Die Erfindung betrifft eine Gleitlagerung, sowie eine mit der Gleitlagerung ausgestattete Gondel für eine Windkraftanlage, sowie eine Windkraftanlage.

Die DE 650737 C offenbart, eine Gleitlagerung mit einem inneren Ringelement und einem äußeren Ringelement, wobei am inneren Ringelelement mehrere Gleitlagerpads angeordnet sind. Die Gleitlagerpads weisen eine Gleitfläche in Form einer Kugelkalotte auf, welche mit einer damit korrespondierenden Gleitfläche am äußeren Ringelement zusammenwirkt. Derartige sphärische Lager werden eingesetzt, um eine radiale Kraft und auch eine axiale Kraft zwischen einem inneren Ringelement und einem äußeren Ringelement aufnehmen zu können.

Sphärische Lager entsprechend der DE 650737 C müssen für eine vorgegebene axiale Tragfähigkeit eine gewisse Breite aufweisen, sodass eine gewisse projizierte Axialfläche erreicht wird. Da die radiale Tragfähigkeit bei sphärischen Lagern auch von der Breite abhängig ist, wird hierbei oft eine unnötig hohe radiale Tragfähigkeit erreicht. Dies führt dazu, dass sphärische Lager im Hinblick auf deren radiale Tragfähigkeit oft überdimensioniert sind und somit ein hohes Gewicht aufweisen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, eine verbesserte Gleitlagerung zur Verfügung zu stellen. Insbesondere war es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Gleitlagerung zur Verfügung zu stellen, welche bei einem vorgegebenen Durchmesser eine möglichst geringe Gleitlagerpadbreite aufweist, wobei gleichzeitig die radiale Tragfähigkeit und die axiale Tragfähigkeit an das vorgegebene Lastprofil angepasst sein soll.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß den Ansprüchen gelöst.

Erfindungsgemäß ist eine Gleitlagerung vorgesehen. Die Gleitlagerung umfasst:

- ein inneres Ringelement;

- ein äußeres Ringelement;

- zumindest ein Gleitlagerelement, welches zwischen dem inneren Ringelement und dem äußeren Ringelement angeordnet ist, wobei mittels des Gleitlagerelementes das äußere Ringelement und das innere Ringelement relativ zueinander um eine Rotationsachse verdrehbar gelagert sind, wobei das Gleitlagerelement mehrere Gleitlagerpads umfasst, wobei die einzelnen Gleitlagerpads jeweils eine gewölbte Lagerfläche aufweisen.

Die gewölbte Lagerfläche ist in einem Längsschnitt entlang der Rotationsachse einen ersten Radius aufweist und in einem Querschnitt normal zur Rotationsachse einen zweiten Radius aufweist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der zweite Radius größer ist als der erste Radius.

Die erfindungsgemäße Gleitlagerung weist den überraschenden Vorteil auf, dass durch die unterschiedlichen Radien die axiale Tragfähigkeit und die radiale Tragfähigkeit der Gleitlagerung bei einem vorgegebenen Durchmesser des inneren Ringelementes aufeinander abgestimmt werden können. Somit kann das Gewicht der einzelnen Gleitlagerpads verringert werden. Weiters kann durch die Optimierung der axialen Tragfähigkeit und der radialen Tragfähigkeit der Gleitlagerung die Effizienz der Gleitlagerung verbessert werden.

Mit der Lagerfläche korrespondierend kann eine Gegenfläche ausgebildet sein. Die Lagerfläche und die Gegenfläche können zusammen eine Gleitlagerpaarung bilden.

Ein Längsschnitt entlang der Rotationsachse weist eine Schnittführung auf, die sich in Axialrichtung der Gleitlagerung erstreckt. Die Rotationsachse liegt hierbei in der Schnittebene der Schnittführung. Mit anderen Worten ausgedrückt, ist die Schnittebene des Längsschnittes genau mittig und somit in der Rotationsachse der Gleitlagerung angeordnet.

Die axiale Position des Querschnittes normal zur Rotationsachse wird an der Position des axialen Scheitelpunktes der Lagerfläche gewählt.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass sich der erste Radius in Axialrichtung erstreckt und dass sich der zweite Radius in Umfangsrichtung erstreckt. Weiters kann vorgesehen sein, dass der erste Radius über die komplette Axialerstreckung der Lagerfläche einen konstanten Wert aufweist. Der erste Radius kann einen Mittelpunkt aufweisen, der radial von der Rotationsachse beabstandet ist.

Weiters kann es zweckmäßig sein, wenn die Lagerfläche der Gleitlagerpads jeweils als Torus- segment eines Torus mit kreisrundem Querschnitt ausgebildet ist. Besonders eine Lagerfläche in Form eines Torussegmentes kann mit einer ausreichend hohen Genauigkeit hergestellt werden. Darüber hinaus kann diese Lagerflächenform eine gute Funktionalität aufweisen. Ein Torussegment kann dadurch gebildet sein, dass ein kreisrunder Querschnitt mit dem ersten Radius in einem Abstand zur Rotationsachse angeordnet ist und um die Rotationsachse rotiert wird. Der Abstand zur Rotationsachse kann hierbei so gewählt werden, dass ein axialer Scheitelpunkt, sprich der radial äußerste Punkt in einem Abstand des zweiten Radius von der Rotationsachse entfernt angeordnet ist.

