DE102007050323A1 - Azimuth bearing of a wind turbine - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Windkraftanlage, insbesondere zur Umwandlung von Windenergie in elektrische Energie, welche wenigstens einen Rotor mit wenigstens einem Rotorblatt, welches im Wesentlichen die umzuwandelnde Windenergie aufnimmmt, wenigstens einen Maschinenträger, mit dem der Rotor drehbar verbunden ist, einen Turm, auf dem der Maschinenträger windrichtungsabhängig um eine vertikale Achse des Turms drehbar gelagert ist, ein wenigstens ein Lagerpartnerpaar aufweisendes Lager, mittels dessen die Lagerung des Maschinenträgers auf dem Turm erfolgt, aufweist, wobei die Lagerpartner veränderlich beabstandbar sind und der durch ein Beabstanden entstehende Zwischenraum mit einem gasförmigen oder flüssigen Medium gefüllt ist.The invention relates to a wind power plant, in particular for the conversion of wind energy into electrical energy, comprising at least one rotor with at least one rotor blade, which essentially absorbs the wind energy to be converted, at least one machine carrier, with which the rotor is rotatably connected, a tower on which Machine support depending on the direction of rotation is rotatably mounted about a vertical axis of the tower, a bearing bearing pair at least bearing pair, by means of which the storage of the machine carrier takes place on the tower, wherein the bearing partners are variably spaced and the spacing formed by a spacing with a gaseous or liquid Medium is filled.

Description

Die Erfindung betrifft eine Windkraftanlage, insbesondere zur Umwandlung von Windenergie in elektrische Energie, welche wenigstens einen Rotor mit wenigstens einem Rotorblatt, welches im Wesentlichen die umzuwandelnde Windenergie aufnimmt, wenigstens einen Maschinenträger, mit dem der Rotor drehbar verbunden ist, einen Turm, auf dem der Maschinenträger windrichtungsabhängig um eine vertikale Achse des Turms drehbar gelagert ist, ein wenigstens ein Lagerpartnerpaar aufweisendes Lager, mittels dessen die Lagerung des Maschinenträgers auf dem Turm erfolgt, aufweist, wobei die Lagerpartner veränderlich beabstandbar sind und der durch ein Beabstanden entstehende Zwischenraum mit einem gasförmigen oder flüssigen Medium gefüllt ist.The The invention relates to a wind turbine, in particular for conversion wind energy into electrical energy, which at least one Rotor with at least one rotor blade, which substantially the converts wind energy, at least one machine carrier, with which the rotor is rotatably connected, a tower on which the Machine carrier depending on the wind direction by one vertical axis of the tower is rotatably mounted, at least one Lagerpartnerpaar bearing bearing, by means of which the storage of the machine carrier takes place on the tower, wherein the bearing partners are variably spaced and the by a spacing resulting gap with a gaseous or liquid medium is filled.

Die in der horizontalen Ebene drehbare Lagerung des Maschinenträgers einer Windkraftanlage (WKA), im Allgemeinen als Drehlager oder Azimutlager bezeichnet, dient der windrichtungsabhängigen Ausrichtung des Rotors. Da moderne Windkraftanlagen (WKAs) Rotoren mit einem Durchmesser von mehr als 100 m und Maschinenhäuser mit Durchmessern von über 12 m und Gewichten von über 200 Tonnen aufweisen können, wirken auf die Azimutlager erhebliche Lasten. Diese sind durch die zu lagernden Massen, als auch durch die auftretenden Windlasten, besonders bei hohen Windgeschwindigkeiten, bedingt.The in the horizontal plane rotatable mounting of the machine carrier a wind turbine (WKA), generally as a pivot bearing or azimuth bearing designated, serves the wind direction-dependent orientation of the rotor. Since modern wind turbines (WKAs) rotors with a Diameter of more than 100 m and nacelles with Diameters of over 12 m and weights of over May have 200 tons, acting on the azimuth bearing significant loads. These are due to the masses to be stored, as also by the occurring wind loads, especially at high wind speeds, conditionally.

Die Kombination dieser Lasten mit zum Teil geringsten Schwenkbewegungen des Maschinenträgers zum Zwecke der Windnachführung kann zu einem starken Verschleiß, Riffelbildung in den Lagerflächen und somit nach kurzer Zeit zum Ausfall des Azimutlagers führen.The Combination of these loads with in part the least pivoting movements of the machine carrier for the purpose of wind tracking can lead to heavy wear, ribbing in the Storage areas and thus after a short time to the failure of the azimuth bearing to lead.

In DE 4104137 wird ein mittenfreies Großwälzlager zum Zwecke der Lagerung, insbesondere für die Maschinenhauslagerung von Windkraftanlagen, mit einer zusätzlichen Bremseinrichtung offenbart. Die Bremseinrichtung hat die Aufgabe, das Großwälzlager durch die Normalkraft der Bremsanlage zu entlasten und somit den Ausfall des Lagers durch Riffelbildung zu verhindern.In DE 4104137 is a mid-free large roller bearing for the purpose of storage, especially for the nacelle storage of wind turbines, disclosed with an additional braking device. The braking device has the task of relieving the large rolling bearing by the normal force of the brake system and thus to prevent the failure of the bearing by corrugation.

In DE 19629168 wird eine weitere Ausführungsform der bremsunterstützten Azimutlagerung offenbart. Es wird eine hydraulisch arbeitende Bremse für ein als Wälzlager ausgeführtes Azimutlager einer WKA beschrieben, welche die notwendigen Feststellkräfte aufzubringen vermag, gleichzeitig aber ein leichtes Verschwenken des Maschinenhauses erlaubt.In DE 19629168 Another embodiment of the brake-assisted azimuth bearing is disclosed. A hydraulically operated brake is described for a rolling bearing designed as an azimuth bearing a WKA, which is able to muster the necessary locking forces, but at the same time allows easy pivoting of the machine house.

