Lagereinheit bewegbar ist und eine der beiden Lagereinheiten die Bremstrommel aufweist. Bei einer länger anhaltenden Bremsung durch die
Fliehkraftbremse wird diese erwärmt, wodurch sich das Dehnstoffelement ausdehnt und ein erstes Bremselement, das mit dem Dehnstoffelement verbunden ist, gegen ein zweites Bremselement presst. Die
Fliehkraftbremse wird dadurch unterstützt bzw. die Rotation vollständig angehalten. Sobald die Fliehkraftbremse abgekühlt ist, zieht sich das Dehnstoffelement zusammen und presst somit nicht mehr mit dem ersten Bremselement gegen das zweite Bremselement. Die Zusatzbremse wird dadurch automatisch gelöst. Ein Eingriff des Benutzers zur Lösung der Bremse ist dabei im Gegensatz zu bekannten Unterstützungssystemen für Fliehkraftbremsen nicht nötig.
Die Fliehkraftbremse kann besonders kompakt ausgeführt werden, wenn das Dehnstoffelement in der Bremstrommel angeordnet wird.
Um ein vollständiges Lösen des ersten Bremselements vom zweiten
Bremselement bei der Abkühlung der Fliehkraftbremse sicherzustellen, kann das erste Bremselement gegen die Kraft eines Federelements bewegbar sein. Die Rückstellung des erkaltenden Dehnstoffelements wird dabei von dem Federelement unterstützt.
Da im Falle einer Bremsung durch das Dehnstoffelement die Fliehkraftbremse entlastet wird, wird die beim Bremsen erzeugte Wärme hauptsächlich im Bereich des zweiten Bremselements freigesetzt. Diese Wärme kann vorzugsweise zum Dehnstoffelement zurückgeführt werden. Ein Slip-Stick-Effekt kann so durch die nachhaltige Erwärmung des
Dehnstoffelements vermieden werden. Zwischen dem zweiten
Bremselement und dem Dehnstoffelement ist daher vorzugsweise eine Wärmebrücke vorgesehen. Hierzu kann beispielsweise eine
Metallverbindung mit hoher Wärmeleitfähigkeit angeordnet oder
ausgebildet sein.
Um den gesamten unteren Drehzahlbereich der Vorrichtung nutzen zu können, sollte die Vorrichtung ferner schnell anlaufen können.
Insbesondere Windkraftanlagen weisen dabei oftmals eine gewisse
Anlaufträgheit auf, d. h. sie laufen aufgrund der Trägheit des Generators und von Haftreibungen in der Windkraftanlage erst bei verhältnismäßig starkem Wind an. Vor allem Windkraftanlagen mit vertikal betriebener Rotationsachse, wie beispielsweise Darrieus- oder Savonius- Windkraftanlagen, laufen bei wenig Wind nur schwer oder gar nicht an.
Die Erfindung betrifft daher weiterhin eine Fliehkraftkupplung zur
Überwindung einer Aniaufträgheit mit zumindest einer um eine Drehachse rotierbaren Kupplungseinheit, wobei die Kupplungseinheit mindestens eine gegen eine Kupplungstrommel pressbare Kupplungsbacke aufweist und die Kupplungsbacke mit einem beweglich außerhalb der
Kupplungstrommel angeordneten Gewicht der Kupplungseinheit
verbunden ist, das die Kupplungsbacke nach dem Anlaufen der
Fliehkraftkupplung gegen die Kupplungstrommel zieht, wobei die
Kupplungseinheit an einer drehbar angeordneten Nabe der
Fliehkraftkupplung angeordnet ist und die Kupplungstrommel der
Fliehkraftkupplung dreh fest an einer Welle angeordnet oder ausgebildet ist.
