EP3775530A1 - System aus unterschiedlich dimensionierten turbinen, insbesondere turbinen für windkraftanlagen, mit weitreichender standardisierung der komponenten der turbinen - Google Patents

System aus unterschiedlich dimensionierten turbinen, insbesondere turbinen für windkraftanlagen, mit weitreichender standardisierung der komponenten der turbinen

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EP3775530A1
EP3775530A1 EP19716117.7A EP19716117A EP3775530A1 EP 3775530 A1 EP3775530 A1 EP 3775530A1 EP 19716117 A EP19716117 A EP 19716117A EP 3775530 A1 EP3775530 A1 EP 3775530A1
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EP
European Patent Office
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bearing
turbine
independent
dependent
turbines
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP19716117.7A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Bernd LÜNEBURG
Jörg ROLLMANN
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ThyssenKrupp AG
ThyssenKrupp Rothe Erde Germany GmbH
Original Assignee
ThyssenKrupp AG
ThyssenKrupp Rothe Erde Germany GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ThyssenKrupp AG, ThyssenKrupp Rothe Erde Germany GmbH filed Critical ThyssenKrupp AG
Publication of EP3775530A1 publication Critical patent/EP3775530A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D1/00—Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor 
    • F03D1/02—Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor  having a plurality of rotors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • F03D3/00—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor 
    • F03D3/02—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor  having a plurality of rotors
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    • F05B2240/53—Hydrodynamic or hydrostatic bearings
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    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/74—Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction

Definitions

  • the present invention is based on turbine systems, in particular turbine systems for wind power plants.
  • a system of differently sized turbines knows the expert as a turbine family.
  • a different dimensioning is usually carried out that different sized main turbine components, such as example turbine shaft and turbine hub, installed and stored with different dimensioned camps.
  • document DE 10 2013 015 489 A1 discloses a shaft which is supported without contact at one or more points.
  • many different components are used in the production of a turbine system according to the prior art, which causes high costs and an immense expenditure in production, storage and logistics.
  • the invention is based on the technical problem of designing the design of a turbine system in such a way that the most comprehensive possible standardization of the components of the turbines is achieved.
  • the solution is intended to affect the entire Turbine system with different sized turbines, such as designed for low wind or strong wind turbines, be applicable.
  • the associated equal-part strategy should reduce costs and effort and ensure that the number of tools required for the production of the components of the turbine system, such as casting molds, is kept low.
  • a turbine system having a plurality of turbines, in particular turbines for wind power plants, the plurality of turbines having a first turbine, the first turbine being the turbine of the plurality of turbines, which is designed for the greatest load, wherein the plurality of turbines comprises a second turbine, the second turbine being the turbine of the plurality of turbines configured for the least load, the first turbine having first turbine main components, the first turbine main components being responsive to the load of the first turbine wherein the second turbine has second turbine main components, characterized in that the second turbine main components are adapted to the load of the first turbine, wherein the first main turbine components are mounted with at least one first independent bearing, the second turbine main components with minde are mounted at least one second independent bearing, wherein the at least one first independent bearing of the load of the second turbine is adjusted and the at least one second independent bearing of the load of the second turbine is adjusted.
  • the turbine system according to the invention provides a plurality of differently dimensioned turbines with standardized main turbine components.
  • the main turbine components include large components such as the example of the shaft or the hub of a turbine. Because the turbine main components are designed for the maximum load to be expected in the turbine system, the turbine main components can be installed in every turbine of the turbine system. This results in cost-optimized stockpiling, cost optimization through volume effects and a faster and lower-risk further development of the turbine system by retaining the leading large components.
  • independent warehouses which are the same dimensioned, another standardization.
  • the at least one first independent bearing and the at least one second independent bearing may be the same components. The dimensioning of the at least one first independent bearing and the at least one second independent bearing is such that the second turbine main components of the second turbine can be mounted alone with the at least one second independent bearing.
  • the turbine system comprises a third turbine, which is designed for a load which is greater than the load for which the second turbine is designed, and is smaller than the load, for which the first turbine is designed.
  • the third turbine then has third turbine main components that are designed to load the first turbine, and the third turbine has at least a third independent bearing configured for the loads of the second turbine.
  • the third turbine main components are the same components as the first turbine main components.
  • the at least one third independent bearing is the same component as the at least one first independent bearing.
  • the first turbine main components are mounted with at least one first dependent bearing
  • the second turbine main components are preferably mounted with at least one second dependent bearing
  • the at least one second independent bearing the load capacity of the second turbine is adjusted.
  • the at least one first dependent bearing of the load capacity of the first turbine is adapted, wherein the at least one dependent second bearing of the load capacity of the second turbine is adjusted. This takes into account the different loads within the turbine system.
  • the at least one first dependent bearing is adapted to the expected loads of the first turbine and the at least one second dependent bearing is adapted to the expected loads of the second turbine.
  • the at least one first independent bearing and the at least one second independent bearing are structurally the same.
  • the at least one first independent bearing and the at least one second independent bearing are the same parts. This enables further standardization of the components of the turbines of the turbine system and thus reduces expenditure and costs in the production.
  • first turbine main components and the second turbine main components are structurally identical.
  • first turbine main components and the second main turbine components consist of equal parts, which saves costs and effort in the production and at the same time ensures easy further developability of the entire turbine system.
  • the at least one first independent bearing and the at least one second independent bearing are rolling bearings. It is conceivable that the at least one first independent bearing and / or the at least one second independent bearing are tapered roller bearings. It is also conceivable that the at least one first independent warehouse and / or the at least one second independent warehouse Roller bearings with non-conical rollers, in particular radial roller bearings or ball bearings.
  • the first turbine has at least one further first independent bearing and / or the second turbine has a further second independent bearing, wherein the at least one further first independent bearing and / or the at least one additional second independent bearings are adapted to the load capacity of the second turbine.
  • the use of several independent bearings makes it possible to cleverly arrange the storage of the main turbine components. It is conceivable that the at least one first independent bearing and the at least one further first independent bearing are structurally the same. It is also conceivable, however, that the at least one first independent bearing and the at least one further first independent bearing are structurally different. Furthermore, it is conceivable that the at least one second independent bearing and the at least one further second independent bearing are structurally the same. It is also conceivable, however, for the at least one second independent bearing and the at least one further second independent bearing to be structurally different.
  • the at least one first dependent bearing and / or the at least one second dependent bearing are plain bearings. Plain bearings are structurally particularly advantageous for use as dependent bearing according to the invention.
  • the at least one first dependent bearing and / or the at least one second dependent bearing are hydrodynamic plain bearings or hydrostatic plain bearings or hydrodynamic plain bearings with hydrostatic support.
  • Hydrostatic, hydrodynamic plain bearings and hydrodynamic plain bearings with hydrostatic support can be excellently adapted to the requirements in turbines. This ensures that an adaptation of the pressure control causes sufficiently good removal of the loads in different load situations.
