WO2015120925A1 - Verbindungselement zum verbinden einer lagereinrichtung eines mit einer rotornabe einer windturbine zu verbindenden rotorblatts mit einem montageflansch der rotornabe - Google Patents

Verbindungselement zum verbinden einer lagereinrichtung eines mit einer rotornabe einer windturbine zu verbindenden rotorblatts mit einem montageflansch der rotornabe Download PDF

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connection
rotor hub
rotor
wind turbine
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Mujahid Shaik
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D1/00—Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor 
    • F03D1/06—Rotors
    • F03D1/065—Rotors characterised by their construction elements
    • F03D1/0658—Arrangements for fixing wind-engaging parts to a hub
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D80/00—Details, components or accessories not provided for in groups F03D1/00 - F03D17/00
    • F03D80/70—Bearing or lubricating arrangements
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction

Definitions

  • the invention relates to a connecting element for connecting a bearing device, in particular a rolling or sliding bearing, a rotor blade to be connected to a rotor hub of a wind turbine with a mounting flange of the rotor hub.
  • a rotor blade-side storage facility such. B. a rolling bearing, connected by means of a corresponding connecting element with a rotornaben matteren mounting flange.
  • the invention is thus based on the object of specifying a connecting element for a large number of differently dimensioned wind turbines.
  • the object is achieved by a connecting element of the aforementioned type, which according to the invention is characterized in that the connecting element has a first connection region for connecting the connecting element with a Mounting flange of a rotor hub of a wind turbine and a second connection region for connecting the connecting element with a bearing device, in particular a rolling or sliding bearing, a to be connected to the or a rotor hub of a wind turbine rotor blade.
  • the connecting element according to the invention generally represents a mechanical connection between a mounting flange of a rotor hub of a wind turbine and a bearing device of a rotor blade.
  • the connecting element according to the invention therefore serves in connection with the connection or attachment of a corresponding rotor blade to a rotor hub as a mechanical interface between a mounting flange of a rotor hub of a wind turbine and a bearing device of a rotor blade.
  • the connecting element according to the invention has a first and a second connection region.
  • the connection areas are functionally different as they serve to connect the connection element to different connection partners.
  • the first connection region serves to connect the connection element to a rotor hub-side mounting flange
  • the second connection region serves to connect the connection element to a bearing device of a rotor blade.
  • the bearing device may optionally already be connected to the rotor blade.
  • Such a bearing device is usually designed as a rolling or sliding bearing or a rolling or plain bearing element, typically a bearing ring, respectively, such bearing means comprises at least one such rolling or sliding bearing or such a rolling or sliding bearing element.
  • Bearings are in particular ball bearings into consideration. Due to the connection element-side connection regions provided for different connection partners, it is possible, by using the connection element according to the invention, to design certain connection partners constructively standardize, ie to manufacture or provide as standard components, and to connect by means of the connecting element according to the invention with structurally non-standard connection partners. Specifically, this means that z. B. structurally standardized rotor hubs can be provided, which can be connected by means of corresponding connecting elements with structurally non-standard storage facilities or rotor blades.
  • a structurally standardized rotor hub ie in particular a rotor hub with a structurally standardized mounting flange.
  • This structurally standardized rotor hub can be connected by means of the connecting element according to the invention with different storage facilities and thus with different rotor blades.
  • the connecting element is usually an annular component.
  • the connecting element therefore typically has an annular shape.
  • the ring shape is particularly advantageous with regard to the mechanical stability of the connecting element.
  • the connecting element can have at least one first connection section, which first connection section has a number of bores which can be respectively penetrated by a connection means.
  • the holes are circumferentially distributed on a circle of given radius formed.
  • the first connection region may therefore be structurally formed by at least one corresponding connection section, which connection section has a number of bores. Since the holes, as mentioned, are arranged circumferentially distributed arranged on a circle, which are corresponding to a corresponding first connecting portion bores are therefore on an imaginary circle (circumference).
  • the holes are typically through holes.
  • the holes can have an internal thread.
  • the first connection region has a plurality of first connection sections.
  • the respective first connecting sections differ in that the respective bores associated therewith are arranged on differently sized circular radii. Consequently, the bores associated with a first first connecting section are located on a circle with a smaller or larger diameter than the bores associated with a further first connecting section.
  • first connecting region with a plurality of first connecting sections may therefore be advantageous, as the connecting element according to the invention can be connected to structurally different rotor hubs or rotor hubs mounting flanges.
  • the second connecting region it is also possible for the second connecting region to have at least one second connecting portion, which second connecting portion has a number of bores which can each be penetrated by a connecting means and which are arranged distributed in a circle around a circle with a given radius.
  • the second connection region can therefore also be constructively formed by at least one corresponding connection section, which connection section has a number of bores.
  • the holes are in turn formed circumferentially distributed on a circle arranged.
  • the holes corresponding to a corresponding second connecting section are therefore also located on an imaginary circle.