Die drehbar gelagerte Nabe kann bereits durch sehr geringen Krafteinsatz gedreht werden. Sobald eine Drehzahl erreicht ist, die ausreicht, das mit der Kupplungsbacke verbundene Gewicht nach außen zu ziehen, wird die Kupplungsbacke gegen die Kupplungstrommel, vorzugsweise die
Innenwand der Kupplungstrommel, gepresst. Die Kupplungstrommel ist drehfest mit der Welle verbunden, sodass nun die Drehung an weitere Elemente der Vorrichtung, beispielsweise einen Generator, weitergegeben werden kann.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist die Nabe an der Welle gelagert, die drehfest mit der Kupplungstrommel verbunden ist. Hierdurch kann eine besonders kompakte Ausführungsform der Fliehkraftkupplung erzielt werden.
Die zuvor im Fall der Fliehkraftbremse beschriebenen Merkmale und Vorteile gelten analog für die Fliehkraftkupplung, wobei der Bremseinheit die Kupplungseinheit, der Bremstrommel die Kupplungstrommel und der Bremsbacke die Kupplungsbacke entspricht. Insbesondere können an der Fliehkraftkupplung eine Gewichtsführung, ein Zugmittel, ein Federelement zwischen mehreren Kupplungsbacken etc. vorgesehen sein.
Die Erfindung betrifft schließlich eine Windkraftanlage mit einer
erfindungsgemäßen Fliehkraftbremse und/oder einer erfindungsgemäßen Fliehkraftkupplung. Hierbei kann auch eine Kombination aus einer
Fliehkraftkupplung und einer anderen Art von Bremse, beispielsweise einer hydraulischen Bremse, vorgesehen werden.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnung, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigt, sowie aus den Ansprüchen .
Die in der Zeichnung dargestellten Merkmale sind nicht notwendig maßstäblich zu verstehen und derart dargestellt, dass die
erfindungsgemäßen Besonderheiten deutlich sichtbar gemacht werden können. Die verschiedenen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren, in beliebigen Kombinationen bei Varianten der Erfindung verwirklicht sein .
In der schematischen Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen :
Fig. 1 eine seitliche Schnittansicht eines Karussells mit einer erfindungsgemäßen Fliehkraftbremse;
Fig . 2 eine geschnittene Teilansicht einer Windkraftanlage mit einer erfindungsgemäßen Fliehkraftbremse;
Fig. 3 eine vergrößerte Ansicht der Fliehkraftbremse aus Fig . 2;
Fig. 4 eine geschnittene Seitenansicht einer dritten
erfindungsgemäßen Fliehkraftbremse;
Fig. 5 eine geschnittene Seitenansicht einer erfindungsgemäßen
Fliehkraftkupplung.
Fig. 1 zeigt in einer geschnittenen Teilansicht ein Kinderkarussell, das eine erste erfindungsgemäßen Fliehkraftbremse 10 aufweist ist. Das
Karussell 10 weist eine Scheibe 12, auf der Kinder spielen können, auf, die gleichzeitig eine Gewichtsführung ist. In Fig. 1 ist dabei beispielhaft ein Kleinkind 14 dargestellt. Die Scheibe 12 soll von außen nicht zu schnell drehbar sein, um das auf der Scheibe 12 spielende Kleinkind 14 nicht herunterzuschleudern. Gleichzeitig soll die Scheibe 12 bei niedrigen
Drehzahlen leicht drehbar sein.
Zur Abbremsung der Scheibe 12 bei mittelhohen Drehzahlen weist das Karussell 10 Bremsbacken 16a, 16b auf, die mit Gewichten 18a, 18b verbunden sind. Die Gewichte 18a, 18b sind in Form von Stangen ausgebildet und radial distanziert von den Bremsbacken 16a, 16b angeordnet. Mit zunehmender Drehzahl der Scheibe 12 werden die
Gewichte 18a, 18b radial nach außen gezogen, wodurch die
Bremsbacken 16a, 16b gegen eine Bremstrommel 20 gepresst werden. Der erreichbare Drehzahlbereich des Karussells 10 kann so auf geringe bis mittelhohe Drehzahlen beschr nkt werden.