Ferner kann vorgesehen sein, dass der erste Radius zwischen 5% und 99%, insbesondere zwischen 10% und 50%, bevorzugt zwischen 15% und 30% des zweiten Radius beträgt. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass durch diese Maßnahme eine besonders gute Aufteilung zwischen radialer Tragfähigkeit und axialer Tragfähigkeit erreicht werden kann.

Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass der zweite Radius an einem axialen Scheitelpunkt gemessen wird.

Vorteilhaft ist auch eine Ausprägung, gemäß welcher vorgesehen sein kann, dass die Gleitlagerpads ausgehend vom axialen Scheitelpunkt eine erste Axialerstreckung in eine erste Axialrichtung und eine zweite Axialerstreckung in eine zweite Axialrichtung aufweisen, wobei die erste Axialerstreckung größer ist als die zweite Axialerstreckung. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass durch diese Maßnahme das Gleitlagerpad bei möglichst kleiner Bauweise eine gute Fähigkeit aufweist, in einer Hauptbelastungsrichtung gerichtete Axialkräfte aufnehmen zu können. In der axialen Nebenbelastungsrichtung können den Anforderungen entsprechend geringere Axialkräfte aufgenommen werden. Durch die unterschiedlichen Werte der ersten Axialerstreckung und der zweiten Axialerstreckung kann die Gleitlagerung gezielt an die Anforderungen angepasst werden.

Gemäß einer Weiterbildung ist es möglich, dass die zweite Axialerstreckung zwischen 5% und 99%, insbesondere zwischen 20% und 95%, bevorzugt zwischen 50% und 80% der ersten Axialerstreckung beträgt. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass durch diese Maßnahme das Gleitlagerpad bei möglichst kleiner Bauweise eine gute Fähigkeit aufweist, in einer Hauptbelastungsrichtung gerichtete Axialkräfte aufnehmen zu können. In der axialen Nebenbelastungsrichtung können den Anforderungen entsprechend geringere Axialkräfte aufgenommen werden, wobei insgesamt die bauliche Erstreckung der Gleitlagerung möglichst geringgehalten werden. In einer alternativen Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass die Gleitlagerpads ausgehend vom axialen Scheitelpunkt eine erste Axialerstreckung in eine erste Axialrichtung und eine zweite Axialerstreckung in eine zweite Axialrichtung aufweisen, wobei die erste Axialerstreckung gleich groß ist wie die zweite Axialerstreckung. Ein derart ausgebildetes Gleitlagerpad kann einen möglichst einfachen Aufbau aufweisen. Darüber hinaus kann ein derart ausgebildetes Gleitlagerpad in beide Axialrichtungen gleich belastet werden.

Entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass die Gleitlagerpads eine Gleitlagerpadbreite aufweisen, wobei die Gleitlagerpadbreite zwischen 20% und 170%, insbesondere zwischen 60% und 140%, bevorzugt zwischen 90% und 120% des ersten Radius beträgt. Besonders Gleitlagerpads mit einem derartigen Verhältnis von Gleitlagerpadbreite zu erstem Radius weisen einen überraschend geringen Verschleiß auf.

In einer weiteren Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass der zweite Radius einen vom ersten Radius unterschiedlichen Wert aufweist, wobei der erste Radius über die komplette Axialerstreckung der Lagerfläche einen konstanten Wert aufweist. Mit anderen Worten ausgedrückt kann der erste Radius über die komplette Axialerstreckung der Lagerfläche einen konstanten Radius aufweisen, wobei die sich ergebende Fläche keine Kugelkalotte ist. Die sich ergebende Lagerfläche weicht von der Form einer Kugelkalotte ab, wenn der zweite Radius größer ist als der erste Radius oder der zweite Radius kleiner ist als der erste Radius. Der Einfachheit halber würde der Fachmann den ersten Radius und den zweiten Radius gleich groß wählen, um die Lagerfläche möglichst einfach fertigen zu können. Hierbei würde die Lagerfläche die Form einer Kugelkalotte aufweisen. Durch die erfindungsgemäße Maßnahme kann erreicht werden, dass die Lagerfläche aufgrund des konstanten Wertes über die komplette Axialerstreckung einfach hergestellt werden kann und gleichzeitig durch den unterschiedlichen Wert des zweiten Radius vom ersten Radius das Verhältnis von radialer Tragfähigkeit zu axialer Tragfähigkeit eingestellt werden kann. Dadurch kann das Gleitlagerelement insgesamt eine möglichst geringe Breite aufweisen, welche so gewählt ist, dass die radiale Tragfähigkeit bei einem vorgegebenen zweiten Radius erreicht werden kann. Durch Anpassung des ersten Radius kann die axiale Tragfähigkeit eingestellt werden.

Somit kann in einem ersten Ausführungsbeispiel vorgesehen sein, dass der zweite Radius größer ist als der erste Radius. Hierbei kann eine hohe Axialtragfähigkeit bei gegebener Radialtragfähigkeit erreicht werden. In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann vorgesehen sein, dass der zweite Radius kleiner ist als der erste Radius. Eine derartige Ausführung kann vorteilhaft sein, wenn an die Axialtragfähigkeit bei gegebener Radialtragfähigkeit nur geringe Anforderungen gestellt werden.