Ein anderer Ansatz zur Reduktion des Verschleißes wird in DE 19962978 offenbart. Da i. d. R. eine Windnachführung des Maschinenträgers nur bei deutlichen Änderungen der Windrichtung notwendig ist und gleichzeitig eine Dämpfung des Systems von allzu hektischen Nachführbewegungen angestrebt wird, wird in DE 19962978 die Ausführung des Azimutlagers als Gleitlager offenbart, welches ebendiese Eigenschaften aufweist.Another approach to reducing wear will be in DE 19962978 disclosed. As usually a wind tracking of the machine carrier is necessary only for significant changes in the wind direction and at the same time a damping of the system is sought by too hectic tracking movements, is in DE 19962978 discloses the execution of the azimuth bearing as a plain bearing, which has ebendiese properties.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Verschleiß der drehbaren Lagerung des Maschinenträgers einer Windkraftanlage zu reduzieren.Of the Invention is based on the object, the wear of rotatable mounting of the machine carrier of a wind turbine to reduce.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Windkraftanlage, die insbesondere der Umwandlung von Windenergie in elektrische Energie dient und wenigstens einen Rotor mit wenigstens einem Rotorblatt, welches im Wesentlichen die umzuwandelnde Windenergie aufnimmt, wenigstens einen Maschinenträger, mit dem der Rotor drehbar verbunden ist, wenigstens einen Turm, auf dem der Maschinenträger windrichtungsabhängig um eine vertikale Achse des Turms drehbar gelagert ist, und ein wenigstens ein Lagerpartnerpaar aufweisendes Lager, mittels dessen die Lagerung des Maschinenträgers auf dem Turm erfolgt umfasst, wobei die Lagerpartner veränderlich beabstandbar sind und der durch ein Beabstanden entstehende Zwischenraum mit einem gasförmigen oder flüssigen Medium gefüllt ist.The Task is solved by a wind turbine, in particular the conversion of wind energy into electrical energy serves and at least one rotor with at least one rotor blade, which essentially absorbs the wind energy to be converted, at least a machine carrier to which the rotor is rotatably connected is, at least one tower on which the machine carrier depending on the wind direction is rotatably supported about a vertical axis of the tower, and a at least one Lagerpartnerpaar bearing bearing, by means of which the storage of the machine carrier on the tower takes place comprising, wherein the bearing partners variably spaced are and the space formed by a spacing with filled with a gaseous or liquid medium is.

Sowohl im Vorgesagten, als auch in den folgenden Ausführungen sei durch den Begriff „wenigstens" sowohl das singuläre als auch multiple Vorhandensein eines Merkmals indiziert.Either in the predicted, as well as in the following remarks be by the term "at least" both the singular as well as multiple presence of a feature indexed.

Als Maschinenträger ist insbesondere die eigentliche Trägereinheit mit den hierauf montierten Maschinen, wie beispielsweise einem Getriebe oder einem Generator umfasst. Im Folgenden soll unter dem Begriff des Maschinenträgers auch ein die Trägereinheit umgebendes Gehäuse und entsprechende Verkleidungen bis hin zu den als Maschinenhaus oder Gondel bezeichneten Einheiten verstanden werden.When Machine carrier is in particular the actual carrier unit with the mounted thereon machines, such as a transmission or a generator. The following is meant by the term of the machine carrier also a the carrier unit surrounding housing and corresponding panels up to the units called the nacelle or nacelle be understood.

Die windrichtungsabhängige, um eine vertikale Achse des Turms drehbare Lagerung des Maschinenträgers kann insbesondere eine Lagerung des Maschinenträgers, bei der der Maschinenträger und somit der Rotor der WKA derart zum Wind ausgerichtet wird, um den Wirkungsgrad der WKA zu optimieren, umfassen.The Wind direction dependent, about a vertical axis of the tower rotatable mounting of the machine carrier can in particular a storage of the machine carrier, in which the machine carrier and Thus, the rotor of the wind turbine is aligned with the wind to the To optimize the efficiency of wind turbines include.

Als Lagerpartnerpaar können insbesondere diejenigen Lagerpartner des betrachteten Drehlagers umfasst sein, die bei dem Vorgang der Lagerung einer direkten Wechselwirkung unterliegen und deren Lagerflächen bevorzugt im Wesentlichen gegenüberliegend angeordnet sind.When Warehouse partners can in particular those bearing partners of the considered pivot bearing to be included in the process of Storage of a direct interaction subject and their storage areas are preferably arranged substantially opposite one another.

Die veränderliche Beabstandbarkeit der Lagerpartner kann in einer bevorzugten Ausprägung der erfindungsgemäßen WKA insbesondere auch eine Beabstandung von Null umfassen. In diesem Fall wird die eigentliche Funktion der Lagerung, der Drehbewegung einen möglichst geringen Widerstand entgegen zu setzen, außer Kraft gesetzt. Auf Grund der wirkenden Haftreibung zwischen den nicht beabstandeten Lagerpartnern kann eine Bremswirkung erzielt werden, wie sie analog durch eine übliche Bremseinrichtung erreicht werden kann. Hierdurch können die jeweiligen Lagerpartner in ihrer relativen Lage zueinander derart fixiert werden, dass sämtliche auf das Lager wirkende Belastungen, insbesondere durch das Gewicht des Maschinenträgers und den an der WKA angreifenden Wind, in die an das Lager angrenzenden Komponenten, insbesondere den Turm der WKA, abgeleitet werden. Da die einzelnen Lagerkomponenten, insbesondere die Lagerpartner, in diesem Zustand annähernd keiner Lageänderung zueinander unterliegen, wird der Verschleiß des Lagers minimiert.The changeable spacing of La In a preferred embodiment of the wind turbine according to the invention, gerpartner may in particular also include a spacing of zero. In this case, the actual function of the bearing, the rotational movement to counter the lowest possible resistance, overridden. Due to the effective static friction between the non-spaced bearing partners, a braking effect can be achieved, as can be achieved analogously by a conventional braking device. In this way, the respective bearing partners can be fixed in their relative position to one another such that all loads acting on the bearing, in particular by the weight of the machine carrier and the wind acting on the wind turbine, in the components adjacent to the bearing, in particular the tower of the WKA, be derived. Since the individual bearing components, in particular the bearing partners, are subject in this state almost no change in position to each other, the wear of the bearing is minimized.

Eine Lagerung der Lagerpartner kann auf verschiedene Arten durch eine Beabstandung der Lagerpartner voneinander und eine Befüllung des Zwischenraumes zwischen den Lagerpartnern erfolgen.A Storage of the storage partner can be done in several ways by one Spacing of the bearing partners from one another and a filling the gap between the warehouse partners.

Eine diesbezügliche Realisierung kann durch das Einbringen eines entsprechenden flüssigen oder gasförmigen Mediums zwischen den Lagerpartnern derart ausgebildet werden, dass die Lagerpartner durch das eingebrachte Medium voneinander beabstandet werden. Eine weitere Möglichkeit kann durch eine Beabstandung der Lagerpartner und dem anschließenden Einbringen eines entsprechenden Mediums in den entstandenen Zwischenraum realisiert werden.A this realization can by introducing a corresponding liquid or gaseous medium be formed between the bearing partners such that the bearing partners be spaced apart by the introduced medium. A Another possibility is by a spacing of the bearing partners and then introducing a corresponding medium be realized in the resulting gap.

