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Title:
Lubricant supplying method for azimuth rotary connection, involves initiating supply of connection with lubricant when condition is fulfilled, where condition depends on whether rotating process is process for untwisting of cables
Kind Code:
A1
Abstract:
The method involves initiating a supply of a toothing of an azimuth rotary connection with a lubricant by using a lubricant pump that is controlled by a controlling device of a wind energy plant, when a rotating process of a machine housing of the wind energy plant is detected or when a predetermined lubrication condition is fulfilled. The lubrication condition depends on whether the rotating process is a rotating process for untwisting of electrical cables running between a tower of the wind energy system and the machine housing or another rotating process.


Inventors:
Bubert, Arne (Breitenfelde, 23881, DE)
Harms, Ulrich (Hamburg, 22399, DE)
Wiese-Müller, Lars-Ulrich (Pinneberg, 25421, DE)
Application Number:
DE102007057788
Publication Date:
06/04/2009
Filing Date:
11/30/2007
Assignee:
Nordex Energy GmbH (Norderstedt, 22848, DE)
International Classes:
Other References:
Erich Hau: Windkraftanlagen, 3. Auflage, Springer Verlag, Seite 309 ff
"Zentralschmieranlagen in Windkraftanlagen", T. Biesler, Erneuerbare Energien 06/2002
Attorney, Agent or Firm:
Hauck Patent- und Rechtsanwälte (Hamburg, 20354)
Claims:
1. Verfahren zum Versorgen einer zum Drehen eines Maschinenhauses einer Windenergieanlage um die Längsachse eines Turms der Windenergieanlage vorgesehenen Azimutdrehverbindung mit Schmiermittel, wobei eine Versorgung der Verzahnung der Azimutdrehverbindung mit Schmiermittel durch eine Steuereinrichtung eingeleitet wird, wenn ein Drehvorgang des Maschinenhauses festgestellt wird und wenn mindestens eine vorgegebene Schmierbedingung erfüllt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmierbedingung abhängig davon vorgegeben wird, ob es sich bei dem Drehvorgang des Maschinenhauses um einen Drehvorgang zum Entdrillen der zwischen dem Turm der Windenergieanlage und dem Maschinenhaus verlaufenden Leitungen oder um einen anderen Drehvorgang handelt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgung der Verzahnung der Azimutdrehverbindung mit Schmiermittel durch die Steuereinrichtung der Windenergieanlage eingeleitet wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Schmierbedingung für einen Drehvorgang ein Zeitablauf seit der letzten Schmierung bei dem jeweiligen Drehvorgang, eine durch die Azimutdrehverbindung seit der letzten Schmierung bei dem jeweiligen Drehvorgang zurückgelegte Drehstrecke, die Anzahl der seit der letzten Schmierung bei dem jeweiligen Drehvorgang erfolgten derartigen Drehvorgänge der Azimutdrehverbindung, der Verschleiß der Azimutdrehverbindung, die Menge an auf der Verzahnung der Azimutdrehverbindung verbleibendem Schmiermittel, die Bauart der Windenergieanlage und/oder der Standort der Windenergieanlage berücksichtigt werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgung der Verzahnung der Azimutdrehverbindung mit Schmiermittel sowohl bei einem Drehvorgang des Maschinenhauses zum Entdrillen der zwischen dem Turm der Windenergieanlage und dem Maschinenhaus verlaufenden Leitungen, als auch bei einen anderen Drehvorgang des Maschinenhauses eingeleitet wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgung der Verzahnung der Azimutdrehverbindung mit Schmiermittel über ein mit einem Antriebszahnrad der Azimutdrehverbindung und/oder mit einem Zahnkranz der Azimutdrehverbindung kämmendes Schmierritzel erfolgt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einleitung der Versorgung der Verzahnung der Azimutdrehverbindung mit Schmiermittel das Schmierritzel mit Schmiermittel versorgt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgung des Schmierritzels mit Schmiermittel durch eine durch die Steuereinrichtung der Windenergieanlage gesteuerte Schmiermittelpumpe erfolgt.