Erfindungsgemäß ist eine Gondel für eine Windkraftanlage vorgesehen, die Gondel umfasst:

- ein Gondelgehäuse;

- eine Rotornabe;

- eine Rotorlagerung zur Lagerung der Rotornabe am Gondelgehäuse. Die Rotorlagerung umfasst eine Gleitlagerung nach einer der obigen Ausprägungen.

Besonders bei erfindungsgemäßen Gondeln führt die erfindungsgemäße Gleitlagerung zu einer einfachen Wartbarkeit der Gleitlagerung.

Weiters kann vorgesehen sein, dass die Gleitlagerpads der Gleitlagerung ausgehend vom axialen Scheitelpunkt eine erste Axialerstreckung in eine erste Axialrichtung und eine zweite Axialerstreckung in eine zweite Axialrichtung aufweisen, wobei die erste Axialerstreckung größer ist als die zweite Axialerstreckung, wobei die Gleitlagerpads derart im Gondelgehäuse aufgenommen sind, dass die erste Axialerstreckung an einer von der Rotornabe abgewandten Seite des axialen Scheitelpunktes ausgebildet ist. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass durch diese Maßnahme die erhöhte Axialkraft auf die Gleitlagerpads besonders gut aufgenommen werden kann. Die erhöhte Axialkraft auf die Gleitlagerpads entsteht aufgrund der Windkraft auf die Rotornabe.

Gemäß einer besonderen Ausprägung ist es möglich, ein erstes Rotorwellenlager und ein zweites Rotorwellenlager ausgebildet sind, wobei das erste Rotorwellenlager näher zur Ro- tomabe angeordnet ist als das zweite Rotorwellenlager, wobei das zweite Rotorwellenlager als Gleitlagerung entsprechend den obigen Ausführungen ausgebildet ist. Ein derartiger Aufbau weist eine überraschend einfache Ausgestaltung auf, wobei die in der Rotorwelle auftretenden Kräfte durch die beschriebene Ausführung gut aufgenommen werden können.

Entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass die Gleitlagerpads an einer Rotorwelle befestigt sind.

Weiters kann es zweckmäßig sein, wenn die einzelnen Gleitlagerpads jeweils ein der Lagerfläche gegenüberliegendes Befestigungsprofil aufweisen. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das innere Ringelement an dessen radialer Außenseite zumindest eine Aufnahme aufweist, welches zur formschlüssigen Verbindung der Gleitlagerpads mit dem inneren Ringelement dient. Durch diese Maßnahme kann eine einfache Austauschbarkeit des Gleitlagerpads erreicht werden und gleichzeitig im betriebsbereiten Zustand der Gleitlagerung ein fester Sitz der Gleitlagerpads erreicht werden.

Gemäß einer besonderen Ausprägung ist es möglich, dass am inneren Ringelement im Bereich der Aufnahme ein Axialanschlag für das Gleitlagerpad ausgebildet ist. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass das Gleitlagerpad in Axialrichtung exakt positioniert werden kann.

Entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass ein Befestigungselement vorgesehen ist, mittels welchem das Gleitlagerpad in Axialrichtung an den Axialanschlag angedrückt ist. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass das Gleitlagerpad in Axialrichtung fixiert bzw. richtig positioniert werden kann, um die Funktionalität des Gleitlagers erreichen zu können.

Weiters kann vorgesehen sein, dass zumindest ein Verdrehsicherungselement ausgebildet ist, welches zwischen dem Axialanschlagring und zumindest einem der Gleitlagerpads wirkt. Durch diese Maßnahme kann erreicht werden, dass zumindest eines der Gleitlagerpads gegen Verdrehung relativ zu einer Welle gesichert ist.

Weiters kann vorgesehen sein, dass der Axialanschlag an einem Anschlagring ausgebildet ist, welcher auf einer Welle aufgenommen ist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Axialanschlagring an der Welle aufgeschrumpft ist.

In einer alternativen Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass der Axialanschlag direkt an der Welle ausgebildet ist. Weiters kann vorgesehen sein, dass am Gleitlagerpad eine Positioniemase ausgebildet ist, welche mit dem Axialanschlag korrespondiert.

In einer alternativen Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass die Gleitlagerpads am Gondelgehäuse befestigt sind. Dies kann direkt oder unter Zwischenschaltung einer Lagerhalterung erfolgen.

Bei einer derartigen Ausführung kann die Lagerfläche an einer Innenseite der Gleitlagerpads ausgebildet sein. Eine Gegenfläche für die Lagerfläche kann am inneren Ringelement ausgebildet sein. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Gegenfläche direkt an der Welle ausgebildet ist, wobei die Welle das innere Ringelement bildet. In einer alternativen Ausführungsvariante kann auch vorgesehen sein, dass die Gegenfläche an einem baulich eigenständig ausgebildeten inneren Ringelement angeordnet ist, wobei das innere Ringelement mit der Welle gekoppelt ist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das innere Ringelement auf die Welle aufgeschrumpft ist.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das äußere Ringelement an dessen radialer Innenseite zumindest eine Aufnahme aufweist, welches zur formschlüssigen Verbindung der Gleitlagerpads mit dem äußeren Ringelement dient. Durch diese Maßnahme kann eine einfache Austauschbarkeit des Gleitlagerpads erreicht werden und gleichzeitig im betriebsbereiten Zustand der Gleitlagerung ein fester Sitz der Gleitlagerpads erreicht werden.