  • the at least one first dependent bearing is designed to distribute occurring loads to the at least one first dependent bearing and the at least one first independent bearing and / or the at least one second dependent bearing
  • the bearing is designed to distribute occurring loads on the at least one second dependent bearing and the at least one second independent bearing.
  • the at least one first dependent bearing is designed to independently compensate for misalignment of the first turbine main components and / or the at least one second dependent bearing is configured to independently disregard misalignment of the second main turbine components to compensate.
  • an adaptation of the pressure control of hydrostatic, hydrodynamic plain bearings and / or hydrodynamic plain bearings is used with hydrostatic support.
  • the adjustment is automated.
  • at least one sensor detects the misalignment, sends information about the misalignment to a control unit and the control unit adapts the pressure control.
  • the turbines are turbines for wind power plants.
  • Another object of the present invention for achieving the object set out is a method for producing a turbine system according to one of claims 1 to 12, wherein for the production of a first turbine and a second turbine respectively first turbine main components are used, wherein the first Turbine and the second turbine are designed to different levels of stress, with at least one first independent bearing is used to produce the first turbine and the second turbine.
  • the method according to the invention makes it possible to produce turbine systems with a high degree of standardization. This reduces costs and effort in the production of turbine systems. It is conceivable that the first turbine main components are designed for the loads which are to be expected during operation of the turbine of the turbine system, which is designed for the highest loads.
  • At least one first dependent bearing is used to produce the first turbine and at least one second dependent bearing is used to produce the second turbine.
  • the at least one independent bearing is dimensioned as small as possible, in particular that the at least one independent bearing is adapted to the loads which are to be expected during operation of the turbine of the turbine system, which is designed for the lowest loads.
  • a further subject of the present invention for solving the problem set out above is a bearing system comprising bearing arrangements comprising a first bearing arrangement for mounting a first object and a second bearing arrangement for mounting a second object, wherein the first bearing arrangement is the bearing arrangement of the bearing system which is designed for the largest load, wherein the second bearing assembly is the bearing assembly of the bearing system, which is designed for the lowest load, wherein the first bearing assembly has at least a first independent bearing, wherein the second Lü- ranowski at least a second independent bearing, characterized in that the at least one first independent bearing is designed for the load of the second bearing assembly, wherein the at least one second independent bearing is designed for the load of the second bearing assembly.
  • the storage system is a storage system for storing turbines in wind turbines
  • the storage system according to the invention is used for storing objects, such as turbine main components, with bearings, such as bearings.
  • bearing means a machine element which receives, carries or guides another rotating or vibrating member, or bearing means a component which receives and transfers loads to a supporting body.
  • the storage system according to the invention offers a high degree of standardization and thus the possibility of saving costs and reducing the expenditure for production and stocking.
  • the bearing system also has a third bearing arrangement which is designed for a load which is higher than the load for which the second bearing arrangement is designed.
  • the third bearing arrangement has at least one third independent bearing, which is designed for the loads of the second bearing arrangement.
  • the at least one first independent bearing and the at least one second independent bearing are the same components.
  • the at least one third independent bearing and the at least one second independent bearing are the same components.
  • the first bearing arrangement comprises at least one first dependent bearing, wherein the at least one first dependent bearing together with the at least one first independent bearing on the load of the first Lageranord- tion is designed.
  • Another object of the present invention for solving the above task is a method for designing a first bearing assembly and a second bearing assembly, wherein the first bearing assembly is designed for high loads, the second bearing assembly is designed for low loads wherein the first bearing assembly is assigned at least a first independent bearing, the at least one first independent bearing being dimensioned for the loads of the second bearing assembly, the second bearing assembly being assigned at least one second independent bearing, the at least one second independent bearing is dimensioned for the loads of the second bearing arrangement.
  • the method according to the invention for designing a first bearing arrangement and a second bearing arrangement enables different bearing arrangements with different requirement profiles to be carried out largely with standard parts.
  • the method of the invention also a third bearing assembly is designed, which is designed for higher loads than the second bearing assembly and which is designed for other loads than the first bearing assembly.
  • the third bearing assembly is assigned at least a third independent bearing, wherein the at least one third independent bearing for the loads of the second bearing assembly is dimensioned.
  • the method is a method for designing a first bearing arrangement of a first wind turbine and a second bearing arrangement of a second wind turbine
  • the at least one first independent bearing is used as the at least one second independent bearing. It is also conceivable that the at least one first independent bearing is used as the at least one third independent bearing.
  • At least one first dependent bearing is assigned to the first bearing arrangement, wherein the at least one first dependent bearing is dimensioned such that the at least one first dependent bearing and the at least one first dependent bearing independent bearings are designed in total to the loads of the first bearing arrangement.
  • at least a third dependent bearing is assigned to the third bearing arrangement, wherein the at least one third dependent bearing is dimensioned so that the at least one third dependent bearing and the at least one first independent bearing in total on the load conditions of the third bearing assembly are designed.
  • FIG. 1 schematically shows a turbine system with differently dimensioned turbines according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 schematically shows the structure of the first turbine of the turbine system according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 schematically shows a storage system with differently dimensioned bearing arrangements according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 schematically shows a turbine system with differently dimensioned turbines according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the differently dimensioned turbines are intended for use in differently dimensioned wind turbines.
  • the illustration of the first turbine 10, the second turbine 20 and the third turbine 30 is greatly simplified and shows components of the respective turbine as a box with the respective reference numeral.
  • the turbine system shown consists of the first turbine 10, the second turbine 20 and the third turbine 30.
  • the first turbine 10 is designed for high loads. It has the first main turbine components 100 which are connected to the first independent bearing 1 and the first dependent bearing 3 are stored.
  • the first dependent bearing 3 is dimensioned such that, together with the first independent bearing 1, the loads for which the first turbine 10 is designed can be dissipated.
  • the second turbine 20 is designed for low loads.
  • the second turbine has the second dependent bearing 32. This is structurally adapted to the expected in the second turbine 20 loads, in particular, the second dependent bearing 32 is designed so that it is not oversized.
  • the third turbine 30 is designed for lower loads than the first turbine 10 and for greater loads than the second turbine 20.
  • the third turbine 30 also includes first turbine main components 100 and the first independent bearing 1.
  • the first main turbine components 100 are mounted with the third dependent bearing 33, wherein the third dependent bearing 33 is dimensioned so that the expected loads can be dissipated, but it is also not oversized.
  • the turbine system can thus be produced cost-effectively with standardized components.
  • FIG. 2 schematically illustrates the construction of the first turbine 10 of the turbine system according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the turbine system is intended for use in wind turbines.
  • the first turbine 10 has the first turbine main components 100. These include, in particular, the hub and the shaft of the first turbine 10.