Description:

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Versorgen einer zum Drehen eines Maschinenhauses einer Windenergieanlage um die Längsachse eines Turms der Windenergieanlage vorgesehenen Azimutdrehverbindung mit Schmiermittel, wobei eine Versorgung der Verzahnung der Azimutdrehverbindung mit Schmiermittel durch eine Steuereinrichtung eingeleitet wird, wenn ein Drehvorgang des Maschinenhauses festgestellt wird und wenn mindestens eine vorgegebene Schmierbedingung erfüllt ist. Azimutdrehverbindungen sind beispielsweise bekannt aus Erich Hau: Windkraftanlagen, 3. Auflage, Springer Verlag, Seite 309 ff.

Die Aufgabe einer Azimutdrehverbindung ist es, den Rotor der Windenergieanlage optimal zur Windrichtung auszurichten. Dazu wird das Maschinenhaus mit dem Rotor der Windrichtung so nachgeführt, daß eine optimale Leistungsaufnahme durch den Rotor erfolgt. Nach einer bestimmten Anzahl von Umdrehungen des Maschinenhauses in eine Drehrichtung ist es erforderlich, die über den Windenergieanlagenturm in das Maschinenhaus geführten Leitungen zu entdrillen. Dazu wird das Maschinenhaus in einem Entdrillvorgang solange entgegen der Verdrillung der Leitungen gedreht, bis diese vollständig entdrillt sind.

Die Azimutdrehverbindungen weisen üblicherweise eine offene Verzahnung auf, die regelmäßig mit einem Schmiermittel, beispielsweise einem geeigneten Schmierfett, versorgt werden muß. Aus dem Artikel „Zentralschmieranlagen in Windkraftanlagen", T. Biesler, Erneuerbare Energien 06/2002 ist es bekannt, für die Schmierung von offenen Zahntrieben Schmierritzel einzusetzen. Es kann eine Schmierpumpe zum Einsatz kommen, die nach Ablauf von definierten Pausenzeiten einen neuen Schmierzyklus einleitet. Eine solche Pumpe wird beispielsweise von der Firma Lincoln GmbH & Co KG unter dem Namen „Quicklub" vertrieben. Da die Gondel einer Windenergieanlage in unterschiedlichen Zeitabständen, in unterschiedlichen Drehrichtungen und mit unterschiedlichen Winkeln einer sich ändernden Windrichtung nachgeführt oder entdrillt wird, besteht ein Problem darin, sämtliche Zähne der Verzahnung der Azimutdrehverbindung gleichmäßig und ausreichend mit Schmierstoff zu versorgen. Außerdem hängt der Bedarf an Schmiermittel solcher Zahnantriebe unter anderem von der Windenergieanlagenbauart, dem Anlagenstandort sowie den Betriebsbedingungen ab. In der Praxis besteht daher das Problem, daß der Zahnkranz der Azimutdrehverbindung oder Teile des Zahnkranzes der Azimutdrehverbindung übermäßig oder nicht ausreichend mit Schmiermittel versorgt werden.

Ausgehend von dem vorangehend erläuterten Stand der Technik liegt der Erfindung somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, mit dem eine offene Verzahnung einer Azimutdrehverbindung bei jeder Bauart, jeden Standort bzw. sämtlichen Betriebsbedingungen mit der jeweils erforderlichen Schmierstoffmenge ausreichend versorgt wird, wobei eine übermäßige Schmierung vermieden wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand von Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung finden sich in den abhängigen Ansprüchen sowie der Beschreibung und der Zeichnung.