Die Kombination der Beabstandung und der Befüllung des Zwischenraumes führt zu einer Reduktion der wirksamen Haftreibung zwischen den Lagerpartnern im Vergleich zum zuvor beschriebenen, nicht beabstandeten Zustand der Lagerpartner. In diesem beabstandeten Zustand der Lagerpartner des Drehlagers kann der Maschinenträger mit nur geringem Kraftaufwand, bevorzugt durch ein Leitwerk oder einen Stellantrieb, in der horizontalen Ebene ausgerichtet werden.The Combining the spacing and filling of the interspace leads to a reduction of effective stiction between the bearing partners compared to the previously described, non-spaced Condition of the warehouse partners. In this spaced state of the bearing partner of the pivot bearing can the machine carrier with little effort, preferably by a tail unit or an actuator, in the horizontal Level to be aligned.

In einer bevorzugten Ausprägung der erfindungsgemäßen WKA kann die Beabstandung der Lagerpartner im Wesentlichen in Richtung der axial wirkenden Gravitationskräfte erfolgen. In dieser Ausprägungsform wird der Maschinenträger relativ zum Turm um das Maß der Beabstandung angehoben, um die wirkenden Gravitationskräfte und die damit einhergehenden Haftreibungskräfte zwischen den zuvor mit Abstand 0 ausgeprägten Lagerpartnern zu überwinden. Das Einbringen des gasförmigen oder flüssigen Mediums in den entstehenden Zwischenraum zwischen den Lagerpartnern führt dazu, dass der Maschinenträger auf einem Gas- bzw. Flüssigkeitspolster schwebt und sich reibungsarm in der horizontalen Ebene ausrichten lässt.In a preferred expression of the invention WKA can essentially offset the spacing of the bearing partners the axially acting gravitational forces take place. In this Form of expression is the machine frame relative to the tower raised by the amount of spacing to the acting gravitational forces and the associated Frictional forces between the previously marked by a distance of 0 Overcome warehouse partners. The introduction of the gaseous or liquid medium in the resulting space between the warehouse partners causes the machine carrier floating on a gas or liquid cushion and up low friction in the horizontal plane.

In einer weiteren bevorzugten Ausprägung der erfindungsgemäßen WKA kann die Beabstandung der Lagerpartner mit einer wesentlichen Ausprägung in Richtung der radial wirkenden Biegekräfte erfolgen. Durch die Befüllung des entstandenen Zwischenraumes zwischen den Lagerpartnern kann im Wesentlichen eine Zentrierung des den Maschinenträger tragenden Lagerpartners relativ zu dem auf der Turmseite des Drehlagers befindlichen Lagerpartners erfolgen.In a further preferred embodiment of the invention WKA can provide the spacing of the bearing partners with a substantial Expression in the direction of the radially acting bending forces. By filling the resulting gap between The storage partners can essentially a centering of the Machine carrier bearing bearing partner relative to the take place on the tower side of the pivot bearing bearing partner.

In einer weiteren bevorzugten Ausprägung der erfindungsgemäßen WKA können der Maschinenträger und der den Maschinenträger tragende Lagerpartner drehfest miteinander verbunden sein. Somit kann sich eine relative Ausrichtung und/oder Zentrierung der Lagerpartner zueinander direkt in eine Ausrichtung und/oder Zentrierung des Maschinenträgers relativ zu dem das Drehlager tragenden Turm der WKA auswirken.In a further preferred embodiment of the invention WKA can be the machine carrier and the machine carrier bearing bearing partners rotatably connected to each other. Consequently may be a relative orientation and / or centering of the bearing partner directly to one another in alignment and / or centering of the machine carrier relative to the bearing of the rotary bearing tower of the WKA.

In einer besonders bevorzugten Ausprägung der erfindungsgemäßen WKA kann der Maschinenträger derart ausgestaltet sein, dass der Maschinenträger oder ein Teil des Maschinenträgers als wenigstens ein zu den auf der Turmseite befindlichen Lagerpartnern korrespondierender Lagerpartner ausgebildet ist.In a particularly preferred embodiment of the invention WKA, the machine frame can be designed in such a way that the machine carrier or a part of the machine carrier as at least one of the warehouse partners located on the tower side corresponding bearing partner is formed.

In einer weiteren bevorzugten Ausprägungsvariante kann die erfindungsgemäße WKA wenigstens eine Stelleinrichtung zur horizontalen Ausrichtung des Maschinenträgers umfassen. Hierbei kann die erfindungsgemäße WKA in einer besonders bevorzugten Ausprägungsform wenigstens ein Leitwerk aufweisen, durch welches der Maschinenträger windrichtungsabhängig durch den an der WKA und insbesondere am Leitwerk angreifenden Wind ausgerichtet wird. In einer anderen, besonderen Ausprägung kann die windrichtungsabhängige Ausrichtung des Maschinenträgers durch wenigstens einen Stellantrieb erfolgen. Dieser kann in einer besonders bevorzugten Ausprägung durch einen Windrichtungssensor direkt oder indirekt gesteuert werden.In Another preferred variant of the variant can WKA according to the invention at least one adjusting device for horizontal alignment of the machine carrier include. Here, the WKA invention in a particularly preferred embodiment at least have a tail, through which the machine carrier depending on the wind direction through the wind at the WKA and in particular at the tail is aligned. In another, special expression can the wind direction-dependent alignment of the machine carrier done by at least one actuator. This one can be in one particularly preferred embodiment by a wind direction sensor be controlled directly or indirectly.

Eine weitere bevorzugte Realisierungsform der erfindungsgemäßen WKA kann eine Bremseinrichtung zur Fixierung des Maschinenträgers in seiner horizontalen Ausrichtung aufweisen, wobei eine diesbezüglich besonders bevorzugte Ausprägungsform dahingehend realisiert wird, dass die Stelleinrichtung und die Bremseinrichtung eine Einheit bilden. Diese Kombination kann sich insbesondere dann als vorteilhaft erweisen, wenn die Einheit aus wenigstens einem Stellantrieb besteht, der durch eine entsprechende Ansteuerung entweder die windrichtungsabhängige, horizontale Ausrichtung des Maschinenträgers vornimmt oder die horizontale Drehbewegung des Maschinenträgers blockiert.A further preferred embodiment of the inventive WKA may have a braking device for fixing the machine carrier in its horizontal orientation, wherein a particularly preferred form of expression in this respect is realized in that the adjusting device and the braking device form a unit. This combination can prove to be particularly advantageous if the unit made consists of at least one actuator which makes either the wind direction-dependent, horizontal orientation of the machine carrier by a corresponding control or blocks the horizontal rotation of the machine frame.