  • the first turbine main components 100 are mounted with the first independent bearing 1, the further first independent bearing 2, the first dependent bearing 3 and the further first dependent bearing 4 ,
  • the turbine main components 100 have the diameter Di in the region of the first independent bearing 1 and the diameter D 2 in the region of the first independent bearing 2.
  • the first independent bearing 1 and the further first independent bearing 2 are employed tapered roller bearings, which are supported by the first dependent bearing 3 and the further first dependent bearing 4.
  • the first dependent bearing 3 and the further first dependent bearing 4 are hydrostatic plain bearings.
  • the turbine main components rotate with the torque D b, and further, the weight F of the mounted parts outside the turbine, such as blades, acts.
  • the weight force F presses the main turbine components 100 into a misposition.
  • FIG. 3 schematically illustrates a bearing system 500 with differently dimensioned bearing arrangements according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the storage system 500 is a storage system for storing turbines of wind turbines.
  • the representation of the first bearing arrangement 501, the second bearing arrangement 502 and the third bearing arrangement 503 is greatly simplified and shows bearings of the respective bearing arrangement as a box with the respective reference numeral.
  • the bearing system 500 shown consists of the first bearing arrangement 501, the second bearing arrangement 502 and the third bearing arrangement 503.
  • the first bearing arrangement 501 is designed for high loads by the first object 51, which is dependent on the first independent bearing 1 and the first one. Gigen camp 3 is stored.
  • the first dependent bearing 3 is dimensioned such that, together with the first independent bearing 1, the loads acting on the first bearing arrangement by the first object 51 can be dissipated.
  • the second bearing assembly 502 is designed for low loads. It stores the second object 52 and has the first independent bearing 1.
  • the second object 52 is significantly lighter than the first object 51.
  • substantially lower loads act on the second bearing arrangement 502.
  • the second bearing arrangement 502 has the second dependent bearing 32. This is structurally adapted to the loads acting on the second bearing arrangement 502, in particular the second dependent bearing 32 is designed such that it is not oversized.
  • the third bearing arrangement 503 is designed for lower loads than the first bearing arrangement 501 and for larger loads than the second bearing arrangement 502.
  • the third bearing assembly 503 supports the third object 53 and has the first independent bearing 1.
  • the third object 53 is mounted with the third dependent bearing 33, wherein the third dependent bearing 33 is dimensioned so that the expected loads can be dissipated, but it is also not oversized.
  • the storage system is thus inexpensive to produce with standardized components. LIST OF REFERENCE NUMBERS

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Abstract

Es wird ein Turbinensystem vorgeschlagen, aufweisend eine Mehrzahl von Turbinen, insbesondere Turbinen für Windkraftanlagen, wobei die Mehrzahl von Turbinen eine erste Turbine aufweist, wobei die erste Turbine die Turbine der Mehrzahl von Turbinen ist, die die größte Belastbarkeit aufweist, wobei die Mehrzahl von Turbinen eine zweite Turbine aufweist, wobei die zweite Turbine die Turbine der Mehrzahl von Turbinen ist, die die geringste Belastbarkeit aufweist, wobei die erste Turbine erste Turbinenhauptkomponenten aufweist, wobei die ersten Turbinenhauptkomponenten an die Belastbarkeit der ersten Turbine angepasst sind, wobei die zweite Turbine zweite Turbinenhauptkomponenten aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Turbinenhauptkomponenten an die Belastbarkeit der ersten Turbine angepasst sind. Weiterhin werden ein Lagersystem aus Lageranordnungen und ein Verfahren zur Auslegung einer ersten Lageranordnung und einer zweiten Lageranordnung vorgeschlagen.

Description

BESCHREIBUNG
Titel
System aus unterschiedlich dimensionierten Turbinen, insbesondere Turbinen für Windkraftanlagen, mit weitreichender Standardisierung der Komponenten der Turbi nen
Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung geht aus von Turbinensystemen, insbesondere von Turbi- nensystemen für Windkraftanlagen.
Für unterschiedliche Aufgabenbereiche werden unterschiedlich dimensionierte Turbi- nen benötigt, welche unterschiedlich hohe Belastbarkeiten aufweisen. So nimmt eine Turbine mit angebauten Blättern für Schwachwind weit weniger Last auf als eine Tur- bine mit angebauten Blättern für Starkwind.
Ein System aus unterschiedlich dimensionierten Turbinen kennt der Fachmann als Turbinenfamilie. Eine unterschiedliche Dimensionierung erfolgt üblicherweise dar- über, dass verschieden dimensionierte Turbinenhauptkomponenten, wie beispiels weise Turbinenwelle und Turbinennabe, verbaut und mit verschieden dimensionier- ten Lagern gelagert werden. Beispielsweise offenbart die Druckschrift DE 10 2013 015 489 A1 eine Welle, welche an einer oder mehreren Stellen berührungslos gela- gert ist. Dies führt dazu, dass bei der Herstellung eines Turbinensystems gemäß dem Stand der Technik viele unterschiedliche Komponenten Verwendung finden, was hohe Kosten und einen immensen Aufwand bei Produktion, Lagerung und Lo- gistik verursacht.
Offenbarung der Erfindung
Der Erfindung liegt die technische Aufgabe zugrunde, die Konstruktion eines Turbi- nensystems so zu gestalten, dass eine möglichst umfassende Standardisierung der Komponenten der Turbinen erreicht wird. Die Lösung soll dabei auf das gesamte Turbinensystem mit unterschiedlich dimensionierten Turbinen, wie beispielsweise für Schwachwind oder Starkwind konstruierten Turbinen, anwendbar sein. Weiterhin soll die damit einhergehende Gleichteilestrategie Kosten und Aufwand reduzieren und dafür sorgen, dass die Anzahl der zur Produktion der Komponenten des Turbinen- systems benötigten Werkzeuge, wie beispielsweise Gießformen, gering gehalten wird.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Turbinensystem aufweisend eine Mehrzahl von Turbinen, insbesondere Turbinen für Windkraftanlagen, wobei die Mehrzahl von Tur- binen eine erste Turbine aufweist, wobei die erste Turbine die Turbine der Mehrzahl von Turbinen ist, die für die größte Belastung ausgelegt ist, wobei die Mehrzahl von Turbinen eine zweite Turbine aufweist, wobei die zweite Turbine die Turbine der Mehrzahl von Turbinen ist, die für die geringste Belastung ausgelegt ist, wobei die erste Turbine erste Turbinenhauptkomponenten aufweist, wobei die ersten Turbinen- hauptkomponenten an die Belastung der ersten Turbine angepasst sind, wobei die zweite Turbine zweite Turbinenhauptkomponenten aufweist, dadurch gekennzeich- net, dass die zweiten Turbinenhauptkomponenten an die Belastung der ersten Turbi- ne angepasst sind, wobei die ersten Turbinenhauptkomponenten mit mindestens einem ersten unabhängigen Lager gelagert sind, wobei die zweiten Turbinenhaupt- komponenten mit mindestens einem zweiten unabhängigen Lager gelagert sind, wo- bei das mindestens eine erste unabhängige Lager der Belastung der zweiten Turbine angepasst ist und das mindestens eine zweite unabhängige Lager der Belastung der zweiten Turbine angepasst ist.
