Die vorliegende Erfindung betrifft eine Azimutbremseinrichtung für eine einen Turm und eine gegenüber dem Turm azimutal verstellbare Gondel aufweisende Windenergieanlage, wobei die Azimutbremseinrichtung eine Bremsscheibe mit zumindest einem am Umfang der Bremsscheibe ange- ordneten Bremsbelagträger aufweist, der zumindest einen gegen eine

Bremsoberfläche der Bremsscheibe verfahrbaren Bremsbelag zur Anlage gegen die Bremsoberfläche aufweist.

Windenergieanlagen mit einem Rotor mit horizontaler Achse weisen eine Azimutverstellung für die Gondel auf, um den Rotor entsprechend der Windrichtung auszurichten und um bei Bedarf den Rotor aus dem Wind drehen zu können. Die zur Azimutverstellung erforderliche Einrichtung umfasst regelmäßig ein Lager zur drehbaren Lagerung der Gondel am Turm sowie einen Azimutantrieb zum Drehen der Gondel und eine Azimutbremseinrichtung, die die Drehbewegung der Gondel bremst und bei Bedarf die Drehstellung der Gondel fixiert.

Insbesondere beim nicht vollständigen Lösen des Bremskontakts und Aufrechterhalten eines Relativdrucks zwischen den Bremsbelägen und der Bremsscheibe kommt es bei einer durch den Drehantrieb erzeugten Relativbewegung der Bremsscheibe gegenüber den Bremsbelägen zum sogenannten „Ruckgleiten“, das häufig auch als „Stick-Slip-Effekt“ be zeichnet wird. Dieser Stick-Slip-Effekt induziert Schwingungen im System der Azimutbremseinrichtung, die zu nicht unbeträchtlicher

Geräuschentwicklung führen, die häufig Eirsache ist für die mangelnde Akzeptanz von Windenergieanlagen in der Nähe von Siedlungen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Azimut bremseinrichtung vorzuschlagen, bei der der vorbeschriebene Effekt des Ruckgleitens nicht auftritt oder zumindest wesentlich verringert wird.

Zum Lösen dieser Aufgabe weist die erfindungsgemäße Azimutbremsein richtung die Merkmale des Anspruchs 1 auf.

Die erfindungsgemäße Azimutbremseinrichtung weist zumindest einen relativ drehbar gegenüber der Bremsscheibe angeordneten Schmier- stoffapplikator zur Applikation eines Schmierstoffs auf die Bremsober fläche der Bremsscheibe auf, sodass bei einer Relativbewegung der Bremsscheibe gegenüber dem Schmierstoffapplikator ein Auftrag des Schmierstoffs auf die Bremsoberfläche erfolgen kann, der dazu führt, dass das den „Stick-Slip-Effekt“ kennzeichnende Ruckgleiten und die daraus resultierende Schwingungsanregung unterbleibt oder zumindest wesentlich reduziert wird.

Grundsätzlich ist von einer Relativanordnung des Bremsbelagträgers zur Bremsscheibe auszugehen, bei der der Bremsbelagträger gegenüber der feststehenden Bremsscheibe drehbar angeordnet ist. Der Erfindungsge- genstand umfasst jedoch ebenso eine Relativanordnung, bei der die

Bremsscheibe gegenüber dem feststehenden Bremsbelagträger drehbar angeordnet ist.

Vorzugsweise ist der Schmierstoff als Festschmierstoffkörper ausgebil det, wobei jedoch auch Ausführungen des Schmierstoffs möglich sind, die etwa einen Sprühauftrag des Schmierstoffs ermöglichen, insbesonde re, wenn der Schmierstoff in Form von Ölen oder Fetten ausgebildet ist, so dass der Sprühauftrag etwa mittels Druckluft erfolgen kann. Bei ent sprechender Ausbildung des Schmierstoffs kann der Schmierstoffapplika tor auch tubenförmig ausgebildet sein, oder die Applikation des Schmier stoffs kann mittels eines Pinsels oder eines Schwamms erfolgen.

Vorzugsweise ist der Festschmierstoffkörper in einer Halteeinrichtung angeordnet und unter Vorspannung gegen die Bremsoberfläche verfahr bar, so dass insbesondere ein Ersatz verbrauchter Schmierstoffkörper besonders leicht möglich ist.