  • the holes are also typically around
  • the holes can also have an internal thread.
  • the second connection region has a plurality of second connection sections.
  • the respective second connecting sections differ in that the respectively associated bores are arranged on different sized circles. Consequently, the bores associated with a first second connecting section are located on a circle with a smaller or larger diameter than the bores associated with a further second connecting section.
  • a second connecting region with a plurality of second connecting sections may therefore be advantageous when the connecting element according to the invention is connectable to a multiplicity of structurally different, ie in particular differently dimensioned, bearing devices and thus to a multiplicity of different, ie in particular differently dimensioned, rotor blades.
  • the circle on which the first connecting portion associated bores are arranged distributed circumferentially, larger or smaller than the circle on which the second connecting portion associated bores are arranged circumferentially distributed is.
  • the invention further relates to an arrangement for connecting at least one bearing device, in particular a rolling bearing, a rotor blade with a mounting flange of a rotor hub of a wind turbine.
  • the arrangement comprises a rotor hub with at least one mounting flange and at least one connecting element according to the invention as described above. Consequently, with regard to the arrangement according to the invention, all statements regarding the connecting element according to the invention apply analogously.
  • the first connection region prefferably has at least one first connection section, which first connection section has a number of bores which can each be penetrated by a connection means, which are distributed circumferentially on a circle of given radius.
  • the bores of the first connecting section prefferably have first connecting means for connecting the connecting element to the rotor hub-side mounting flange and the bores of the second connecting section for connecting the connecting element to a rotor blade-side bearing device are assigned.
  • the respective connecting means are typically screws, bolts, etc.
  • further connecting means such as B. tapped holes, nuts etc. may be required.
  • the further connection means may be provided at the respective connection partners.
  • the invention relates in addition to the connecting element and the arrangement, a wind turbine comprising at least one rotor blade with at least one bearing device, in particular a rolling or sliding bearing, and at least one arrangement according to the invention as described above.
  • the wind turbine is characterized in that the bearing device is connected by means of at least one connecting element with the mounting flange of the rotor hub.
  • Fig. 3 shows a plurality of connecting elements having arrangement according to an embodiment of the invention.
  • Fig. 1 shows a connecting element 1 according to an embodiment of the invention.
  • the connecting element 1 is used to connect a bearing device 2, such as a roller bearing, a rotor blade (not shown), with an assembly flange 3 of a rotor hub 4 of a wind turbine (not shown).
  • the connecting element 1 is a made of a metallic material, in particular a
  • connecting element 1 is subdivided into a plurality of ring segments, which can be connected together to form the ring.
  • the connecting element 1 has a first connection region 5 and a second connection region 6.
  • the connection regions 5, 6 differ functionally as they serve to connect the connection element 1 to different connection partners.
  • the first connection region 5 serves to connect the connection element 1 to a mounting flange 3 of a rotor hub 4, the second connection region 6 serves to connect the connection element 1 to a bearing device 2 of a rotor blade.
  • connection element 1 Due to the connection areas 5, 6 provided for different connection partners, the connection element 1 according to the invention makes it possible to constructively standardize certain connection partners, i. H. as standard components to manufacture or provide, and to connect with structurally non-standard connection partners. Consequently, such structurally standardized rotor hubs can be provided, which can be connected by means of corresponding connecting elements 1 with structurally non-standard bearing devices 2 or rotor blades.
  • connection portions 5, 6 include respective connection portions 5a, 6a.
  • a first connection section 5a is in this case the first connection region 5, while a second connection section 6a is associated with the second connection region 6.
  • the respective connecting sections 5a, 6a each have a number of bores 5b, 6b.
  • the bores 5b, 6b are each distributed circumferentially on a circle of given radius.
  • the a respective connecting portion 5a, 6a respectively associated holes 5b, 6b are therefore on an imaginary circle (circumference).
  • the respective circumferences are for purposes of illustration only in FIG. 1
  • the holes 5b, 6b are each through holes, which optionally have an internal thread.
  • the holes 5b, 6b each of a connecting means (not shown), such as. B. a bolt, enforceable.
  • the bores 6b associated with the second connecting section 6a are formed on a circle with a comparatively larger diameter or radius.
  • the bores 6b associated with the second connecting portion 6a are thus located radially farther outward than the bores 5b associated with the first connecting portion 5a with respect to the center of symmetry of the connecting element 1.
  • the second connecting region 6 can also have a plurality of second connecting sections 6a.
  • the respective second connecting sections 6a differ in that the respectively associated bores 6b are formed on differently sized circular diameters or circular radii.
  • the bores 6b associated with a second connecting section 6a that lies radially inward lie on a circle with a smaller diameter than the one Dial considered further outward second connecting portion 6a associated holes 6b.
  • a second connecting region 6 with a plurality of second connecting sections 6a may therefore be advantageous when the connecting element 1 according to the invention can be connected to a large number of structurally differently dimensioned bearing devices 2 and thus to a plurality of differently dimensioned rotor blades.