Das erfindungsgemäße Turbinensystem stellt eine Mehrzahl von unterschiedlich di- mensionierten Turbinen mit standardisierten Turbinenhauptkomponenten zur Verfü- gung. Die Turbinenhauptkomponenten umfassen dabei Großkomponenten wie bei spielsweise die Welle oder die Nabe einer Turbine. Dadurch, dass die Turbinen- hauptkomponenten auf die im Turbinensystem maximal zu erwartenden Belastungen ausgelegt sind, sind die Turbinenhauptkomponenten in jeder Turbine des Turbinen- systems verbaubar. Damit ergibt sich somit eine kostenoptimierte Bevorratung, eine Kostenoptimierung durch Mengeneffekte und eine schnellere und risikoärmere Wei- terentwicklung des Turbinensystems durch Beibehaltung der führenden Großkompo- nenten. Weiterhin ermöglicht das Verbauen von unabhängigen Lagern, welche gleich dimensioniert sind, eine weitere Standardisierung. Das mindestens eine erste unab- hängige Lager und das mindestens eine zweite unabhängige Lager können gleiche Bauteile sein. Die Dimensionierung des mindestens einen ersten unabhängigen La- gers und des mindestens einen zweiten unabhängigen Lagers ist dergestalt, dass die zweiten Turbinenhauptkomponenten der zweiten Turbine alleine mit dem mindestens einen zweiten unabhängigen Lager gelagert sein können.
Denkbar ist, dass das Turbinensystem eine dritte Turbine umfasst, welche auf eine Belastung ausgelegt ist, welche größer als die Belastung ist, für welche die zweite Turbine ausgelegt ist, und kleiner als die Belastung ist, für die die erste Turbine aus- gelegt ist. Die dritte Turbine weist dann dritte Turbinenhauptkomponenten auf, die auf die Belastung der ersten Turbine ausgelegt sind und die dritte Turbine weist min- destens ein drittes unabhängiges Lager auf, welches für die Belastungen der zweiten Turbine ausgelegt ist. Weiterhin ist denkbar, dass die dritten Turbinenhauptkompo- nenten die gleichen Bauteile wie die ersten Turbinenhauptkomponenten sind. Ferner ist denkbar, dass das mindestens eine dritte unabhängige Lager das gleiche Bauteil ist wie das mindestens eine erste unabhängige Lager.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteran- sprüchen, sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ent- nehmbar.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgese- hen, dass die ersten Turbinenhauptkomponenten mit mindestens einem ersten ab- hängigen Lager gelagert sind, wobei die zweiten Turbinenhauptkomponenten vor- zugsweise mit mindestens einem zweiten abhängigen Lager gelagert sind, wobei das mindestens eine zweite unabhängige Lager der Belastbarkeit der zweiten Turbine angepasst ist. Dies ermöglicht es, dass die Standardisierung der Komponenten der Turbinen des Turbinensystems auf die Lager ausgedehnt wird und eine weitere Re- duzierung der Kosten erreicht wird. Die Abmessungen des mindestens einen ersten unabhängigen Lagers und des mindestens einen zweiten unabhängigen Lagers un- terscheiden sich dabei nicht. Das mindestens eine erste unabhängige Lager und das mindestens eine zweite unabhängige Lager werden so ausgelegt, dass sie den Be- lastungen derjenigen Turbine des Turbinensystems standhalten, welche die gerings- ten Belastungen aufweist. Somit wird eine Überdimensionierung des mindestens einen ersten unabhängigen Lagers und des mindestens einen zweiten unabhängigen Lagers ausgeschlossen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das mindestens eine erste abhängige Lager der Belastbarkeit der ersten Turbine angepasst ist, wobei das mindestens eine abhängige zweite Lager der Belastbarkeit der zweiten Turbine angepasst ist. Hierdurch wird den unterschied- lichen Belastungen innerhalb des Turbinensystems Rechnung getragen. Das min- destens eine erste abhängige Lager wird den zu erwartenden Belastungen der ers- ten Turbine angepasst und das mindestens eine zweite abhängige Lager wird den zu erwartenden Belastungen der zweiten Turbine angepasst.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das mindestens eine erste unabhängige Lager und das mindes- tens eine zweite unabhängige Lager konstruktiv gleich sind. Somit sind das mindes- tens eine erste unabhängige Lager und das mindestens eine zweite unabhängige Lager gleiche Teile. Dies ermöglicht eine weitergehende Standardisierung der Kom- ponenten der Turbinen des Turbinensystems und verringert damit Aufwand und Kos- ten bei der Herstellung.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die ersten Turbinenhauptkomponenten und die zweiten Turbinen- hauptkomponenten konstruktiv gleich sind. Somit bestehen die ersten Turbinen- hauptkomponenten und die zweiten Turbinenhauptkomponenten aus gleichen Teilen, was Kosten und Aufwand in der Herstellung spart und zugleich für eine einfache Weiterentwickelbarkeit des ganzen Turbinensystems sorgt.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das mindestens eine erste unabhängige Lager und das mindes- tens eine zweite unabhängige Lager Wälzlager sind. Denkbar ist, dass das mindes- tens eine erste unabhängige Lager und/oder das mindestens eine zweite unabhängi- ge Lager Kegelrollenlager sind. Denkbar ist aber auch, dass das mindestens eine erste unabhängige Lager und/oder das mindestens eine zweite unabhängige Lager Rollenlager mit nicht-kegelförmigen Rollen, insbesondere Radialrollenlager oder Ku- gellager sind.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die erste Turbine mindestens ein weiteres erstes unabhängiges Lager und/oder die zweite Turbine ein weiteres zweites unabhängiges Lager auf- weist, wobei das mindestens eine weitere erste unabhängige Lager und/oder das mindestens eine weitere zweite unabhängige Lager der Belastbarkeit der zweiten Turbine angepasst sind. Die Verwendung von mehreren unabhängigen Lagern er- möglicht es, die Lagerung der Turbinenhauptkomponenten geschickt anzuordnen. Denkbar ist, dass das mindestens eine erste unabhängige Lager und das mindes- tens eine weitere erste unabhängige Lager konstruktiv gleich sind. Denkbar ist aber auch, dass das mindestens eine erste unabhängige Lager und das mindestens eine weitere erste unabhängige Lager konstruktiv unterschiedlich sind. Weiterhin ist denk- bar, dass das mindestens eine zweite unabhängige Lager und das mindestens eine weitere zweite unabhängige Lager konstruktiv gleich sind. Weiterhin denkbar ist aber auch, dass das mindestens eine zweite unabhängige Lager und das mindestens eine weitere zweite unabhängige Lager konstruktiv unterschiedlich sind.