In einer weiteren bevorzugten Ausprägung der erfindungsgemäßen WKA kann die Beabstandung des Lagers nur temporär erfolgen. Da eine Lagerung nur zu den Zeitpunkten einer Änderung der windrichtungsabhängigen, horizontalen Ausrichtung des Maschinenträgers notwendig sein kann, kann in einer besonders bevorzugten Ausprägung der erfindungsgemäßen WKA die Beabstandung der Lagerpartner nur zu diesen Zeitpunkten erfolgen.In a further preferred embodiment of the invention WKA, the spacing of the bearing can only be done temporarily. Because a storage only at the time of a change the wind direction-dependent, horizontal alignment of the machine carrier may be necessary may, in a particularly preferred form the WKA invention, the spacing of the Storage partners only take place at these times.

Im Falle einer Lagerung und/oder einer Zentrierung des Maschinenträgers durch eine Beabstandung der Lagerpartner können auf das Drehlager beabstandungsverändernde, dynamische Kräfte, insbesondere durch sich ändernde Windlasten, wirken. In einer bevorzugten Ausprägung der Erfindung kann daher die Beabstandung und/oder die Befüllung des Zwischenraumes zwischen den Lagerpartnern mittels einer dynamischen Regelung erfolgen. Diese kann die Beabstandung und die Befüllung derart regeln, dass die Eigenschaften der Lagerung unabhängig von den dynamisch wirkenden Kräften erhalten bleiben. In einer besonders bevorzugten Ausprägung kann diese Regelung anhand von Sensorwerten erfolgen, wobei sich die Einbeziehung der gemessenen Abstände und Abstandsänderungen der Lagerpartner zueinander in Kombination mit Messwerten bezüglich der Windstärke und Windrichtung als besonders vorteilhaft erweisen können.in the Case of storage and / or centering of the machine carrier by a spacing of the bearing partners can on the Pivot bearing space-changing, dynamic forces, especially by changing wind loads, act. In a preferred embodiment of the invention may therefore be the spacing and / or the filling of the gap between the Warehousing partners by means of a dynamic control. This can regulate the spacing and the filling so that the characteristics of storage independent of the dynamic to remain effective. In a special preferred embodiment, this scheme based on sensor values taking the inclusion of the measured distances and distance changes of the bearing partners to each other in combination with measured values in terms of wind strength and wind direction can prove to be particularly advantageous.

In einer bevorzugten Ausprägung der erfindungsgemäßen WKA können die Beabstandung der Lagerpartner und die Befüllung des durch die Beabstandung entstehenden Zwischenraumes als zusammenhängender Vorgang ausgeprägt sein. Eine diesbezüglich besonders bevorzugte Realisierungsform kann hydraulisch arbeiten und beinhaltet die Befüllung des Zwischenraumes mit einem flüssigen Trägermedium. Die Beabstandung der Lagerpartner kann dabei in Abhängigkeit vom Fülldruck des Trägermediums erfolgen und wird in dieser Ausprägung durch einen erhöhten Druck vergrößert oder durch einen verringerten Druck reduziert. In einer diesbezüglich ebenfalls besonders bevorzugten Ausprägungsvariante kann die Beabstandung der Lagerpartner ähnlich der zuvor beschriebenen Realisierung erfolgen, wobei die Beabstandung nicht mittels eines flüssigen, sondern mittels eines gasförmigen Mediums pneumatisch erfolgt. Das Einbringen des Mediums kann sowohl im hydraulischen als auch im pneumatischen Fall durch entsprechende Vorrichtungen vollzogen werden, die in einer bevorzugten Ausprägung der Erfindung in wenigstens einen der Lagerpartner integriert sein können. Die Begrifflichkeit des Einbringens umfasst dabei sowohl das Einbringen, als auch das Verteilen oder Entfernen des Trägermediums. In einer besonders bevorzugten Variante können diese Vorrichtungen als Düsen ausgeführt sein, mittels derer das Medium in den Zwischenraum eingebracht werden kann. In einer weiteren, ebenfalls besonders bevorzugten Ausführungsart können die Vorrichtungen zum Einbringen des Mediums aus porösem, für das Trägermedium durchlässigem Material realisiert sein. In beiden Ausführungsformen kann des Einbringen des Mediums mittels entsprechender Pumpvorrichtungen erfolgen, die das Medium aus einem bzw. in ein entsprechendes Reservoir transportieren.In a preferred expression of the invention WKA can be the spacing of the bearing partners and the filling of the gap created by the spacing as coherent Process be pronounced. One in particular preferred embodiment can work hydraulically and includes the filling of the intermediate space with a liquid Carrier medium. The spacing of the bearing partners can thereby depending on the filling pressure of the carrier medium take place and will be increased in this form by an increased Pressure increased or decreased by a Reduced pressure. In a related also special preferred variant variant, the spacing of the Stock partner similar to the implementation described above be done, wherein the spacing is not by means of a liquid, but pneumatically by means of a gaseous medium. The introduction of the medium can be both hydraulic and performed in the pneumatic case by appropriate devices which are in a preferred embodiment of the invention can be integrated in at least one of the bearing partners. The concept of introduction includes both the introduction, as well as distributing or removing the carrier medium. In a particularly preferred variant, these devices be designed as nozzles, by means of which the medium can be introduced into the space. In another, also particularly preferred embodiment the devices for introducing the medium from porous, for the carrier medium permeable material be realized. In both embodiments, the introduction the medium by means of appropriate pumping devices, the transport the medium from or into a corresponding reservoir.

Eine ebenfalls bevorzugte Form der Beabstandung der Lagerpartner kann unabhängig von der Befüllung des Zwischenraumes sein und kann durch die Ausnutzung magnetischer Wechselwirkungen erfolgen. In einer besonders bevorzugten Ausprägung kann eine magnetische Beabstandung durch die magnetischen Wechselwirkungen zwischen wenigstens zwei, jeweils in einem der wenigstens zwei Lagerpartner angeordneten Magneten erfolgen, wobei der Begriff des Magneten alle bekannten Magnetformen, insbesondere Permanentmagnete und Elektromagnete umfasst. Eine entsprechende Beabstandung kann derart realisiert sein, dass sich die in den Lagerpartnern befindlichen Magneten direkt gegenüberliegen. Diese können dann derart beschaltet werden, dass sich an den zueinander gewandten Grenzflächen magnetisch gleiche Pole ausprägen, wobei die hieraus resultierenden magnetischen Abstoßungskräfte zu einer Beabstandung der Lagerpartner führen.A also preferred form of spacing of the bearing partner can regardless of the filling of the gap and can be by exploiting magnetic interactions respectively. In a particularly preferred embodiment can a magnetic spacing by the magnetic interactions between at least two, in each case in one of the at least two bearing partners arranged magnet, wherein the term of the magnet all known magnetic forms, in particular permanent magnets and electromagnets includes. A corresponding spacing can be realized in this way be that the magnets located in the bearing partners directly are opposite. These can then be connected in this way be that at the facing interfaces pronounced magnetically same poles, the resulting magnetic repulsion forces to a spacing lead the storage partner.

