Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung zum Lagern einer Rotorwelle einer Windkraftanlage, wobei die Lageranordnung ein äußeres Gehäuse und ein Lager mit einer Mehrzahl von Gleitlagersegmenten aufweist. Die Erfindung betrifft zudem ein Verfahren zum Montieren einer derartigen Lageranordnung. Das äußere Ge häuse wird auch als Lagergehäuse bezeichnet.

Das Lager und/oder die Lageranordnung einer Rotorwelle einer Windkraftanlage ist hohen Belastungen ausgesetzt und muss dennoch über eine möglichst lange Zeit möglichst ohne Wartung zumindest aber wartungsfreundlich funktionieren. Es ist aufgrund der wechselnden Windverhältnisse unterschiedlichen mechanischen Belastungen ausgesetzt, die insbesondere durch Windspitzen und unterschiedli che Windrichtungen oder Verzahnungen im Getriebe hervorgerufen werden. Da her werden herkömmlicherweise Radiallager und Axiallager verwendet.

Die Lageranordnung zum Lagern einer Rotorwelle einer Windkraftanlage ist in der Gondel der Windkraftanlage, mithin also auf dem eigentlichen Turm, angeordnet. Dieser Ort ist schwer zugänglich, wodurch Wartungen, Reparaturen oder der Aus tausch von Bauteilen oder der gesamten Lageranordnung schwierig, zeitaufwen dig und damit kostenintensiv ist. Auch die Montage der Lageranordnung wird durch die Position in der Gondel erschwert, da die Einzelteile der Lageranordnung vorzugsweise mittels eines Bordkrans in die gewünschte Position gebracht werden müssen. Die Einzelteile der Lageranordnung sollten oder dürfen daher maximale Maße, insbesondere aber ein maximales Gewicht nicht überschreiten. Anstelle ei nes Bordkrans, der zu der Windkraftanlage gehört und beispielsweise fest an der Gondel angeordnet ist, kann zum Montage und Demontage, sowie zur Wartung und Reparatur einzelner Bauteile der Windkraftanlage ein Montagekran verwendet werden, der im Vergleich zu einem Bordkran jedoch teurer und zeitlich aufwändi ger zu handhaben ist.

Da die Leistung einer Windkraftanlage von ihrem Rotor-Durchmesser abhängt und mit wachsendem Durchmesser steigt, sind die hergestellten und herzustellenden Windkraftanlagen in den letzten Jahren immer größer geworden. Dies hat zur Folge, dass auch die Lageranordnungen zum Lagern der Rotorwelle größer und insbesondere schwerer ausgebildet werden, wodurch sie schlechter handhabbar und transportierbar sind.

Aus der WO 2011/127510 A1 ist eine Gleitlager-Anordnung zum Lagern einer Ro torwelle einer Windkraftanlage bekannt, die zwei Lagerflächen aufweist, die ge geneinander verkippt sind. Dadurch wirkt die Lageranordnung sowohl als Axialla ger als auch als Radiallager. Die jeweiligen Lagerflächen sind mit Gleitlager-Pads ausgestattet, die als eigentlicher Gleitkörper dienen. Der Austausch defekter Gleit- lager-Pads ist jedoch nur möglich, nachdem die gesamte Lageranordnung demon tiert wurde.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde eine Lageranordnung für die Ro torwelle einer Windkraftanlage vorzuschlagen, die auch bei großen Rotorwellen gut handhabbar ist und zudem leicht gewartet und repariert werden kann.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe mit einer Lageranordnung zum Lagern ei ner Rotorwelle einer Windkraftanlage, wobei die Lageranordnung ein äußeres Ge häuse und ein Lager mit einer Mehrzahl von Gleitlagersegmenten aufweist, wobei sich die Lageranordnung dadurch auszeichnet, dass das Lager zwei ringförmige Stützkörper mit jeweils einer sphärischen Aufnahmefläche aufweist, die an dem äußeren Gehäuse angeordnet sind, wobei die Gleitlagersegmente mit einer sphä rischen Anlagefläche an den Aufnahmeflächen anliegen.

Die einzelnen Gleitlagersegmente verfügen über eine sphärische Anlagefläche, mit der sie an den Aufnahmeflächen der Stützkörper anliegen. Diese Anlagefläche ist bevorzugt außen an den Gleitlagersegmenten angeordnet, so dass diese an der Innenseite der Stützkörper anliegen. Auf der gegenüberliegenden Seite verfü gen auch die Gleitlagersegmente über eine innenliegende Fläche, die die eigentli che Gleitfläche bildet und möglichst vollflächig besetzt ist und die zuverlässige Aufnahme der Rotorwelle ermöglicht. Die Lageranordnung dient in diesem Fall als Radiallager. Der Ölspalt trennt die Gleitfläche des Lagers, vorliegend also die Gleitflächen der Gleitlagersegmente, von der sich bewegenden Welle. Dazu ist eine möglichst einheitliche Gleitfläche von Vorteil, die insbesondere keine Stufen aufweisen sollte.

Vorzugsweise verfügt die Lageranordnung über so viele Gleitlagersegmente, dass diese die zu lagernden Rotorwelle vollständig oder zumindest nahezu vollständig umgeben. Die Anzahl der verwendeten Gleitlagersegmente kann dabei insbeson dere von der Größe, insbesondere dem Durchmesser der zu lagernden Rotorwelle abhängig gemacht werden. Je größer der Durchmesser der Rotorwelle ist, desto größer muss die Lageranordnung ausgebildet sein und desto mehr Gleitlagerseg mente sollten verwendet werden. Auf diese Weise wird das maximale Gewicht und auch die geometrische Abmessung der Gleitlagersegmente in einem handhabba ren Bereich gehalten.