  • first connection region 5 may also have a plurality of first connection sections 5a.
  • Fig. 3 shows a plurality of connecting elements 1 having arrangement 7 according to an embodiment of the invention. Obviously this is an exploded view.
  • the arrangement 7 serves to connect bearing devices 2 of respective rotor blades with respective mounting flanges 3 of a rotor hub 4 of a wind turbine.
  • the arrangement 7 therefore comprises a rotor hub 4 with a number of mounting flanges 3 and a number of connecting elements 3 corresponding to the number of rotor hub side mounting flanges 3 corresponding number of connecting elements 1.
  • the first and the second connecting region 5, 6 each have a number of each of a connecting means (not shown), such. B. a bolt, enforceable holes 5b, 6b.
  • the bores 5b, 6b are each formed circumferentially distributed on a circle arranged with a given radius.
  • the bores 5b of the first connecting region 5 are first connecting means, as mentioned in particular screw bolts, for connecting the connecting element 1 to a rotor hub-side mounting flange 3 assigned.
  • corresponding connecting means for connecting the connecting element 1 to a rotor blade - side bearing device 2 are assigned to the bores 6b of the second connecting region 6.
  • connection of the second connection region 6 with the rotor blade-side bearing device 2 takes place in the embodiments shown in the figures in each case via the bearing inner ring.
  • connecting elements 1 typically correspond to the connecting element-side connecting means, such as, for example, As threaded holes, nuts, etc. required.
  • rotor hub 4 is also to mention that this of course has a further, unspecified in Fig. 3 mounting flange, via which a connection to a wind turbine, d. H. in particular to a turbine tower located on a wind turbine side tower construction, is possible.
  • a connection to a wind turbine d. H. in particular to a turbine tower located on a wind turbine side tower construction, is possible.

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Abstract

Verbindungselement (1) zum Verbinden einer Lagereinrichtung (2), insbesondere eines Wälz- oder Gleitlagers, eines mit einer Rotornabe (4) einer Windturbine zu verbindenden Rotorblatts mit einem Montageflansch (3) der Rotornabe (4), wobei das Verbindungselement (1) einen ersten Verbindungsbereich (5) zum Verbinden des Verbindungselements (1) mit einem Montageflansch (3) einer Rotornabe (4) einer Windturbine und einen zweiten Verbindungsbereich (6) zum Verbinden des Verbindungselements (1) mit einer Lagereinrichtung (2), insbesondere einem Wälz- oder Gleitlager, eines mit der oder einer Rotornabe (4) einer Windturbine zu verbindenden Rotorblatts aufweist.

Description

Beschreibung
Verbindungselement zum Verbinden einer Lagereinrichtung eines mit einer Rotornabe einer Windturbine zu verbindenden Rotor- blatts mit einem Montageflansch der Rotornabe
Die Erfindung betrifft ein Verbindungselement zum Verbinden einer Lagereinrichtung, insbesondere eines Wälz- oder Gleitlagers, eines mit einer Rotornabe einer Windturbine zu ver- bindenden Rotorblatts mit einem Montageflansch der Rotornabe.
Die prinzipielle Art der Verbindung von Rotorblättern mit einer Rotornabe einer Windturbine ist hinlänglich bekannt. Typischerweise wird hierzu eine rotorblattseitige Lagereinrich- tung, wie z. B. ein Wälzlager, mittels eines entsprechenden Verbindungselements mit einem rotornabenseitigen Montageflansch verbunden.
In Anbetracht der unterschiedlichen Dimensionierungen ent- sprechender Windturbinentypen, d. h. insbesondere der unterschiedlichen Dimensionierung entsprechender, ist es bis dato erforderlich, für jeden Windturbinentyp gesonderte Rotornaben vorzusehen. Konkret werden also z. B. für Windturbinen mit Leistungen von 2,3 MW und Rotorblattlängen von ca. 100 m und für Windturbinen mit Leistungen von 3,0 MW und Rotorblattlängen von ca. 110 m unterschiedliche Rotornaben vorgesehen.
Dies ist in fertigungstechnischer, konstruktiver und wirtschaftlicher Hinsicht verbesserungswürdig.
Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, ein Verbindungselement für eine Vielzahl an unterschiedlich dimensionierten Windturbinen anzugeben. Die Aufgabe wird durch ein Verbindungselement der eingangs genannten Art gelöst, welches sich erfindungsgemäß dadurch auszeichnet, dass das Verbindungselement einen ersten Verbindungsbereich zum Verbinden des Verbindungselements mit einem Montageflansch einer Rotornabe einer Windturbine und einen zweiten Verbindungsbereich zum Verbinden des Verbindungselements mit einer Lagereinrichtung, insbesondere einem Wälzoder Gleitlager, eines mit der oder einer Rotornabe einer Windturbine zu verbindenden Rotorblatts aufweist.