Die Erfindung löst die Aufgabe dadurch, daß die Schmierbedingung abhängig davon vorgegeben wird, ob es sich bei dem Drehvorgang des Maschinenhauses um einen Drehvorgang zum Entdrillen der zwischen dem Turm der Windenergieanlage und dem Maschinenhaus verlaufenden Leitungen oder um einen anderen Drehvorgang handelt. Damit erfindungsgemäß eine Schmierung eingeleitet wird, muß ein Drehvorgang der Gondel festgestellt werden. Weiterhin muß die mindestens eine Schmierbedingung erfüllt sein. Sofern beide Bedingungen für die Schmierung erfüllt sind, wird durch die Steuereinrichtung eine Schmierung eingeleitet. Durch das Vorgeben mindestens einer Schmierbedingung für das Einleiten einer Schmierung ist eine flexible Anpassung der Schmierversorgung möglich. So können mit der Festlegung der Schmierbedingung die besonderen Gegebenheiten der jeweiligen Anlage in flexibler Weise berücksichtigt werden. Insbesondere können dabei der Anlagenstandort (Windbedingungen, salzhaltige Luft bei Offshore-Anlagen etc.), die Betriebsbedingungen (häufige Drehungen aufgrund häufiger Windrichtungswechsel etc.), die Bauart der Windenergieanlage etc. berücksichtigt werden. Indem eine Schmierung nur dann erfolgt, wenn ein Drehvorgang der Gondel festgestellt wird, wird eine übermäßige Schmierung der Verzahnung der Drehverbindung verhindert.

Erfindungsgemäß wird die Schmierbedingung abhängig davon gewählt, welche Art von Drehvorgang des Maschinenhauses vorliegt. Bei unterschiedlichen Drehvorgängen können also unterschiedliche Schmierbedingungen für das Einleiten der Schmierung definiert werden. Die Einleitung der Versorgung der Verzahnung der Azimutdrehverbindung mit Schmiermittel kann somit davon abhängen, ob ein Drehvorgang des Maschinenhauses zum Entdrillen oder ein anderer Drehvorgang festgestellt wird. Je nach Ergebnis dieser Prüfung wird ein für die Schmierung relevanter Drehvorgang definiert, oder nicht. So ist es beispielsweise möglich, nur bei einer Art von Drehung des Maschinenhauses eine Schmierung einzuleiten.

Der andere Drehvorgang als der Entdrillvorgang kann insbesondere ein Drehvorgang sein, bei dem das Maschinenhaus nur einen Sektor des Umfangs der Drehverbindung überstreicht, also eine Sektordrehung, beispielsweise ein Drehvorgang zur Windrichtungsnachführung der Gondel. Bei Sektordrehvorgängen, insbesondere Windrichtungsnachführungen, einerseits und Entdrillvorgängen andererseits bestehen erhebliche Unterschiede beim Schmiermittelbedarf. Insbesondere finden Sektordrehungen wesentlich öfter statt als Entdrillvorgänge, so daß der Schmiermittelbedarf des bei der Drehung überstrichenen Bereichs der Azimutdrehverbindung größer ist. Entsprechend können z. B. bei einem Entdrillvorgang vorgegebene Zeitintervalle von einer Schmierung zur nächsten Schmierung als Schmierbedingungen größer gewählt werden, als bei einer Sektordrehung, insbesondere einer Windrichtungsnachführung. Durch die erfindungsgemäße Definition der Schmierbedingung in Abhängigkeit von der Art des Drehvorgangs ergibt sich eine größere Flexibilität bei der Anpassung der Schmiermittelversorgung an die Anlagenbedingungen und die Schmiermittelversorgung wird besser an den tatsächlichen Bedarf angepaßt. Erfindungsgemäß wird automatisch immer die jeweils korrekte Schmierung der Verzahnung der Azimutdrehverbindung sichergestellt. Insbesondere findet immer eine ausreichende Schmierung statt, ohne daß es zu einer übermäßigen Schmierung von Teilen der Verbindung kommt. Selbstverständlich können dabei mehr als eine Schmierbedingung vorgegeben werden.