Eine weitere Fliehkraftbremse 10x für eine Windkraftanlage ist in Fig . 2 in einer geschnittenen Draufsicht dargestellt. Die Fliehkraftbremse 10Λ weist drei Bremseinheiten 22a, 22b, 22c auf, die rotationssymmetrisch an einer
Nabe 24 der Windkraftanlage angeordnet sind. Die
Bremseinheiten 22a, 22b, 22c weisen jeweils eine
Gewichtsführung 12a\ 12b\ 12c' auf, die jeweils in den Rotorblättern ausgebildet sind. In den Gewichtsführungen 12a\ 12b\ 12c sind
Gewichte 18a1, 18b', 18c' geführt, die über Zugmittel 26a, 26b, 26c mit Bremsbacken 16a\ 16b', 16c' verbunden und radial beweglich sind.
Fig. 3 zeigt eine Detaildarstellung des zentralen Bereichs der
Fliehkraftbremse 10' aus Fig. 2. Teile der Fliehkraftbremse 10' sind dabei geschnitten dargestellt, um deren Funktionsweise besser erläutern zu können. Die Fig. 3 zeigt insbesondere die Nabe 24, in der die
Bremsbacken 16a', 16b', 16c' angeordnet und mit den
Zugmitteln 26a, 26b, 26c verbunden sind. Die Zugmittel 26a, 26b, 26c sind in Form von Stangen ausgebildet. Zwischen den
Bremsbacken 16a', 16b' ist ein erstes Federelement 28a, zwischen den Bremsbacken 16b', 16c' ein zweites Federelement 28b und zwischen den Bremsbacken 16c', 16a' ein drittes Federelement 28c vorgesehen. Die Bremsbacken 16a', 16b', 16c' werden bei Überschreiten einer
Grenzdrehzahl durch die Windkraftanlage gleichmäßig gegen eine
Bremstrommel 20' gepresst. Zur Erhöhung der Reibungskraft zwischen den Bremsbacken 16a', 16b', 16c' und der Bremstrommel 20' weisen die Bremsbacken 16a', 16b', 16c' Reibflächen 30a, 30b, 30c auf. Durch die Federelemente 28a, 28b, 28c wird die Bremstrommel 20' beim Bremsen gleichmäßig belastet. Gleichzeitig wird eine hohe Laufruhe der
Windkraftanlage bei niedrigen Drehzahlen sichergestellt.
Die Fliehkraftbremse 10' ist rotationssymmetrisch zur Drehachse 32 der Nabe 24 ausgebildet, um eine gleichmäßige Belastung der
Fliehkraftbremse zu gewährleisten. Die Drehachse 32 entspricht dabei der Drehachse der Bremseinheiten 22a, 22b, 22c bzw. der
Bremsbacken 16a', 16b', 16c'.
Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Fliehkraftbremse 10" für eine Windkraftanlage. Die Fliehkraftbremse 10" weist eine Gewichtsführung 12" auf, in der, analog zu den
Gewichten 18a\ 18bv oder 18c' gemäß Fig. 2, ein hier nicht dargestelltes Gewicht geführt ist. Die Gewichtsführung 12" ist in einem Rotorblatt ausgebildet. In der Gewichtsführung 12" verläuft ein Zugmittel 261 in Form einer Stange. Das Zugmittel 26' ist mit einem Bremsbacken 16" verbunden, der eine Reibefläche 30' aufweist. Bei höheren Drehzahlen wird das Zugmittel 26" aufgrund des nicht dargestellten Gewichts bzw. die auf das Gewicht wirkende Fliehkraft in Richtung eines Pfeils 34 gezogen. Hierdurch wird die Reibfläche 30" des Bremsbackens 16" gegen eine Bremstrommel 20" gepresst.