Die Gleitlagersegmente selbst sind an den zwischen dem äußeren Gehäuse und den Gleitlagersegmenten positionierten Stützkörpern angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass das äußere Gehäuse, mit relativ großen Fertigungstoleranzen herge stellt werden kann, wodurch die Herstellungskosten gesenkt werden. Lediglich die Stützkörper sind mit kleineren Fertigungstoleranzen, also genauer, herzustellen, um eine möglichst optimale Passform mit den einzelnen Gleitlagersegmenten zu erreichen.

Die beiden ringförmigen Stützkörper sind koaxial zueinander ausgebildet. Sie sind vorzugsweise rotationssymmetrisch, sodass sowohl die innenliegende Aufnahme fläche ringförmig ausgebildet ist als auch eine außenliegende Kontaktfläche, mit der die Stützkörper in Kontakt mit dem äußeren Gehäuse kommen. Die rotations förmigen Stützkörper verfügen über eine zentrale Rotationsachse, die im Mittel punkt des Rings, den die ringförmigen Stützkörper bilden, liegt. Durch die koaxiale Anordnung der beiden ringförmigen Stützkörper verfügen die beiden Stützkörper über dieselbe Rotationsachse. Diese fällt in der optimalen Positionierung mit der Längsachse der zu lagernden Rotorwelle zusammen. Dies bedeutet jedoch nicht zwangsläufig, dass der Abstand der Aufnahmeflächen von der zentralen Rotati onsachse auch entlang der Rotationsachse identisch bleibt. Vielmehr ist es auch möglich, dass dieser Abstand und damit der Durchmesser, insbesondere der In nendurchmesser der Aufnahmefläche und damit des jeweiligen Stützkörpers in axialer Richtung zunimmt oder abnimmt. Dies kann für die Positionierung der Gleitlagersegmente in den Stützkörpern von Vorteil sein.

In einer bevorzugten Ausgestaltung sind die Stützkörper derart angeordnet und ausgebildet, dass die sphärischen Aufnahmeflächen den gleichen Radius und den gleichen Mittelpunkt aufweisen. Der Kugelmittelpunkt der sphärischen Aufnah mefläche liegt auf der Rotationsachse des Stützkörpers und ist eindeutig festge legt. Gleiches gilt für den Kugelradius, also den Abstand der Aufnahmefläche von diesem Mittelpunkt. Der Kugelradius ist dabei gegebenenfalls unterschiedlich vom Radius des ringförmigen Stützkörpers, also vom Abstand eines Punktes auf der Aufnahmefläche von der Rotationsachse des Stützkörpers.

Bevorzugt sind die Aufnahmeflächen beider Stützkörper kugelringförmig ausgebil det, wobei sie den gleichen Kugelradius aufweisen. In diesem Fall ist es möglich, die beiden Stützkörper so zueinander positionieren, dass die beiden Aufnahmeflä chen auch den gleichen Kugelmittelpunkt aufweisen. Dies bedeutet, die beiden Aufnahmeflächen kugelringförmig sind und über den gleichen Radius und Mittel punkt verfügen.

Besonders bevorzugt sind in diesem Fall auch die Anlageflächen der unterschied lichen Gleitlagersegmente kugelflächenförmig ausgebildet, sodass sie zu den Auf nahmeflächen der Stützkörper korrespondierend ausgebildet sind. Besonders be vorzugt verfügen auch die Anlageflächen der unterschiedlichen Gleitlagerseg mente über den gleichen Kugelradius und den gleichen Kugelmittelpunkt, sodass sie gemeinsam ebenfalls kugelringförmig ausgebildet sind. Spalte, Schlitze und Abstände zwischen den einzelnen Gleitlagersegmenten ändern daran im Sinne der vorliegenden Erfindung nichts. Durch die Ausbildung der gemeinsamen Anla gefläche der Gleitlagersegmente, die durch die einzelnen Anlageflächen der ein zelnen Gleitlagersegmente gebildet wird, als Teil einer Kugelfläche und die korres pondierend ausgebildeten Aufnahmeflächen der Stützkörper wird eine besonders vorteilhafte Lagerung der Gleitlagersegmente an den Stützkörpern erreicht, wenn die Rotorwelle in der Lageranordnung positioniert ist. Durch die kugellagerartige Lagerung sind Bewegungen der Rotorwelle senkrecht zu ihrer Längserstreckung, beispielsweise Verkippungen in begrenztem Maße möglich, ohne dass es zu einer Verkantung kommt. Wirken also beispielsweise Windböen aus unterschiedlichen Richtungen auf den Rotor, dessen Rotorwelle gelagert wird, ein, kann die in dieser Form ausgebildete Lageranordnung dieser Querbelastung ausweichen und eine optimale Lagerung der Rotorwelle auch in dieser mechanisch stark belasteten Si tuation gewährleisten.

Vorzugsweise ist radial außerhalb der Gleitlagersegmente wenigstens eine Ölnut vorhanden, die derart ausgebildet ist, dass in ihr enthaltenes Öl den Kontaktbe reich zwischen den Aufnahmeflächen und den Anlageflächen zumindest teilweise schmiert. Besonders bevorzugt sind die ringförmigen Stützkörper mit der sphäri schen Aufnahmefläche in axialer Richtung bezüglich der zu lagernden Rotorwelle weniger breit ausgebildet als die verschiedenen Gleitlagersegmente. Zwischen den einzelnen ringförmigen Stützkörper befindet sich in axialer Richtung folglich ein besonders bevorzugt als Hohlraum ausgebildeter Platz, der mit Öl gefüllt wird. Dieses Öl befindet sich in dem ebenfalls rotationssymmetrisch um die Längsachse der zu lagernden Welle ausgebildeten Hohlraum und schmiert so den Kontakt zwi schen den Gleitlagersegmenten und den Stützkörpern.

