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Patent Searching and Data


Title:
INSULATED PITCH TUBE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/052694
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an assembly comprising a gearbox, a pitch tube (103) and a fixing means (101), the pitch tube (103) being held in place in the gearbox by means of the fixing means (101). The fixing means (101) consists of an electrical non-conductor.

Inventors:
DE LAET WIM (BE)
ROTTIERS STIJN (BE)
Application Number:
PCT/EP2020/072959
Publication Date:
March 25, 2021
Filing Date:
August 17, 2020
Export Citation:
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Assignee:
ZAHNRADFABRIK FRIEDRICHSHAFEN (DE)
ZF WIND POWER ANTWERPEN NV (BE)
VESTAS WIND SYS AS (DK)
International Classes:
F03D80/80; F03D15/00; F16H57/029; H01B17/58
Foreign References:
EP2541058A12013-01-02
US6019292A2000-02-01
JPS5467162A1979-05-30
DE102014200674A12015-07-16
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Claims:
Patentansprüche

1. Anordnung mit einem Getriebe, einem Durchführungsrohr (103) und einem Fixier mittel (101 ); wobei das Durchführungsrohr (103) mittels des Fixiermittels (101) in dem Getriebe fixiert ist; dadurch gekennzeichnet, dass das Fixiermittel (101 ) aus einem elektrischen Nichtleiter besteht.

2. Anordnung nach Anspruch 1; dadurch gekennzeichnet, dass das Durchführungsrohr (103) in dem in dem Fixiermittel axial unbeweglich fixiert ist.

3. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche; dadurch gekennzeichnet, dass das Durchführungsrohr (103) mittels des Fixiermittels (101) in einer Welle odereinem drehbar gelagerten Planetenträger (105) des Getriebes fixiert ist.

4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche; dadurch gekennzeichnet, dass das Fixiermittel (101 ) ein zentrisches, durchgehendes Loch aufweist; wobei das Fixiermittel (101 ) in dem Loch mit dem Durchführungsrohr (103) gefügt ist.

5. Anordnung nach dem vorhergehenden Anspruch unter Rückbezug auf An spruch 2; dadurch gekennzeichnet, dass das Fixiermittel (101 ) entlang seines radial äußeren Randes mit der Welle oder dem Planetenträger (105) verfügt ist.

6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche; dadurch gekennzeichnet, dass das Fixiermittel (101) die Grundform einer radial ausgerichteten Scheibe hat.

7. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche; gekennzeichnet durch eine axial von dem Fixiermittel (101) beabstandete Dichtung (201); wobei das Durchführungsrühr (101 ) mittels der Dichtung (201 ) fluiddicht gegenüber einem Gehäuse des Getriebes abgedichtet ist; und wobei das Durchführungsrohr (101) relativ zu der Dichtung (201) axial verschiebbar ist.

Description:
Isoliertes Durchführunqsrohr

Die Erfindung betrifft eine Anordnung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Bei Windkraftanlagen ist ein Trend hin zu integrierten Antriebssträngen zu verzeich nen. Bei einem integrierten Antriebsstrang bilden das Getriebe und der Generator eine bauliche Einheit. Dies zieht Probleme mit Streuströmen nach sich. Die Streu ströme können in Form von hochfrequenten Wechselströmen oder niederfrequenten Gleich- oder Wechselströmen auftreten. Es besteht die Gefahr, dass an Verzahnun gen und Wälzlagern durch Spannungsüberschläge Schäden auftreten.