Das erfindungsgemäße Verbindungselement stellt im Allgemeinen eine mechanische Verbindung zwischen einem Montageflansch einer Rotornabe einer Windturbine und einer Lagereinrichtung eines Rotorblatts dar. Das erfindungsgemäße Verbindungselement dient sonach im Zusammenhang mit der Anbindung bzw. Befestigung eines entsprechenden Rotorblatts an eine(r) entsprechendein) Rotornabe als mechanische Schnittstelle zwischen einem Montageflansch einer Rotornabe einer Windturbine und einer Lagereinrichtung eines Rotorblatts.
Das erfindungsgemäße Verbindungselement weist einen ersten und einen zweiten Verbindungsbereich auf. Die Verbindungsbereiche unterscheiden sich funktionell dahin, als diese der Verbindung des Verbindungselements mit unterschiedlichen Verbindungspartnern dienen. Der erste Verbindungsbereich dient der Verbindung des Verbindungselements mit einem rotornaben- seitigen Montageflansch, der zweite Verbindungsbereich dient der Verbindung des Verbindungselements mit einer Lagerein- richtung eines Rotorblatts. Die Lagereinrichtung kann dabei gegebenenfalls bereits mit dem Rotorblatt verbunden sein.
Eine solche Lagereinrichtung ist in der Regel als ein Wälzoder Gleitlager bzw. ein Wälz- oder Gleitlagerelement, typi- scherweise ein Lagerring, ausgebildet respektive umfasst eine solche Lagereinrichtung wenigstens ein solches Wälz- oder Gleitlager bzw. ein solches Wälz- oder Gleitlagerelement. Als Wälzlager kommen insbesondere Kugellager in Betracht. Bedingt durch die für unterschiedliche Verbindungspartner vorgesehenen verbindungselementseitigen Verbindungsbereiche ist es durch Einsatz des erfindungsgemäßen Verbindungselements möglich, bestimmte Verbindungspartner konstruktiv zu standardisieren, d. h. als Standardbauteile zu fertigen bzw. bereitzustellen, und vermittels des erfindungsgemäßen Verbindungselements mit konstruktiv nicht standardisierten Verbindungspartnern zu verbinden. Konkret bedeutet dies, dass z. B. konstruktiv standardisierte Rotornaben vorgesehen werden können, welche vermittels entsprechenden Verbindungselementen mit konstruktiv nicht standardisierten Lagereinrichtungen bzw. Rotorblättern verbunden werden können. Dies hat in fertigungstechnischer, konstruktiver und wirtschaftlicher Hinsicht den Vorteil, dass für unterschiedlich dimensionierte Windturbinen, d. h. insbesondere für Windturbinen, welche sich konstruktiv in ihrer Rotorblattlänge unterscheiden, eine konstruktiv standardisierte Rotornabe, d. h. insbesondere eine Rotornabe mit einem konstruktiv standardisierten Montageflansch, vorgesehen werden kann. Diese konstruktiv standardisierte Rotornabe kann vermittels des erfindungsgemäßen Verbindungselements mit unterschiedlichen Lagereinrichtungen und sonach mit unterschiedlichen Rotorblättern verbunden werden.
Bei dem Verbindungselement handelt es sich in der Regel um ein ringförmiges Bauteil. Das Verbindungselement weist sonach typischerweise eine ringförmige Gestalt auf. Die Ringform ist insbesondere im Hinblick auf die mechanische Stabilität des Verbindungselements vorteilhaft.
Es ist denkbar, das Verbindungselement in mehrere Verbindungselementsegmente zu unterteilen, welche unter Ausbildung des Verbindungselements miteinander verbindbar oder verbunden sind. Bezug nehmend auf die zweckmäßige Ringform des Verbindungselements ist es insofern möglich, dass das Verbindungselement in mehrere Ringsegmente unterteilt ist, welche unter Ausbildung des oder eines Rings miteinander verbindbar oder verbunden sind. Die Segmentierung des Verbindungselements ist insbesondere im Hinblick auf dessen Handhabungs- und Transporteigenschaften vorteilhaft. Der erste Verbindungsbereich kann wenigstens einen ersten Verbindungsabschnitt aufweisen, welcher erste Verbindungsabschnitt eine Anzahl an jeweils von einem Verbindungsmittel durchsetzbaren Bohrungen aufweist. Die Bohrungen sind um- fangsmäßig verteilt auf einem Kreis mit gegebenem Radius angeordnet ausgebildet. Der erste Verbindungsbereich kann sonach konstruktiv durch wenigstens einen entsprechenden Verbindungsabschnitt ausgebildet sein, welcher Verbindungsabschnitt eine Anzahl an Bohrungen aufweist. Da die Bohrungen, wie erwähnt, umfangsmäßig verteilt auf einem Kreis angeordnet ausgebildet sind, liegen die einem entsprechenden ersten Verbindungsabschnitt zugehörigen Bohrungen sonach auf einem gedachten Kreis (umfang) . Bei den Bohrungen handelt es sich typischerweise um Durchgangsbohrungen. Die Bohrungen können ein Innengewinde aufweisen .