Dazu sind bevorzugt in den Aufnahmeflächen und/oder in den Anlageflächen Ver tiefungen, Nuten oder sonstige Strukturen beispielsweise in Form einer Textur vor handen, die mit der Ölnut in fluidtechnischer Verbindung steht. Besonders bevor zugt ist die Textur ein Netz aus Vertiefungen, Rillen und/oder Nuten, die nach axial innen, also zur Ölnut hin, offen sind, sodass Öl aus der Ölnut in die Textur eindrin- gen kann und so die schmierend Wirkung entfaltet. Nach axial außen, also von der Ölnut abgewandt, ist die Textur vorzugsweise dicht ausgebildet, sodass Öl nicht aus der Lageranordnung austreten kann.

Das in der Ölnut enthaltene Öl dient der Schmierung des Ölspaltes zwischen der Gleitfläche des Lagers, also den einzelnen Gleitflächen der Gleitlagersegmente, und der Welle. Damit das Öl aus der Ölnut, die sich vorzugsweise radial außerhalb der Gleitlagersegmente befindet, zu dem Ölspalt gelangen kann, ist vorzugsweise wenigstens eine Öltasche vorhanden. Eine Öltasche ist ein lokal begrenzter Hohl raum zwischen der Gleitfläche und der Welle, der durch wenigstens einen Kanal oder eine Bohrung mit der Ölnut verbunden ist. Vorzugsweise sind mehrere Öl taschen, vorzugsweise äquidistant über den Umfang der Welle verteilt, vorhanden. Vorzugsweise wird das Öl aus der Ölnut nicht nur durch die Öltasche in den Zwi schenraum zwischen Gleitfläche und Welle geleitet, sondern auch zum Schmieren der Textur, der Vertiefungen Nuten oder sonstiger Strukturen zwischen den Gleit lagersegmenten und dem Stützkörper verwendet.

Der Hohlraum, in dem sich das Öl befindet, wird bevorzugt nach radial außen durch das äußere Gehäuse, nach radial innen durch die Gleitlagersegment und in axialer Richtung durch die beiden Stützkörper begrenzt. In diesem Fall vereinfacht sich die Herstellung dieser Ölnut, da keine Vertiefungen oder Nuten in bestehende Bauteil eingebracht werden müssen.

Vorzugsweise ist einer der zwei Stützkörper derart angeordnet, dass er in axialer Richtung bezüglich der Längsrichtung der in der Lageranordnung zu lagernden Rotorwelle entfernbar ist, ohne dass die Rotorwelle aus der Lageranordnung ent fernt werden muss. Bei dieser axialen Richtung, in die der Stützkörper zum Entfer nen aus der Lageranordnung zu bewegen ist, handelt es sich vorzugsweise um die Richtung weg vom an der Rotorwelle angeordneten Rotor. Es handelt sich da bei bei dem einen Stützkörper vorzugsweise auch um den Stützkörper, der vom Rotor der Rotorwelle abgewandt angeordnet ist. Zum Entfernen des Stützkörpers aus der Lageranordnung sind gegebenenfalls Befestigungsmittel, beispielsweise Schrauben oder Bolzen zu entfernen, mit denen der Stützkörper beispielsweise am äußeren Gehäuse befestigt ist. Wichtig ist jedoch, dass der Stützkörper ent fernt werden kann, ohne dass die Welle aus der Lageranordnung entfernt oder die Lageranordnung vollständig demontiert werden muss.

Besonders bevorzugt sind die Gleitlagersegmente in axialer Richtung entfernbar, ohne dass die Welle aus der Lageranordnung entfernt werden muss, wenn der Stützkörper entfernt ist. Nachdem der Stützkörperfolglich in die axialer Richtung bewegt und vom äußeren Gehäuse entfernt wurde, können auch die einzelnen Gleitlagersegmente vorzugsweise in die gleiche Richtung verschoben und entfernt werden. Auch dazu müssen gegebenenfalls Befestigungsmittel, beispielsweise Schrauben, Stifte, Bolzen oder Verbindungsstäbe entfernt werden. Diese können die einzelnen Gleitlagersegmente am verbleibenden Stützkörper oder an anderen Gleitlagersegmenten befestigen und werden vor dem Entfernen der Gleitlagerseg mente demontiert. Danach können die einzelnen Gleitlagersegmente von den übri gen Bauteilen der Lageranordnung entfernt werden, ohne dass die Welle demon tiert werden muss.

Muss folglich bei einer hier beschriebenen Ausführungsform der Lageranordnung beispielsweise eines der Gleitlagersegmente ausgetauscht oder gewartet werden, ist es nicht notwendig, die vollständige Lageranordnung zu demontieren, was ei nen enormen konstruktiven, logistischen und zeitlichen Aufwand bedeuten würde.