In einer diesbezüglich besonders bevorzugten Realisierungsform können die magnetischen Wechselwirkungen zur windrichtungsabhängigen, horizontalen Ausrichtung des Maschinenträgers und/oder zur Fixierung des Maschinenträgers in seiner horizontalen Ausrichtung verwendet werden.In a particularly preferred embodiment in this regard can the magnetic interactions to the wind direction-dependent, horizontal Orientation of the machine carrier and / or for fixation of the machine carrier in its horizontal orientation be used.

Im Weiteren werden zwei Ausführungsbeispiele anhand der Figuren erläutert. Dabei zeigtin the Further, two embodiments with reference to the figures explained. It shows

1: den Schnitt durch eine Windkraftanlage 1 : the cut through a wind turbine

2: den Schnitt durch das pneumatische Azimutlager einer Windkraftanlage 2 : the section through the pneumatic azimuth bearing of a wind turbine

3: die Draufsicht auf ein pneumatisches Azimutlager mit kombinierter Stell- und Feststelleinrichtung 3 : The top view of a pneumatic azimuth bearing combined with setting and locking device

4: den Schnitt durch das magnetische Azimutlager einer Windkraftanlage 4 : the section through the magnetic azimuth bearing of a wind turbine

Eine erfindungsgemäße Windkraftanlage ist in 1 schematisch dargestellt und besteht in der Regel aus den Hauptkomponenten Rotor (101), Maschinenträger (103) und Turm (105), wobei der Maschinenträger (103) und der Turm (105) durch ein Azimutlager (107) verbunden sind. Ziel des Azimutlagers (107) ist, die in der horizontalen Ebene drehbare Lagerung des Maschinenträgers um eine vertikale Achse des Turmes (105) zu realisieren, um eine windrichtungsabhängige Ausrichtung des Rotors (101) zu ermöglichen.A wind turbine according to the invention is in 1 shown schematically and consists in the Rule from the main components rotor ( 101 ), Machine carrier ( 103 ) and tower ( 105 ), wherein the machine carrier ( 103 ) and the tower ( 105 ) by an azimuth bearing ( 107 ) are connected. Target of the azimuth bearing ( 107 ) is, in the horizontal plane rotatable mounting of the machine frame about a vertical axis of the tower ( 105 ) to realize a wind direction-dependent alignment of the rotor ( 101 ).

Ein erstes Ausführungsbeispiel des Azimutlagers einer erfindungsgemäßen WKA ist in 2 wiedergegeben, wobei die Darstellung anhand einer entsprechenden Querschnittzeichnung einens vertikalen Schnitts durch das Lager erfolgt. In diesem Beispiel erfolgt die Lagerung des Maschinenträgers (103/203) in Richtung der axial wirkenden Gravitationskräfte pneumatisch durch gegenüberliegende Lagerpartner (211, 213). Hierbei sind die auf der Seite des Maschinenträgers (203) befestigten Lagerpartner (211) als einfache Vollmaterialblöcke ausgeführt, von denen nur die in der Schnittebene befindlichen Lagerpartner dargestellt sind. Während des Vorganges der Lagerung werden diese Lagerpartner (211) und somit auch der Maschinenträger (103/203) und der Rotor (101) durch Druckluft, die aus den porösen Lagerflächen (215) der Lagerpartner (213) auf der Turmseite entweicht, angehoben. Wiederrum sind nur die in der Schnittebene befindlichen Lagerpartner (213) abgebildet. Somit schwebt der Maschinenträger auf einem Luftpolster (219), welches die Haftreibung zwischen den Lagerpartnern (211, 213) derart minimiert, dass eine windrichtungsabhängige Ausrichtung des Maschinenträgers (103/203) realisiert ist. Die Menge bzw. der Druck der Druckluft, welche aus den einzelnen Lagerpartnern (213) bzw. aus den darin befindlichen porösen Lagerflächen (215) entweicht, wird über eine entsprechende dynamische Regeleinrichtung (221) in Abhängigkeit von den momentan auf das Maschinenhaus (103/203) und den Rotor (101) wirkenden Kräften angepasst, so dass die Lagereigenschaften während des Vorganges der Lagerung konstant bleiben. Die entsprechenden Stellgrößen werden unter Heranziehung der gemessenen, relativen Lageänderungen der Lagerpartner zueinander unter Einbeziehung der gemessenen Windrichtung und Stärke bestimmt. Die Regeleinrichtung an sich ist als FPGA-basiertes Steuergerät ausgeführt. Sobald die Ausrichtung des Maschinenträgers (103/203) abgeschlossen ist, wird der Druckluftdurchsatz durch die Regeleinheit (221) derart reduziert, dass sich der Maschinenträger absenkt und die Lagerpartner (211) auf den Lagerpartnern (213) bzw. auf den Luftaustrittsflächen (215) aufliegen. Durch die durch das Aufliegen wirkende Haftreibung zwischen den Lagerpartnern (211, 213) ist der Maschinenträger (103/203) in Bezug auf den Turm (107) fixiert.A first embodiment of the azimuth bearing of a WKA according to the invention is in 2 reproduced, wherein the representation is based on a corresponding cross-sectional drawing of a vertical section through the bearing. In this example, the storage of the machine carrier ( 103 / 203 ) in the direction of the axially acting gravitational forces pneumatically by opposing bearing partners ( 211 . 213 ). Here are the on the side of the machine carrier ( 203 ) bearing partner ( 211 ) executed as simple solid blocks, of which only the bearing partners located in the cutting plane are shown. During the storage process these storage partners ( 211 ) and thus also the machine carrier ( 103 / 203 ) and the rotor ( 101 ) by compressed air coming from the porous bearing surfaces ( 215 ) of the warehouse partners ( 213 ) escapes on the tower side, raised. Again, only the bearing partners in the cutting plane ( 213 ). Thus, the machine carrier hovers on an air cushion ( 219 ), which the stiction between the bearing partners ( 211 . 213 ) is minimized such that a wind direction-dependent alignment of the machine carrier ( 103 / 203 ) is realized. The quantity or the pressure of the compressed air, which from the individual storage partners ( 213 ) or from the porous bearing surfaces ( 215 ) is discharged, via a corresponding dynamic control device ( 221 ) depending on the momentarily on the nacelle ( 103 / 203 ) and the rotor ( 101 ) acting forces, so that the storage properties remain constant during the process of storage. The corresponding manipulated variables are determined by taking into account the measured, relative changes in position of the bearing partners with respect to one another, taking into account the measured wind direction and strength. The control device itself is designed as an FPGA-based control unit. Once the orientation of the machine carrier ( 103 / 203 ), the compressed air flow rate through the control unit ( 221 ) such that the machine carrier lowers and the bearing partners ( 211 ) on the warehouse partners ( 213 ) or on the air outlet surfaces ( 215 ) rest. Due to the friction between the bearing partners ( 211 . 213 ) is the machine carrier ( 103 / 203 ) in relation to the tower ( 107 ) fixed.