Es ist möglich, dass der erste Verbindungsbereich mehrere erste Verbindungsabschnitte aufweist. In diesem Fall unterscheiden sich die jeweiligen ersten Verbindungsabschnitte darin, dass die diesen jeweils zugehörigen Bohrungen auf unterschiedlich großen Kreisradien angeordnet ausgebildet sind. Mithin befinden sich die einem ersten ersten Verbindungsab- schnitt zugehörigen Bohrungen auf einem Kreis mit einem kleineren oder größeren Durchmesser als die einem weiteren ersten Verbindungsabschnitt zugehörigen Bohrungen.
Die Ausbildung eines ersten Verbindungsbereichs mit mehreren ersten Verbindungsabschnitten kann deshalb vorteilhaft sein, als das erfindungsgemäße Verbindungselement derart mit konstruktiv unterschiedlichen Rotornaben bzw. rotornabenseitigen Montageflanschen verbindbar ist. Dies betrifft insbesondere den denkbaren Fall, in dem nicht eine einzige, sondern, z. B. herstellerbedingt, mehrere konstruktiv standardisierte Rotornaben vorhanden sind. Entsprechend ist es auch möglich, dass der zweite Verbindungsbereich wenigstens einen zweiten Verbindungsabschnitt aufweist, welcher zweite Verbindungsabschnitt eine Anzahl an jeweils von einem Verbindungsmittel durchsetzbaren Bohrungen aufweist, welche umfangsmäßig verteilt auf einem Kreis mit gegebenem Radius angeordnet ausgebildet sind. Auch der zweite Verbindungsbereich kann sonach konstruktiv durch wenigstens einen entsprechenden Verbindungsabschnitt ausgebildet sein, welcher Verbindungsabschnitt eine Anzahl an Bohrungen auf- weist. Die Bohrungen sind wiederum umfangsmäßig verteilt auf einem Kreis angeordnet ausgebildet. Die einem entsprechenden zweiten Verbindungsabschnitt zugehörigen Bohrungen liegen sonach ebenso auf einem gedachten Kreis. Bei den Bohrungen handelt es sich ebenso typischerweise um
Durchgangsbohrungen. Die Bohrungen können ebenso ein Innengewinde aufweisen.
Es ist dabei auch möglich, dass der zweite Verbindungsbereich mehrere zweite Verbindungsabschnitte aufweist. In analoger Weise unterscheiden sich die jeweiligen zweiten Verbindungsabschnitte darin, dass die diesen jeweils zugehörigen Bohrungen auf unterschiedlich großen Kreisen angeordnet sind. Mithin befinden sich die einem ersten zweiten Verbindungsab- schnitt zugehörigen Bohrungen auf einem Kreis mit einem kleineren oder größeren Durchmesser als die einem weiteren zweiten Verbindungsabschnitt zugehörigen Bohrungen.
Die Ausbildung eines zweiten Verbindungsbereichs mit mehreren zweiten Verbindungsabschnitten kann deshalb vorteilhaft sein, als das erfindungsgemäße Verbindungselement derart mit einer Vielzahl an konstruktiv unterschiedlichen, d. h. insbesondere unterschiedlich dimensionierten, Lagereinrichtungen und somit mit einer Vielzahl an unterschiedlichen, , d. h. insbesondere unterschiedlich dimensionierten, Rotorblättern verbindbar ist . Im Zusammenhang mit dem ersten und dem zweiten Ver indungsabschnitt gilt, dass der Kreis, auf dem die dem ersten Verbindungsabschnitt zugehörigen Bohrungen umfangsmäßig verteilt angeordnet ausgebildet sind, größer oder kleiner als der Kreis, auf dem die dem zweiten Verbindungsabschnitt zugehörigen Bohrungen umfangsmäßig verteilt angeordnet ausgebildet sind, ist. Wenngleich beide Konstellationen prinzipiell gleichwertig sind, ist es in der Regel vorgesehen, dass der Kreis, auf dem die dem zweiten Verbindungsabschnitt zugehöri- gen Bohrungen umfangsmäßig angeordnet ausgebildet sind, größer als der Kreis, auf dem die dem ersten Verbindungsabschnitt zugehörigen Bohrungen umfangsmäßig angeordnet ausgebildet sind, ist. Die Erfindung betrifft ferner eine Anordnung zum Verbinden wenigstens einer Lagereinrichtung, insbesondere eines Wälzlagers, eines Rotorblatts mit einem Montageflansch einer Rotornabe einer Windturbine. Die Anordnung umfasst eine Rotornabe mit wenigstens einem Montageflansch sowie wenigstens ein wie vorstehend beschriebenes, erfindungsgemäßes Verbindungselement. Demzufolge gelten hinsichtlich der erfindungsgemäßen Anordnung sämtliche Ausführungen hinsichtlich des erfindungsgemäßen Verbindungselements analog. In Weiterbildung der Anordnung ist es also möglich, dass der erste Verbindungsbereich wenigstens einen ersten Verbindungsabschnitt aufweist, welcher erste Verbindungsabschnitt eine Anzahl an jeweils von einem Verbindungsmittel durchsetzbaren Bohrungen aufweist, welche umfangsmäßig verteilt auf einem Kreis gegebenem Radius angeordnet ausgebildet sind.
