DE102004028746A1 - Tower head for wind power system has rotor which is held at tower head by means of bearing such that bearing can be removed totally or partly without separating rotor from tower head through opening present at tower head - Google Patents

Tower head for wind power system has rotor which is held at tower head by means of bearing such that bearing can be removed totally or partly without separating rotor from tower head through opening present at tower head Download PDF

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Abstract

The tower head has a rotor (2) which is held at the tower head by means of a bearing (5). A fixing mechanism (14,15,30) temporarily fastens the rotor to the tower head. The bearing can be removed totally or partly without separating the rotor from the tower head and a new bearing can be placed. An opening is present at the tower head which facilitates the removal of the bearing.

Description

Die Erfindung betrifft einen Turmkopf einer Windenergieanlage, mit einem Rotor, der über mindestens ein Lager am Turmkopf gehalten ist.The The invention relates to a tower head of a wind turbine, with a Rotor over at least one bearing is held on the tower head.

Ein solcher Turmkopf geht z.B. aus der DE 44 02 184 C2 und der DE 102 39 366 A1 hervor. Unter anderem beschreibt die DE 102 39 366 A1 einen Turmkopf, bei dem als einziges Lager für den Rotor ein Momentenlager verwendet ist, das Kippmomente senkrecht zur Rotationsachse des Rotors aufnehmen kann. Das Lager hat ein hohes Gewicht und bedarf nicht zuletzt aufgrund der vielfältigen Belastungen regelmäßiger Wartung.Such a tower head is eg from the DE 44 02 184 C2 and the DE 102 39 366 A1 out. Among other things, the describes DE 102 39 366 A1 a tower head, in which the only bearing for the rotor, a moment bearing is used which can absorb tilting moments perpendicular to the axis of rotation of the rotor. The bearing has a high weight and needs not least because of the manifold loads of regular maintenance.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Montage von Windenergieanlagen, insbesondere im Rahmen der Wartung anfallende Montagearbeiten, zu erleichtern.Of the Invention is based on the object, the installation of wind turbines, especially in the context of maintenance assembly work, too facilitate.

Der diese Aufgabe lösende Turmkopf nach der Erfindung ist gekennzeichnet durch Einrichtungen zur vorübergehenden Halterung des Rotors am Turmkopf derart, dass sich das Lager ganz oder teilweise demontieren und montieren lässt, ohne den Rotor vom Turmkopf zu trennen.Of the solving this task Tower head according to the invention is characterized by facilities for temporary Mounting the rotor on the tower head so that the camp is completely or partially disassemble and assemble, without the rotor from the tower head to separate.

Vorteilhaft erlaubt diese Erfindungslösung einen Wechsel des Lagers ohne kostenintensiven Einsatz von Hebemitteln, welche herkömmlich den Rotor während der Montage vorübergehend abnehmen.Advantageous allows this invention solution a change of the bearing without expensive use of lifting equipment, which is conventional the rotor during the assembly temporarily lose weight.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung lässt sich das demontierte Lager in den Innenraum des Turmkopfs hinein und von dort durch eine Öffnung im Turmkopf hindurch abtransportieren. Auf dem umgekehrten Weg kann ein neues Lager antransportiert werden.In a preferred embodiment of the invention The dismantled bearing into the interior of the tower head into it and from there through an opening carry away in the tower head. In the opposite way can a new warehouse to be transported.

In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung handelt es sich um eine getriebelose Maschine, bei welcher der Läufer des Generators der Windenergienanlage unmittelbar an den Rotor gekoppelt ist. Entsprechend kann der Rotor im Wartungs- oder Reparaturfall vorübergehend über den Läufer an den Turmkopf gekoppelt werden.In the preferred embodiment the invention is a gearless machine, in which of the runners the generator of the wind turbine is coupled directly to the rotor. Accordingly, the rotor can temporarily in the maintenance or repair over the runner be coupled to the tower head.

Insbesondere lässt sich der Rotor an den Turmkopf über einen Teil des Läufers koppeln, welcher einen äußeren, Magnete tragenden Läuferring mit der Nabe des Rotors verbindet.Especially let yourself the rotor over to the tower head a part of the runner couple, which has an outer, magnets wearing rotor ring with the hub of the rotor connects.

Bei dem Lager handelt es sich z.B. um ein einziges, für den Rotor vorgesehenes Momentenlager, dass zur Rotordrehachse senkrechte Kippmomente aufnehmen kann.at the bearing is e.g. for a single, for the rotor provided moment bearing that perpendicular to the rotor axis tilting moments can record.

Turmkopfseitig ist das Lager vorzugsweise an einen rohrförmigen Abschnitt einer auf dem Turm um eine vertikale Achse drehbar gelagerten Tragstruktur montierbar, wobei der rohrförmige Abschnitt an seinem dem Rotor zugewandten Ende einen Flansch für die Verbindung mit dem Lager aufweist.Tower head side the bearing is preferably on a tubular portion of a the tower about a vertical axis rotatably mounted support structure mountable, with the tubular Section at its end facing the rotor, a flange for the connection having the bearing.

Zweckmäßig lässt sich der Rotor an einer mit der Tragstruktur verbundenen Innentragstruktur für den Ständer des Generators der Windanlage festhalten, wobei Innentragstruktur des Ständers mit dem genannten rohrförmigen Abschnitt verbindbar ist.Appropriately, can be the rotor on an inner support structure connected to the support structure for the stand holding the generator of the wind turbine, wherein Innentragstruktur of the stand with said tubular Section is connectable.