Für die Schmierung kann eine entsprechende Schmiermittelversorgungseinrichtung vorgesehen sein. Die Schmiermittelversorgungseinrichtung kann mit der Azimutdrehverbindung, und insbesondere einem Antriebszahnrad und/oder einer Verzahnung der Azimutdrehverbindung, derart in Kontakt stehen, daß sie diese bei einer Drehung mit Schmiermittel versorgen kann.

Gemäß einer Ausgestaltung kann die Versorgung der Verzahnung der Azimutdrehverbindung mit Schmiermittel durch die Steuereinrichtung der Windenergieanlage eingeleitet werden. Bei der die Versorgung der Verzahnung der Drehverbindung mit Schmiermittel einleitenden Steuereinrichtung kann es sich in besonders einfacher Weise also um die Steuereinrichtung der Windenergieanlage handeln. Es ist somit keine separate Steuereinrichtung für die Einleitung der Schmiermittelversorgung erforderlich.

Als Schmierbedingung für einen Drehvorgang können ein Zeitablauf seit der letzten Schmierung bei dem jeweiligen Drehvorgang, eine durch die Azimutdrehverbindung seit der letzten Schmierung bei dem jeweiligen Drehvorgang zurückgelegte Drehstrecke, die Anzahl der seit der letzten Schmierung bei dem jeweiligen Drehvorgang erfolgten derartigen Drehvorgänge der Azimutdrehverbindung, der Verschleiß der Azimutdrehverbindung, die Menge an auf der Verzahnung der Azimutdrehverbindung verbleibendem Schmiermittel, die Bauart der Windenergieanlage, insbesondere die Bauart der Azimutdrehverbindung, und/oder der Standort der Windenergienanlage berücksichtigt werden. Gemäß dieser Ausgestaltung kann eine Schmierbedingung für einen bestimmten Drehvorgang (Entdrillvorgang oder anderer Drehvorgang, zum Beispiel Sektordrehung) also beispielsweise erfüllt sein, wenn seit der letzten Schmierung bei einem solchen Drehvorgang eine festgelegte Zeitdauer vergangen ist. Die Schmierung kann dabei in bestimmten Zeitintervallen erfolgen. Sofern das festgelegte Zeitintervall abgelaufen ist, wird bei denn nächsten derartigen Drehvorgang des Maschinenhauses eine Schmiermittelversorgung eingeleitet. Für die unterschiedlichen Drehvorgänge des Maschinenhauses können also unterschiedliche Schmierbedingungen, beispielsweise Zeitintervalle, vorgegeben werden. Bei Entdrillvorgängen hat sich in der Praxis ein Zeitintervall zwischen dem Einleiten einer ersten Schmierung bei einem Entdrillvorgang und dem Einleiten der nächsten Schmierung bei einem Entdrillvorgang von etwa einem Monat als geeignet herausgestellt (z. B. 28 Tage). Im Fall einer Sektordrehung, beispielsweise einer Windrichtungsnachführung, kann das Zeitintervall zwischen zwei Schmiervorgängen bei einer solchen Drehung aufgrund des höheren Schmiermittelbedarfs dagegen weniger als einen Tag, beispielsweise etwa 14 Stunden, betragen. Bei der Berücksichtigung einer zurückgelegten Drehstrecke ist es insbesondere möglich, nur die bei dem jeweils betrachteten Drehvorgang zurückgelegte Drehstrecke zu berücksichtigen. Für die Festlegung der Schmierbedingungen und insbesondere der Schmierintervalle ist unter anderem die Berücksichtigung des Anlagenstandorts möglich.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Versorgung der Verzahnung der Azimutdrehverbindung mit Schmiermittel sowohl bei einem Drehvorgang des Maschinenhauses zum Entdrillen der zwischen dem Turm der Windenergieanlage und dem Maschinenhaus verlaufenden Leitungen als auch bei einem anderen Drehvorgang, beispielsweise einer Sektordrehung, eingeleitet wird. Sofern die jeweilige Schmierbedingung vorliegt und ein Drehvorgang festgestellt wird, kann gemäß dieser Ausgestaltung der Erfindung also sowohl bei einer Sektordrehung, beispielsweise einer Windrichtungsnachführung, als auch bei einem Entdrillvorgang des Maschinenhauses eine Schmierstoffversorgung der Drehverbindung eingeleitet werden. Während bei einer Windrichtungsnachführung jeweils nur ein begrenzter Sektor der Drehverbindung überstrichen und damit geschmiert wird, wird bei dem Entdrillvorgang die Drehverbindung über ihren gesamten Umfang überstrichen und somit geschmiert. Durch die Kombination einer Sektor- und Rundumschmierung der Verzahnung der Azimutdrehverbindung wird die Drehverbindung über den gesamten Umfang mit ausreichend Schmierstoff versorgt. Insbesondere wird durch die zusätzliche Schmierung auch bei einem Entdrillvorgang des Maschinenhauses sichergestellt, daß die Verzahnung der Azimutdrehverbindung über ihren gesamten Umfang ausreichend mit einer Grundschmierung versehen wird.