Im Hinblick auf die tatsächliche mechanische Verbindung des Verbindungselements mit jeweiligen Verbindungspartnern ist es dabei zweckmäßig, wenn den Bohrungen des ersten Verbindungs- abschnitts erste Verbindungsmittel zum Verbinden des Verbindungselements mit dem rotornabenseitigen Montageflansch und den Bohrungen des zweiten Verbindungsabschnitts zum Verbinden des Verbindungselements mit einer rotorblattseitigen Lager- einrichtung zugeordnet sind. Bei den jeweiligen Verbindungsmitteln handelt es sich typischerweise um Schrauben, Schraubbolzen etc. Selbstverständlich können zur Ausbildung einer mechanisch stabilen Verbindung des Verbindungselements mit jeweiligen Verbindungspartnern typischerweise zu den Verbindungselement- seitigen Verbindungsmitteln korrespondierende weitere Verbindungsmittel, wie z. B. Gewindebohrungen, Schraubmuttern etc. erforderlich sein. Die weiteren Verbindungsmittel können an den jeweiligen Verbindungspartnern vorgesehen sein.
Die Erfindung betrifft neben dem Verbindungselement und der Anordnung eine Windturbine, umfassend wenigstens ein Rotor- blatt mit wenigstens einer Lagereinrichtung, insbesondere einem Wälz- oder Gleitlager, sowie wenigstens eine wie vorstehend beschriebene, erfindungsgemäße Anordnung. Die Windturbine zeichnet sich dadurch aus, dass die Lagereinrichtung mittels wenigstens eines Verbindungselements mit dem Montage- flansch der Rotornabe verbunden ist. Demzufolge gelten hinsichtlich der erfindungsgemäßen Windturbine sämtliche Ausführungen hinsichtlich der erfindungsgemäßen Anordnung und hinsichtlich des erfindungsgemäßen Verbindungselements analog. Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen:
Fig. 1, 2 je ein Verbindungselement gemäß einem Ausführungs- beispiel der Erfindung; und
Fig. 3 eine mehrere Verbindungselemente aufweisende Anordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Fig. 1 zeigt ein Verbindungselement 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Verbindungselement 1 dient der Verbindung einer Lagereinrichtung 2, wie eines Wälzlagers, eines Rotorblatts (nicht gezeigt), mit einem Montage- flansch 3 einer Rotornabe 4 einer Windturbine (nicht gezeigt) .
Ersichtlich handelt es sich bei dem Verbindungselement 1 um ein aus einem metallischen Material, insbesondere einem
Stahl, gebildetes ringförmiges Bauteil. Wenngleich es in den Fig. nicht gezeigt, ist es möglich, dass das Verbindungselement 1 in mehrere Ringsegmente unterteilt ist, welche unter Ausbildung des Rings miteinander verbindbar sind.
Das Verbindungselement 1 weist einen ersten Verbindungsbereich 5 und einen zweiten Verbindungsbereich 6 auf. Die Verbindungsbereiche 5, 6 unterscheiden sich funktionell dahin, als diese der Verbindung des Verbindungselements 1 mit unter- schiedlichen Verbindungspartnern dienen. Der erste Verbindungsbereich 5 dient der Verbindung des Verbindungselements 1 mit einem Montageflansch 3 einer Rotornabe 4, der zweite Verbindungsbereich 6 dient der Verbindung des Verbindungselements 1 mit einer Lagereinrichtung 2 eines Rotorblatts.
Bedingt durch die für unterschiedliche Verbindungspartner vorgesehenen Verbindungsbereiche 5, 6 ermöglicht es das erfindungsgemäße Verbindungselement 1 bestimmte Verbindungs- partner konstruktiv zu standardisieren, d. h. als Standard- bauteile zu fertigen bzw. bereitzustellen, und mit konstruktiv nicht standardisierten Verbindungspartnern zu verbinden. Mithin können derart konstruktiv standardisierte Rotornaben vorgesehen werden, welche vermittels entsprechender Verbindungselemente 1 mit konstruktiv nicht standardisierten Lager- einrichtungen 2 bzw. Rotorblättern verbunden werden können.