In einer Ausführungsform der Erfindung ist ein mit dem Lager verbundener Teil des rohrförmigen Abschnitts über einen Flansch mit der übrigen Tragstruktur verbunden, wobei die genannte Innentragstruktur des Ständers vorzugsweise ausschließlich mit diesem angeflanschten Teil des rohrförmigen Abschnitts in Verbindung steht. Der angeflanschte Teil kann als zusätzlicher Teil der Innentragstruktur mit dem Ständer des Generators komplett vorgefertigt und als Gesamtheit montiert werden.In an embodiment the invention is a part of the tubular portion connected to the bearing via a Flange with the remaining support structure connected, wherein said internal support structure of the stator is preferably exclusively with this flanged part of the tubular portion in conjunction stands. The flanged part can as an additional part of the Innentragstruktur with the stand the generator completely prefabricated and assembled as a whole become.

Gegenüber letzterer Ausführungsform vorteilhafter ist die Tragstruktur durchgehend ohne Flanschverbindung ausgebildet.Opposite the latter embodiment Advantageously, the support structure is continuously without flange connection educated.

Wie weiter unten erläutert wird, kann durch diese Maßnahme ein Ausgleich im Gewicht der einzelnen auf dem Turm zu montierenden Baugruppen erfolgen, so dass sich die zu hebende Maximallast in Grenzen hält.As explained below can be, by this measure a balance in the weight of each to be mounted on the tower Assemblies take place so that the maximum load to be lifted is limited holds.

Vorzugsweise ist das Lager rotorseitig auf einen in den rohrförmigen Abschnitt hineinragenden, mit der Rotornabe verbundenen Trägerring gehalten. Dieser Trägerring kann einstückig mit der Rotornabe verbunden sein und einen Aufnahmesitz für das Lager aufweisen, von welchem das Lager bei der Demontage abziehbar ist. Die Sitzfläche kann konisch sein, entsprechend weist das Lager eine konische Gegenfläche auf.Preferably the bearing is the rotor side on a projecting into the tubular portion, with the rotor hub connected carrier ring held. This carrier ring can be one piece be associated with the rotor hub and a receiving seat for the camp have, from which the bearing is removable during disassembly. The seat may be conical, according to the bearing has a conical counter surface.

Zu der Sitzfläche können Kanäle führen, durch die Öl eingepresst wird, welches das Abziehen des Lagers von der Sitzfläche erleichtert.To the seat can channels lead through the oil is pressed, which facilitates the removal of the bearing of the seat.

Einrichtungen zum axialen Festspannen des Lagers auf dem Sitz können z.B. durch eine Ringmutter oder einen Spannring gebildet sein. Zweckmäßig sind ferner Einrichtungen zum radialen Spannen des Lagers auf dem Sitz vorgesehen, welche z.B. einen konischen, zur Anordnung zwischen dem Lager und dem Sitz vorgesehenen Zwischenring umfassen. Vorteilhaft können die Einrichtungen zum axialen und radialen Spannen gemeinsame Teile, z.B. eine gemeinsame Spannmutter oder einen gemeinsamen Spannring aufweisen.Means for axially clamping the bearing on the seat can be formed for example by a ring nut or a clamping ring. Expediently devices for radially clamping the bearing are provided on the seat, which include, for example, a conical, provided for the arrangement between the bearing and the seat intermediate ring. Advantageously, the means for axial and radial clamping common parts, such as a ge have a common clamping nut or a common clamping ring.

Der Sitz kann durch einen Stufenabsatz im Spannring gebildet und zum Rotor hin durch die Rotornabe oder den obengenannten Teil des Läufers begrenzt sein. In diesem Fall wird der Spannring zweckmäßig mit dem Lager vorgefertigt und steht seitlich so weit über, dass mit der Befestigung an der Rotornabe bzw. dem Teil des Läufers eine Verspannung des Lagers im Sitz erfolgt.Of the Seat can be formed by a stepped shoulder in the clamping ring and the Limited rotor through the rotor hub or the above part of the rotor be. In this case, the clamping ring is suitably prefabricated with the bearing and stands so far laterally, that with the attachment to the rotor hub or the part of the rotor a Tensioning of the bearing takes place in the seat.

Zur direkten Befestigung des Rotors an der Tragstruktur kann der Trägerring oder/und die Rotornabe eine flanschartige Aufweitung aufweisen.to direct attachment of the rotor to the support structure, the support ring and / or the rotor hub have a flange-like widening.

In einer Ausführungsform der Erfindung weist das Momentenlager zwei Außenringe und einen Innenring auf, wobei der Innenring direkt an einem einstückig mit der Rotornabe verbundenen Trägerring angebracht ist.In an embodiment According to the invention, the moment bearing has two outer rings and one inner ring on, wherein the inner ring directly connected to an integrally connected to the rotor hub support ring is appropriate.

Die Erfindung soll nun anhand von Ausführungsbeispielen und der beiliegenden, sich auf diese Ausführungsbeispiele beziehenden Zeichnungen näher erläutert werden.The Invention will now be described with reference to exemplary embodiments and the enclosed, to these embodiments related drawings closer explained become.