Gemäß einer besonderen Ausprägung ist es möglich, dass am äußeren Ringelement im Bereich der Aufnahme ein Axialanschlag für das Gleitlagerpad ausgebildet ist. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass das Gleitlagerpad in Axialrichtung exakt positioniert werden kann.

Entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass ein Befestigungselement vorgesehen ist, mittels welchem das Gleitlagerpad in Axialrichtung an den Axialanschlag am äußeren Ringelement angedrückt ist. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass das Gleitlagerpad in Axialrichtung fixiert bzw. richtig positioniert werden kann, um die Funktionalität des Gleitlagers erreichen zu können.

Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine Windkraftanlage mit einer Gondel, die Gondel umfassend:

- ein Gondelgehäuse;

- eine Rotornabe mit daran angeordneten Rotorblättern;

- eine Rotorlagerung zur Lagerung der Rotornabe am Gondelgehäuse. Die Rotorlagerung umfasst eine Gleitlagerung nach einer der obigen Ausprägungen.

Gemäß einer besonderen Ausprägung ist es möglich, dass die Rotorlagerung einen eine Lagerhalterung umfasst, in welchem das äußere Ringelement aufgenommen ist. In einer alternativen Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass die Lagerhalterung direkt als äußeres Ringelement ausgebildet ist.

Die Lagerhalterung kann am Gondelgehäuse befestigt sein.

In einer alternativen Ausführungsvariante ist es auch denkbar, dass die Lagerhalterung direkt im Gondelgehäuse ausgebildet ist. Somit kann auch vorgesehen sein, dass das äußere Ringelement direkt im Gondelgehäuse ausgebildet ist.

Gemäß einer Weiterbildung ist es möglich, dass im äußeren Ringelement eine Entnahmeöffnung ausgebildet ist, welche ausgehend von einer ersten Stirnseite des äußeren Ringelementes die Gegenfläche des äußeren Ringelements unterbricht. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass durch diese Maßnahme die einzelnen Gleitlagerpads einfach zu wechseln sind, ohne dass dazu die komplette Gleitlagerung in ihre Einzelteile zerlegt werden muss. Insbesondere ist es denkbar, dass durch diese Maßnahme erreicht wird, dass die einzelnen Gleitlagerpads im verbauten Zustand der Gleitlagerung gewechselt werden können, ohne diese komplett zerlegen zu müssen. Weiters kann vorgesehen sein, dass sich die Entnahmeöffnung von einer ersten Stirnseite des äußeren Ringelementes zumindest bis zum Scheitelpunkt des Gleitlagerelementes erstreckt.

Weiters ist es denkbar, dass im Betriebszustand des Gleitlagers in der Entnahmeöffnung ein poröses Material, wie etwa ein Schwamm angeordnet ist, welches zur temporären Aufnahme von Schmieröl dient. Durch diese Maßnahme kann erreicht werden, dass die Gleitfläche der einzelnen Gleitlagerpads gleichmäßig mit einem Schmierölfilm bedeckt ist.

Die einzelnen Gleitlagerpads lassen sich einfach durch die Entnahmeöffnung aus ihrer Betriebsposition entfernen.

Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass die Entnahmeöffnung sich zur ersten Stirnseite hin radial aufweitend ausgebildet ist. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass das äußere Ringelement eine möglichst hohe Stabilität aufweisen kann und gleichzeitig das Gleitlagerpad möglichst einfach durch die Entnahmeöffnung entfernt werden kann.

Ferner kann vorgesehen sein, dass ein Gleitlagerpadaufnahmering ausgebildet ist, welcher zur Befestigung der Gleitlagerpads dient, wobei der Gleitlagerpadaufnahmering am inneren Ringelement aufgenommen ist. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass durch diese Maßnahme die Gleitlagerpads fest mit dem Inneren Ringelement gekoppelt werden können.

Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass der Gleitlagerpadaufnahmering auf das innere Ringelement aufgeschrumpft ist. Besonders für Rotorwellen stellt dies eine äußerst haltbare und praktikable Verbindung dar. Beim Aufschrumpfen wird der Gleitlagerpadaufnahmering erhitzt und/oder das innere Ringelement abgekühlt, um ein axiales Aufpressen zu erleichtern. Nach dem Temperaturausgleich und somit Ausgleich der Wärmedehnungen kann ein fester Sitz des Gleitlagerpadaufnahmeringes auf dem inneren Ringelement erreicht werden.

In einer alternativen Ausführungsvariante oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass der Gleitlagerpadaufnahmering mittels einer Stoff schlüssigen Verbindung, wie etwa einer Schweißverbindung mit dem inneren Ringelement gekoppelt ist.

In wieder einer anderen Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass der Gleitlagerpadaufnahmering mittels einer formschlüssigen Verbindung, wie etwa einer Schraubverbindung mit dem inneren Ringelement gekoppelt ist.

Weiters kann vorgesehen sein, dass im Gleitlagerpadaufnahmering mehrere Gewindebohrungen ausgebildet sind, welche in Axialrichtung des Gleitlagerpadaufnahmeringes angeordnet sind und zur Aufnahme von Befestigungsschrauben dienen, wobei in den Gleitlagerpads Durchgangslöcher ausgebildet sind, durch welche die Befestigungsschrauben gesteckt sind, um die Gleitlagerpads mittels der Befestigungsschrauben am Gleitlagerpadaufnahmering zu klemmen. Eine derartige Verbindung zwischen den Gleitlagerpads und dem Gleitlagerpadaufnahmering ist einfach herzustellen.

