DE3702008A1 - Getriebeschmierung fuer windenergie-anlagen - Google Patents
Getriebeschmierung fuer windenergie-anlagenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Schmierung eines Ge
triebes für Windenergie-Anlagen, bei dem die Betriebsschmierung
von einer Ölumlaufanlage mit Einspritzschmierung aufrechter
halten und gleichzeitig das Öl gekühlt wird sowie eine Vorrichtung
zur Durchführung dieses Verfahrens.
Die Getriebe von Windenergie-Anlagen werden grundsätzlich wegen
der Planschverluste aus Wirkungsgradgründen und auch wegen der
Wärmeabführung mit einer Ölumlaufanlage mit Einspritzschmierung
versehen. Eine Tauchschmierung hat sich als zu aufwendig und
energieverzehrend erwiesen. Da aber derartige Anlagen z. B. bei
schwachem Wind abgeschaltet werden und dann ständig Taumelbe
wegungen ausführen, würden die Wälzlager und Verzahnungen völlig
ohne Schmierung sein, was zu einer alsbaldigen Zerstörung führt.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde,
die Nachteile der bekannten Einspritzschmierung zu vermeiden,
ohne deren Vorteile aufgeben zu müssen, und eine Schmierung
des Getriebes auch dann aufrechtzuerhalten, wenn die Ein
spritzung wegen Abschaltung der Windenergie-Anlage nicht mehr
funktioniert.
Die Lösung der Aufgabe besteht darin, daß der normale Ölstand
im Getriebe bei Unterschreitung einer einstellbaren Drehzahl
auf eine für die Tauchschmierung notwendige Höhe gebracht wird,
indem die dazu erforderliche Ölmenge in das Getriebe gegeben wird.
Vorteilhaft wird die erforderliche Ölmenge aus einem Vorrats
behälter entnommen, in den die bei der Absenkung des Ölstandes
auf Betriebshöhe freiwerdende Ölmenge wieder zurückgeführt wird.
Zweckmäßig ist für die Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens eine Vorrichtung vorgesehen, bei der der Vorrats
behälter mit einem Bypass in die Ölumlaufanlage integriert ist
und an seinem Auslauf zum Getriebe ein Drosselventil angeordnet
ist.
Vorzugsweise ist der Vorratsbehälter auf einem höheren Niveau
als das Getriebe angeordnet.
Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt klar auf
der Hand. Das Getriebe liegt mit seinen Verzahnungen und Lagern
auch dann in Öl, wenn die Windenergie-Anlage stillsteht, so daß
keinerlei Schäden wegen Nichtschmierung auftreten können.
In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform der
Erfindung dargestellt, wonach im Getriebe 11 normalerweise
der Ölstand I vorhanden ist und die Schmierung in bekannter
Weise von einer Ölumlaufanlage so aufrechterhalten wird, daß
das Öl an die beanspruchten Stellen gespritzt wird. Die Öl
umlaufanlage besteht aus einer Pumpe 12, einem Filter 13 und
einem Wärmetauscher 14, wobei das Öl etwa in der tiefsten
Stelle des Getriebes von der Ableitung 15 abgezogen wird,
von der Pumpe 12 durch den Filter 13 und den Wärmetauscher 14
über die Zuleitung 16 wieder in das Getriebe 11 geleitet und
dort in bekannter Weise verteilt eingespritzt wird. Nach der
Erfindung ist mit einem Bypass der Vorratsbehälter 17 in der
Ölumlaufanlage so angeordnet, daß im Auslauf 18 zum Getriebe
11 ein Drosselventil 19 angeordnet ist. Wichtig ist hierbei,
daß der Vorratsbehälter 17 auf einem höheren Niveau liegt
als das Getriebe 11.
Im normalen Betrieb der Windenergie-Anlage ist das Drossel
ventil 19 ganz oder mindestens weitgehend geschlossen und die
Pumpe 12 drückt das Öl durch das Filter 13 und den Wärmetauscher
14 über die Leitung 20 in den Vorratsbehälter 17, bis dieser
voll ist. Dann wird das Öl über die Leitung 16 in das Getriebe
11 an die einzelnen Einspritzstellen geschickt. Dort wird mit
diesem Öl der normale Ölstand I aufrechterhalten. Bleibt die
Windenergie-Anlage infolge Fehlens von Wind stehen, so wird über
einen bekannten Überwachungsmechanismus oder -elektronik das
Drosselventil 19 geöffnet, wodurch das im Vorratsbehälter 17
angesammelte Öl mit der Schwerkraft in das Getriebe 11 fließt,
bis der Ölstand II erreicht ist. Da die Windenergie-Anlage im
wesentlichen steht, kann die Pumpe 12 auch nicht mehr arbeiten,
so daß kein Öl mehr in den Vorratsbehälter 17 gepumpt wird.
In diesem Zustand kann das Getriebe 11 die Taumelbewegungen
auffangen und zumindest hinsichtlich der Schmierung unschäd
lich machen, weil der Ölstand II so hoch ist, daß er für eine
Tauchschmierung der Lager und Zahneingriffe des Getriebes 11
ausreicht.
Fängt jetzt die Windenergie-Anlage wieder an zu laufen, weil
genügend Wind vorhanden ist, so wird das Drosselventil 19
geschlossen und die Pumpe 12 fördert wieder Öl in den Vorrats
behälter 17, bis dieser voll gefüllt ist. Dann ist im Getriebe
wieder der Ölstand I erreicht und das Getriebe wird mit Ein
spritzung geschmiert und kann so unbeeinflußt von den Energie
verlusten einer Tauchschmierung weitgehend verlustfrei arbeiten.
Dieses Spiel kann sich beliebig oft wiederholen.
Selbstverständlich kann der Vorratsbehälter 17 auch an anderer
Stelle angeordnet sein, wobei aber dafür Sorge zu tragen ist,
daß das im Vorratsbehälter vorhandene Öl dann in das Getriebe
gebracht, z. B. gepumpt wird, wenn die Windenergie-Anlage still
steht. Die Höhe der beiden Ölstände in einem Getriebe sind je
weils leicht zu bestimmen und hängen insbesondere von der Art
des Getriebes und dessen Größe ab.
Claims (4)
1. Verfahren zur Schmierung eines Getriebes für Windenergie-Anlagen,
bei dem die Betriebsschmierung von einer Ölumlaufanlage mit
Einspritzschmierung aufrechterhalten und gleichzeitig das Öl
in der Umlaufanlage gekühlt wird, dadurch gekennzeichnet, daß
der normale Ölstand im Getriebe bei Unterschreitung einer
einstellbaren Drehzahl auf eine für die Tauchschmierung not
wendige Höhe gebracht wird, indem die dazu erforderliche Öl
menge in das Getriebe gegeben wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
erforderliche Ölmenge einem Vorratsbehälter entnommen wird, in
den die bei der Absenkung des Ölstandes auf Betriebshöhe frei
werdende Ölmenge wieder zurückgeführt wird.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1
oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsbehälter (17)
mit einem Bypass in die Ölumlaufanlage integriert ist und an
seinem Auslauf zum Getriebe ein Drosselventil (19) angeordnet
ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der
Vorratsbehälter (17) auf einem höheren Niveau als das Getriebe
(11) angeordnet ist.
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