Deren 1 bis 12 zeigen geschnittene Teilansichten verschiedener Ausführungsbeispiele von Turmköpfen nach der Erfindung.their 1 to 12 show sectional partial views of various embodiments of tower heads according to the invention.

Eine auf einem (nicht gezeigten) Turm um eine vertikale Achse drehbar gelagerte Tragstruktur 1 eines Turmkopfs weist an einem einer Rotornabe 2 zugewandten Ende einen rohrförmigen Abschnitt 3 auf. Das Bezugszeichen 23 weist auf eine Flanschverbindung zwischen einem Teil 55 des rohrförmigen Abschnitts 3 und der übrigen Tragstruktur 1 hin.A on a (not shown) tower about a vertical axis rotatably mounted support structure 1 a tower head points to a rotor hub 2 facing the end of a tubular section 3 on. The reference number 23 indicates a flange connection between a part 55 of the tubular portion 3 and the rest of the support structure 1 out.

Die mit Flanschen 4 für die Verbindung mit Rotorblättern 31 versehene Rotornabe 2 ist mit dem rohrförmigen Abschnitt 3 über ein Momentenlager 5 verbunden, so dass der Rotor um eine Achse 6 drehbar ist.The with flanges 4 for the connection with rotor blades 31 provided rotor hub 2 is with the tubular section 3 about a moment camp 5 connected so that the rotor is about an axis 6 is rotatable.

An Ringschultern bildenden Flanschen 7 und 8 des rohrförmigen Abschnitts 3 der Tragstruktur 1 sind ringförmige Trägerplatten 9 und 10 angebracht, welche mit Querträgern 11, die über den Umfang der Platten verteilt sind, eine weitere Tragstruktur, nämlich eine Innentragstruktur, für einen Ständer 41 eines Generators der Windenergieanlage bilden.At annular shoulders forming flanges 7 and 8th of the tubular portion 3 the supporting structure 1 are annular support plates 9 and 10 attached, which with cross beams 11 , which are distributed over the circumference of the plates, another support structure, namely an interior support structure, for a stand 41 form a generator of the wind turbine.

Eine bei 12 mit einem Trägerring 26 verbundene Ringplatte 13 bildet einen Teil des Generatorläufers, wobei die Ringplatte 13 in Verbindung mit einem Magnete 39 tragenden Läuferring 40 steht, welcher den Ständer 41 umgibt.One at 12 with a carrier ring 26 connected ring plate 13 forms part of the generator rotor, the ring plate 13 in conjunction with a magnet 39 wearing rotor ring 40 stands, which the stand 41 surrounds.

Die Trägerplatte 10 ist mit Gewindebuchsen 14 verschweißt, welche über den betreffenden Radiusumfang verteilt angeordnet sind. Die Gewindebuchsen 14 lassen sich mit entsprechenden Durchgängen 15 in der Ringplatte 13 durch Deckung bringen.The carrier plate 10 is with threaded bushes 14 welded, which are distributed over the radius range concerned. The threaded bushes 14 can be with appropriate passages 15 in the ring plate 13 bring cover.

Der Zwischenraum zwischen den Trägerplatten 9 und 10 steht über Öffnungen 16 mit dem Innenraum der Tragstruktur 1 in Verbindung. Durch die über den Umfang des rohrförmigen Abschnitts 3 verteilten Öffnungen 16 kann eine Kühlluftströmung fließen.The space between the carrier plates 9 and 10 stands over openings 16 with the interior of the support structure 1 in connection. Through the over the circumference of the tubular section 3 distributed openings 16 a flow of cooling air can flow.

Das Momemtenlager 5, dessen Durchmesser z.B. 2 m beträgt, weist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel einen Außenring 17 und zwei Innenringe 18 auf, wobei an den Ringen zueinander geneigte Laufflächen für Kegelrollen 19 gebildet sind.The Momemtenlager 5 , whose diameter is for example 2 m, has in the embodiment shown an outer ring 17 and two inner rings 18 on, with the rings to each other inclined running surfaces for tapered rollers 19 are formed.

Zwischen dem Außenring 17 und einem Flansch 20 am rohrförmigen Abschnitt 3 bzw. dessen Teil 55 sind Schraubverbindungen 25 hergestellt, wobei der Flansch 20 an der Bildung eines Ringsitzes 21 für den Außenring 17 beteiligt ist.Between the outer ring 17 and a flange 20 on the tubular portion 3 or its part 55 are screw connections 25 made, with the flange 20 at the formation of a ring seat 21 for the outer ring 17 is involved.

An dem Trägerring 26 ist ein Ringsitz 27 für die Innenringe 18 des Momentenlagers 5 vorgesehen. Zwischen dem Trägerring 26 und der Rotornabe 2 bestehen Schraubverbindungen, wobei an der Rotornabe 2 ein Sitz 28 für den Trägerring 26 gebildet ist. Der Trägerring 26 weist ferner einen Sitz 29 für die Ringplatte 13 auf.On the carrier ring 26 is a ring seat 27 for the inner rings 18 of the moment camp 5 intended. Between the carrier ring 26 and the rotor hub 2 exist screwed, where at the rotor hub 2 a seat 28 for the carrier ring 26 is formed. The carrier ring 26 also has a seat 29 for the ring plate 13 on.