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das mindestens eine erste abhängige Lager und/oder das mindes- tens eine zweite abhängige Lager Gleitlager sind. Gleitlager eignen sich konstruktiv in besonders vorteilhafter Weise für die Verwendung als erfindungsgemäße abhängi- ge Lager.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das mindestens eine erste abhängige Lager und/oder das mindes- tens eine zweite abhängige Lager hydrodynamische Gleitlager oder hydrostatische Gleitlager oder hydrodynamische Gleitlager mit hydrostatischer Unterstützung sind. Hydrostatische, hydrodynamische Gleitlager und hydrodynamische Gleitlager mit hydrostatischer Unterstützung lassen sich den Erfordernissen in Turbinen hervorra- gend anpassen. Damit ist gewährleistet, dass durch eine Anpassung der Druckrege- lung eine ausreichend gute Abführung der Lasten in unterschiedlichen Belastungssi- tuationen bewirkt wird. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das mindestens eine erste abhängige Lager dazu ausgebildet ist, auftretende Lasten auf das mindestens eine erste abhängige Lager und das mindes- tens eine erste unabhängige Lager zu verteilen und/oder das mindestens eine zweite abhängige Lager dazu ausgebildet ist, auftretende Lasten auf das mindestens eine zweite abhängige Lager und das mindestens eine zweite unabhängige Lager zu ver- teilen. Dies ermöglicht es, eine Überbelastung eines Lagers zu vermeiden und die Lagerung der Turbinenhauptkomponenten stets optimal zu gestalten.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das mindestens eine erste abhängige Lager dazu ausgebildet ist, eine Fehlausrichtung der ersten Turbinenhauptkomponenten selbstständig auszu- gleichen und/oder das mindestens eine zweite abhängige Lager dazu ausgebildet ist, eine Fehlausrichtung der zweiten Turbinenhauptkomponenten selbstständig auszu- gleichen. Denkbar ist, dass dazu eine Anpassung der Druckregelung von hydrostati- schen, hydrodynamischen Gleitlagern und/oder hydrodynamischen Gleitlagern mit hydrostatischer Unterstützung genutzt wird. Denkbar ist weiterhin, dass die Anpas- sung automatisiert geschieht. Dazu ist denkbar, dass mindestens ein Sensor die Fehlausrichtung erkennt, eine Information über die Fehlausrichtung zu einer Steue- rungseinheit sendet und die Steuerungseinheit die Druckregelung anpasst.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Turbinen Turbinen für Wind kraftan lagen sind.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung zur Lösung der eingangs ge- stellten Aufgabe ist ein Verfahren zur Herstellung eines Turbinensystems gemäß ei- nem der Ansprüche 1 bis 12, wobei zur Herstellung einer ersten Turbine und einer zweiten Turbine jeweils erste Turbinenhauptkomponenten verwendet werden, wobei die erste Turbine und die zweite Turbine auf unterschiedlich starke Belastungen aus- gelegt werden, wobei zur Herstellung der ersten Turbine und der zweiten Turbine jeweils mindestens ein erstes unabhängiges Lager verwendet wird. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, Turbinensysteme mit einem hohen Grad an Standardisierung herzustellen. Die reduziert Kosten und Aufwand bei der Herstellung von Turbinensystemen. Denkbar ist, dass die ersten Turbinenhauptkom- ponenten auf die Belastungen ausgelegt werden, welche im Betrieb der Turbine des Turbinensystems zu erwarten sind, welche für die höchsten Belastungen ausgelegt ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgese- hen, dass zur Herstellung der ersten Turbine mindestens ein erstes abhängiges La- ger verwendet wird und zur Herstellung der zweiten Turbine mindestens ein zweites abhängiges Lager verwendet wird. Denkbar ist, dass das mindestens eine unabhän- gige Lager möglichst gering dimensioniert ist, insbesondere dass das mindestens eine unabhängige Lager an die Belastungen angepasst wird, welche im Betrieb der Turbine des Turbinensystems zu erwarten sind, welche für die geringsten Belastun- gen ausgelegt ist.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung zur Lösung der eingangs ge- stellten Aufgabe ist ein Lagersystem aus Lageranordnungen aufweisend eine erste Lageranordnung zur Lagerung eines ersten Gegenstandes und eine zweite Lageran- ordnung zur Lagerung eines zweiten Gegenstandes, wobei die erste Lageranord- nung die Lageranordnung des Lagersystems ist, welche für die größte Belastung ausgelegt ist, wobei die zweite Lageranordnung die Lageranordnung des Lagersys- tems ist, welche für die geringste Belastung ausgelegt ist, wobei die erste Lageran- ordnung mindestens ein erstes unabhängiges Lager aufweist, wobei die zweite Lage- ranordnung mindestens ein zweites unabhängiges Lager aufweist, dadurch gekenn- zeichnet, dass das mindestens eine erste unabhängige Lager auf die Belastung der zweiten Lageranordnung ausgelegt ist, wobei das mindestens eine zweite unabhän- gige Lager auf die Belastung der zweiten Lageranordnung ausgelegt ist.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Lagersystem ein Lagersystem zum Lagern von Turbinen in Windkraftanlagen ist
Das erfindungsgemäße Lagersystem dient dem Lagern von Gegenständen, wie bei spielsweise Turbinenhauptkomponenten, mit Lagern, wie beispielsweise Wälzlagern. Dem Fachmann ist klar, dass mit Lager ein Maschinenelement gemeint ist, das ein anderes drehendes oder schwingendes Teil aufnimmt, trägt oder führt beziehungs- weise dass mit Lager ein Bauteil gemeint ist, das Lasten aufnimmt und auf einen stützenden Körper überträgt. Das erfindungsgemäße Lagersystem bietet einen ho- hen Grad an Standardisierung und damit die Möglichkeit, Kosten einzusparen und den Aufwand für Produktion und Bevorratung zu reduzieren. Denkbar ist selbstver- ständlich, dass das Lagersystem auch eine dritte Lageranordnung aufweist, welche auf eine Belastung ausgelegt ist, die höher ist als die Belastung für die die zweite Lageranordnung ausgelegt ist. Die dritte Lageranordnung weist mindestens ein drit- tes unabhängiges Lager auf, welches auf die Belastungen der zweiten Lageranord- nung ausgelegt ist. Denkbar ist, dass das mindestens eine erste unabhängige Lager und das mindestens eine zweite unabhängige Lager gleiche Bauteile sind. Weiterhin ist denkbar, dass das mindestens eine dritte unabhängige Lager und das mindestens eine zweite unabhängige Lager gleiche Bauteile sind.