In besonders praxisgemäßer Weise kann die Versorgung der Verzahnung der Azimutdrehverbindung mit Schmiermittel über ein mit einem Antriebszahnrad der Azimutdrehverbindung und/oder mit einer Verzahnung der Azimutdrehverbindung kämmendes Schmierritzel erfolgen. Ein solches Schmierritzel steht mit seinen Zähnen in Eingriff mit dem Antriebszahnrad der Azimutdrehverbindung und/oder mit einem Zahnkranz der Azimutdrehverbindung. Über das Schmierritzel kann die Verzahnung der Azimutdrehverbindung bei einem Verdrehen des Maschinenhauses geschmiert werden. Dazu können das Schmierritzel und insbesondere seine Zähne beispielsweise aus einem Filzmaterial oder einem synthetischen oder natürlichen Schaumstoffmaterial bestehen. Dem Schmierritzel und über geeignete Leitungen den Schmierzähnen zugeführtes Schmiermittel wird dann aufgrund der Schwammwirkung in den Zähnen des Ritzels gespeichert. Es sind auch nichtporige Schmierritzel denkbar, beispielsweise aus einem Polyurethan-Werkstoff, die zur Speicherung von Schmiermittel zum Beispiel Riefen aufweisen. Bei einem Verdrehen der Drehverbindung wird das Schmiermittel aufgrund der Kämmung des Ritzels mit dem Zahnkranz der Drehverbindung an die Zähne des Antriebszahnrads bzw. des Zahnkranzes und damit an die Verzahnung der Drehverbindung übergeben. Eine besonders einfache Vorgehensweise ergibt sich, wenn zur Einleitung der Versorgung der Verzahnung der Azimutdrehverbindung mit Schmiermittel das Schmierritzel mit Schmiermittel versorgt wird. Dem Schmierritzel wird in diesem Fall also nur bei erfüllter Schmierbedingung und einem Drehvorgang des Maschinenhauses Schmiermittel zugeführt. Auf diese Weise wird eine übermäßige Schmierung desselben Bereichs der Verzahnung der Drehverbindung vermieden. Aufgrund einer Speicherwirkung des Schmierritzels findet selbstverständlich auch ohne Versorgung des Ritzels mit frischem Schmierstoff eine gewisse Restschmierung der Verzahnung der Drehverbindung bei einer Drehung des Maschinenhauses statt. In besonders praxisgemäßer Weise kann die Versorgung des Schmierritzels mit Schmiermittel durch eine durch die Steuereinrichtung der Windenergieanlage gesteuerte Schmiermittelpumpe erfolgen. Eine solche insbesondere automatische Schmierpumpe kann durch die Steuereinrichtung der Windenergieanlage abhängig von den Betriebsbedingungen geschaltet werden. Nur wenn die Pumpe zur Versorgung der Verzahnung der Drehverbindung mit Schmiermittel zugeschaltet wird, wird also frischer Schmierstoff zum Schmierritzel gefördert. Durch die Nutzung der Anlagensteuerung ist keine separate Steuereinrichtung erforderlich.