Das Bezugszeichen 37 bezeichnet einen Spannring, welcher über Schraubverbindungen 22 mit dem Trägerring 26 verbunden ist und die über ein Zwischenstück 56 zueinander im Abstand gehaltenen Innenringe 18 des Momentenlagers 5 auf dem Ringsitz 27 festhält.The reference number 37 denotes a clamping ring, which via screw connections 22 with the carrier ring 26 is connected and the over an intermediate piece 56 spaced apart inner rings 18 of the moment camp 5 on the ring seat 27 holds.

Bei einer erforderlichen Auswechslung des Momentenlagers 5 wird der Rotor über die Ringplatte 13 mit der Tragstruktur für den Generatorständer 41, d.h. mit deren Trägerplatte 10 durch Schrauben 30 verbunden, welche durch die Durchgänge 15 in der Ringplatte 13 geführt und in die Gewindebuchsen 14 an der Trägerplatte 10 eingeschraubt werden. Rotor, Läufer und Trägerring 26 sind damit am Turmkopf befestigt.For a required replacement of the moment bearing 5 the rotor is over the ring plate 13 with the support structure for the generator stand 41 ie with its carrier plate 10 by screws 30 connected, which through the passages 15 in the ring plate 13 guided and in the threaded bushes 14 on the carrier plate 10 be screwed. Rotor, rotor and carrier ring 26 are thus attached to the tower head.

Das Lager 5 kann nun unter Lösung der Schraubverbindungen 22 und 25 demontiert werden.The warehouse 5 can now solve the screw 22 and 25 be dismantled.

Das mit der Lösung dieser Schraubverbindungen und nach Abziehen vom Ringsitz 27 in seine Einzelteile zerlegte Momentenlager 5 lässt sich in den Innenraum des Turmkopfs hinein und eine am Turmkopf vorgesehene Öffnung (nicht gezeigt) hindurch abtransportieren. Auf dem umgekehrten Weg kann ein neues Lager herantransportiert werden. Nach der Montage des neuen Lagers werden die Schrauben 30 entfernt, wonach der Rotor nur noch über das neue Lager am Turmkopf gehalten ist.That with the solution of these screw connections and after removal from the ring seat 27 moment bearing disassembled into its parts 5 can be transported into the interior of the tower head into and provided on the top of the tower opening (not shown). On the opposite way a new warehouse can be transported. After installation of the new bearing, the screws 30 removed, after which the rotor is held only on the new camp on the tower head.

Durch die Flanschverbindung 23 ist es möglich, eine Baugruppe komplett vorzufertigen und auf dem Turm an der übrigen Tragstruktur zu montieren, wobei diese Baugruppe den Generator, dessen aus den Trägerplatten 9, 10, den Querträgern 11 und dem Teil 55 bestehende Innentragstruktur, das Lager 5 und den Trägerring 26 umfasst. Dabei kann die Masse dieser Baugruppe z.B. 50 Tonnen betragen, während sich in diesem Fall die Masse der übrigen Tragstruktur auf etwa 20 Tonnen und die des Rotors auf etwa 40 Tonnen beläuft. Die genannte Innentragstruktur könnte auch als einteilige Schweißkonstruktion ausgebildet sein.Through the flange connection 23 It is possible to prefabricate an assembly completely and to mount on the tower to the rest of the supporting structure, this assembly, the generator, which from the carrier plates 9 . 10 the crossbeams 11 and the part 55 existing interior support structure, the warehouse 5 and the carrier ring 26 includes. The mass of this assembly may be for example 50 tons, while in this case the mass of the remaining support structure amounts to about 20 tons and that of the rotor to about 40 tons. The named Innentragstruktur could also be designed as a one-piece welded construction.

In den nachfolgenden Figuren sind gleiche oder gleichwirkende Teile mit derselben Bezugszahl wie in 1 bezeichnet, wobei der betreffenden Bezugszahl fortlaufend jeweils der Buchstabe a, b usw. beigefügt ist.In the following figures are the same or equivalent parts with the same reference number as in 1 the relevant reference number is always accompanied by the letters a, b and so on.

Das Ausführungsbeispiel von 2 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel von 1 dadurch, dass eine Tragstruktur 1a mit einem rohrförmigen Abschnitt 3a durchgehend ohne die Flanschverbindung 23 hergestellt ist.The embodiment of 2 differs from the embodiment of 1 in that a support structure 1a with a tubular section 3a continuously without the flange connection 23 is made.

Gegenüber dem vorangehenden Ausführungsbeispiel vorteilhaft lässt sich in diesem Fall eine Baugruppe vorfertigen und auf dem Turm montieren, welche die gesamte Tragstruktur 1a, einen Trägerring 26a und ein Tragstruktur und Innenring verbindendes Momentenlager 5a umfasst. Eine weitere vorzufertigende und komplett montierbare Baugruppe umfasst den Generator mit einer Ringplatte 13a, welche durch Schrauben 30a mit der Tragstruktur des Generators, d.h. dessen Trägerplatte 10a, verbunden ist. An dem Trägerring 26a kann abschließend der aus Rotornabe 2a und Rotorblättern 31a bestehenden Rotor montiert werden.Compared to the preceding embodiment, an assembly can be prefabricated in this case and mounted on the tower, which the entire support structure 1a , a carrier ring 26a and a bearing structure and inner ring connecting moment bearing 5a includes. Another prefabricated and fully assembled assembly includes the generator with a ring plate 13a which by screws 30a with the support structure of the generator, ie its support plate 10a , connected is. On the carrier ring 26a Finally, the rotor hub 2a and rotor blades 31a be mounted existing rotor.

