DE102009035248A1

DE102009035248A1 - Gehäuse für eine Windturbine

Info

Publication number: DE102009035248A1
Application number: DE102009035248A
Authority: DE
Inventors: Dror Avner
Original assignee: Suzlon Energy GmbH
Current assignee: Suzlon Energy GmbH
Priority date: 2009-07-29
Filing date: 2009-07-29
Publication date: 2011-02-03
Anticipated expiration: 2029-07-30
Also published as: WO2011012664A2; WO2011012683A3; WO2011012664A3; DE102009035248B4; WO2011012683A2; EP2459874A2

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gehäuse, insbesondere zur Verwendung als Spinner für einen Rotor einer Windturbine, wobei ein Gehäuseelement mit einer äußeren Oberfläche und einer inneren Oberfläche eine Öffnung aufweist, um in das Innere des Gehäuses zu gelangen. An der Öffnung ist ein bewegbares Öffnungselement mit einer Außenseite und einer Innenseite vorgesehen, das als Tür ausgebildet ist, wobei ein Verbindungselement zur Anlenkung des Öffnungselementes im Inneren des Gehäuses angebracht ist. Das Ziel der Erfindung ist es, ein vollumfänglich und ganzheitlich verbessertes Gehäuse für einen Spinner einer Windturbine weiterzubilden, wobei u.a. die Montage vereinfacht werden soll, das Design hinsichtlich der Gehäuseform und den Materialeigenschaften das Innere der Turbine schützt und insgesamt die Turbine weniger anfällig macht gegenüber extremen Witterungsverhältnissen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gehäuse, insbesondere zur Verwendung als Spinner für einen Rotor einer Windturbine, wobei ein Gehäuseelement mit einer äußeren Oberfläche und einer inneren Oberfläche eine Öffnung aufweist, um in das Innere des Gehäuses zu gelangen. An der Öffnung ist ein bewegbares Öffnungselement mit einer Außenseite und einer Innenseite vorgesehen, das als Tür ausgebildet ist.
Ähnliche Gehäuse für Windturbinen sind im Grunde aus dem Stand der Technik bekannt und werden in bestehenden Windturbinen eingesetzt. Derartige Gehäuse weisen oftmals ebenso eine Öffnung in Form einer Tür oder Einstiegsluke auf, um in das Innere des Gehäuses der Windturbine zu gelangen. Jedoch zeigen die auf dem Markt verfügbaren Gehäusetypen für Windturbinen einige Nachteile, die in erster Linie auf deren Konstruktionsweise zurückzuführen sind. Ein wesentlicher nachteiliger Aspekt, der bei den gängigen Gehäusetypen zu beobachten ist, besteht zum einen in der Art der Anlenkung der Tür oder Einstiegsluke an das zugehörige Gehäuse und zum anderen in der entsprechenden Verriegelungsvorrichtung der Tür mit dem Gehäusekorpus. Bislang erfolgt die Anlenkung der Tür an das Gehäuse über entsprechende Gelenkscharniere, die hinsichtlich der Montage, Fertigung und Funktionalität ungünstig an der Wandung des Turbinengehäuses angebracht sind. Ebenso sind Verriegelungsbauteile, die die Verriegelungsvorrichtung bilden, um die Gehäusetür der Windturbine abzuschließen, ungünstig an der Wandung des Gehäuses montiert. Ein weiterer Nachteil ist, dass die in der Regel als mechanisch ausgeführten Bauteile aufgrund des Standorts der Windturbine den oftmals extremen Witterungsverhältnissen ungeschützt ausgesetzt sind und beispielsweise infolge von Temperaturschwankungen, Korrosion, Blitzeinschlag oder Feuchtigkeit, die Gefahr besteht, das Material dauerhaft zu beschädigen oder zumindest in seiner Funktionstüchtigkeit zu beeinträchtigen und auf diese Weise die Wartungsanfälligkeit des Gehäuses erhöht wird. Eine entsprechende Wartung durch beispielsweise ein einfaches Austauschen dieser Bauteile ist aufgrund der extremen Ausmaße einer Windturbine deshalb meist nur mit einem großen technischen und damit einhergehenden finanziellen Aufwand zu erreichen.