Die Halteeinrichtung des Schmierstoffapplikators kann entweder unab hängig vom Bremsbelagträger benachbart zur Bremsscheibe angeordnet oder am Bremsbelagträger angeordnet sein, wobei in beiden Fällen der Schmierstoffapplikator eine unabhängig vom Bremsbelagträger handhab bare Einheit darstellt, die in einer besonders bevorzugten Ausführungs form so ausgestaltet ist, dass sie mit einer Anschlusseinrichtung zur Verbindung mit dem Bremsbelagträger oder anderen gegenüber der Bremsscheibe drehbaren Komponenten der Windenergieanlage verbunden werden kann. In jedem Fall kann somit ein Nachrüsten von Windenergie anlagen mit dem Schmierstoffapplikator erfolgen.

Vorzugsweise ist die Halteeinrichtung mit einer Vorspanneinrichtung zur Erzeugung der Vorspannung versehen, sodass die für die Funktion des Schmierstoffapplikators notwendige Vorspannung des Festschmierstoff körpers durch eine integral an der Halteeinrichtung ausgebildete Einrich tung erzeugt werden kann.

Wenn die Halteeinrichtung mit einer Zustelleinrichtung zum Verfahren des Festschmierstoffkörpers gegen die Bremsoberfläche versehen ist, kann auch eine Zustellung des Festschmierstoffkörpers zur Erzeugung eines anliegenden Kontakts des Festschmierstoffkörpers gegen die Bremsoberfläche mittels einer an der Halteinrichtung integriert ausgebil- deten Einrichtung erfolgen, sodass die Zustelleinrichtung genauso wie die Vorspanneinrichtung unabhängig vom Installationsort des Schmier stoffapplikators realisierbar ist.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Vorspanneinrichtung durch die Zustelleinrichtung gebildet ist, sodass beide Funktionen, also sowohl die Erzielung der Vorspannung als auch eine Zustellung des Festschmier stoffkörpers gegen die Bremsoberfläche durch ein und dieselbe Einrich tung realisierbar ist.

Unabhängig davon, ob die Zustelleinrichtung gleichzeitig zur Erzeugung der Vorspannkraft dient, besteht ein wesentlicher Vorteil der Zustellein richtung darin, dass hiermit ein von der Zustellung des Bremsbelags gegen die Bremsoberfläche unabhängige Zustellung des Festschmier stoffkörpers gegen die Bremsoberfläche erfolgen kann, sodass insbeson dere der Zeitpunkt der Zustellung so gewählt werden kann, dass ein Festschmierstoffauftrag auf die Bremsoberfläche nicht permanent wäh rend einer relativen Drehung zwischen der Bremsscheibe und dem Festschmierstoffapplikator erfolgt, sondern nur vor der Zustellung des Bremsbelags gegen die Bremsoberfläche, derart, dass sichergestellt ist, dass während des Bremsvorgangs ein Festschmierstoffauftrag zwischen der Bremsoberfläche und dem Bremsbelag vorhanden ist.

Insbesondere bei großen Windenergieanlagen, bei denen aufgrund einer entsprechend großen Rotor- und Gondelmasse ein hohes Bremsmoment entsteht, ist die Bremsscheibe kreisringförmig ausgebildet, mit einander gegenüberliegenden Bremsoberflächen, wobei der Bremsbelagträger als Bremszange oder Bremssattel mit einander gegenüberliegenden, jeweils einer Bremsoberfläche zugeordneten Bremsbelägen ausgebildet ist.

In einer Minimalkonfiguration dieser Azimutbremseinrichtung ist jeder Bremsoberfläche der Bremsscheibe zumindest ein Schmierstoffapplikator zugeordnet, wobei in diesem Fall ein während einer Relativdrehung zwischen der Bremsscheibe und den Schmierstoffapplikatoren permanen- ter Auftrag des Schmierstoff auf die Bremsscheibe bevorzugt wird, um im Fall einer Mehrzahl von Bremszangen oder Bremssätteln sicherzustel len, dass bei einem Bremsvorgang zwischen sämtlichen Bremsbelegen der Bremszangen oder Bremssättel und den Bremsoberflächen ein Schmierstoffauftrag ausgebildet ist.