Beträgt die Masse der die Tragstruktur 1a umfassenden Baugruppe 30 Tonnen, so beläuft sich die Masse der den Generator umfassenden Baugruppe auf etwa 40 Tonnen und die des Rotors ebenfalls etwa 40 Tonnen. Vorteilhaft sind gegenüber dem vorangehenden Ausführungsbeispiel die Massen der einzelnen Baugruppen besser ausgeglichen, so dass zur Turmkopfmontage Hebezeuge mit geringerer Maximaltragkraft ausreichen. Vorteilhaft ergibt sich durch den Wegfall der Flanschverbindung 23 auch eine Verringerung des Gesamtgewichts.Is the mass of the support structure 1a comprehensive assembly 30 Tons, so the mass of the assembly comprising the generator amounts to about 40 tons and the rotor also about 40 tons. Advantageously, compared to the preceding embodiment, the masses of the individual modules are better balanced, so that sufficient for tower top assembly hoists with lower maximum load capacity. Advantageous results from the elimination of the flange connection 23 also a reduction of the total weight.

Das Ausführungsbeispiel von 3 unterscheidet sich von dem vorangehenden Ausführungsbeispiel dadurch, dass ein Trägerring 26b einstückig mit einer Rotornabe 2b verbunden ist. Ferner sind zwei Innenringe eines Momentenlagers 5b über einen konischen Zwischenring 50 auf einem konischen Ringsitz 27b angeordnet und durch eine Ringmutter 32 auf dem Ringsitz 27b gehalten. Die gegen das Lager 5b und den konischen Zwischenring anliegende Ringmutter 32 spannt das Lager 5b auf dem Ringsitz 27b sowohl axial als auch radial.The embodiment of 3 differs from the previous embodiment in that a carrier ring 26b integral with a rotor hub 2 B connected is. Furthermore, two inner rings of a moment bearing 5b via a conical intermediate ring 50 on a conical ring seat 27b arranged and through a ring nut 32 on the ring seat 27b held. The against the camp 5b and the conical intermediate ring fitting ring nut 32 spans the camp 5b on the ring seat 27b both axially and radially.

Zur Demontage des Lagers wird wie bei den vorangehenden Ausführungsbeispielen der Rotor einschließlich dem Läufer des Generators am Turmkopf durch Schrauben 30b befestigt. Anschließend wird die Ringmutter 32 gelöst. Der konische Ringsitz 27b sowie der konische Zwischenring 50 sorgen dafür, dass sich das Momentenlager 5b leicht von dem Sitz 27b abziehen lässt.To disassemble the bearing as in the previous embodiments, the rotor including the rotor of the generator on the tower head by screws 30b attached. Subsequently, the ring nut 32 solved. The conical ring seat 27b as well as the conical intermediate ring 50 make sure that the moment camp 5b slightly off the seat 27b pull off.

Im Ausführungsbeispiel von 3 lässt sich der Rotor einschließlich Trägerring 26b in einen rohrförmigen Endabschnitt 3b der Tragstruktur 1b einführen und an die vormontierte, den Generator umfassende Baugruppe, deren Läufer und Ständer durch Schrauben 30b miteinander verbunden sind, ankoppeln. Das Lager 5b lässt sich auch zum Schluss montieren. Danach können die Schrauben 30b gelöst werden.In the embodiment of 3 can be the rotor including carrier ring 26b in a tubular end portion 3b the supporting structure 1b and the pre-assembled, the generator comprehensive assembly, their runners and stand by screws 30b connected to each other, dock. The warehouse 5b can also be mounted at the end. After that, the screws can 30b be solved.

Bei dem Ausführungsbeispiel von 4 ist die Ringmutter 32 des vorangehenden Ausführungsbeispiels durch einen ein Lager 5c axial spannenden Ring 37c ersetzt, welcher über Schraubverbindungen 22c mit einem Trägerring 26c verbunden ist.In the embodiment of 4 is the ring nut 32 of the foregoing embodiment by a bearing 5c axially exciting ring 37c replaced, which via screw 22c with a carrier ring 26c connected is.

Bei dem Ausführungsbeispiel von 5 weist ein konischer Zwischenring 50d Kanäle 34 auf, in welche Öl eingepresst werden kann. Der auf einem Ringsitz 27d angeordnete konische Zwischenring 50d lässt sich über Schraubbefestigungen 33 an einem Trägerring 26d befestigen und nimmt selbst auf einem Außengewinde eine Ringmutter 32d auf, welche ein Momentenlager 5d auf dem Zwischenring 50d festspannt. Für eine radiale Lagerspannung sorgen die Schraubbefestigungen 33.In the embodiment of 5 has a conical intermediate ring 50d channels 34 on, in which oil can be pressed. The one on a ring seat 27d arranged conical intermediate ring 50d can be screwed 33 on a carrier ring 26d attach and takes even on an external thread a ring nut 32d on which a moment camp 5d on the intermediate ring 50d tightens. The screw fastenings ensure a radial bearing tension 33 ,

Das durch die Kanäle 34 eingepresste Öl vermag Reibung zu vermindern und damit das Abziehen des Zwischenrings 50d und dadurch die Lösung eines Momentenlagers 5d von dem Ringsitz 27d zu erleichtern.That through the channels 34 Pressed oil can reduce friction and thus the removal of the intermediate ring 50d and thereby the solution of a moment bearing 5d from the ring seat 27d to facilitate.