In einer Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass die Gleitlagerpads an deren Innenseite einen Absatz aufweisen, welcher an einer Stirnseite des Gleitlagerpadaufnahmeringes anliegt, wobei die Durchgangslöcher im Bereich des Absatzes angeordnet sind. Durch diese Maßnahme wird eine ausreichend belastbare Verbindung zwischen den Gleitlagerpads und dem Innenring erreicht.

In einer ersten Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass die Gleitlagerung als hydrodynamische Lagerung ausgebildet ist. In einer weiteren Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass die Gleitlagerung als hydrostatische Lagerung ausgebildet ist.

In wieder einer anderen Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass die Gleitlagerung als selbstschmierendes Lager ausgebildet ist.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.

Es zeigen jeweils in stark vereinfachter, schematischer Darstellung:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Windkraftanlage;

Fig. 2 eine Längsschnittdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer Gleitlagerung;

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung der Gleitlagerung;

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines Gleitlagerpads;

Fig. 5 eine Querschnittdarstellung gemäß der Schnittlinie V-V aus Fig. 2;

Fig. 6 eine perspektivische Darstellung eines Torus mit eingezeichneter Gleitfläche;

Fig. 7 eine Detailansicht der Längsschnittdarstellung aus Fig.2;

Fig. 8 eine Längsschnittdarstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Gleitlagerung;

Fig. 9 eine Längsschnittdarstellung eines dritten Ausführungsbeispiels einer Gleitlagerung.

Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind diese Lageangaben bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.

Fig. 1 zeigt in einer schematischen Darstellung ein erstes Ausführungsbeispiel einer Windkraftanlage 1 zum Erzeugen von elektrischer Energie aus Windenergie. Die Windkraftanlage

1 umfasst eine Gondel 2, welche an einem Turm 3 drehbar aufgenommen ist. Die Gondel 2 umfasst ein Gondelgehäuse 4, welches die Hauptstruktur der Gondel 2 bildet. Im Gondelgehäuse 4 der Gondel 2 sind die elektrotechnischen Komponenten wie etwa ein Generator der Windkraftanlage 1 angeordnet.

Weiters ist ein Rotor 5 ausgebildet, welcher eine Rotornabe 6 mit daran angeordneten Rotorblättern 7 aufweist. Die Rotomabe 6 wird als Teil der Gondel 2 gesehen. Die Rotornabe 6 ist mittels einer Rotorlagerung 8 drehbeweglich am Gondelgehäuse 4 aufgenommen. Insbesondere ist vorgesehen, dass eine erfindungsgemäße und noch näher beschriebene Gleitlagerung 9 als Rotorlagerung 8 eingesetzt wird.

Die Rotorlagerung 8, welche zur Lagerung der Rotornabe 6 am Gondelgehäuse 4 der Gondel

2 dient, ist zur Aufnahme einer Radialkraft 10 und einer Axialkraft 11 ausgebildet. Die Axialkraft 11 ist bedingt durch die Kraft des Windes. Die Radialkraft 10 ist bedingt durch die Gewichtskraft des Rotors 5 und greift am Schwerpunkt des Rotors 5 an. Da der Schwerpunkt des Rotors 5 außerhalb der Rotorlagerung 8 liegt, wird in der Rotorlagerung 8 durch die Radialkraft 10 ein Kippmoment 12 hervorgerufen. Das Kippmoment 12 kann ebenfalls durch eine ungleichmäßige Belastung der Rotorblätter 7 hervorgerufen werden. Dieses Kippmoment 12 kann mittels einer zweiten Gleitlagerung aufgenommen werden, welche in einem Abstand zur erfindungsgemäßen Gleitlagerung 9 angeordnet ist.

Die erfindungsgemäße Rotorlagerung 8 kann beispielsweise einen Durchmesser zwischen 0,5 m und 5 m aufweisen. Natürlich ist es auch denkbar, dass die Rotorlagerung 8 kleiner oder größer ist.

Fig. 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der Gondel 2 mit der Gleitlagerung 9. Die Gleitlagerung 9 ist in Fig. 2 in einem Längsschnitt dargestellt.

Natürlich kann die in Fig. 2 dargestellte Gleitlagerung 9 auch in sämtlichen anderen Industrieanwendungen außerhalb von Windkraftanlagen eingesetzt werden. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass die Gleitlagerung 9 ein inneres Ringelement 13 und ein äußeres Ringelement 14 aufweist. Zwischen dem inneren Ringelement 13 und dem äußeren Ringelement 14 ist ein Gleitlagerelement 15 angeordnet, welches zur rotatorischen Gleitlagerung des inneren Ringelementes 13 relativ zum äußeren Ringelement 14 dient. Das innere Ringelement 13 und das äußere Ringelement 14 sind hierbei um eine Rotationsachse 16 relativ zueinander verdrehbar.

Im Ausführungsbeispiel, welches in Fig. 2 dargestellt ist, ist das inneren Ringelement 13 direkt durch eine Rotorwelle 17 gebildet.