Vorzugsweise sind zur Ausbildung einer als Schmierzange oder Schmier sattel ausgebildeten Schmierstoffapplikatoranordnung zwei Schmier stoffapplikatoren einander gegenüberliegend angeordnet, derart, dass einander gegenüberliegende Flächenbereiche der Bremsoberflächen jeweils mit Schmierstoff beaufschlagbar sind. Bei einer derartigen Ausführungsform kann die Schmierzange oder der Schmiersattel grund sätzlich analog einer Bremszange oder einem Bremssattel ausgebildet sein, wobei die Schmierzange oder der Schmiersattel anstatt der Brems beläge der Bremszange gegen die Bremsoberflächen zustellbare Fest schmierstoffkörper aufweist.

Vorzugsweise ist zumindest eine Schmierstoffapplikatoranordnung modular mit zumindest einem als Bremszange oder Bremssattel ausgebil deten Bremsbelagträger einer Mehrzahl von Bremsbelagträgern verbun den, wobei bevorzugt ist, wenn jede Bremszange oder jeder Bremssattel mit zumindest einer als Schmierzange oder Schmiersattel ausgebildeten Schmierstoffapplikatoranordnung versehen ist, und besonders bevorzugt ist, wenn zumindest eine Bremszange oder ein Bremssattel oder beson ders bevorzugt jede Bremszange oder j eder Bremssattel in einer durch die Bremsscheibe definierten Horizontalebene einander gegenüberliegend mit zwei Schmierzangen oder Bremssätteln versehen ist, sodass unabhän gig von der Drehrichtung die Ausbildung eines Festschmierstoffauftrags zwischen den Bremsoberflächen und den Bremsbelägen einer Bremszange während eines Bremsvorgangs sichergestellt werden kann.

Insbesondere bei kleineren Windenergieanlagen, die eine vergleichsweise geringe Rotormasse und Gondelmasse aufweisen, kann es sich auch als ausreichend erweisen, wenn die Bremsscheibe an einer Bodenwand der drehbaren Gondel ausgebildet ist, und der feststehende Bremsbelagträger unterhalb der Gondel angeordnet ist und mit einem gegen eine Bremso berfläche der Bremsscheibe verfahrbaren Bremsbelag versehen ist, wobei die Bremsscheibe insbesondere durch die Bodenwand der Gondel ausge- bildet sein kann.

Vorzugsweise ist in einer Minimalkonfiguration dieser Azimutbremsein richtung der Bremsoberfläche zumindest ein Schmierstoffapplikator zugeordnet, wobei es besonders bevorzugt ist, wenn der Schmier stoffapplikator modular mit zumindest einem Bremsbelagträger einer Mehrzahl von Bremsbelagträgern verbunden ist.

Auch im Fall einer derartigen Azimutbremseinrichtung ist es besonders bevorzugt wenn jedem Bremsbelagträger zumindest ein Schmierstoffapli- kator hinzugeordnet ist, wobei es sich als besonders vorteilhaft erweist, wenn jedem Bremsbelagträger in einer durch die Bremsscheibe definier- ten Horizontalebene zwei einander gegenüberliegend angeordnete

Schmierstoffapplikatoren zugeordnet sind, derart, das unabhängig von der Drehrichtung ein zwischen der Bremsoberfläche der Bremsscheibe und dem Bremsbelägen der Bremsbelagträger ein Festschmierstoffauftrag während des Bremsvorgangs vorhanden ist. Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Azimutbremseinrichtung in einer ersten Ausführungs form mit einer Mehrzahl von am Elmfang einer Brems- scheibe angeordneten Bremsätteln;

Fig. 2 eine Teilansicht der in Fig. 1 dargestellten Azimutbrem seinrichtung gemäß Ansicht II in Fig. 1; Fig. 3 eine Azimutbremseinrichtung in einer weiteren Ausfüh rungsform mit einer Mehrzahl von unterhalb einer Boden wand einer Gondel angeordneten Bremsbelagträgern;

Fig. 4 eine Schnittdarstellung der in Fig. 3 dargestellten Azimut bremseinrichtung gemäß Schnittlinienverlauf IV - IV in

Fig. 3;

Fig. 5 eine Azimutbremseinrichtung in einer weiteren Ausfüh rungsform.