Um die Fliehkraftbremse 10" nach langer Beanspruchung vollständig abzubremsen, ist eine Zusatzbremse 36 vorgesehen. Die Zusatzbremse 36 weist ein Dehnstoffelement 38 auf. Bei einer Erwärmung des
Dehnstoffelements 38 durch die Reibung der Reibfläche 30' an der
Bremstrommel 20" dehnt sich das vorzugsweise mit Wachs gefüllte
Dehnstoffelement 38 in Richtung eines Pfeils 40 aus. Ein erstes
Bremselement 42, das an dem Dehnstoffelement 38 angeordnet ist, bewegt sich dadurch ebenfalls in Richtung des Pfeils 40. Ein zweites Bremselement 44, das in Form einer Bremsscheibe ausgebildet ist, wird dabei zwischen dem ersten Bremselement 42 und der Bremstrommel 20" eingeklemmt. Das zweite Bremselement 44 ist mit einer Welle 46 verbunden, die wiederum dreh fest an einer Nabe 24' der
Fliehkraftbremse 10" angeordnet ist. Infolge der Erwärmung des
Dehnstoffelements 38 kann so die Drehung der Nabe 24" relativ zu einer ersten Lagereinheit 48 weiter abgebremst oder vollständig unterbunden werden. Das Dehnstoffelement 38 ist dabei Teil der ersten
Lagereinheit 48, die relativ zu einer zweiten Lagereinheit 50 rotierbar ist,
die die Nabe 24\ die Gewichtsführung 12", das Zugmittel 26\ den
Bremsbacken 16" und weitere Elemente umfasst. Das erste
Bremselement 42 ist durch eine Schraube 52 axial beweglich aber verdrehfest in der ersten Lagereinheit 48 angeordnet.
Nach erfolgter Abbremsung der Fliehkraftbremse 10" kühlt das
Dehnstoffelement 38 ab und zieht sich entgegen der Richtung des
Pfeils 40 zurück. Hierdurch wird auch das erste Bremselement 42 entgegen der Richtung des Pfeils 40 bewegt und gibt das zweite
Bremselement 44 frei. Das zuverlässige Lösen der Zusatzbremse 36 wird dabei durch eine Feder 54, die in der ersten Lagereinheit 48 angeordnet ist, unterstützt.
Um ein zu frühes Lösen der Zusatzbremse 36 zu vermeiden, ist zwischen dem zweiten Bremselement 44 und dem Dehnstoffelement 38 eine
Wärmebrücke 56 vorgesehen. Über die Wärmebrücke 56 wird die bei der Abbremsung des zweiten Bremselements 44 entstehende Wärme zum Dehnstoffelement 38 geleitet.
In Fig. 5 ist eine Fliehkraftkupplung 58 dargestellt, die ein schnelles Anlaufen einer Windkraftanlage ermöglicht. Die Fliehkraftkupplung 58 weist eine Welle 46' auf, die mit einem Generator der Windkraftanlage (nicht gezeigt) verbunden ist. Eine Nabe 24" der Fliehkraftkuppiung 58 ist drehbar auf der Welle 46" gelagert. Die Nabe 24" kann sich somit bei niedrigen Drehzahlen, wenn die Anlage anläuft, frei auf der Welle 46 drehen. Der Antrieb der Nabe 24" erfolgt dabei durch ein Rotorblatt 60, in dem eine Gewichtsführung 12"' ausgebildet ist.
In der Gewichtsführung 12"' ist ein nicht dargestelltes Gewicht, analog zu den Gewichten 18a\ 18b\ 18cx gemäß Fig. 2, geführt. Das Gewicht ist dabei mit einem Zugmittel 26", das in Form einer Stange ausgebildet ist, mit einer Kupplungsbacke 16"v verbunden. Die Kupplungsbacke 16"\ das Zugmittel 26" sowie die Gewichtsführung 12"" stellen zusammen mit dem nicht gezeigten Gewicht eine Kupplungseinheit 22' dar und entsprechen in ihrer Ausbildung im Wesentlichen der Bremsbacke 16", dem Zugmittel 26Λ sowie der Gewichtsführung 12" gemäß Fig. 4.
Durch die Drehung der Nabe 24" wird die Kupplungsbacke 16"\ analog zu den zuvor beschriebenen Fliehkraftbremsen gemäß der Figuren 1 bis 4, radial nach außen, d. h. in Richtung eines Pfeils 62 gezogen. Die
Kupplungsbacke 16" wird dadurch gegen die Innenwand einer
Kupplungstromme! 2CT" gepresst. Die Kupplungstrommel 2 CT" ist drehfest mit der Welle 46Λ verbunden, sodass nun der mit der Welle 46v
verbundene Generator angetrieben wird.