Durch die Steuereinrichtung kann die Dauer der Versorgung der Verzahnung der Azimutdrehverbindung mit Schmiermittel ebenfalls abhängig von den Betriebsbedingungen und insbesondere der Schmierbedingung festgelegt werden. So kann die Versorgung der Verzahnung der Drehverbindung mit Schmiermittel beispielsweise während der Drehung des Maschinenhauses aufrecht erhalten werden und nach Beendigung der Drehung wieder eingestellt werden. Gerade bei einen Entdrillvorgang wird das Maschinenhaus jedoch üblicherweise mehrfach vollständig um die Turmachse gedreht. Entsprechend kann von der Steuereinrichtung die Versorgung der Verzahnung der Drehverbindung mit Schmiermittel auch bereits wieder eingestellt werden, bevor die Drehung des Maschinenhauses abgeschlossen ist. So ist es beispielsweise bei einer Schmierung während eines Entdrillvorgangs möglich, daß die Versorgung mit Schmiermittel nur während der Dauer einer vollständigen Umdrehung des Maschinenhauses aufrecht erhalten wird. Selbstverständlich kann abhängig von dem Schmiermittelbedarf die Versorgung der Verzahnung der Drehverbindung mit Schmiermittel bei einem Entdrillvorgang auch für weniger als eine vollständige Umdrehung des Maschinenhauses oder für mehr als eine vollständige Umdrehung des Maschinenhauses aufrecht erhalten werden. Auch kann bei einer anderen Drehung die Schmiermittelversorgung vor Beendigung der Drehung beendet oder unterbrochen werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt schematisch ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird in einem ersten Verfahrensschritt geprüft, ob ein Drehvorgang des Maschinenhauses der Windenergieanlage vorliegt. Ist dies nicht der Fall, wird eine Schmiermittelversorgung der Verzahnung der Azimutdrehverbindung nicht eingeleitet. Sofern ein Drehvorgang vorliegt, wird in einem weiteren Verfahrensschritt geprüft, ob der Drehvorgang zum Entdrillen der zwischen dem Anlagenturm und dem Maschinenhaus verlaufenden Leitungen, insbesondere elektrischen Leitungen, dient. Mit diesem Verfahrensschritt wird also zwischen einem Entdrillvorgang und einem anderen Drehvorgang, beispielsweise einer Sektordrehung, wie einer Windrichtungsnachführung, unterschieden. Selbstverständlich könnte also an dieser Stelle auch überprüft werden, ob eine Sektordrehung vorliegt und anhand dieser Prüfung zwischen einer Sektordrehung und einem Entdrillvorgang unterschieden werden. Sofern die Prüfung ergibt, daß der Drehvorgang ein Entdrillvorgang ist, wird im nächsten Verfahrensschritt überprüft, ob eine Schmierbedingung vorliegt, die für einen Drehvorgang zum Entdrillen der Leitungen zuvor definiert wurde. In dem dargestellten Beispiel dient als Schmierbedingung ein definierter Zeitablauf seit der letzten bei einem Entdrillvorgang erfolgten Schmierung der Verzahnung der Azimutdrehverbindung. Sofern das Ergebnis dieser Überprüfung ist, daß das definierte Zeitintervall seit der letzten Schmierung bei einem Entdrillvorgang nicht abgelaufen ist, die Schmierbedingung für den Entdrillvorgang also nicht erfüllt ist, wird eine Schmiermittelversorgung der Verzahnung der Azimutdrehverbindung nicht eingeleitet. Sofern die Prüfung jedoch ergibt, daß das definierte Zeitintervall seit der letzten Schmierung abgelaufen ist, die Schmierbedingung für den Entdrillvorgang also erfüllt ist, wird durch die Steuereinrichtung der Windenergieanlage eine Versorgung der Verzahnung der Azimutdrehverbindung mit Schmiermittel eingeleitet.