Eine Zentrierung bzw. Ausrichtung des Maschinenträgers (103/203) bezüglich der Drehachse erfolgt ebenfalls pneumatisch. Die parallel zur horizontalen Ebene angebrachten Luftdüsen (217) werden während der Lagerung durch die Regeleinheit (221) derart angesteuert, dass äußere Einflüsse, wie beispielsweise die dynamisch auf den Maschinenträger (103/203) wirkenden Windkräfte, ausgeglichen werden.Centering or alignment of the machine carrier ( 103 / 203 ) with respect to the axis of rotation also takes place pneumatically. The parallel to the horizontal plane attached air nozzles ( 217 ) are stored during storage by the control unit ( 221 ) are controlled such that external influences, such as the dynamic on the machine frame ( 103 / 203 ) acting wind forces, be balanced.

Eine Draufsicht der Implementierung der kombinierten windrichtungsabhängigen Ausrichtung und Fixierung des Maschinenträgers (103/203) ist in 3 dargestellt. Der Maschinenträger (103/203) weist auf der Unterseite einen Ring (301) mit einer Innenverzahnung auf, in welchen ein Ritzel (303) eingreift, welches durch einen im Turm befestigten Stellmotor (nicht dargestellt) angetrieben wird. Soll die Ausrichtung des Maschinenträgers (103/203) verändert werden, so erfolgt eine Lagerung des Maschinenträgers in der zuvor beschriebenen Weise. Der derart drehbare Maschinenträger (103/203) wird dann durch den Antrieb des mit dem innenverzahnten Ring (301) des Maschinenträgers (103/203) kämmenden Ritzels (303) ausgerichtet. Ist der Ausrichtungsvorgang abgeschlossen, wird die Lagerung des Maschinenträgers (103/203) beendet und der Stellmotor derart angesteuert, dass das zugehörige Ritzel (303) in seiner vorherrschenden Position blockiert wird und den Maschinenträger (103/203) über den Eingriff in den verzahnten Ring (301) fixiert.A top view of the implementation of the combined wind direction-dependent alignment and fixation of the machine carrier ( 103 / 203 ) is in 3 shown. The machine carrier ( 103 / 203 ) has a ring on the underside ( 301 ) with an internal toothing, in which a pinion ( 303 ), which is driven by a servomotor (not shown) mounted in the tower. If the orientation of the machine carrier ( 103 / 203 ), so storage of the machine carrier takes place in the manner described above. The thus rotatable machine carrier ( 103 / 203 ) is then by driving the with the internal toothed ring ( 301 ) of the machine carrier ( 103 / 203 ) meshing pinion ( 303 ). When the alignment process is completed, the bearing of the machine carrier ( 103 / 203 ) and the servomotor is controlled such that the associated pinion ( 303 ) is blocked in its prevailing position and the machine carrier ( 103 / 203 ) about the engagement in the toothed ring ( 301 ) fixed.

Ein zweites Ausführungsbeispiel ist in 4 dargestellt.A second embodiment is in 4 shown.

Bei dieser Realisierung erfolgt die Beabstandung durch magnetische Wechselwirkungen zwischen den Lagerpartnern (411) auf der Seite des Maschinenträgers (403) und den zugehörigen Lagerpartnern (413, 415) auf der Turmseite. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind die maschinenträgerseitigen Lagerpartner (411) als Permanentmagente ausgeführt, welche, zu den Zeitpunkten einer Lagerung, mit den als Elektromagneten ausgeführten Lagerpartnern (413, 415) Wechselwirken.In this implementation, the spacing is achieved by magnetic interactions between the storage partners ( 411 ) on the side of the machine carrier ( 403 ) and the associated warehouse partners ( 413 . 415 ) on the tower side. In the exemplary embodiment shown, the machine carrier-side bearing partners ( 411 ) designed as a permanent Magente, which, at the time of storage, with the designed as electromagnet bearing partners ( 413 . 415 ) Interact.

Zum Zwecke der Lagerung des Maschinenträgers (403) im Wesentlichen in Richtung der axial wirkenden Gravitationskräfte werden die Elektromagneten (415) derart elektrisch durch die Regeleinheit (421) angesteuert, dass sich an deren den korrespondierenden Lagerpartnern zugewandten Grenzflächen magnetische Pole ausprägen, die den Polen der Permanentmagnete in den maschinenträgerseitigen Lagerpartnern (411) entsprechen. Durch die derart generierten, magnetischen Abstoßungskräfte zwischen den Lagerpartnern (411) und (415) wird der Maschinenträger (403) in Richtung der axial wirkenden Gravitationskräfte relativ zum Turm der WKA beabstandet. Durch die Beabstandung reduziert sich die wirkende Haftreibung zwischen den Lagerpartnern (411, 415) erheblich, so dass der Maschinenträger (403) horizontal drehbar und windrichtungsabhängig ausrichtbar ist.For the purpose of storing the machine carrier ( 403 ) substantially in the direction of the axially acting gravitational forces, the electromagnets ( 415 ) so electrically by the control unit ( 421 ) that at their boundary bearing surfaces facing the corresponding bearing partners form magnetic poles, the poles of the permanent magnets in the machine carrier side bearing partners ( 411 ) correspond. By the thus generated, magnetic repulsive forces between the bearing partners ( 411 ) and ( 415 ) the machine carrier ( 403 ) in the direction of the axially acting gravitational forces relative to the tower of the WKA spaced. The spacing reduces the effective static friction between the bearing part ners ( 411 . 415 ) considerably, so that the machine carrier ( 403 ) is horizontally rotatable and wind direction dependent aligned.