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgese- hen, dass die erste Lageranordnung mindestens ein erstes abhängiges Lager auf- weist, wobei das mindestens eine erste abhängige Lager zusammen mit dem min- destens einen ersten unabhängigen Lager auf die Belastung der ersten Lageranord- nung ausgelegt ist. Damit ist es vorteilhaft möglich, trotz weitgehender Standardisie- rung die Dimensionierung der Konstruktion der Lageranordnungen individuell anzu- passen.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung zur Lösung der eingangs ge- stellten Aufgabe ist ein Verfahren zur Auslegung einer ersten Lageranordnung und einer zweiten Lageranordnung, wobei die erste Lageranordnung für hohe Belastun- gen ausgelegt wird, wobei die zweite Lageranordnung für niedrige Belastungen aus- gelegt wird, wobei der ersten Lageranordnung mindestens ein erstes unabhängiges Lager zugewiesen wird, wobei das mindestens eine erste unabhängige Lager für die Belastungen der zweiten Lageranordnung dimensioniert wird, wobei der zweiten La- geranordnung mindestens ein zweites unabhängiges Lager zugewiesen wird, wobei das mindestens eine zweite unabhängige Lager für die Belastungen der zweiten La- geranordnung dimensioniert wird. Das erfindungsgemäße Verfahren zur Auslegung einer ersten Lageranordnung und einer zweiten Lageranordnung ermöglicht, unter- schiedliche Lageranordnungen mit unterschiedlichen Anforderungsprofilen weitge- hend mit Standartteilen durchzuführen. Selbstverständlich ist denkbar, dass mit dem erfindungsgemäßen Verfahren auch eine dritte Lageranordnung ausgelegt wird, wel- che für höhere Belastungen als die zweite Lageranordnung ausgelegt wird und wel- che für andere Belastungen als die erste Lageranordnung ausgelegt wird. Dazu wird der dritten Lageranordnung mindestens ein drittes unabhängiges Lager zugewiesen wird, wobei das mindestens eine dritte unabhängige Lager für die Belastungen der zweiten Lageranordnung dimensioniert wird.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Verfahren ein Verfahren zur Auslegung einer ersten Lageranordnung einer ersten Windkraftanlage und einer zweiten Lageranord- nung einer zweiten Windkraftanlage ist
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgese- hen, dass das mindestens eine erste unabhängige Lager als das mindestens eine zweite unabhängige Lager verwendet wird. Denkbar ist ferner, dass das mindestens eine erste unabhängige Lager als das mindestens eine dritte unabhängige Lager ver- wendet wird.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der ersten Lageranordnung mindestens ein erstes abhängiges Lager zugewiesen wird, wobei das mindestens eine erste abhängige Lager so di- mensioniert wird, dass das mindestens eine erste abhängige Lager und das mindes- tens eine erste unabhängige Lager in Summe auf die Belastungen der ersten Lager- anordnung ausgelegt sind. Denkbar ist, dass der dritten Lageranordnung mindestens ein drittes abhängiges Lager zugewiesen wird, wobei das mindestens eine dritte ab- hängige Lager so dimensioniert wird, dass das mindestens eine dritte abhängige La- ger und das mindestens eine erste unabhängige Lager in Summe auf die Belastun- gen der dritten Lageranordnung ausgelegt sind. Somit ist es möglich, auf vorteilhaft einfache Weise mit einen hohen Grad an Standardisierung individuelle Auslegungen von Lageranordnungen für unterschiedliche Belastungen zu realisieren.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Zeichnungen, sowie aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausfüh- rungsformen anhand der Zeichnungen. Die Zeichnungen illustrieren dabei lediglich beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung, welche den wesentlichen Erfin- dungsgedanken nicht einschränken.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Figur 1 zeigt schematisch ein Turbinensystem mit unterschiedlich dimen- sionierten Turbinen gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Figur 2 zeigt schematische den Aufbau der ersten Turbine des Turbinen- systems gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorlie- genden Erfindung.
Figur 3 zeigt schematisch ein Lagersystem mit unterschiedlich dimensio- nierten Lageranordnungen gemäß einer beispielhaften Ausfüh- rungsform der vorliegenden Erfindung.
Ausführungsformen der Erfindung
In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszei- chen versehen und werden daher in der Regel auch jeweils nur einmal benannt bzw. erwähnt.
In Figur 1 ist schematisch ein Turbinensystem mit unterschiedlich dimensionierten Turbinen gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die unterschiedlich dimensionierten Turbinen sind zur Verwendung in unterschiedlich dimensionierten Windkraftanlagen vorgesehen. Die Darstellung der ersten Turbine 10, der zweiten Turbine 20 und der dritten Turbine 30 ist stark verein- facht und zeigt Komponenten der jeweiligen Turbine als Kasten mit dem jeweiligen Bezugszeichen. Das gezeigte Turbinensystem besteht aus der ersten Turbine 10, der zweiten Turbine 20 und der dritten Turbine 30. Die erste Turbine 10 ist auf große Belastungen ausgelegt. Sie weist die ersten Turbinenhauptkomponenten 100 auf, welche mit dem ersten unabhängigen Lager 1 und dem ersten abhängigen Lager 3 gelagert sind. Das erste abhängige Lager 3 ist so dimensioniert, dass zusammen mit dem ersten unabhängigen Lager 1 die Belastungen, für die die erste Turbine 10 aus- gelegt ist, abgeführt werden können. Die zweite Turbine 20 ist für geringe Belastun- gen ausgelegt. Sie weist ebenfalls erste Turbinenhauptkomponenten 100 und das erste unabhängige Lager 1 auf. Zusätzlich zum ersten unabhängigen Lager 1 weist die zweite Turbine das zweite abhängige Lager 32 auf. Dieses ist konstruktiv an die in der zweiten Turbine 20 zu erwartenden Belastungen angepasst, insbesondere ist das zweite abhängige Lager 32 so ausgelegt, dass es nicht überdimensioniert ist.
Die dritte Turbine 30 ist für geringere Belastungen als die erste Turbine 10 und für größere Belastungen als die zweite Turbine 20 ausgelegt. Die dritte Turbine 30 weist ebenfalls erste Turbinenhauptkomponenten 100 und das erste unabhängige Lager 1 auf. Zudem sind die ersten Turbinenhauptkomponenten 100 mit dem dritten abhängi- gen Lager 33 gelagert, wobei das dritte abhängige Lager 33 so dimensioniert ist, dass die zu erwartenden Belastungen abgeführt werden können, es aber auch nicht überdimensioniert ist. Das Turbinensystem ist somit mit standardisierten Komponen- ten kostengünstig herstellbar.