Fig. 1 zeigt eine Azimutbremseinrichtung 10 mit einer Bremsscheibe 1 1, die drehfest mit einem hier nicht näher dargestellten Turm einer Wind energieanlage verbunden ist, sowie Bremsbelagträger 12, die drehfest mit einer hier nicht näher dargestellten Gondel einer Windenergieanlage verbunden sind, derart, dass die Bremsbelagträger 12 zusammen mit der Gondel und einem an der Gondel angeordneten Rotor gegenüber einem Turm der Windenergieanlage drehbar ist. Zum Abbremsen einer Drehbe wegung beziehungsweise zur temporär drehfesten Anordnung der Gondel gegenüber dem Turm ist die Bremsscheibe 1 1 mit einer Mehrzahl von als Bremsätteln ausgebildeten Bremsbelagträgern 12 versehen, die, wie insbesondere Fig. 2 zeigt, zwei einander gegenüberliegend angeordnete Bremskolben 13, 14 aufweisen, welche j eweils mit einem Bremsbelag 15 versehen sind, derart, dass mittels der Bremskolben 13, 14 die Bremsbe läge 15 gegen eine Bremsoberfläche 16 verfahren und zur Erzielung der Bremswirkung mit einer durch die Bremskolben 13, 14 erzeugten An druckkraft gegen die Bremsoberfläche 16 gedrückt werden können. Wie Fig. 1 zeigt, sind die drehfest mit der Gondel verbundenen Bremsbe- lägträger 12 im Fall der in Fig. 1 dargestellten Azimutbremseinrichtung 10 jeweils mit einer als Schmiersattel ausgebildeten Schmierstoffappli katoranordnung 17 versehen, die, wie Fig. 2 zeigt, jeweils zwei einander gegenüberliegend angeordnete Schmierstoffapplikatoren 18, 19 aufwei- sen, welche jeweils eine Halteeinrichtung 20 mit einem in der Halteein- richtung 20 axial geführten Festschmierstoffkörper 21 aufweisen. Der Festschmierstoffkörper 21 ist aus einem kohlenstoffhaltigen Material, wie insbesondere Grafit, gebildet und wird, wie Fig. 2 zeigt, durch eine in der Halteeinrichtung 20 angeordnete, hier als Druckfeder ausgebildete Vorspanneinrichtung 22 unter Vorspannung gegen die Bremsoberfläche 16 der Bremsscheibe 11 gedrückt.

Wie ferner insbesondere die Fig. 2 zeigt, sind die Schmierstoffapplikato ren 18, 19 der Schmierstoffappliatoranordnung 17 jeweils mit einer Anschlusseinrichtung 23 versehen, die eine Verbindung der Schmier stoffapplikatoren 18, 19 mit jeweils einem Bremskolben 13, 14 ermög licht. Anstelle der hier als Druckfeder ausgebildeten Vorspanneinrich tung 22 können die Schmierstoffapplikatoren 18, 19 auch mit einer hier nicht dargestellten Zustelleinrichtung versehen sein, die eine axiale Verschiebung der Festschmierstoffkörper 21 innerhalb der Halteinrich tungen 20 ermöglicht, um abweichend von den Vorspanneinrichtungen 22, die einen permanenten vorgespannten Kontakt der Festschmierstoff körper 21 gegen die Bremsoberflächen 16 gewährleisten, einen lediglich temporären Kontakt der Festschmierstoffkörper 21 über einen definierten Zeitinterwall zu ermöglichen.

Abweichend von der Darstellung in Fig. 2, in der die Schmierstoffappli katoren 18, 19 in axial übereinstimmenden Positionen einander gegen überliegend angeordnet sind, ist natürlich auch ein axialer Versatz in der Positionierung möglich, insbesondere dann, wenn der in Fig. 2 obere Schmierstoffapplikator 18 mit dem Bremsbelagträger 12 bzw. dem Bremskolben 13 des Bremsbelagträgers 12 verbunden ist und der untere Schmierstoffapplikator 19 benachbart der Bremsscheibe 11 an einer Komponente der Gondel der Windenergieanlage angebracht ist.