Die jeweiligen Verbindungsbereiche 5, 6 umfassen jeweilige Verbindungsabschnitte 5a, 6a. Ein erster Verbindungsabschnitt 5a ist dabei dem ersten Verbindungsbereich 5, ein zweiter Verbindungsabschnitt 6a ist dabei dem zweiten Verbindungsbereich 6 zugehörig. Die jeweiligen Verbindungsabschnitte 5a, 6a weisen jeweils eine Anzahl an Bohrungen 5b, 6b auf.
Ersichtlich sind die Bohrungen 5b, 6b jeweils umfangsmäßig verteilt auf einem Kreis mit gegebenem Radius angeordnet ausgebildet. Die einem entsprechenden Verbindungsabschnitt 5a, 6a jeweils zugehörigen Bohrungen 5b, 6b liegen sonach auf einem gedachten Kreis (umfang) . Die jeweiligen Kreisumfänge sind allein aus Gründen der Veranschaulichung in Fig. 1
strichliert eingezeichnet.
Bei den Bohrungen 5b, 6b handelt es sich jeweils um Durchgangsbohrungen, welche gegebenenfalls ein Innengewinde aufweisen. Mithin sind die Bohrungen 5b, 6b jeweils von einem Verbindungsmittel (nicht gezeigt), wie z. B. einem Schraubbolzen, durchsetzbar.
Ersichtlich sind die dem zweiten Verbindungsabschnitt 6a zugehörigen Bohrungen 6b auf einem Kreis mit einem im Vergleich größeren Durchmesser bzw. Radius angeordnet ausgebildet. Die dem zweiten Verbindungsabschnitt 6a zugehörigen Bohrungen 6b liegen sonach bezogen auf das Symmetriezentrum des Verbindungselements 1 radial betrachtet weiter außen als die dem ersten Verbindungsabschnitt 5a zugehörigen Bohrungen 5b.
Anhand von Fig. 2, welche ein Verbindungselement 1 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt, ist ersichtlich, dass der zweite Verbindungsbereich 6 auch mehrere zweite Verbindungsabschnitte 6a aufweisen kann. Die jeweili- gen zweiten Verbindungsabschnitte 6a unterscheiden sich darin, dass die diesen jeweils zugehörigen Bohrungen 6b auf unterschiedlich großen Kreisdurchmessern bzw. Kreisradien angeordnet ausgebildet sind. Die einem radial betrachtet weiter innen liegenden zweiten Verbindungsabschnitt 6a zugehörigen Bohrungen 6b liegen auf einem Kreis mit einem kleineren Durchmesser als die einem ra- dial betrachtet weiter außen liegenden zweiten Verbindungsabschnitt 6a zugehörigen Bohrungen 6b.
Die Ausbildung eines zweiten Verbindungsbereichs 6 mit mehre- ren zweiten Verbindungsabschnitten 6a kann deshalb vorteilhaft sein, als das erfindungsgemäße Verbindungselement 1 derart mit einer Vielzahl an konstruktiv unterschiedlich dimensionierten Lagereinrichtungen 2 und somit mit einer Vielzahl an unterschiedlich dimensionierten Rotorblättern verbunden werden kann.
In analoger Weise kann selbstverständlich auch der erste Verbindungsbereich 5 mehrere erste Verbindungsabschnitte 5a aufweisen .
Fig. 3 zeigt eine mehrere Verbindungselemente 1 aufweisende Anordnung 7 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Ersichtlich handelt es sich dabei um eine Explosionsansicht. Die Anordnung 7 dient dem Verbinden von Lagereinrichtungen 2 jeweiliger Rotorblätter mit jeweiligen Montageflanschen 3 einer Rotornabe 4 einer Windturbine. Die Anordnung 7 umfasst sonach eine Rotornabe 4 mit einer Anzahl an Montageflanschen 3 sowie eine der Anzahl an rotornabenseitigen Montageflan- sehen 3 entsprechende Anzahl an Verbindungselementen 1.
Wie mit Bezug auf die Fig. 1, 2 bereits erläutert, weisen der erste und der zweite Verbindungsbereich 5, 6 jeweils eine Anzahl an jeweils von einem Verbindungsmittel (nicht gezeigt), wie z. B. einem Schraubbolzen, durchsetzbaren Bohrungen 5b, 6b auf. Die Bohrungen 5b, 6b sind jeweils umfangsmäßig verteilt auf einem Kreis mit gegebenem Radius angeordnet ausgebildet . Im Zusammenhang mit der Anordnung 7 sind den Bohrungen 5b des ersten Verbindungsbereichs 5 erste Verbindungsmittel, wie erwähnt insbesondere Schraubbolzen, zum Verbinden des Verbindungselements 1 mit einem rotornabenseitigen Montageflansch 3 zugeordnet. Entsprechend sind den Bohrungen 6b des zweiten Verbindungsbereichs 6 entsprechende Verbindungsmittel zum Verbinden des Verbindungselements 1 mit einer rotorblattsei - tigen Lagereinrichtung 2 zugeordnet.