Vorteilhafterweise ist zwischen zwei der Gleitlagersegmente ein Positionierstift an geordnet, der in korrespondierend ausgebildeten Teilbohrungen in den Gleitla gersegmenten positioniert ist. Besonders bevorzugt befindet sich zwischen jeweils zwei benachbarten Gleitlagersegmenten wenigstens ein Positionierstift. Vorzugs weise in den Seitenflächen der Gleitlagersegmente, die den jeweils benachbarten Gleitlagersegmenten zugewandt sind, befinden sich die Teilbohrungen. Unter ei ner "Teilbohrung" wird jede Bohrung verstanden, die sich jeweils zum Teil in zwei benachbarten Gleitlagersegmenten befindet. Dies kann beispielsweise dadurch er reicht werden, dass in zwei Seitenflächen von zwei benachbarten Gleitlagerseg menten jeweils Vertiefungen oder Rillen vorhanden sind, die gemeinsam eine Bohrung bilden, in die der wenigstens eine Positionierstift eingeführt werden kann, wenn die beiden Gleitlagersegmente nebeneinander angeordnet sind. In einem solchen Fall erstreckt sich die durch die beiden Teilbohrungen gebildete Bohrung beispielsweise parallel zur Längsachse der zu lagernden Welle. Die so gebildete Bohrung kann jedoch auch einen wachsenden oder einen schrumpfenden Ab stand zur Längsachse aufweisen und somit nicht parallel zur Längsachse der zu lagernden Welle verlaufen.

Alternativ oder zusätzlich dazu können Teilbohrungen auch vorhanden sein, die sich beispielsweise in einem ersten Abschnitt vollständig in einem der Gleitla gersegmente befinden, in diesem jedoch so schräg verlaufen, dass sich ein zwei ter Teil der durch zwei dieser Teilbohrungen gebildeten Bohrung in dem benach barten Gleitlagersegmenten befindet. Unabhängig von der Ausgestaltung bilden zwei dieser Teilbohrungen eine Bohrung, die den Positionierstift aufnimmt und in der er angeordnet wird. Der Positionierstift dient dabei vorzugsweise dazu, die bei den Gleitlagersegmente, deren Teilbohrungen die Bohrung für diesen Positionier stift bilden, miteinander zu verbinden und Bewegungen der beiden Gleitlagerseg mente relativ zueinander in zumindest einer Richtung, beispielsweise in Umfangs richtung oder in radialer Richtung bezüglich der Längsachse der zu lagernden Welle zu verhindern.

Bevorzugt wirkt wenigstens einer der Positionierstift als Abstandshalter zwischen zwei Gleitlagersegmenten, sodass sich zwischen diesen einen Spalt befindet. Die ser auch als "Montagespalt" bezeichnete Spalt ist beispielsweise zwischen 5 mm und 1 cm breit. Ein Montagespalt ist dann von Vorteil, wenn nur noch das letzte Gleitlagersegment zu montieren ist und alle anderen Gleitlagersegmente bereits ihre Position zwischen der zu lagernden Welle und dem jeweiligen Stützkörper eingenommen haben. Durch den vorhandenen Spalt lassen sich die einzelnen Gleitlagersegmenten besonders einfach zueinander positionieren, dadurch den Spalt ein Spielraum vorhanden ist. Nach der Positionierung des letzten Gleitla gersegmentes wird vorzugsweise ein Positionierstift zwischen das zuletzt einge setzte Gleitlagersegment und ein benachbartes Gleitlagersegment eingeführt, so dass der Spalt zwar noch vorhanden, eine weitere Bewegung der Gleitlagerseg mente zueinander in dieser Richtung jedoch ausgeschlossen ist.

Durch die Positionierstifte können benachbarte Gleitlagersegmente miteinander verbunden, zueinander ausgerichtet, zueinander positioniert und/oder besser ein geführt und in die gewünschte Position gebracht werden.

Vorzugsweise weist wenigstens einer der Stützkörper eine dem anderen Stützkör per abgewandte sphärische Axial-Aufnahmefläche, an der ein Axiallagerring mit einer sphärischen Axial-Anlagefläche anliegt. Vorzugsweise ist an dem Axiallager ring wenigstens ein Lagerelement angeordnet, das als Axiallager für die zu la gernde Welle dient. Dadurch wird die Rotorwelle der Windkraftanlage, die durch die Lageranordnung gelagert wird, sowohl in axialer als auch in radialer Richtung gelagert. Die Gleitlagersegmente bilden dabei das Radiallager und das wenigs- tens eine Lagerelement das Axiallager. Vorzugsweise sind mehrere Lagerele mente, beispielsweise Gleitlagerelemente oder Kippsegmentlagerelemente vor handen, die über den Umfang des Axiallagerringes verteilt sind. Besonders bevor zugt sind die Lagerelemente äquidistant über den Umfang verteilt.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist an dem Axiallagerring ein Anlaufring ange ordnet, der an dem Axiallagerring anliegt. An ihm ist das wenigstens eine La gerelement angeordnet. Vorzugsweise sind die bereits genannten mehreren La gerelemente nicht direkt am Axiallagerring, sondern an dem an diesem anliegen den Anlaufring positioniert.