Die Rotorwelle 17 ist in Fig. 2 schematisch dargestellt. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass die Rotorwelle 17 eine Rotorseite 18 aufweist. Die Rotorseite 18 dient zur Aufnahme der Rotornabe 6 bzw. kann die Rotomabe 6 direkt an der Rotorseite 18 ausgebildet sein.

Wie aus Fig. 2 weiters ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass das ein erstes Rotorwellenlager 19 und ein zweites Rotorwellenlager 20 ausgebildet sind. Das erste Rotorwellenlager 19 näher an der Rotornabe 6 bzw. an der Rotorseite 18 angeordnet sein, als das zweite Rotorwellenlager 20. Insbesondere kann hierbei vorgesehen sein, dass das zweite Rotorwellenlager 20 als Gleitlagerung 9 entsprechend den noch folgenden Ausführungen ausgebildet ist. Das erste Rotorwellenlager 19 kann als Loslager ausgebildet sein. Das zweite Rotorwellenlager 20 kann als Festlager ausgebildet sein.

Weiters kann vorgesehen sein, dass das äußere Ringelement 14 mittels einer Lagerhalterung 21 mit dem Gondelgehäuse 4 gekoppelt ist. Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist somit vorgesehen, dass das äußere Ringelement 14 starr mit dem Gondelgehäuse 4 gekoppelt ist und das innere Ringelement 13 mittels des Gleitlagerelementes 15 relativ zum äußeren Ringelement 14 bezüglich einer Rotationsachse 16 verdrehbar ist. Da in diesem Ausführungsbeispiel die Rotorwelle 17, welche mit der Rotomabe 6 und somit mit dem Rotor 5 gekoppelt sein kann, direkt das innere Ringelement 13 ausbildet, kann somit die Rotorwelle 17 mittels der Gleitlagerung 9 im Gondelgehäuse 4 drehbar aufgenommen sein.

In Fig. 3 ist die Gleitlagerung 9 der Fig. 2 in einer perspektivischen Ansicht dargestellt. Der Übersichtlichkeit halber ist in der Fig. 3 das äußere Ringelement 14 in einer Explosionsansicht axial verschoben wurden, um die Details der Gleitlagerung 9 darstellen zu können. Auch die Lagerhalterung 21 wurde ausgeblendet. In weiterer Folge wird die Gleitlagerung 9 anhand einer Zusammenschau der Figuren 2 und 3 beschrieben.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich, umfasst das Gleitlagerelement 15 mehrere einzelne Gleitlagerpads 22, welche über den Umfang verteilt zwischen dem inneren Ringelement 13 und dem äußeren Ringelement 14 angeordnet sind.

Die einzelnen Gleitlagerpads 22 können jeweils mittels eines Befestigungsmittels 23 mit dem inneren Ringelement 13 gekoppelt sein.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die einzelnen Gleitlagerpads 22 an deren Innenseite 24 einen Absatz 25 aufweisen. Der Absatz 25 kann eine Anlagefläche ausbilden, sodass das Gleitlagerpad 22 im Bereich des Absatzes 25 an einem Axialanschlag 26 des inneren Ringelementes 13 anliegen kann. Dadurch kann das Gleitlagerpad 22 in Axialrichtung relativ zum inneren Ringelement 13 positioniert werden.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Befestigungsmittel 23 in Form einer Befestigungsschraube ausgebildet ist, mittels welcher die einzelnen Gleitlagerpads 22 in Axialrichtung an den Axialanschlag 26 angedrückt werden können und somit fixiert werden können.

Die einzelnen Gleitlagerpads 22 können somit durch den beschriebenen Aufbau im Betriebszustand der Gleitlagerung 9 fest mit dem inneren Ringelement 13 verbunden sein und sich somit mit diesem relativ zum äußeren Ringelement 14 drehen. Um die Drehbewegung zwischen dem inneren Ringelement 13 und dem äußeren Ringelement 14 zu ermöglichen, ist an den einzelnen Gleitlagerpads 22 jeweils eine Lagerfläche 27 ausgebildet, welche im einsatzbereiten Zustand der Gleitlagerung 9 zumindest bereichsweise an einer Gegenfläche 28 des äußeren Ringelementes 14 anliegt.

Die Gegenfläche 28 ist an einer Innenseite 29 des äußeren Ringelements 14 angeordnet. Die Lagerfläche 27 des Gleitlagerpads 22 und die Gegenfläche 28 des äußeren Ringelements 14 sind als Gleitflächen ausgebildet, welche im Betrieb der Gleitlagerung 9 aneinander gleiten. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Gegenfläche 28 des äußeren Ringelementes 14 als harte, verschleißfeste Oberfläche ausgebildet ist, welche beispielsweise durch einen gehärteten Stahl gebildet sein kann. Die Lagerfläche 27 des Gleitlagerpads 22 kann aus einem im Vergleich zur Gegenfläche 28 weichen Gleitlagerwerkstoff gebildet sein. Natürlich ist es auch denkbar, dass die Lagerfläche 27 eine Gleitbeschichtung aufweist.

Wie aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass eine Entnahmeöffnung 30 ausgebildet ist, welche zur Entnahme einzelner Gleitlagerpads 22 dienen kann. Die Entnahmeöffnung 30 kann die im äußeren Ringelement 14 ausgebildete Gegenfläche 28 zumindest abschnittsweise unterbrechen. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass sich die Entnahmeöffnung 30 ausgehend von einer ersten Stirnseite 31 des äußeren Ringelementes 14 erstreckt. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass sich die Entnahmeöffnung 30 nicht bis zu einer zweiten Stirnseite 32 des äußeren Ringelementes 14 erstreckt. Viel mehr kann sich die Entnahmeöffnung 30 nur bis zu einem axialen Scheitelpunkt 33 erstrecken.