Sofern bei der nach der Feststellung eines Drehvorgangs durchgeführten Überprüfung der Art des Drehvorgangs festgestellt wird, daß der Drehvorgang nicht zum Entdrillen der Leitungen dient, liegt stattdessen ein Sektordrehvorgang, beispielsweise zur Windrichtungsnachführung, vor. In diesem Fall wird anschließend geprüft, ob die vorgegebene Schmierbedingung für eine Sektordrehung (Sektorschmierung) erfüllt ist. In dem dargestellten Beispiel handelt es sich bei dieser Schmierbedingung wiederum um einen definierten Zeitablauf seit dem letzten Schmiervorgang bei einer Sektordrehung. In dem dargestellten Beispiel ist der vorgegebene Zeitablauf für den Entdrillvorgang länger als der vorgegebene Zeitablauf für die Sektorschmierung. Sofern die Prüfung ergibt, daß das definierte Zeitintervall seit der letzten Schmierung bei einer Sektordrehung abgelaufen ist, die Schmierbedingung für die Sektorschmierung also erfüllt ist, wird von der Steuereinrichtung der Windenergieanlage wiederum eine Schmiermittelversorgung der Verzahnung der Azimutdrehverbindung eingeleitet. Ergibt die Prüfung dagegen, daß das Zeitintervall noch nicht abgelaufen ist, die Schmierbedingung für eine Sektorschmierung also nicht vorliegt, wird keine Schmiermittelversorgung durch die Steuervorrichtung eingeleitet.

In dem dargestellten Beispiel werden für die jeweiligen Schmierbedingungen für die Sektorschmierung, beispielsweise Windrichtungsnachführung, und den Entdrillvorgang jeweils auch der Anlagenstandort und die sich daraus ergebenden Betriebsbedingungen berücksichtigt. In dem Beispiel erfolgt die Versorgung der Verzahnung der Azimutdrehverbindung mit Schmiermittel über ein mit der Verzahnung der Azimutdrehverbindung kämmendes Schmierritzel. Zur Einleitung der Schmiermittelversorgung wird von der Steuereinrichtung der Windenergieanlage eine automatische Schmiermittelpumpe angesteuert, die dann das Schmierritzel mit Schmiermittel versorgt. Über die Zähne des Schmierritzels wird dieses Schmiermittel dann bei der Drehung der Azimutdrehverbindung auf die Verzahnung der Azimutdrehverbindung übertragen. Im Falle der Schmierung bei einem Sektordrehvorgang, beispielsweise zur Windrichtungsnachführung, kann die Schmiermittelversorgung des Schmierritzels beispielsweise über die gesamte Dauer der Drehung des Maschinenhauses aufrecht erhalten werden. Im Falle der Schmierung beim Entdrillvorgang wird die Versorgung des Schmierritzels mit Schmiermittel durch die Steuereinrichtung dagegen nach einer vollständigen Umdrehung des Maschinenhauses wieder eingestellt.

Im folgenden werden Beispiele für mögliche Schmierintervalle angegeben. Die Sektorschmierung kann beispielsweise nach mehreren Stunden für Zeiträume von wenigen Minuten oder weniger als einer Minute erfolgen. Die Rundumschmierung bei einem Entdrillvorgang kann beispielsweise ungefähr monatlich für mehrere Minuten erfolgen. Dabei kann die Azimutverfahrgeschwindigkeit so angepaßt werden, daß die Verzahnung der Azimutdrehverbindung während der Schmierung über ihren vollen Umfang geschmiert wird.