Ein weiterer Aspekt, der sich bei Turbinengehäusen stellt, ist die Erfordernis nach einer möglichst vollständigen Dichtigkeit des Gehäuses gegenüber dem Eindringen von Flüssigkeiten wie beispielsweise Wasser oder Feuchtigkeit. Kritische Bereiche an dem Turbinengehäuse sind dabei insbesondere an den Übergangs- und Nahtstellen zwischen der Tür und der Gehäusewandung des Gehäuseelements auszumachen Um ein Eindringen von Flüssigkeit und/oder Feuchtigkeit in das Gehäuseinnere zu vermeiden oder wenigstens zu reduzieren, ist es deshalb notwendig, die Tür mit einem entsprechenden Druck an das Gehäuseelement zu pressen. In den bekannten Gehäusen wird dieser Anpressdruck durch mindestens ein oder zwei an dem Gehäuseelement separat montierten Riegelvorrichtungen erreicht. Ein Nachteil dieser Ausführungsformen besteht darin, dass die separaten Riegelvorrichtungen auch jeweils einzeln in eine entsprechende Ver- oder Entriegelungsposition gebracht werden müssen, wobei dies bei einer Windturbine oftmals nur manuell erfolgen kann. Des Weiteren sind den vorbekannten Gehäusen für Windturbinen aufgrund der Erfordernis nach Gehäusestabilität und -festigkeit, der funktionalen und konstruktiven Erweiterbarkeit des Gehäuses enge Grenzen gesetzt, die maßgeblich von den Designvorgaben bestimmt werden.
Auf Grundlage der geschilderten Problemstellung liegt der vorliegenden Erfindung eine Aufgabe zugrunde, ein Gehäuse für eine Windturbine derart weiterzubilden, welche unter anderem die Nachteile des Standes der Technik vermeidet. Insbesondere soll ein vollumfänglich und ganzheitlich verbessertes Gehäuse für einen Spinner einer Windturbine angegeben werden, wobei u. a. die Montage vereinfacht werden soll, das Design hinsichtlich der Gehäuseform und den Materialeigenschaften das Innere der Turbine schützt und insgesamt die Turbine weniger anfällig macht gegenüber extremen Witterungsverhältnissen. Neben einem einfacheren Zugang zu dem Inneren des Gehäuses soll außerdem mehr Spielraum für eine Erweiterbarkeit des Gehäuses trotz vorgegebener Designgrenzen zur Verfügung stehen, so dass die Gehäuse an die jeweiligen Erfordernisse der installierten Windturbine anpassbar sind. Von Bedeutung ist dabei vor allem, durch die Geometrie und/oder Anordnung der Bauteile oder Komponenten, zum einen für die notwendige Stabilität und Festigkeit des Gehäuses oder seiner Komponenten zu sorgen, zugleich jedoch auch noch weitere Möglichkeiten zur flexiblen Gestaltung der Verwendungsweise, insbesondere deren Anordnung am oder im Gehäuse, der zur Verfügung stehenden Bauteile für verschiedene Einsatzszenarien bereitzustellen, auch nachdem die Windturbine bereits installiert wurde.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruch 1 gelöst, wobei das Gehäuse, insbesondere zur Verwendung als Spinner für eine Windturbine, ein Gehäuseelement mit einer äußeren und einer inneren Oberfläche und einer Öffnung, mit einem als Tür ausgebildeten Öffnungselement umfasst, und wobei ein Verbindungselement zur Anlenkung des Öffnungselementes im Inneren des Gehäuses angebracht ist.
Ein wesentlicher Punkt der Erfindung ist darin zu sehen, ein Gehäuse für eine Windturbine zur Verfügung zu stellen, so dass durch dessen ergonomisches und funktionales Design und einfache Bauweise bezüglich der äußeren und inneren Form- und Bauteilgestaltung dieses nicht nur einfacher und kostengünstiger herzustellen ist, sondern gleichzeitig die Grundlage bildet, den wesentlichen und erfolgskritischen Faktoren wie beispielsweise einer erhöhten Stabilität, Sicherheit, Wasserundurchlässigkeit und komponentenspezifischer Erweiterbarkeit auf und an dem Gehäuse nach Installation auf der Windturbinenanlage Rechnung getragen wird.
Bei einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist ein Verriegelungssystem vorgesehen, welches das Öffnungselement des Gehäuses durch Aktivierung bezüglich der Öffnungsmöglichkeit sperrt oder entsperrt. Zum einen kann das Verriegelungssystem den notwendigen Anpressdruck des Öffnungselement, bzw. der Tür auf das Gehäuse selbst erzeugen, um das Eindringen von Flüssigkeit und/oder Feuchtigkeit zu unterbinden. Das Verriegelungssystem gestattet es jedoch auch, Schutz vor Unberechtigten zu gewähren, die möglicherweise in das Innere der Turbine gelangen wollen. Es verhindert auch, dass die Gehäusetür bei heftigen Windböen möglicherweise unbeabsichtigt selbsttätig geöffnet wird und Wasser in das Gehäuseinnere eindringt oder bei Betrieb der Anlage die Rotoren in Kontakt mit der Gehäusetür kommen und schwerer Schaden an der Anlage selbst entsteht.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist es als Vorteil zu nennen, dass das Gehäuse eine Scharnieranordnung aufweist und dass die Scharnieranordnung derart zwischen Gehäuse und Tür montiert ist, so dass sich die Tür gegenüber der Gehäuseöffnung in einer im Wesentlichen parallel zur Drehachse der Windturbine befindet, so dass die Tür nicht der direkten Windandruckrichtung ausgesetzt ist, wenn die Windturbine in den Wind gedreht ist. Diese konstruktive Ausgestaltung ermöglicht ein einfaches öffnen der Gehäusetür, ohne dass diese durch den Winddruck belastet ist. Zudem kann somit die Tür durch übermäßigen Winddruck nicht ungewollt zugedrückt werden.