Zum Austausch der einzelnen Gleitlagerpads 22 ist es nicht notwendig, dass die Last der Welle von einer externen Lagerung aufgenommen wird, sondern kann vorgesehen sein, dass immer nur ein einzelnes Gleitlagerpad 22 gegen ein neues Gleitlagerpad 22 ersetzt wird, wobei dieser Vorgang wiederholt wird, bis alle Gleitlagerpads 22 ausgetauscht sind. Hierbei kann das Befestigungsmittel 23 gelöst werden und nach dem Entfernen der Befestigungsmittel 23 das freie Gleitlagerpad 22 in Axialrichtung aus dem inneren Ringelement 13 herausgezogen werden.

Anschließend kann ein neues Gleitlagerpad 22 entsprechend der obigen Beschreibung in die Position des alten Gleitlagerpads 22 eingesetzt werden. Anschließend kann das neu eingesetzte Gleitlagerpad 22 fixiert werden und anschließend das innere Ringelement 13 verdreht werden, sodass das nächste Gleitlagerpad entsprechend den obig beschriebenen Schritten ausgetauscht werden kann. Dieser Vorgang kann wiederholt werden, bis alle Gleitlagerpads 22 ausgetauscht sind.

In der Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht des Gleitlagerpads 22 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Figuren 1 bis 3 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in den vorangegangenen Figuren 1 bis 3 hingewiesen bzw. Bezug genommen.

In der Fig. 5 ist eine Querschnittdarstellung der Gleitlagerung 9 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Figuren 1 bis 4 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in den vorangegangenen Figuren 1 bis 4 hingewiesen bzw. Bezug genommen.

In der Fig. 6 ist ein Segment der Lagerfläche 27 auf einem konstruktiv dargestellten Torus eingezeichnet, wobei der erste Radius 34 und der zweite Radius 35 eingezeichnet sind.

Für die Querschnittdarstellung der Fig. 5 wurde eine Schnittführung gemäß V-V in Fig. 2 gewählt, wobei die Schnittführung genau durch den axialen Scheitelpunkt 33 verläuft.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Gleitlagerpads 22 wird anhand einer Zusammenschau der Figuren 2 bis 5 beschrieben.

Wie aus den Fig. 2 bis 6 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass die Lagerfläche 27 einen ersten Radius 34 und einen zweiten Radius 35 aufweist. Der zweite Radius 35 erstreckt sich von der Rotationsachse 16 zum axialen Scheitelpunkt 33. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der zweite Radius 35 in Umfangsrichtung der Lagerfläche 27 verläuft.

Der erste Radius 34 verläuft in Axialrichtung. Wie aus den Figuren ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass der erste Radius 34 einen ersten Mittelpunkt 36 aufweist. Der erste Mittelpunkt

36 kann in der Ebene des axialen Scheitelpunktes 33 liegen und in einem Mittelpunkts ab stand 38 von der Rotationsachse 16 beabstandet sein.

Der zweite Radius 35 kann einen zweiten Mittelpunkt 37 aufweisen. Der zweite Mittelpunkt

37 kann auf der Rotationsachse 16 liegen. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass durch die Ausbildung des ersten Radius 34 und des zweiten Radius 35 die Lagerfläche 27 ein Segment einer Hüllfläche eines Torus mit einer kreisrunden Querschnittsfläche bildet.

Wie aus den Figuren 2 bis 6 weiters ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass sich das Gleitlagerpad 22 in Axialrichtung ausgehend vom axialen Scheitelpunkt 33 in einer ersten Axialerstreckung 39 erstreckt und ausgehend vom axialen Scheitelpunkt 33 in einer zweiten Axialerstreckung 40 erstreckt. Die erste Axialerstreckung 39 und die zweite Axialerstreckung 40 ergeben in Summe eine Gleitlagerpadbreite 41.

Wie besonders gut aus Fig. 2 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass die erste Axialerstreckung 39 größer ist als die zweite Axialerstreckung 40. Durch diese Maßnahme ist das Gleitlagerpad 22 an der ersten Stirnseite 31 des äußeren Ringelementes 14 weiter nach innen gezogen als an der zweiten Stirnseite 32 des äußeren Ringelementes 14. Somit kann die Gleitlagerung 9 in eine erste Axialrichtung eine höhere Axialkraft aufnehmen als in eine zweite Axialrichtung. Die Gründe hierfür bzw. die Vorteile der erfindungsgemäßen Ausführung werden anhand der Fig. 7 erläutert.

In der Fig. 7 ist eine Detaildarstellung der Gleitlagerung 9, wie dieses in Fig. 2 dargestellt ist gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Figuren 1 bis 6 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in den vorangegangenen Figuren 1 bis 6 hingewiesen bzw. Bezug genommen.

Wie aus Fig. 7 ersichtlich, ergibt sich durch die Wahl des ersten Radius 34 und der ersten Axialerstreckung 39 eine erste Axialüberdeckung 42. Die erste Axialüberdeckung 42 bestimmt die projizierte Axiallagerfläche, wodurch die axiale Belastbarkeit der Gleitlagerung 9 festgelegt werden kann.