In Figur 2 ist schematisch der Aufbau der ersten Turbine 10 des Turbinensystems gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Das Turbinensystem ist zur Verwendung in Windkraftanlagen vorgesehen. Die erste Turbine 10 weist die ersten Turbinenhauptkomponenten 100 auf. Diese umfassen hier insbesondere die Nabe und die Welle der ersten Turbine 10. Die ersten Turbi- nenhauptkomponenten 100 sind mit dem ersten unabhängigen Lager 1 , dem weite- ren ersten unabhängigen Lager 2, dem ersten abhängigen Lager 3 und dem weiteren ersten abhängigen Lager 4 gelagert. Die Turbinenhauptkomponenten 100 weisen im Bereich des ersten unabhängigen Lagers 1 den Durchmesser Di und im Bereich des Weiteren ersten unabhängigen Lagers 2 den Durchmesser D2 auf. Das erste unab- hängige Lager 1 und das weitere erste unabhängige Lager 2 sind angestellte Kegel- rollenlager, welche von dem ersten abhängigen Lager 3 und dem weiteren ersten abhängigen Lager 4 unterstützt werden. Das erste abhängige Lager 3 und das weite- re erste abhängige Lager 4 sind hydrostatische Gleitlager. Die Turbinenhauptkompo- nenten drehen sich mit dem Drehmoment Db und weiterhin wirkt die Gewichtskraft F der angebauten Teile außerhalb der Turbine, wie beispielsweise Blätter. Die Ge- wichtskraft F drückt die Turbinenhauptkomponenten 100 in eine Fehlposition. Diese Fehlposition wird dadurch ausgeglichen, dass der Vordruck der Hydrostatik des ers- ten abhängigen Lagers 3 und des Weiteren ersten abhängigen Lagers 4 angepasst wird.
In Figur 3 ist schematisch ein Lagersystem 500 mit unterschiedlich dimensionierten Lageranordnungen gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Das Lagersystem 500 ist ein Lagersystem zum Lagern von Turbinen von Windkraftanlagen. Die Darstellung der ersten Lageranordnung 501 , der zweiten Lageranordnung 502 und der dritten Lageranordnung 503 ist stark verein- facht und zeigt Lager der jeweiligen Lageranordnung als Kasten mit dem jeweiligen Bezugszeichen. Das gezeigte Lagersystem 500 besteht aus der ersten Lageranord- nung 501 , der zweiten Lageranordnung 502 und der dritten Lageranordnung 503. Die erste Lageranordnung 501 ist auf große Belastungen durch den ersten Gegenstand 51 ausgelegt, welcher mit dem ersten unabhängigen Lager 1 und dem ersten abhän- gigen Lager 3 gelagert ist. Das erste abhängige Lager 3 ist so dimensioniert, dass zusammen mit dem ersten unabhängigen Lager 1 die Belastungen, die durch den ersten Gegenstand 51 auf die erste Lageranordnung wirken, abgeführt werden kön- nen. Die zweite Lageranordnung 502 ist für geringe Belastungen ausgelegt. Sie la- gert den zweiten Gegenstand 52 und weist das erste unabhängige Lager 1 auf. Der zweite Gegenstand 52 ist deutlich leichter als der erste Gegenstand 51. So wirken wesentlich geringere Lasten auf die zweite Lageranordnung 502. Zusätzlich zum ers- ten unabhängigen Lager weist die zweite Lageranordnung 502 das zweite abhängige Lager 32 auf. Dieses ist konstruktiv an die auf die zweite Lageranordnung 502 wir- kenden Belastungen angepasst, insbesondere ist das zweite abhängige Lager 32 so ausgelegt, dass es nicht überdimensioniert ist. Die dritte Lageranordnung 503 ist für geringere Belastungen als die erste Lageranordnung 501 und für größere Belastun- gen als die zweite Lageranordnung 502 ausgelegt. Die dritte Lageranordnung 503 lagert den dritten Gegenstand 53 und weist das erste unabhängige Lager 1 auf. Zu- dem ist der dritte Gegenstand 53 mit dem dritten abhängigen Lager 33 gelagert, wo- bei das dritte abhängige Lager 33 so dimensioniert ist, dass die zu erwartenden Be- lastungen abgeführt werden können, es aber auch nicht überdimensioniert ist. Das Lagersystem ist somit mit standardisierten Komponenten kostengünstig herstellbar. Bezugszeichenliste
1 Erstes unabhängiges Lager
2 Weiteres erstes unabhängiges Lager
3 Erstes abhängiges Lager
4 Weiteres erstes abhängiges Lager 10 Erste Turbine
20 Zweite Turbine
30 Dritte Turbine
32 Zweites abhängiges Lager
33 Drittes abhängiges Lager
100 Erste Turbinenhauptkomponenten
500 Lagersystem
51 Erster Gegenstand
52 Zweiter Gegenstand
53 Dritter Gegenstand
501 Erste Lageranordnung
502 Zweite Lageranordnung
503 Dritte Lageranordnung
Mb Drehmoment
F Gewichtskraft
Di Durchmesser 1
D2 Durchmesser 2

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Turbinensystem aufweisend eine Mehrzahl von Turbinen, insbesondere Turbinen für Windkraftanlagen, wobei die Mehrzahl von Turbinen eine erste Turbine (10) aufweist, wo- bei die erste Turbine (10) die Turbine der Mehrzahl von Turbinen ist, die für die größte Belastung ausgelegt ist, wobei die Mehrzahl von Turbinen eine zweite Turbine (20) aufweist, wo- bei die zweite Turbine (20) die Turbine der Mehrzahl von Turbinen ist, die für die geringste Belastung ausgelegt ist, wobei die erste Turbine (10) erste Turbinenhauptkomponenten (100) aufweist, wobei die ersten Turbinenhauptkomponenten (100) an die Be- lastbarkeit der ersten Turbine (10) angepasst sind, wobei die zweite Turbine (20) zweite Turbinenhauptkomponenten auf- weist, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Turbinenhauptkomponen- ten an die Belastbarkeit der ersten Turbine (10) angepasst sind wobei die ersten Turbinenhauptkomponenten (100) mit mindestens ei- nem ersten unabhängigen Lager (1 ) gelagert sind, wobei die zweiten Turbinenhauptkomponenten mit mindestens einem zweiten unabhängi- gen Lager gelagert sind wobei das mindestens eine erste unabhängige Lager (1 ) der Belastbar- keit der zweiten Turbine (20) angepasst ist und das mindestens eine zweite unabhängige Lager der Belastbarkeit der zweiten Turbine (20) angepasst ist.
2. Turbinensystem nach Anspruch 1 , wobei die ersten Turbinenhauptkom- ponenten (100) mit mindestens einem ersten abhängigen Lager (3) ge- lagert sind wobei die zweiten Turbinenhauptkomponenten vorzugsweise mit min- destens einem zweiten abhängigen Lager (32) gelagert sind
3. Turbinensystem nach Anspruch 2, wobei das mindestens eine erste ab- hängige Lager (3) der Belastbarkeit der ersten Turbine (10) angepasst ist, wobei das mindestens eine zweite abhängige Lager (32) der Belast- barkeit der zweiten Turbine (20) angepasst ist.