Vorzugsweise sind die Gleitlagersegmente in axialer Richtung durch wenigstens eine Spanneinrichtung verspannt. Die Spanneinrichtung verfügt bevorzugt über wenigstens einen Zentrierring, wenigstens einen Spannbacken sowie wenigstens einen Stift. Der Zentrierring und der wenigstens eine Spannbacken sind dabei be vorzugt an einander gegenüberliegenden Seiten der Gleitlagersegmente angeord net. Sie sind durch den Stift miteinander verbunden und verspannt. Der Stift über trägt eine Zugkraft in axialer Richtung zwischen dem Spannbacken und dem Zentrierring. Der Stift ist vorzugsweise als Schraube ausgebildet. In diesem Fall verfügt der Spannbacken und/oder die Zentrierring über eine Bohrung mit einem Innengewinde, das zu dem Gewinde der Schraube korrespondiert. Besonders be vorzugt sind mehrere Spannbacken vorhanden. Diese sind über jeweils wenigs tens einen Stift mit dem Zentrierring verbunden. Vorzugsweise ist jeweils zwischen zwei benachbarten Gleitlagersegmenten ein Spannbacken angeordnet, sodass über den Umfang verteilt die Anzahl der Spannbacken der Anzahl der Gleitla gersegmente entspricht. Befindet sich ein Spannbacken zwischen zwei benach barten Gleitlagersegmenten bedeutet dies vorliegend, dass er die Kraft, die von dem Stift auf den Spannbacken übertragen wird, auf beide benachbarten Gleitla gersegmente überträgt.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe zudem durch ein Lager für eine Lagerano rdnung gemäß den hier vorgestellten Ausführungsformen, das zwei ringförmige Stützkörper mit jeweils einer sphärischen Aufnahmefläche und eine Mehrzahl von Gleitlagersegmenten aufweist. Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe zudem durch ein Verfahren zum Montie ren einer Lageranordnung der hier beschriebenen Art, dass die folgenden Schritte aufweist:

Bereitstellen des ersten ringförmigen Stützkörpers an dem äußeren Ge häuse, wobei die Rotorwelle durch den Stützkörper verläuft,

Anordnen der Gleitlagersegmente zwischen der Rotorwelle und dem ersten ringförmigen Stützkörper,

Positionieren des zweiten ringförmigen Stützkörpers zwischen den Gleitla gersegmenten und dem äußeren Gehäuse.

Zunächst wird der erste ringförmige Stützkörper an dem äußeren Gehäuse bereit gestellt. Dazu kann beispielsweise ein ringförmiger Stützkörper, der als separates Bauteil ausgebildet ist, an dem äußeren Gehäuse angeordnet werden. Zusätzlich kann dieser erste ringförmige Stützkörper an dem äußeren Gehäuse befestigt wer den, wozu Befestigungsmittel, beispielsweise Schrauben, Stifte oder Bolzen ver wendet werden. Der erste ringförmige Stützkörper kann einstückig ausgebildet sein oder mehrere Abschnitte aufweisen, die als separate Elemente ausgebildet sind und am äußeren Gehäuse befestigt werden. Auch das äußere Gehäuse kann einstückig oder mehrstückig ausgebildet sein. Alternativ dazu kann der erste ring förmige Stützkörper auch einstückig mit dem äußeren Gehäuse ausgebildet sein.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung weist das äußere Gehäuse we nigstens zwei Teile auf, von denen eines ein Unterteil und eines ein Oberteil ist.

Zur Montage der Lageranordnung wird in diesem Fall besonders bevorzugt die zu lagernden Welle bereits oberhalb des Unterteils des Gehäuses angeordnet. Der erste ringförmige Stützkörper, der in diesem Fall bevorzugt einstückig ausgebildet ist, wird über die zu lagernden Welle gefädelt, sodass sich die Welle durch den ersten ringförmigen Stützkörper hindurch erstreckt. Der erste ringförmige Stützkör per wird dann an dem Unterteil des äußeren Gehäuses befestigt, bevor das Ober teil des äußeren Gehäuses mit dem Unterteil des äußeren Gehäuses verbunden wird, sodass auch eine Verbindung zwischen dem ersten ringförmigen Stützkörper und dem Oberteil des äußeren Gehäuses erfolgt. Diese Verbindung muss nicht, kann jedoch durch zusätzliche Befestigungsmittel gesichert werden. In diesem Zustand wird die zu lagernden Welle durch eine separate, hier nicht weiter beschriebene Stützanordnung gehalten, da der Innendurchmesser des ers ten ringförmigen Stützkörpers deutlich größer ist als der Außendurchmesser der zu lagernden Welle. In den auf diese Weise erzeugten Zwischenraum werden nun die Gleitlagersegmente eingeführt, was besonders bevorzugt dadurch geschehen kann, dass sie in axialer Richtung entlang der gehaltenen Welle verschoben wer den, bis sie radial außen mit ihrer Anlagefläche an der Aufnahmefläche des ersten ringförmigen Stützkörpers anliegen. Besonders bevorzugt werden sie bei diesem Verschieben auf den Rotor der Rotorwelle zu verschoben.

Nachdem jeweils zwei benachbarte Gleitlagersegmente in der für sie endgültigen Position zwischen der Rotorwelle und dem ersten ringförmigen Stützkörper ange ordnet sind, können, sofern vorhanden und notwendig, die Positionierstifte in die in den Gleitlagersegmenten vorhandenen Teilbohrungen eingeführt werden. Alterna tiv dazu können auch zunächst alle Gleitlagersegmente in die gewünschte Posi tion gebracht werden, bevor die Positionierstifte eingeführt werden. In einerweite ren Ausführungsform werden die Positionierstifte und die Gleitlagersegment zu sammen in die gewünschte Position gebracht.