Bei dem Ausführungsbeispiel von 6 ist anstelle der Ringmutter 32d ein Spannring 37e zum axialen Spannen eines Momentenlagers 5e auf einem konischen Zwischenring 50e vorgesehen.In the embodiment of 6 is in place of the ring nut 32d a clamping ring 37e for axially clamping a moment bearing 5e on a conical intermediate ring 50e intended.

Bei dem Ausführungsbeispiel von 7 sind in einem Spannring 37f Bohrungen 35 mit einem Innengewinde gebildet, welches Madenschrauben 36 zum radialen Spannen eines konischen Zwischenrings 50f aufweist.In the embodiment of 7 are in a clamping ring 37f drilling 35 formed with an internal thread, which grub screws 36 for radial clamping of a conical intermediate around 50f having.

Bei dem Ausführungsbeispiel von 8 wird ein Momentenlager 5g entgegen den vorangehenden Ausführungsbeispielen vorteilhaft mit Hilfe nur eines Bauteils, nämlich einem Trägerring 26g an einer Läuferscheibe 13g über Schraubverbindungen 22g befestigt. Die Befestigung könnte auch direkt an der gezeigten Nabe 2g erfolgen. Der Spannring 37 aus 1 oder die Ringmutter 32 aus 3 werden eingespart, ebenso eine Schrauben- oder Gewindeverbindung. Die axiale Länge eines Sitzes 27g ist so bemessen, dass nach dem Anziehen der Schraubverbindungen 22g sich eine axiale und radiale Vorspannung von Innenringen 18g des Lagers 5g von selbst ergibt. Schäden am Lager durch Einstellfehler werden vermieden. Der Läuferring 13g kann zwischen dem Trägerring 26g und der Nabe 2g eingespannt oder durch eine zusätzliche Schraubverbindung 12g mit der Nabe verbunden sein.In the embodiment of 8th becomes a moment camp 5g contrary to the preceding embodiments, advantageously with the aid of only one component, namely a carrier ring 26g on a rotor disk 13g via screw connections 22g attached. The attachment could also be directly on the hub shown 2g respectively. The clamping ring 37 out 1 or the ring nut 32 out 3 are saved, as well as a screw or threaded connection. The axial length of a seat 27g is sized so that after tightening the screw 22g an axial and radial bias of inner rings 18g of the camp 5g by itself results. Damage to the bearing due to adjustment errors is avoided. The runner's ring 13g can be between the carrier ring 26g and the hub 2g clamped or by an additional screw connection 12g be connected to the hub.

Das Ausführungsbeispiel von 9 gleicht dem Ausführungsbeispiel von 2 bis auf den Unterschied, dass der Rotor nicht über eine Ringplatte 13h, sondern über eine flanschartige Aufweitung 38 eines Trägerrings 26h vorübergehend mit dem Turmkopf verbindbar ist. Hierzu sind über den Umfang der Aufweitung 38 verteilte Schraubverbindungen 23 vorgesehen.The embodiment of 9 is similar to the embodiment of 2 except for the difference that the rotor does not have a ring plate 13h but via a flange-like widening 38 a carrier ring 26h temporarily connectable to the tower head. These are about the extent of widening 38 distributed screw connections 23 intended.

Auch bei dem Ausführungsbeispiel von 10 ist eine flanschartige Aufweitung 38i eines Trägerrings 26i gebildet und der Rotor ist direkt über Schraubverbindungen 23i an der flanschartigen Aufweitung 38i mit einer Tragstruktur 1i verbindbar. Der Trägerring 26i geht einstückig in eine Rotornabe 2i über. Im übrigen entspricht das Ausführungsbeispiel von 10 dem Ausführungsbeispiel von 4.Also in the embodiment of 10 is a flange-like widening 38i a carrier ring 26i formed and the rotor is directly via screw connections 23i at the flange-like widening 38i with a supporting structure 1i connectable. The carrier ring 26i goes in one piece into a rotor hub 2i above. Otherwise, the embodiment of 10 the embodiment of 4 ,

Bei dem Ausführungsbeispiel von 11 weist ein Momentenlager 5j nur einen Innenring 24, jedoch zwei Außenringe 42 und 43 auf. Die über einen Zwischenring 56j im Abstand gehaltenen Außenringe 42 und 43 werden durch einen Spannring 44 auf einem Sitz 45 an einer Tragstruktur 1j gehalten. Der Innenring 24 ist über Schraubverbindungen 46 an einem Trägerring 26j angebracht, wobei der Trägerring 26j einstückig in eine Rotornabe 2j übergeht. Bei dem Trägerring 26j könnte es sich auch um ein getrenntes Bauteil handeln.In the embodiment of 11 has a moment camp 5y only one inner ring 24 , but two outer rings 42 and 43 on. The over an intermediate ring 56j spaced outer rings 42 and 43 be through a clamping ring 44 on a seat 45 on a supporting structure 1j held. The inner ring 24 is about screw connections 46 on a carrier ring 26j attached, wherein the carrier ring 26j in one piece in a rotor hub 2y passes. In the carrier ring 26j it could also be a separate component.