Claims
1. Fliehkraftbremse (10, 10\ 10"), insbesondere für eine
Windkraftaniage, zur Vermeidung zu hoher Drehzahlen, mit zumindest einer um eine Drehachse (32) rotierbaren
Bremseinheit (22a, 22b, 22c), wobei die
Bremseinheit (22a, 22b, 22c) mindestens eine gegen eine
Bremstrommei (20, 20\ 20") pressbare Bremsbacke (16, 16\ 16") aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die
Bremsbacke (16, 16\ 16") mit einem beweglich außerhalb der
Bremstrommel (20, 20\ 20") angeordneten
Gewicht (18a, 18a\ 18b, 18b\ 18c ) der
Bremseinheit (22a, 22b, 22c) verbunden ist, das die
Bremsbacke (16, 16\ 16") bei geringen bis mittelhohen Drehzahlen gegen die Bremstrommel (20, 20\ 20") zieht.
2. Fliehkraftbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewicht (18a' , 18b\ 18 ) über ein
Zugmittel (26a, 26b, 26c, 26") mit der
Bremsbacke (16a\ 16b\ 16c\ 16") verbunden ist.
3. Fliehkraftbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewicht (18a, 18a\ 18b, 18b\ 18c ) in einer
Gewichtsführung (12, 12a\ 12b\ 12c\ 12") beweglich geführt ist.
4. Fliehkraftbremse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewichtsführung (12, 12a\ 12b\ 12c\ 12") radial von der Bremstrommel (20, 20\ 20") wegweisend ausgebildet ist.
5. Fliehkraftbremse nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewichtsführung ( 12a\ 12b\ 12c\ 12") in einem Rotorblatt einer Windkraftanlage ausgebildet ist.
6. Fliehkraftbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass mehrere
Bremseinheiten (22a, 22b, 22c) vorgesehen sind, wobei zwischen den Bremsbacken (16a\ 16b\ 16c") der
Bremseinheiten (22a, 22b, 22c) jeweils ein
Federelement (28a, 28b, 28c) angeordnet oder ausgebildet ist.
7. Fliehkraftbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Fliehkraftbremse (10, 10x) rotationssymmetrisch zur Drehachse (32) einer
Bremseinheit (22a, 22b, 22c), insbesondere rotationssymmetrisch zur Drehachse (32) aller Bremseinheiten (22a, 22b, 22c),
ausgebildet ist.
8. Fliehkraftbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Fliehkraftbremse (10") zwei relativ zueinander drehbare Lagereinheiten (48, 50) aufweist, wobei eine erste Lagereinheit (48) ein Dehnstoffelement (38) aufweist, an dem ein in Abhängigkeit der Temperatur des
Dehnstoffelements (38) verschiebbares erstes Bremselement (42) angeordnet oder ausgebildet ist, das gegen ein zweites
Bremselement (44), insbesondere eine Bremsscheibe, der zweiten Lagereinheit (50) bewegbar ist und eine der beiden
Lagereinheiten (48) die Bremstromme! (20") aufweist.
9. Fliehkraftbremse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bremselement (42) gegen die Kraft eines
Federelements (54) bewegbar ist.
10. Fliehkraftkupplung (58) mit zumindest einer um eine Drehachse
rotierbaren Kupplungseinheit (22'), wobei die Kupplungseinheit (22') mindestens eine gegen eine Kupplungstrommel (20'") pressbare Kupplungsbacke (16"') aufweist und die Kupplungsbacke (16"') mit einem beweglich außerhalb der Kupplungstrommel (20'")
angeordneten Gewicht der Kupplungseinheit (22') verbunden ist, das die Kupplungsbacke ( 16"') nach dem Anlaufen der
Fliehkraftkupplung (58) gegen die Kupplungstrommel (20'") zieht, wobei die Kupplungseinheit (22') an einer drehbar angeordneten Nabe (24") der Fliehkraftkupplung (58) angeordnet ist und die Kupplungstrommel (20"') der Fliehkraftkupplung (58) dreh fest an einer Welle (46') angeordnet oder ausgebildet ist.
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