4. Turbinensystem nach einem der Ansprüche 2 oder 3, wobei das min- destens eine erste unabhängige Lager (1 ) und das mindestens eine zweite unabhängige Lager konstruktiv gleich sind.
5. Turbinensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die ersten Turbinenhauptkomponenten (100) und die zweiten Turbinenhauptkom- ponenten konstruktiv gleich sind.
6. Turbinensystem nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei das mindes- tens eine erste unabhängige Lager (1 ) und das mindestens eine zweite unabhängige Lager Wälzlager sind.
7. Turbinensystem nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei die erste Tur- bine (10) mindestens ein weiteres erstes unabhängiges Lager (2) und/oder die zweite Turbine (20) ein weiteres zweites unabhängiges La- ger aufweist, wobei das mindestens eine weitere erste unabhängige La- ger (2) und/oder das mindestens eine weitere zweite unabhängige Lager der Belastbarkeit der zweiten Turbine (20) angepasst sind.
8. Turbinensystem nach einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei das mindes- tens eine erste abhängige Lager (3) und/oder das mindestens eine zwei- te abhängige Lager (32) Gleitlager sind.
9. Turbinensystem nach einem der Ansprüche 2 bis 8, wobei das mindes- tens eine erste abhängige Lager (3) und/oder das mindestens eine zwei- te abhängige Lager(32) hydrodynamische Gleitlager oder hydrostatische Gleitlager oder hydrodynamische Gleitlager mit hydrostatischer Unter- stützung sind.
10. Turbinensystem nach einem der Ansprüche 2 bis 9, wobei das mindes- tens eine erste abhängige Lager (3) dazu ausgebildet ist, auftretende Lasten auf das mindestens eine erste abhängige Lager (3) und das min- destens eine erste unabhängige Lager (1 ) zu verteilen und/oder das mindestens eine zweite abhängige Lager (32) dazu ausgebildet ist, auf- tretende Lasten auf das mindestens eine zweite abhängige Lager und das mindestens eine zweite unabhängige Lager zu verteilen.
11.Turbinensystem nach einem der Ansprüche 2 bis 10, wobei das mindes- tens eine erste abhängige Lager (3) dazu ausgebildet ist, eine Fehlaus- richtung der ersten Turbinenhauptkomponenten (100) selbstständig aus- zugleichen und/oder das mindestens eine zweite abhängige Lager (32) dazu ausgebildet ist, eine Fehlausrichtung der zweiten Turbinenhaupt- komponenten selbstständig auszugleichen.
12. Turbinensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Turbinen Turbinen für Windkraftanlagen sind.
13. Verfahren zur Herstellung eines Turbinensystems gemäß einem der An- sprüche 1 bis 12, wobei zur Herstellung einer ersten Turbine (10) und ei- ner zweiten Turbine (20) jeweils erste Turbinenhauptkomponenten (100) verwendet werden, wobei die erste Turbine (10) und die zweite Turbine (20) auf unterschiedlich starke Belastungen ausgelegt werden, wobei zur Herstellung der ersten Turbine (10) und der zweiten Turbine (20) je- weils mindestens ein erstes unabhängiges Lager (1 ) verwendet wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei zur Herstellung der ersten Turbine (10) mindestens ein erstes abhängiges Lager (3) verwendet wird und zur Herstellung der zweiten Turbine (20) mindestens ein zweites abhän- giges Lager (32) verwendet wird.
15. Lagersystem (500) aus Lageranordnungen aufweisend eine erste Lager- anordnung (501 ) zur Lagerung eines ersten Gegenstandes (51 ) und ei- ne zweite Lageranordnung (502) zur Lagerung eines zweiten Gegen- standes (52), wobei die erste Lageranordnung (501 ) die Lageranordnung des Lager- systems (500) ist, welche für die größte Belastung ausgelegt ist, wobei die zweite Lageranordnung (501 ) die Lageranordnung des Lagersys- tems (500) ist, welche für die geringste Belastung ausgelegt ist, wobei die erste Lageranordnung (501 ) mindestens ein erstes unabhän- giges Lager (1) aufweist, wobei die zweite Lageranordnung (502) min- destens ein zweites unabhängiges Lager aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine erste unabhängige Lager (1 ) auf die Belastung der zweiten Lageranordnung (502) ausge- legt ist, wobei das mindestens eine zweite unabhängige Lager auf die Belastung der zweiten Lageranordnung (502) ausgelegt ist.
16. Lagersystem (500) nach Anspruch 15, wobei die erste Lageranordnung (501 ) mindestens ein erstes abhängiges Lager (3) aufweist, wobei das mindestens eine erste abhängige Lager (3) zusammen mit dem mindes- tens einen ersten unabhängigen (1 ) Lager auf die Belastung der ersten Lageranordnung (501 ) ausgelegt ist.
17. Verfahren zur Auslegung einer ersten Lageranordnung (501 ) und einer zweiten Lageranordnung (502), wobei die erste Lageranordnung (501 ) für hohe Belastungen ausgelegt wird, wobei die zweite Lageranordnung (502) für niedrige Belastungen ausgelegt wird, wobei der ersten Lageranordnung (501 ) mindestens ein erstes unabhän- giges Lager (1 ) zugewiesen wird, wobei das mindestens eine erste un- abhängige Lager (1 ) für die Belastungen der zweiten Lageranordnung (502) dimensioniert wird, wobei der zweiten Lageranordnung (502) mindestens ein zweites unab- hängiges Lager zugewiesen wird, wobei das mindestens eine zweite un- abhängige Lager für die Belastungen der zweiten Lageranordnung (502) dimensioniert wird.
18. Verfahren nach Anspruch 17, wobei das mindestens eine erste unab- hängige Lager (1 ) als das mindestens eine zweite unabhängige Lager verwendet wird.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 18, wobei der ersten Lager- anordnung (501 ) mindestens ein erstes abhängiges Lager (3) zugewie- sen wird, wobei das mindestens eine erste abhängige Lager (3) so di- mensioniert wird, dass das mindestens eine erste abhängige Lager (3) und das mindestens eine erste unabhängige Lager (1 ) in Summe auf die Belastungen der ersten Lageranordnung (501 ) ausgelegt sind.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2003065204A (ja) * 2001-08-27 2003-03-05 Ebara Corp 風力発電用発電装置
KR101048750B1 (ko) * 2008-05-02 2011-07-15 허현강 풍력발전기
WO2013000515A1 (fr) * 2011-06-29 2013-01-03 Eotheme Sarl Eolienne a deux helices contrarotatives
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