Die Verbindung des zweiten Verbindungsbereichs 6 mit der ro- torblattseitigen Lagereinrichtung 2 erfolgt in den in den Fig. gezeigten Ausführungsbeispielen jeweils über den Lagerinnenring .
Typischerweise sind zur Ausbildung einer mechanisch stabilen Verbindung der Verbindungselemente 1 mit jeweiligen Verbindungspartnern typischerweise zu den verbindungselementseiti - gen Verbindungsmitteln korrespondierende weitere Verbindungs- mittel, wie z. B. Gewindebohrungen, Schraubmuttern etc., erforderlich .
Mit Bezug auf die Rotornabe 4 ist noch zu erwähnen, dass diese selbstverständlich einen weiteren, in Fig. 3 nicht näher bezeichneten Montageflansch aufweist, über welchen eine An- bindung an eine Windturbine, d. h. insbesondere an ein auf einer windturbinenseitigen Turmkonstruktion befindliches Maschinenhaus, möglich ist. Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

Claims

Patentansprüche
1. Verbindungselement (1) zum Verbinden einer Lagereinrichtung (2) , insbesondere eines Wälz- oder Gleitlagers, eines mit einer Rotornabe (4) einer Windturbine zu verbindenden Rotorblatts mit einem Montageflansch (3) der Rotornabe (4) ,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Verbindungselement (1) einen ersten Verbindungsbereich (5) zum Verbinden des Verbindungselements (1) mit einem Montageflansch (3) einer Rotornabe (4) einer Windturbine und
einen zweiten Verbindungsbereich (6) zum Verbinden des Verbindungselements (1) mit einer Lagereinrichtung (2), insbesondere einem Wälz- oder Gleitlager, eines mit der oder einer Rotornabe (4) einer Windturbine zu verbindenden Rotorblatts aufweist.
2. Verbindungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es als Ring ausgebildet ist.
3. Verbindungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es in mehrere Ringsegmente unterteilt ist, welche unter Ausbildung des oder eines Rings miteinander verbindbar oder verbunden sind.
4. Verbindungselement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Verbindungs- bereich (5) wenigstens einen ersten Verbindungsabschnitt (5a) aufweist, welcher erste Verbindungsabschnitt (5a) eine Anzahl an jeweils von einem Verbindungsmittel durchsetzbaren Bohrungen (5b) aufweist, welche umfangs- mäßig verteilt auf einem Kreis mit gegebenem Radius angeordnet ausgebildet sind.
5. Verbindungselement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Verbindungsbereich (6) wenigstens einen zweiten Verbindungsab- schnitt (6a) aufweist, welcher zweite Ver mdungsabschnitt (6a) eine Anzahl an jeweils von einem Verbindungsmittel durchsetzbaren Bohrungen (6b) aufweist, welche umfangsmaßig verteilt auf einem Kreis mit gegebenem Radius angeordnet ausgebildet sind.
Verbindungselement nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kreis, auf dem die dem ersten Verbindungsabschnitt (5a) zugehörigen Bohrungen (5b) umfangsmaßig verteilt angeordnet ausgebildet sind, größer oder kleiner als der Kreis, auf dem die dem zweiten Verbindungsabschnitt (6a) zugehörigen Bohrungen (6b) umfangsmaßig verteilt angeordnet ausgebildet sind, ist.
Anordnung (7) zum Verbinden wenigstens einer Lagereinrichtung (2) , insbesondere eines Wälz- oder Gleitlagers, eines Rotorblatts mit einem Montageflansch (3) einer Rotornabe (4) einer Windturbine, umfassend eine Rotornabe (4) mit wenigstens einem Montageflansch (3) sowie wenigstens ein Verbindungselement (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche .
Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Verbindungsbereich (5) wenigstens einen ersten Verbindungsabschnitt (5a) aufweist, welcher erste Verbindungsabschnitt (5a) eine Anzahl an jeweils von einem Verbindungsmittel durchsetzbaren Bohrungen (5b) aufweist, welche umfangsmaßig verteilt auf einem Kreis mit gegebenem Radius angeordnet ausgebildet sind, wobei den Bohrungen (5b) des ersten Verbindungsbereichs (5a) erste Verbindungsmittel, insbesondere Schraubbolzen, zum Verbinden des Verbindungselements (1) mit dem rotornaben- seitigen Montageflansch (3) und den Bohrungen (6b) des zweiten Verbindungsbereichs, insbesondere Schraubbolzen, zum Verbinden des Verbindungselements (1) mit der oder einer rotorblattseitigen Lagereinrichtung (2) zugeordnet sind . Windturbine, umfassend wenigstens ein Rotorblatt mit wenigstens einer Lagereinrichtung (2), insbesondere einem Wälz- oder Gleitlager, sowie wenigstens eine Anordnung (7) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagereinrichtung (2) mittels wenigstens eines Verbindungselements (1) mit dem Montageflansch (3) der Rotornabe (4) verbunden ist.
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