Analog dazu wird durch den ersten Radius 34 und die zweite Axialerstreckung 40 eine zweite Axialüberdeckung 43 bestimmt. Die zweite Axialüberdeckung 43 bestimmt eine projizierte Axiallagerfläche und legt somit die mögliche Belastbarkeit der Gleitlagerung 9 in einer zweiten Axialrichtung fest.

Eine mögliche Belastbarkeit der Gleitlagerung 9 in Radialrichtung wird durch die Gleitlagerpadbreite 41 festgelegt.

Zur Verdeutlichung der Vorteile gegenüber einem Gleitlagerpad mit Kugelkalottenfläche ist schematisch eine vergleichbare Kugelkalottenfläche 44 in Fig. 7 eingezeichnet. Die Kugelka- lottenfläche 44 würde hierbei einen Kugelkalottenradius 45 aufweisen, welcher gleich groß wäre wie der zweite Radius 35. Wie besonders gut aus Fig. 7 ersichtlich, wäre somit eine dritte Axialüberdeckung 46 der Kugelkalottenfläche 44 wesentlich geringer als die erste Axialüberdeckung 42. Ein derart ausgeführtes Gleitlager mit Kugelkalottenfläche 44 könnte somit bei gleicher Gleitlagerpadbreite 41 eine nur geringere axiale Last aufnehmen.

In einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel kann entgegen dem Ausführungsbeispiel der Figuren 2 bis 7 vorgesehen sein, dass der zweite Radius 35 kleiner ist als der erste Radius 34. Die Lagerfläche 27 hat bei einem derartigen Ausführungsbeispiel eine Grundform ähnlich zu einem „American Football“.

In der Fig. 8 ist eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungsform der Gleitlagerung 9 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Figuren 1 bis 7 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in den vorangegangenen Figuren 1 bis 7 hingewiesen bzw. Bezug genommen.

Wie aus Fig. 8 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass das innere Ringelement 13 als baulich eigenständiges Element ausgebildet ist, welches an der Rotorwelle 17 aufgenommen ist.

In der Fig. 9 ist eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungsform der Gleitlagerung 9 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Figuren 1 bis 8 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in den vorangegangenen Figuren 1 bis 8 hingewiesen bzw. Bezug genommen.

Wie aus Fig. 9 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass die Gleitlagerpads 22 am äußeren Ringelement 14 befestigt sind. Die Gegenfläche 28 kann somit am inneren Ringelement 13 ausgebildet sein. Im Ausführungsbeispiel wie dies in Fig. 9 dargestellt ist, kann vorgesehen sein, dass das innere Ringelement 13 als Teil der Rotorwelle 17 ausgebildet ist.

In einer nicht dargestellten, alternativen Ausführungsvariante basierend auf der Ausführung nach Fig. 9 kann auch vorgesehen sein, dass das innere Ringelement 13, an welchem die Ge- genfläche 28 ausgebildet ist, in Form eines eigenständig ausgebildeten Bauteils ausgebildet ist, welches an der Rotorwelle 17 aufgenommen ist.

Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten derselben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt. Der Schutzbereich ist durch die Ansprüche bestimmt. Die Beschreibung und die Zeichnungen sind jedoch zur Auslegung der Ansprüche heranzuziehen. Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen können für sich eigenständige erfinderische Lösungen darstellen. Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden.

Sämtliche Angaben zu Wertebereichen in gegenständlicher Beschreibung sind so zu verstehen, dass diese beliebige und alle Teilbereiche daraus mitumfassen, z.B. ist die Angabe 1 bis 10 so zu verstehen, dass sämtliche Teilbereiche, ausgehend von der unteren Grenze 1 und der oberen Grenze 10 mit umfasst sind, d.h. sämtliche Teilbereiche beginnen mit einer unteren Grenze von 1 oder größer und enden bei einer oberen Grenze von 10 oder weniger, z.B. 1 bis 1,7, oder 3,2 bis 8,1, oder 5,5 bis 10.

Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus Elemente teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.

Bezugszeichenaufstellung

Windkraftanlage 30 Entnahmeöffnung Gondel 31 erste Stirnseite äußeres Ringele¬

Turm ment

Gondelgehäuse 32 zweite Stirnseite äußeres RingeleRotor ment

Rotomabe 33 axialer Scheitelpunkt

Rotorblatt 34 erster Radius

Rotorlagerung 35 zweiter Radius Gleitlagerung 36 erster Mittelpunkt Radialkraft 37 zweiter Mittelpunkt

Axialkraft 38 Mittelpunkts ab stand

Kippmoment 39 erste Axialerstreckung inneres Ringelement 40 zweite Axialerstreckung äußeres Ringelement 41 Gleitlagerpadbreite Gleitlagerelement 42 erste Axialüberdeckung Rotationsachse 43 zweite Axialüberdeckung

Rotorwelle 44 Kugelkalottenfläche

Rotorseite 45 Kugelkalo ttenradiu s erstes Rotorwellenlager 46 dritte Axialüberdeckung zweites Rotorwellenlager Lagerhalterung Gleitlagerpad

Befestigungsmittel Innenseite

Absatz

Axialanschlag

Lagerfläche Gegenfläche Innenseite