Nachdem die Gleitlagersegmente und gegebenenfalls die Positionierstift angeord net und an den jeweiligen Bauteilen befestigt wurden, wird der zweite ringförmige Stützkörper zwischen den Gleitlagersegmenten und dem äußeren Gehäuse positi oniert. In einer bevorzugten Ausgestaltung ist der zweite Stützkörper mehrteilig ausgebildet, besteht folglich zumindest aus zwei, gegebenenfalls auch aus mehr Ringteilen. Dies hat den Vorteil, dass der zweite ringförmige Stützkörper zum Montieren nicht über die zu lagernden Welle gefädelt werden muss, sondern in mehreren Teilen befestigt werden kann. Dazu werden die verschiedenen Ringtei len, die den zweiten Stützkörper bilden, ebenfalls in axialer Richtung, besonders bevorzugt auf den Rotor der Rotorwelle zu, verschoben und in den Zwischenraum zwischen den Gleitlagersegmenten und das äußere Gehäuse eingeschoben. Je weniger Ringteile den zweiten Stützkörper bilden, desto weniger störend ist der Einfluss von Fertigungstoleranzen und Montagetoleranzen und desto genauer ist die Aufnahmefläche eine sphärische Fläche. Die Stützkörper sind bevorzugt aus einem Metall oder einem Kunststoff herge stellt. Kunststoff bietet dabei den Vorteil, elektrisch isolierend zu sein, so dass dadurch die Welle und die Gleitlagersegmente vom äußeren Gehäuse elektrisch getrennt wird, ohne dass zusätzliche Bauteile oder Fertigungsschritte notwendig sind. Eine elektrische Isolierung kann auch durch eine beispielsweise auf die Auf nahmefläche und/oder die Anlagefläche aufgebrachte Beschichtung aus einem elektrisch isolierenden Material erreicht werden.

In umgekehrter Reihenfolge lässt sich die Lageranordnung soweit demontieren, dass die einzelnen Bauteile gewartet, repariert oder ausgetauscht werden können. Auch hierfür ist es von Vorteil, wenn der zweite ringförmige Stützkörper mehrteilig ausgebildet ist, da die einzelnen Ringteile auf diese Weise leicht entfernt und ab transportiert werden können.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Lageranordnung sind die Anlageflächen der Gleitlagersegmente und/oder die Aufnahmeflächen der ringförmigen Stützkör per beschichtet. Diese Beschichtung kann ein Kunststoff sein, um beispielsweise die Haftreibung zwischen den verschiedenen Bauteilen zu reduzieren. Alternativ oder zusätzlich dazu kann die Beschichtung auch eine elektrische isolierende Be schichtung sein, beispielsweise das Lager relativ zum Gehäuse elektrisch zu iso lieren, was insbesondere von Vorteil ist, da es sich bei einer Windkraftanlage um eine stromerzeugende Anlage handelt.

Mithilfe der beiliegenden Zeichnungen werden nachfolgend einige Ausführungs beispiele der vorliegenden Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 - die schematische 3-dimensionale Ansicht von Teilen einer La geranordnung,

Figuren 2 - 6 - Schnittdarstellungen durch die Teile nach unterschiedlichen

Verfahrensschritten bei der Montage,

Figur 7 die schematische Darstellung eines ersten Stützkörpers, Figur 8 die schematische Darstellung eines zweiten Stützkörpers

Figuren 9 - 11 - die schematische Darstellung unterschiedlicher Teilbohrungen und

Figur 12 - die schematische Darstellung eines Teiles eines Lagers

Figur 13 - weitere Teile des Lagers gemäß einem weiteren Ausführungs beispiel der vorliegenden Erfindung.

Figur 1 zeigt schematisch einen Teil einer Lageranordnung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Sie verfügt über einen ersten Stützkörper 2 und einen zweiten Stützkörper 4, die beide ringförmig ausgebildet sind. Der erste Stützkörper 2 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel einstückig aus gebildet, während der zweite Stützkörper 4 zwei Ringteile 6 aufweist. Radial inner halb des ersten Stützkörpers 2 und des zweiten Stützkörpers 4 befinden sich meh rere Gleitlagersegmente 8, die radial innen jeweils eine Gleitfläche 10 aufweisen. An ihren in Umfangsrichtung befindenden Seitenwänden 12 befinden sich Teilboh rungen 14, die im gezeigten Zustand, in dem jeweils zwei Gleitlagersegmente 8 nebeneinander angeordnet sind, jeweils eine Bohrung 16 bilden, in die ein nicht dargestellter Positionierstift 18 einführbar ist. In der gezeigten Ausführungsform ist zudem ein Montagespalt 20 dargestellt, der die Montage insbesondere des letzten der gezeigten Gleitlagersegmente 8 vereinfacht.

Die Figuren 2 bis 6 zeigen jeweils eine schematische Schnittdarstellung durch die Lageranordnung nach unterschiedlichen Verfahrensschritten bei der Montage der Lageranordnung. In Figur 2 ist die Rotorwelle 34 dargestellt. Sie befindet sich im äußeren Gehäuse 28, wobei sich zwischen dem Gehäuse 28 und der Rotorwelle 34 ein umlaufender Zwischenraum 36 ergibt. In diesen werden weitere Bauteile eingeführt. Die Rotorwelle 34 verfügt über einen im gezeigten Ausführungsbeispiel einstückig mit der Rotorwelle 34 ausgebildeten Flansch 40, der als Axiallager dient. Der Zwischenraum 36, der sich ringförmig um die Rotorwelle 34 erstreckt, hat eine im gezeigten Ausführungsbeispiel von links nach rechts zunehmende Ausdehnung. Im gezeigten Ausführungsbeispiel erstreckt sich der Rotor der Rotor welle 34 auf der linken Seite, ist jedoch nicht gezeigt.

Figur 3 zeigt die Darstellung aus Figur 2, in die nun von rechts, also in axialer Richtung, der erste Stützkörper 2 eingeführt wurde. Er verfügt radial außen über einen Vorsprung, mit dem er an einem nach radial innen vorspringender Vor sprung des äußeren Gehäuses 28 anliegt, sodass eine weitere Verschiebung des ersten Stützkörpers 2 nach links nicht möglich ist. Zwischen der Aufnahmefläche 22 und der Außenfläche der Rotorwelle 34 ist weiterhin der Zwischenraum 36, so dass in diesem Zustand die Rotorwelle 34 durch eine nicht dargestellte Vorrich tung gehalten werden muss.