Um Folgeschäden aufgrund von Streuströmen zu vermeiden, müssen geeignete Maßnahmen zur Isolierung getroffen werden. Bei mittelschnell laufenden Antriebs strängen sind allerdings die zu übertragenden Drehmomente zwischen Getriebe und Generator vergleichsweise hoch. Gleichzeitig mangelt es aufgrund der integrierten Bauweise des Antriebsstrangs zwischen Getriebe und Generator an verfügbarem Bauraum. Dies erschwert eine ausreichende Dimensionierung der drehmomentüber tragenden Bauteile. Dies betrifft insbesondere die elektrische Isolierung der drehmo mentübertragenden Bauteile.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Getrieben verbesserte Lösung verfügbar zu machen. Insbeson dere sollen Schäden, die in einem integrierten Antriebsstrang aufgrund von Streu strömen auftreten können, vermieden werden.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Anordnung nach Anspruch 1. Bevorzugte Wei terbildungen sind in den Unteransprüchen enthalten.

Bei dem Getriebe kann es sich insbesondere um ein Getriebe für eine Windkraftan lage handeln. Ein Durchführungsrohr, auch Pitch Tube genannt, ist ein Rohr zum Durchführen von, etwa elektrischen oder hydraulischen Versorgungsleitungen durch das Getriebe. Es zeichnet sich dadurch aus, dass es durch das Getriebe bzw. das Gehäuse des Getriebes hindurchführt und seine Mündungen außerhalb des Getrie bes bzw. des Gehäuses des Getriebes angeordnet sind. Gegenüber dem Gehäuse des Getriebes ist das Durchführungsrohr bevorzugt schmierstoffundurchlässig abge dichtet.

Das Durchführungsrohr ist mittels des Fixiermittels in dem Getriebe, das heißt in min destens einer Komponente des Getriebes fixiert. Das Durchführungsrohr ist gewöhn lich rotationssymmetrisch ausgestaltet. Entsprechend ist das Fixiermittel bevorzugt ebenso rotationssymmetrisch.

Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass das Durchführungsrohr aufgrund des Umstands, dass es vollständig durch das Getriebe hindurchführt, ein maßgeblicher Überträger von Streuströmen ist. Erfindungsgemäß besteht daher das Fixiermittel aus einem elektrischen Nichtleiter, etwa aus Polyamid. Das Fixiermittel isoliert also das Durchführungsrohr und die Komponente des Getriebes, in der das Durchfüh rungsrohr mittels des Fixiermittels fixiert ist, elektrisch voneinander. Dadurch wird ein Hauptverursacher von Kriechströmen eliminiert. Die Erfindung verhindert wirkungs voll, dass von einem Generator ausgehende Kriechströme über das Durchführungs rohr in das Getriebe eingeleitet werden. Die erfindungsgemäße Isolierung ist beson ders für integrierte Antriebsstränge geeignet, da sie nur wenig Bauraum beansprucht.

Bevorzugt ist das Durchführungsrohr relativ zu dem Fixiermittel axial, d.h. in Richtung einer Drehachse, etwa einer Drehachse der Komponente, in der das Durchführungs rohr mittels des Fixiermittels fixiert ist, unbeweglich weitergebildet. Entsprechend ist das Fixiermittel bevorzugt axial unbeweglich in dem Getriebe bzw. in der genannten Komponente fixiert.

In einer bevorzugten Weiterbildung handelt es sich bei der Komponente des Getrie bes, in der das Durchführungsrohr mittels des Fixiermittels fixiert ist, um eine Welle, insbesondere eine Hohlwelle, oder einen drehbar gelagerten Planetenträger. Das Fi xiermittel isoliert weiterbildungsgemäß das Durchführungsrohr gegenüber der Welle oder dem Planetenträger elektrisch. In einer darüber hinaus bevorzugten Weiterbildung weist das Fixiermittel ein durch gehendes Loch auf. Das Loch ist zentrisch ausgerichtet, das heißt seine Mittelachse stimmt mit einer Mittelachse des Durchführungsrohrs überein. Insbesondere können das Durchführungsrohr und das Loch rotationssymmetrisch sein. In diesem Fall stim men eine Symmetrieachse des Durchführungsrohrs und eine Symmetrieachse des Lochs überein. Das Durchführungsrohr verläuft durch das Loch hindurch und ist dort mit dem Fixiermittel verfügt.