Wie Fig. 1 zeigt, weisen die Schmierstoffapplikatoren 18, 19 Fest schmierstoffkörper 21 auf, die im Vergleich zu einer Breite B der Brems beläge 15 der Bremsbelagträger 12 eine geringere Breite b aufweisen. Um eine vollständige Überdeckung einer infolge der Relativdrehung der Bremsscheibe 11 gegenüber den Bremsbelagträgern 12 kreisringförmig ausgebildeten Bremskontaktfläche 24 mit den Festschmierstoffkörpern 21 zu ermöglichen, sind die in Fig. 1 dargestellten Schmierstoffapplika toren 18, 19 in unterschiedlichen radialen Relativpositionen A, B, C gegenüber der Bremsscheibe 11 angeordnet, die einen radialen Versatz aufweisen. Abweichend von der Darstellung in Fig. 1 kann der radiale Versatz in Umfangsrichtung gesehen auch unregelmäßig erfolgen.

Fig. 3 zeigt eine Azimutbremseinrichtung 30 mit einer, wie insbesondere auch in Fig. 4 dargestellt, von einer Bodenwand einer Gondel ausgebil deten Bremsscheibe 31, wobei unterhalb der Bremsscheibe 31 im vorlie genden Fall von drei äquidistant über den Umfang der Bremsscheibe 31 verteilten Bremskolben ausgebildete Bremsbelagträger 32 angeordnet sind. Die Bremsbelagträger 32 sind jeweils über eine Anschlusseinrich tung 33 mit dem Turm der Windenergieanlage verbunden und somit drehfest gegenüber der durch die Bodenwand der Gondel ausgebildeten Bremsscheibe 31 angeordnet. Die Bremsbelagträger 32 sind jeweils mit einem Bremsbelag 34 versehen, der zur Erzielung einer Bremswirkung gegen eine Bremsoberfläche 40 der Bremsscheibe 31 gedrückt wird.

Wie Fig. 4 zeigt, ist ebenfalls unterhalb der Gondel ein Schmier stoffapplikator 35 vorgesehen, der eine Halteeinrichtung 36 aufweist, welche über eine Anschlusseinrichtung 37 drehfest gegenüber der Brems scheibe 31 angeordnet ist, wobei in der Halteeinrichtung 36 vorgespannt durch eine als Rollbandfeder ausgebildete Vorspanneinrichtung 38 ein Festschmierstoffkörper 39 axial geführt ist und gegen die Bremsoberflä che 40 gedrückt wird.

Fig. 5 zeigt eine Azimutbremseinrichtung 50, die im vorliegenden Fall hinsichtlich der Anordnung und Ausgestaltung mit Bremsbelagträgern 12 mit der in Fig. 1 dargestellten Azimutbremseinrichtung 10 überein stimmt, wobei im Unterschied zu der Azimutbremseinrichtung 10 bei der Azimutbremseinrichtung 50 Schmierstoffapplikatoranordnungen 51 vorgesehen sind, die als Schmiersättel ausgebildet sind, derart, dass, wie Fig. 6 zeigt, zwei Schmierstoffapplikatoren 52, 53 die jeweils einer Bremsoberfläche 16 der Bremsscheibe 1 1 zugeordnet sind, über eine Tra verse 54 miteinander verbunden sind, die gleichzeitig als Anschlussein richtung zur drehbaren Anordnung der Schmierstoffapplikatoranordnung 51 gegenüber der Bremsscheibe 11 dienen kann.

Im Unterschied zu den in Fig.l dargestellte Schmierstoffapplikatoren 18, 19, die mit Festschmierstoffkörpern versehen sind, die im Vergleich zur Breite B der Bremsbeläge 15 eine geringere Breite b aufweisen, weisen die in Fig. 6 dargestellten Schmierstoffapplikatoren 52, 53 Festschmier- stoffkörper mit einer mit der Breite der Bremsbeläge übereinstimmenden Breite auf.

Ähnlich wie die Bremsbelagträger 12 können auch die Schmierstoffappli katoranordnungen 51 hydraulisch betätigt werden.