Im Vergleich zur Darstellung aus Figur 3 sind in Figur 4 nun zusätzlich zum ersten Stützkörper 2 die Gleitlagersegmente 8 eingeführt. Dabei werden die Gleitla gersegmente 8 im gezeigten Ausführungsbeispiel von rechts in axialer Richtung in die Vorrichtung eingeführt, sodass sie im Zwischenraum 36 zwischen der Rotor welle 34 und dem äußeren Gehäuse 28 angeordnet werden. Die Gleitlagerseg mente 8 werden soweit in die Lageranordnung eingeschoben, bis ihre Anlageflä che 24 an der Aufnahmefläche 22 des ersten Stützkörpers 2 anliegt. Ein weiteres Verschieben der Gleitlagersegmente 8 im gezeigten Ausführungsbeispiel nach rechts ist daher nicht möglich. Durch die kugelförmig gewölbten Aufnahmeflächen 22 und Anlageflächen 24 kommt es zu einer Ausrichtung der Bauteile in optimaler Weise.

Figur 5 zeigt die weiter montierte Lageranordnung. Im Vergleich zur Figur 4 ist zu sätzlich der zweite Stützkörper 4 von rechts in radialer Richtung eingeschoben worden, der in dem Zwischenraum zwischen dem äußeren Gehäuse 28 und den Gleitlagersegmenten 8 angeordnet wird. Auch hier kommt die kugelförmig gewölb ten Aufnahmefläche 22 mit der ebenfalls kugelförmig gewölbten Anlagefläche 24 so in Kontakt, dass eine automatische Ausrichtung erfolgt. Die vollständige oder teilweise Demontage der Lageranordnung erfolgt in umgekehrter Reihenfolge. Die einzelnen Bauteile können nach rechts aus der Anordnung entfernt werden, wozu gegebenenfalls vorhandene Befestigungsmittel gelöst werden müssen. Es ist aber nicht notwendig, die gesamte Lageranordnung zu demontieren oder gar die Rotor welle 34 aus der Lageranordnung zu entfernen.

Figur 6 zeigt eine Schnittdarstellung durch die fertig montierte Anordnung. Zusätz lich zu dem in Figur 5 gezeigten Zustand ist ein zweiter Axialflansch 42 montiert worden, der gemeinsam mit dem Flansch 40 die Rotorwelle 34 in beide axialen Richtungen lagert.

Man erkennt, dass die Gleitlagersegmente 8 an ihrer radial außenliegenden Seite über Aufnahmefläche 24 verfügen, die ebenfalls kugelförmig gewölbt sind und zu den Aufnahmeflächen 22 korrespondierend ausgebildet sind. Zwischen den bei den Stützkörpern 2, 4 befindet sich eine Ölnut 26, die mit Öl gefüllt ist, dass durch nicht gezeigte Strukturen, Vertiefungen oder Texturen in einen Zwischenraum zwi schen den Aufnahmeflächen 22 und den Anlageflächen 24 eindringen und so eine stehende Wirkung entfalten kann.

Figur 7 zeigt schematisch einem ersten Stützkörper 2. Er verfügt an der in Figur 7 hinteren Seite über den Vorsprung 38, mit dem er an einem korrespondierend ausgebildeten Vorsprung des äußeren Gehäuses 28 anliegt, wie dies insbeson dere in den Figuren 4, 5 und 6 dargestellt ist. Der erste Stützkörper 2 ist im ge zeigten Ausführungsbeispiel einstückig ausgebildet.

Im Gegensatz dazu zeigt Figur 8 schematisch einen zweiten Stützkörper 4, der zwei Ringteile 6 aufweist. Auch er verfügt über einen Vorsprung 38, mit dem er an einem Vorsprung am äußeren Gehäuse 28 anliegt, der in Figur 6 dargestellt ist. Durch die mehrteilige Ausgestaltung ist es möglich, einzelne Ringteile 6 zu entfer nen, sollte beispielsweise nur der zweite Stützkörper 4 repariert, ersetzt oder ge wartet werden müssen. Durch die mehrteilige Ausgestaltung ist es zudem möglich, den vollständigen zweiten Stützkörper 4 aus der Lageranordnung zu entfernen, ohne dass er von der Rotorwelle 34 herunter gefädelt werden müsste.

Die Figuren 9 bis 11 zeigen schematisch unterschiedlich ausgebildete Bohrungen 16. Man erkennt jeweils benachbarte Gleitlagersegmente 8, von denen jeweils nur Teile dargestellt sind. In Figur 9 sind in den Seitenwänden 12 der beiden Gleitla gersegmente 8 Teilbohrungen 14 angeordnet, die jeweils als Vertiefung ausgebil det sind und wie eine Nut hergestellt werden können. In der in Figur 9 gezeigten Position bilden sie gemeinsam einen durchgehenden Bogen 16, in die ein nicht gezeigter Positionsstift 18 eingeführt werden kann. Im unteren Bereich der Figur 9 sind Abschnitte der beiden Gleitlagersegmente 8 gezeigt, zwischen denen sich die Bohrung 16 befindet. In dieser axialen Ansicht bezüglich der Längsachse der zu lagernden Welle bildet die Bohrung 16 eine gerade Linie, die sich in Blickrichtung erstreckt. Durch diese Ausgestaltung der Bohrung 16 wird eine Positionierung zweier benachbarter Gleitlagersegmente 8 relativ zueinander in radialer Richtung erreicht. Die einzelnen Gleitlagersegmente 8 können in axialer Richtung weiterhin relativ zueinander bewegt werden. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass ein zelne Gleitlagersegmente 8 ausgetauscht werden können, ohne dass in der Boh rung enthaltener Positionierstift 18 entfernt werden muss. Meist ist es jedoch von Vorteil, den Positionierstift 18 zu entfernen.