Bei dem Ausführungsbeispiel für 12 wird nicht ein einziges Momentenlager wie bei den vorangehenden Ausführungsbeispielen verwendet, sondern es sind zwei, axial im Abstand auf einem buchsenförmigen Trägerring 26k angeordnete Lager 47 und 48 vorgesehen. Von einer um eine vertikale Achse 49 drehbar auf einem Turm 51 angeordneten Tragstruktur 1k stehen Innenflansche 52 und 53 vor, an denen Sitze für die Lager 47 und 48 gebildet sind. Der Innenflansch 52 ist lösbar mittels Schraubverbindungen 54 an der Tragstruktur 1k angebracht.In the embodiment of 12 not a single moment bearing is used as in the previous embodiments, but there are two, axially spaced on a sleeve-shaped support ring 26k arranged bearings 47 and 48 intended. From one to a vertical axis 49 rotatable on a tower 51 arranged support structure 1k stand inner flanges 52 and 53 in front of which seats for the bearings 47 and 48 are formed. The inner flange 52 is detachable by means of screw connections 54 on the supporting structure 1k appropriate.

Zum Auswechseln der Lager 47 und 48 kann der Rotor mittels Schrauben 30k am Turmkopf vorübergehend befestigt werden. Der abnehmbare Innenflansch 52 ermöglicht es, neben dem Lager 47 auch das Lager 48 demontieren und in den Innenraum des Turmkopfs abtransportieren zu können.To change the bearings 47 and 48 can the rotor by means of screws 30k temporarily attached to the tower head. The removable inner flange 52 allows it, next to the warehouse 47 also the camp 48 disassemble and be transported in the interior of the tower head.

Claims (21)