Entlang seines radial äußeren Randes ist das Fixiermittel in einer bevorzugten Wei terbildung mit der Komponente des Getriebes, in der das Durchführungsrohr fixiert ist, bzw. mit der Welle oder dem Planetenträger verfügt.

Bevorzugt ist das Fixiermittel derart weitergebildet, dass es die Grundform einer ra dial ausgerichteten Scheibe hat. Die Grundform eines Körpers bezeichnet die Form eines ursprünglichen Körpers, aus dem der erstgenannte Körper durch Eliminieren einzelner Bereiche, etwa durch Einfügen von Aussparungen, und/oder durch Hinzu fügen einzelner Bereiche entsteht.

Um das Durchführungsrohr fluiddicht gegenüber einem Gehäuse des Getriebes ab zudichten, ist in einer bevorzugten Weiterbildung eine Dichtung vorgesehen. Diese ist von dem Fixiermittel axial beabstandet. Insbesondere können die Dichtung und das Fixiermittel an gegenüberliegenden Wandungen des Getriebegehäuses ange ordnet sein. Das Durchführungsrohr ist in der Dichtung bzw. relativ zu der Dichtung axial verschiebbar. Dadurch ist gewähleistet, dass Längenänderungen des Durchfüh rungsrohrs bedingt durch Temperaturschwankungen ausgeglichen werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt. Übereinstim mende Bezugsziffern kennzeichnen dabei gleiche oder funktionsgleiche Merkmale.

Im Einzelnen zeigt:

Fig. 1 ein Fixiermittel aus Polyamid; und

Fig. 2 eine Dichtung aus Polyamid; Das in Fig. 1 dargestellte Fixiermittel 101 dient dazu, ein Durchführungsrohr 103 an triebsseitig in einem Planetenträger 105 zu fixieren. Durch das Fixiermittel 101 wird die radiale Position des Durchführungsrohrs 103 festgelegt.

Das Fixiermittel 101 weist Nasen 107 auf, die radial nach innen hin erstrecken und in entsprechende Aussparungen 109 des Durchführungsrohrs 103 eingreifen. Dadurch kommt eine drehfeste Verbindung zwischen dem Fixiermittel 101 und dem Durchfüh rungsrohr 103 zustande. Ferner weist das Fixiermittel eine Nut 111 auf, die in Um fangsrichtung um das Durchführungsrohr 103 herum verläuft und nach innen hin ge öffnet ist. Das Durchführungsrohrs 103 weist eine entsprechende Nut 111 auf. Beide Nuten 111 , 113 sind mit ihren Öffnungen aufeinander zu gerichtet, sodass sie ge meinsam einen Sicherungsring 115 aufnehmen können. Durch den Sicherungsring 115 kommt eine axiale Fixierung zwischen dem Fixiermittel 101 und dem Durchfüh rungsrohr 103 zustande.

Das Fixiermittel 101 ist starr in dem Planetenträger 105 fixiert, das heißt eine Fixie rung zwischen dem Fixiermittel 101 und dem Planetenträger 105 lässt keinerlei Rela tivbewegungen zwischen dem Fixiermittel 101 und dem Planetenträger 105 zu.

Das Fixiermittel 101 besteht aus einem elektrischen Isolator. Als elektrischer Isolator kommt in dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel Polyamid zum Einsatz.

Wie in Fig. 2 dargestellt, ist generatorseitig eine Labyrinthdichtung 201 vorgesehen, die ebenfalls aus einem Isolator, hier aus Polyamid, besteht. Die Labyrinthdichtung 201 dichtet zum einen das Durchführungsrohr 103 gegenüber dem Austritt von Ge triebeöl ab und gewährleistet zum anderen eine elektrische Isolierung. Bezuqszeichen Fixiermittel Durchführungsrohr Planetenträger Nase Aussparung Nut Nut Sicherungsring Labyrinthdichtung