Figur 10 zeigt eine etwas andere Darstellung. Auch hier ist im oberen Bereich eine Schnittdarstellung gezeigt, in der die beiden Teilbohrungen 14 zu erkennen sind. Diese erstrecken sich nun jedoch leicht geneigt im Vergleich zu der in Figur 9 ge zeigten Darstellung. Daher ist im unteren Bereich der Figur 10 zu erkennen, dass die aus den beiden Teilbohrungen 14 gebildete Bohrung 16 sich nicht vollständig in Blickrichtung erstreckt, sondern leicht geneigt dazu ist. Dennoch ist ein jeder Stelle der Bohrung 16 ein Teil der Bohrung in jedem der beiden beteiligten Gleitla gersegmente 8 angeordnet.

Dies ändert sich in Figur 11. Hier erstreckt sich die Bohrung 16 soweit aus der axi alen Blickrichtung verschoben, dass die erste Teilbohrungen 14 und die zweite Teilbohrungen 14 sich an bestimmten Stellen, nämlich im oberen und unteren Be reich des oberen Bereich der Figur 11 vollständig in einem der beiden Gleitla gersegmente 8 befinden. Durch die unterschiedliche Ausgestaltung und Orientie rung der Bohrung 16 lassen sich durch einen darin enthaltenen Positionierstift 18 unterschiedliche Bewegungen der beteiligten Gleitlagersegmente 8 relativ zuei nander verhindern. Durch die Ausgestaltungen in den Figuren 10 und 11 wird neben der Positionie rung benachbarter Gleitlagersegmente 8 relativ zueinander in radialer Richtung auch eine Positionierung in axialer Richtung und in Umfangsrichtung erreicht. Auf diese Weise verbundene Gleitlagersegmente 8 können nicht voneinander getrennt oder aus der Lageranordnung entfernt werden, ohne einen Positionierstift zu ent fernen. Die beiden Ausgestaltungen sind für unterschiedliche Belastungen von Vorteil. Die in Figur 10 gezeigte Anordnung der Bohrung 16 und des darin enthal tenen Positionierstiftes 18 sind besonders dann von Vorteil, wenn eine radiale Be lastung auftritt, die lokal im Bereich des Positionierstiftes wirkt.

Figur 12 zeigt einen Teil einer Lageranordnung gemäß einem weiteren Ausfüh rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Man erkennt Gleitlagersegmente 8, die ringförmig montiert sind. Zwischen zwei der Gleitlagersegmente 8 befindet sich ein Montagespalt 20, der beispielsweise durch einen nicht gezeigten Positionierstift erzeugt wird. Die Gleitfläche 10 ist mit einer Vertiefung 44 ausgebildet, die eine Öl zuführung 46 aufweist. Auf diese Weise wird der Zwischenraum zwischen der nicht dargestellten Rotorwelle und der Gleitfläche 10 geschmiert.

Figur 13 zeigt einen Ausschnitt einer Schnittdarstellung zweier Teile des Lagers. Rechts in der Figur ist ein Schnitt durch einen Teil des ersten Stützkörpers 2 dar gestellt. Er verfügt über die Aufnahmefläche 22, die sphärisch ausgebildet ist und an der die in Figur 13 nicht dargestellte Anlagefläche 24 der Gleitlagersegmente 8 anliegt, wenn das Lager montiert ist. Zusätzlich verfügt der Stützkörper 2 über eine Axial-Aufnahmefläche 48, die vorzugsweise ebenfalls sphärisch ausgebildet ist.

Links in Figur 13 ist ein Schnitt durch einen Teil eines Axiallagerringes 50, der im gezeigten Ausschnitt eine Bohrung 52 aufweist, in der beispielsweise mittels einer Schraube ein Lagerelement angeordnet wird, das als Axiallager dient. Alternativ kann an dieser Stelle auch ein Anlaufring als Träger für die eigentlichen Axiallager und/oder deren Elemente angeordnet sein oder werden. Auf der dem ersten Stütz körper 2 zugewandten Seite verfügt der Axiallagerring 50 über einen Axial-Anlage- fläche 54, die ebenfalls sphärisch ausgebildet ist. Sie verfügt über einen Krüm mungsradius, der dem Krümmungsradius der Axial-Aufnahmefläche 48 entspricht. lm montierten Zustand liegen die Axial-Aufnahmefläche 48 und die Axial-Anlage- fläche 54 aneinander an und erlauben so eine Bewegung der gelagerten Welle re lativ zum Gehäuse des Lagers.

Bezugszeichenliste

2 erster Stützkörper

4 zweiter Stützkörper

6 Ringteil

8 Gleitlagersegment

10 Gleitfläche

12 Seitenwand

14 Teilbohrung

16 Bohrung

18 Positionierstift

20 Montagespalt

22 Aufnahmefläche

24 Anlagefläche

26 Ölnut

28 äußeres Gehäuse

30 oberer Anteil

32 unterer Anteil

34 Rotorwelle

36 Zwischenraum

38 Vorsprung

40 Flansch

42 Axialflansch

44 Vertiefung

46 Ölzuführung

48 Axial-Aufnahmefläche

50 Axiallagerring

52 Bohrung

54 Axial-Anlagefläche