Im einzelnen können zwei Pausenzeitzähler vorgesehen sein, die die Zeitintervalle für die Sektorschmierung einerseits und Rundumschmierung andererseits zählen. Die Pausenzeiten definieren dabei Anlagenbetriebszeiten zwischen zwei Schmierläufen. Die erste Pausenzeit für die Sektorschmierung bei einer Windrichtungsnachführung wird gezählt, wenn die Azimutverbindung nicht gesperrt ist. Sofern eine für die Schmiermittelversorgung eingesetzte Schmierpumpe bei einem Sektorschmiervorgang länger als die vorgegebene Schmierdauer in Betrieb war, wird der Pausenzeitzähler wieder auf Null gesetzt. Der Zähler beginnt dann das Zählen des Zeitintervalls von Neuem.

Es wird nicht bei jedem Entdrillvorgang geschmiert. Sofern bei einer Entdrillung geschmiert wird, wird nur für eine Gondelumdrehung geschmiert. Dies ist durch den zweiten Pausenzeitzähler realisiert. Insbesondere wird die zweite Pausenzeit zwischen zwei Schmierläufen bei einer Entdrillung ohne Bedingungen immer gezählt. Sofern die Schmiermittelversorgung bei einer Entdrillung länger als die für einen Entdrillvorgang vorgegebene Schmierzeit andauert oder wenn die Entdrillung beendet wird und eine vorgegebene Mindestzeit angedauert hat, wird die Schmierpumpe ausgeschaltet und der Pausenzeitzähler wieder auf Null gesetzt. Sofern eine Entdrillung, beispielsweise aufgrund von Fehlern des Azimutantriebs, nicht mindestens über die vorgegebene Mindestzeit angedauert hat, wird bei der nächsten Entdrillung die Schmiermittelversorgung bis zu einer vorgegebenen Zeit weitergeführt. Auf diese Weise wird vermieden, daß ein vollständiger Schmierlauf aufgrund von Azimutfehlern übersprungen wird.

Die zur Schmiermittelversorgung eingesetzte Schmierpumpe wird zum einen automatisch gestartet, wenn die Anlage verfährt und es sich nicht um einen Entdrillvorgang handelt, wenn die erste Pausenzeit einen definierten Wert überschritten hat, wenn die Bedingungen für das Zählen der Pausenzeit erfüllt sind und, wenn die Gondeltemperatur oberhalb eines definierten Werts liegt. Zum anderen wird die Schmiermittelpumpe automatisch gestartet, wenn die Anlage entdrillt wird, die Gondeltemperatur oberhalb eines definierten Werts liegt und die zweite Pausenzeit einen definierten Wert überschritten hat.

Der Start der Azimutschmierpumpe kann automatisch eine gegebenenfalls laufende Generator- oder Hauptlager-Schmierpumpe unterbrechen.

Die Schmierpumpe wird gestoppt, wenn die jeweils vorgegebene Einschaltzeit abgelaufen ist, oder wenn nach Einschalten nicht innerhalb einer vorgegebenen Reaktionszeit eine Rückmeldung erfolgt, also ein Fehler vorliegt, oder wenn der Schmierstoffbehälter nicht mehr ausreichend mit Schmierstoff gefüllt ist Das erfindungsgemäße Verfahren kann periodisch wiederholt durchgeführt werden. Insbesondere kann in regelmäßigen Abständen überprüft werden, ob ein Drehvorgang des Maschinenhauses vorliegt. Selbstverständlich ist es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auch möglich, beispielsweise das Vorliegen der Schmierbedingungen für die Sektorschmierung und/oder den Entdrillvorgang zuerst zu prüfen und anschließend zu prüfen, ob ein jeweiliger Drehvorgang vorliegt.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird jederzeit eine ausreichende und dabei nicht übermäßige Schmierung der Azimutdrehverbindung über ihren gesamten Umfang sichergestellt.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG

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Zitierte Nicht-Patentliteratur

  • - Erich Hau: Windkraftanlagen, 3. Auflage, Springer Verlag, Seite 309 ff [0001]
  • - „Zentralschmieranlagen in Windkraftanlagen", T. Biesler, Erneuerbare Energien 06/2002 [0003]