Turmkopf einer Windenergieanlage, mit einem Rotor, der über mindestens ein Lager (5; 47, 48) am Turmkopf gehalten ist, gekennzeichnet durch Einrichtungen (14, 15, 30; 23) zur vorübergehenden Halterung des Rotors (2, 31) am Turmkopf derart, dass sich das Lager (5; 47, 48) ganz oder teilweise demontieren und montieren lässt, ohne den Rotor (2, 31) vom Turmkopf zu trennen.Tower head of a wind turbine, with a rotor, which has at least one bearing ( 5 ; 47 . 48 ) is held on the tower head, characterized by means ( 14 . 15 . 30 ; 23 ) for temporary support of the rotor ( 2 . 31 ) at the tower head such that the bearing ( 5 ; 47 . 48 ) completely or partially disassemble and assemble, without the rotor ( 2 . 31 ) to be separated from the tower head. Turmkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich das demontierte Lager (5; 47, 48) in den Innenraum des Turmkopfs und von dort durch eine Öffnung im Turmkopf abtransportieren lässt.Tower head according to claim 1, characterized in that the dismantled bearing ( 5 ; 47 . 48 ) can be transported into the interior of the tower head and from there through an opening in the tower head. Turmkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Läufer (13, 40) des Generators der Windenergieanlage unmittelbar an den Rotor (2, 31) gekoppelt ist und sich der Rotor (2, 31) über den Läufer (13, 40) am Turmkopf halten lässt.Tower head according to claim 1 or 2, characterized in that the runner ( 13 . 40 ) of the generator of the wind turbine directly to the rotor ( 2 . 31 ) and the rotor ( 2 . 31 ) over the runner ( 13 . 40 ) at the top of the tower. Turmkopf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Läufer (13, 40) an dem Turmkopf über einen Teil (13) des Läufers (13, 40) befestigen lässt, welcher einen Magnete (39) tragenden Läuferring (40) mit der Nabe (2) des Rotors (2, 31) verbindet.Tower head according to claim 3, characterized in that the runner ( 13 . 40 ) on the tower head over a part ( 13 ) of the runner ( 13 . 40 ), which is a magnet ( 39 ) bearing rotor ring ( 40 ) with the hub ( 2 ) of the rotor ( 2 . 31 ) connects. Turmkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein durch Kippmomente senkrecht zur Rotordrehachse (6) belastbares Momentenlager (5) als einziges Lager für den Rotor (2, 31) vorgesehen ist.Tower head according to one of claims 1 to 4, characterized in that a tilting moments perpendicular to the rotor axis ( 6 ) load bearing moment bearing ( 5 ) as the only bearing for the rotor ( 2 . 31 ) is provided. Turmkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Lager (5; 47, 48) turmkopfseitig an einem rohrförmigen Abschnitt (3) einer auf dem Turm um eine vertikale Achse drehbar gelagerten Tragstruktur (1) montiert ist, wobei der rohrförmige Abschnitt (3) einen Flansch (20; 52, 53) für die Verbindung mit dem Lager (5; 47, 48) aufweist.Tower head according to one of claims 1 to 5, characterized in that the bearing ( 5 ; 47 . 48 ) at the tower head side on a tubular section ( 3 ) a support structure rotatably mounted on the tower about a vertical axis ( 1 ), wherein the tubular portion ( 3 ) a flange ( 20 ; 52 . 53 ) for connection to the warehouse ( 5 ; 47 . 48 ) having. Turmkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Rotor (2, 31) an einer mit der Tragstruktur (1) verbundenen weiteren Tragstruktur (9-11) für den Ständer (41) des Generators der Windenergieanlage oder direkt an der Tragstruktur (1) halten lässt.Tower head according to one of claims 1 to 6, characterized in that the rotor ( 2 . 31 ) at one with the support structure ( 1 ) further supporting structure ( 9 - 11 ) for the stand ( 41 ) of the generator of the wind turbine or directly to the support structure ( 1 ). Turmkopf nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit dem Lager (5) verbundener Teil (55) des rohrförmigen Abschnitts (3) über einen Flanschanschluss (23) mit der übrigen Tragstruktur (1) verbunden ist.Tower head according to claim 6 or 7, characterized in that one with the bearing ( 5 ) connected part ( 55 ) of the tubular portion ( 3 ) via a flange connection ( 23 ) with the remaining support structure ( 1 ) connected is. Turmkopf nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Tragstruktur (9, 10, 11) für den Ständer (41) ausschließlich mit dem angeflanschten Teil (55) des rohrförmigen Abschnitts (3) verbunden ist.Tower head according to claim 8, characterized in that the further support structure ( 9 . 10 . 11 ) for the stand ( 41 ) exclusively with the flanged part ( 55 ) of the tubular portion ( 3 ) connected is. Turmkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Lager (5; 47, 48) rotorseitig an einem mit der Rotornabe (2) verbundenen Trägerring (26) gehalten ist.Tower head according to one of claims 1 to 9, characterized in that the bearing ( 5 ; 47 . 48 ) on the rotor side at one with the rotor hub ( 2 ) connected carrier ring ( 26 ) is held. Turmkopf nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerring (26b) einstückig mit der Rotornabe (2b) verbunden ist.Tower head according to claim 10, characterized in that the carrier ring ( 26b ) in one piece with the rotor hub ( 2 B ) connected is. Turmkopf nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerring (26) einen das Lager tragenden Sitz (27) aufweist, von welchem sich das Lager abziehen lässt.Tower head according to claim 10 or 11, characterized in that the carrier ring ( 26 ) a bearing bearing the bearing ( 27 ), from which the bearing can be deducted. Turmkopf nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Sitz (27b) eine konische Sitzfläche aufweist.Tower head according to claim 12, characterized in that the seat ( 27b ) has a conical seat. Turmkopf nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass Einrichtungen (32, 37) zum axialen Spannen des Lagers (5) auf dem Sitz (27) vorgesehen sind.Tower head according to claim 12 or 13, characterized in that facilities ( 32 . 37 ) for axial clamping of the bearing ( 5 ) on the seat ( 27 ) are provided. Turmkopf nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen (32, 37) zum axialen Spannen eine Ringmutter (32) oder einen Spannring (37) umfassen.Tower head according to claim 14, characterized in that the facilities ( 32 . 37 ) for axial clamping a ring nut ( 32 ) or a clamping ring ( 37 ). Turmkopf nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass Einrichtungen (32, 36, 50) zum radialen Spannen des Lagers (5) auf dem Sitz (27) vorgesehen sind.Tower head according to one of claims 12 to 15, characterized in that facilities ( 32 . 36 . 50 ) for radial clamping of the bearing ( 5 ) on the seat ( 27 ) are provided. Turmkopf nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen zum radialen Spannen einen konischen Zwischenring (50) zwischen dem Lager (5) und dem Sitz (27) umfassen.Tower head according to claim 16, characterized in that the means for radial clamping a conical intermediate ring ( 50 ) between the warehouse ( 5 ) and the seat ( 27 ). Turmkopf nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen zum axialen und radialen Spannen gemeinsame Teile (32, 37c) aufweisen.Tower head according to one of claims 14 to 17, characterized in that the means for axially and radially clamping common parts ( 32 . 37c ) exhibit. Turmkopf nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Sitz (37g) zum Rotor hin durch die Rotornabe oder den genannten Teil (13) des Läufers begrenzt und die axiale Länge des Sitzes (37g) so bemessen ist, dass sich mit dem Anziehen von Schraubverbindungen (22g) zwischen dem Trägerring (26g) und dem Teil (13g) des Läufers bzw. der Nabe eine erforderliche Vorspannung des Lagers (5g) von selbst ergibt.Tower head according to one of claims 12 to 18, characterized in that the seat ( 37g ) towards the rotor through the rotor hub or part ( 13 ) of the rotor and the axial length of the seat ( 37g ) is dimensioned so that with the tightening of screw ( 22g ) between the carrier ring ( 26g ) and the part ( 13g ) of the rotor or the hub, a required preload of the bearing ( 5g ) by itself. Turmkopf nach einem der Ansprüche 10 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerring (26) oder/und die Rotornabe (2) eine flanschartige Aufweitung (38) zur direkten Befestigung des Rotors (2, 31) an der Tragstruktur (1) aufweisen.Tower head according to one of claims 10 to 19, characterized in that the carrier ring ( 26 ) and / or the rotor hub ( 2 ) a flange-like expansion ( 38 ) for direct attachment of the rotor ( 2 . 31 ) on the supporting structure ( 1 ) exhibit. Turmkopf nach einem der Ansprüche 5 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Momentenlager (5j) zwei Außenringe (42, 43) und einen Innenring (24) aufweist und der Innenring direkt mit einem einstückig mit der Rotornabe (2j) verbundenen Trägerring (26j) verbunden ist.Tower head according to one of claims 5 to 20, characterized in that the moment bearing ( 5y ) two outer rings ( 42 . 43 ) and an inner ring ( 24 ) and the inner ring directly with a one-piece with the rotor hub ( 2y ) connected carrier ring ( 26j ) connected is.
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