Die Ausrichtung des Maschinenträgers (403) erfolgt in dieser Ausführungsform nicht durch einen Stellantrieb, sondern durch die aus der entsprechenden Ansteuerung der Lagerpartner (413, 415) durch die Regeleinheit (421) resultierenden magnetischen Wechselwirkungen. Um beispielsweise eine Rechtsdrehung des Maschinenträgers (403) zu realisieren, werden die durch die Ansteuerung entstehenden Magnetfelder derart ausgeprägt, dass die Lagerpartner (413) eine Anziehungskraft auf die jeweils rechts benachbarten Lagerpartner (411) ausüben. Begründet durch die drehbare Lagerung des Maschinenträgers (403), resultieren die wirkenden magnetischen Anziehungskräfte in einer rechtsgerichteten Drehbewegung des Maschinenträgers (403). Die Drehbewegung endet, sobald der Abstand zwischen den sich primär anziehenden Polen minimiert ist und sich die primär wechselwirkenden Lagerpartner gegenüberliegen.The orientation of the machine carrier ( 403 ) takes place in this embodiment not by an actuator, but by the from the corresponding control of the bearing partner ( 413 . 415 ) by the control unit ( 421 ) resulting magnetic interactions. For example, a clockwise rotation of the machine carrier ( 403 ), the magnetic fields generated by the control are so pronounced that the bearing partners ( 413 ) an attraction on each of the right-hand side bearing partners ( 411 ) exercise. Based on the rotatable mounting of the machine carrier ( 403 ), the acting magnetic attraction forces result in a right-handed rotational movement of the machine carrier ( 403 ). The rotational movement ends as soon as the distance between the primary attracting poles is minimized and the primary interacting bearing partners are opposite.

Um den Maschinenträger bezüglich einer vertikalen Achse des Turms in der horizontalen Ebene auszurichten, erfolgt eine dynamische Ansteuerung der ebenfalls als Elektromagnete ausgeprägten Lagerpartner (413) durch die Regeleinheit (421). Durch die resultierenden Wechselwirkungen zwischen den Lagerpartnern (411) und (413) wird der Maschinenträger (403) bezüglich einer vertikalen Achse des Turms ausgerichtet. Da die Ansteuerung der Lagerpartner (413) dynamisch erfolgt, können auftretende Abweichungen durch temporär auf den Maschinenträger wirkende Windkräfte ausgeregelt werden.In order to align the machine carrier with respect to a vertical axis of the tower in the horizontal plane, there is a dynamic control of the also expressed as electromagnets bearing partner ( 413 ) by the control unit ( 421 ). Due to the resulting interactions between the warehouse partners ( 411 ) and ( 413 ) the machine carrier ( 403 ) are aligned with respect to a vertical axis of the tower. Since the control of the warehouse partners ( 413 ) occurs dynamically, occurring deviations can be compensated by temporarily acting on the machine frame wind forces.

Sobald der Vorgang der Maschinenträgerausrichtung abgeschlossen ist, werden die Elektromagneten (415) basierend auf den sensorisch ermittelten Abständen zwischen den Lagerpartnern (411) und (415) dahingehend durch die Regeleinheit (421) angesteuert, dass sich das ausgeprägte, die Beabstandung verursachende Magnetfeld derart reduziert, dass sich die Beabstandung der Lagerpartner (411) und (415) gleichmäßig verringert. Die Reduktion des sich ausprägenden Feldes durch die Regeleinheit wird so lange fortgesetzt, bis die Beabstandung der Lagerpartner (411) und (415) aufgehoben ist. Sobald dieser Zustand erreicht ist, erfolgt eine Ansteuerung der Lagerpartner (415) dahingehend, dass sich an der den Turmlagerpartnern (411) zugewandten Grenzfläche ein zum Lagerpartner (411) komplementärer magnetischer Pol ausbildet. Durch die auftretenden magnetischen Wechselwirkungen ziehen sich die korrespondierenden Lagerpartner gegenseitig an und sorgen dergestalt für eine Fixierung des Maschinenträgers (403) relativ zum Turm der WKA.Once the machine frame alignment process is complete, the electromagnets ( 415 ) based on the sensory distances between the warehouse partners ( 411 ) and ( 415 ) by the control unit ( 421 ) that the pronounced, the spacing causing magnetic field is reduced so that the spacing of the bearing partners ( 411 ) and ( 415 ) reduced evenly. The reduction of the ausprägenden field by the control unit is continued until the spacing of the bearing partners ( 411 ) and ( 415 ) is canceled. As soon as this condition is reached, the warehouse partners are activated ( 415 ) to the extent that at the Turlagagerpartnern ( 411 ) facing the bearing partner ( 411 ) forms complementary magnetic pole. Due to the occurring magnetic interactions, the corresponding bearing partners attract each other and provide such a fixation of the machine carrier ( 403 ) relative to the tower of the WKA.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 4104137 [0004] - DE 4104137 [0004]
  • - DE 19629168 [0005] - DE 19629168 [0005]
  • - DE 19962978 [0006, 0006] - DE 19962978 [0006, 0006]

Claims (21)

Windkraftanlage, insbesondere zur Umwandlung von Windenergie in elektrische Energie, aufweisend – wenigstens einen Rotor mit wenigstens einem Rotorblatt, welches im Wesentlichen die umzuwandelnde Windenergie aufnimmt; – wenigstens einen Maschinenträger, mit dem der Rotor drehbar verbunden ist; – wenigstens einen Turm, auf dem der Maschinenträger windrichtungsabhängig um eine vertikale Achse des Turms drehbar gelagert ist, – ein wenigstens ein Lagerpartnerpaar aufweisendes Lager, mittels dessen die Lagerung des Maschinenträgers auf dem Turm erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerpartner veränderlich beabstandbar sind und der durch ein Beabstanden entstehende Zwischenraum mit einem gasförmigen oder flüssigen Medium gefüllt ist.Wind turbine, in particular for the conversion of wind energy into electrical energy, comprising - at least one rotor with at least one rotor blade, which substantially absorbs the wind energy to be converted; - At least one machine frame, with which the rotor is rotatably connected; - At least one tower on which the machine support is dependent on the wind direction rotatably mounted about a vertical axis of the tower, - at least one Lagerpartnerpaar exhibiting bearing, by means of which the bearing of the machine carrier takes place on the tower, characterized in that the bearing partners are variably spaced and the is filled by a spacing resulting gap with a gaseous or liquid medium. Windkraftanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beabstandung im Wesentlichen in Richtung der axial wirkenden Gravitationskräfte zum Zwecke der Lagerung des Maschinenträgers ausgeprägt ist.Wind turbine according to claim 1, characterized in that that the spacing is substantially in the direction of the axially acting Gravitational forces for the purpose of supporting the machine carrier is pronounced. Windkraftanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Beabstandung eine wesentliche Ausprägung in Richtung der radial wirkenden Biegekräfte zur Zentrierung des Maschinenträgers aufweist.Wind turbine according to claim 1 or 2, characterized that the spacing is a significant expression in the direction the radially acting bending forces for centering the machine carrier having. Windkraftanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Maschinenträger und wenigstens einer der den Maschinenträger tragenden Lagerpartner drehfest miteinander verbunden ist.Wind turbine according to one of the preceding claims, characterized in that the machine carrier and at least one of the machine carrier bearing bearing partner rotatably connected to each other. Windkraftanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Maschinenträger als wenigstens ein Lagerpartner ausgeprägt ist.Wind turbine according to one of the preceding claims, characterized in that the machine carrier as at least a bearing partner is pronounced. Windkraftanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Windkraftanlage wenigstens eine Stelleinrichtung zur horizontalen Ausrichtung des Maschinenträgers umfasst.Wind turbine according to one of the preceding claims, characterized in that the wind turbine at least one Adjustment device for horizontal alignment of the machine carrier includes. Windkraftanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Windkraftanlage wenigstens eine Bremseinrichtung zur Fixierung des Maschinenträgers in seiner horizontalen Ausrichtung umfasst.Wind turbine according to one of the preceding claims, characterized in that the wind turbine at least one Braking device for fixing the machine carrier in its horizontal orientation. Windkraftanlage nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinrichtung und die Bremseinrichtung eine Einheit bilden.Wind turbine according to claims 6 and 7, characterized in that the adjusting device and the braking device form a unit. Windkraftanlage nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beabstandete Lagerung temporär erfolgt.Wind turbine according to one of the preceding claims, characterized in that the spaced storage temporarily he follows. Windkraftanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die beabstandete Lagerung während einer Änderung der horizontalen Ausrichtung des Maschinenträgers erfolgt.Wind turbine according to claim 9, characterized in that that the spaced storage during a change the horizontal orientation of the machine carrier takes place. Windkraftanlage nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beabstandung des den Maschinenträger tragenden Lagerpartners in Richtung der axial wirkenden Gravitationskräfte senkrecht zur Lagerebene und/oder in Richtung der radial wirkenden Biegekräfte parallel zur Lagerebene dynamisch geregelt erfolgt.Wind turbine according to one of the preceding claims, characterized in that the spacing of the machine carrier bearing Lagerpartners in the direction of the axially acting gravitational forces perpendicular to the bearing plane and / or in the direction of the radially acting Bending forces are controlled dynamically parallel to the storage level he follows. Windkraftanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beabstandung hydraulisch erfolgt.Wind turbine according to one of the preceding claims, characterized in that the spacing is hydraulic. Windkraftanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1–11, dadurch gekennzeichnet, dass die Beabstandung pneumatisch erfolgt.Wind turbine according to one of the preceding claims 1-11, characterized in that the spacing pneumatically he follows. Windkraftanlage nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens einem Lagerpartner Vorrichtungen zum Einbringen von Trägermedien integriert sind.Wind turbine according to one of claims 12 or 13, characterized in that in at least one bearing partner Integrated devices for introducing carrier media are. Windkraftanlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtungen zum Einbringen des Trägermediums als Düsen ausgeführt sind.Wind turbine according to claim 14, characterized in that that the devices for introducing the carrier medium are designed as nozzles. Windkraftanlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Lagerpartner aus einem porösen, für ein Trägermedium durchlässigen Material besteht, mittels dessen das Trägermedium eingebracht wird.Wind turbine according to claim 14, characterized in that that at least one bearing partner of a porous, for a carrier medium permeable material, by means of which the carrier medium is introduced. Windkraftanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1–11, dadurch gekennzeichnet, dass die Beabstandung magnetisch erfolgt.Wind turbine according to one of the preceding claims 1-11, characterized in that the spacing is magnetic he follows. Windkraftanlage nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die horizontale Ausrichtung des Maschinenträgers und/oder die Fixierung des Maschinenträgers in der horizontalen Ausrichtung magnetisch erfolgt.Wind power plant according to claim 17, characterized that the horizontal orientation of the machine carrier and / or the fixation of the machine carrier in the horizontal Alignment done magnetically. Windkraftanlage nach einem der Ansprüche 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Elektromagnet Verwendung findet.Wind turbine according to one of claims 17 or 18, characterized in that at least one electromagnet Use finds. Windkraftanlage nach wenigstens einem der Ansprüche 17–19, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Permanentmagnet Verwendung findet.Wind turbine according to at least one of the claims 17-19, characterized in that at least one permanent magnet Use finds. Windkraftanlage nach wenigstens einem der Ansprüche 17–20, dadurch gekennzeichnet, dass die Beabstandung durch die Wechselwirkungen wenigstens zweier, jeweils in den Lagerpartnern angeordneter Magnete erfolgt.Wind turbine according to at least one of the claims 17-20, characterized in that the spacing through the interactions of at least two, each in the storage partners arranged magnets takes place.
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WO (1) WO2009049605A2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013003029A1 (en) 2013-02-22 2014-08-28 Ulrich Keller Axial bearing for very heavily loaded rotor shaft, such as wind power plant, large flywheel or turbine, has circular shaft end or annular shaft section which seals bearing pin in radial manner, particularly by adjustable gas seals

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4104137A1 (en) 1991-02-12 1992-08-13 Hoesch Ag MEDIUM-FREE WHOLE BEARING
DE19629168C1 (en) 1996-07-19 1997-10-30 Voith Turbo Kg Wind turbine with tower, gondola, and brake
DE19962978C1 (en) 1999-12-24 2001-08-30 Aloys Wobben Wind turbine with a tower-based machine head

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19917498A1 (en) * 1999-04-17 2000-01-05 Juergen Holzmueller Roller bearing swivel connection
DE10238017A1 (en) * 2001-10-23 2003-04-30 W I T Wiemers Innovative Techn Machine gondola bearing for wind power system, has rotor, carrier magnets, holding magnets, centering magnets, bearer element, torque motor(s), sensor system in housing
JP3368536B1 (en) * 2001-11-08 2003-01-20 学校法人東海大学 Fluid power generator
DE102005039434A1 (en) * 2005-01-11 2007-02-22 Klinger, Friedrich, Prof. Dr. Ing. Wind power plant to produce energy has thread-form connection with wedge-shaped grooves as contact surface to transmit drive torque between tower and head
GB2430986A (en) * 2005-10-05 2007-04-11 Wind Power Ltd A bearing arrangement

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4104137A1 (en) 1991-02-12 1992-08-13 Hoesch Ag MEDIUM-FREE WHOLE BEARING
DE19629168C1 (en) 1996-07-19 1997-10-30 Voith Turbo Kg Wind turbine with tower, gondola, and brake
DE19962978C1 (en) 1999-12-24 2001-08-30 Aloys Wobben Wind turbine with a tower-based machine head

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013003029A1 (en) 2013-02-22 2014-08-28 Ulrich Keller Axial bearing for very heavily loaded rotor shaft, such as wind power plant, large flywheel or turbine, has circular shaft end or annular shaft section which seals bearing pin in radial manner, particularly by adjustable gas seals

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