In einer anderen vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist das Verbindungselement des Gehäuses als Gelenkscharnier ausgebildet und an einer Innenseite des Öffnungselements und an einer Innenseite des Gehäuseelements angebracht. Durch die verdeckte Position des Gelenkscharniers kann verhindert werden, dass die Bauteile für das Gelenkscharnier – wie sonst üblich – ungeschützt und dauerhaft den Witterungsverhältnissen wie beispielweise Hitze, Kälte, Wasser oder Blitzeinschlag ausgesetzt sind. Die latente Gefahr einer möglichen Korrosionsbildung wird auf diese Weise ebenso reduziert.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass auf der Innenseite der Tür eine Abdichtvorrichtung angebracht ist, die in der geschlossenen Positionsstellung der Tür mit einem Rand der Gehäuseöffnung abschließt, so dass das Gehäuseinnere vor äußerem Eindringen von Flüssigkeit und/oder Feuchtigkeit geschützt wird. Die Abdichtvorrichtung kann dabei beispielweise aus einem elastischen und/oder ansaugfähigen Material oder Materialeinzelteilen bestehen, wie etwa eine gummi- oder schaumstoffähnliche Ummantelung oder einer Kombination davon, die im Falle eines Eindringens von Flüssigkeit wie Wasser, Öl oder Feuchtigkeit durch dessen Aufnahme und Saugfähigkeit eine natürliche Schutzbarriere bildet. Da derartige Materialen im fortlaufender Zeitdauer verschleißen, wäre es denkbar, die Abdichtmaterialien derart anzubringen, dass sie auf leichte und schnelle Weise und ohne großen Einsatz von zusätzlichem Werkzeug ausgetauscht werden können, ohne dass dabei große zusätzliche bautechnische Maßnahmen an der Gehäusetür – oder im Falle, dass die Abdichtvorrichtung am Gehäuse selbst angebracht ist – notwendig wären.
Von vorteilhafter Ausgestaltung des Gehäuses ist es, wenn diese vorzugsweise aus bauteilgleichen oder -ähnlichen, Komponenten besteht, die modular zu einer Gehäuseeinheit zusammengesetzt sind. Dies ermöglicht zum einen eine kostengünstige sowie zeitsparende Produktion und schnelle Montage am Installationsort von unterschiedlichen Gehäusetypen, die an verschiedene Kunden ausgeliefert werden und zum Teil völlig unterschiedlichen Anforderungen gerecht werden müssen. Ein Gehäuse, das zudem aus wenigen großen und überwiegend standardisierten Einzelteilen zusammengesetzt ist, hat zudem den Vorteil, dass diese Bauteile sehr leichttransportierbar sind, auch in sehr unwegsame Gebiete, die sonst nur mit schweren Transportmitteln passierbar wären. Ebenso ist ein Austausch von Einzelteilen bei Wartung relativ einfach zu bewerkstelligen und macht teure Spezialeinzelanfertigungen überflüssig. Gleichwohl ermöglicht der Austausch eines Bauteils, auf die Kundenwünsche gesondert einzugehen und Bauteile in das Gehäuse zu integrieren, die die vorherrschenden Bedingungen am Installationsort berücksichtigen. Auf diese Weise können zusätzliche Funktionalitäten in das Gehäuse verbaut werden, ohne dass das gesamte Gehäuse ausgewechselt werden muss, was eine wesentlich teuere Alternative darstellen würde.
Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, dass die Form der Tür des Gehäuses derart ausgebildet ist, dass diese sich mit einem Teilbereich der äußeren Oberfläche des Gehäuses überdeckt und/oder im geschlossenen Zustand eine formschlüssige Verbindung eingeht. Auf diese Weise kann ein Eindringen von Flüssigkeit und/oder Feuchtigkeit an einer Nahtstelle zwischen Gehäuseoberfläche und Tür verhindert oder zumindest minimiert werden und eine nahezu vollständige Wasserdichtigkeit des Gehäuses erreicht werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass sich die Türform der Gehäuseform anpasst und das Gesamtsystem aus Tür und Gehäuse eine optimale aerodynamische Ausgestaltung aufweist.
Im Rahmen der Erfindung wird eine Scharnieranordnung für das Gehäuse offenbart, insbesondere zur Befestigung einer Tür an das Gehäuse. Diese weist ein erstes Scharnierteilstück auf, das mit einer Innenseite des Gehäuses verbunden ist, und ein zweites, an der Innenseite der Tür befestigten Scharnierteilstück aufweist, wobei beide Scharnierteilstücke durch eine erzwungene Fluchtung derart miteinander in Wechselwirkung stehen, dass beim Verschwenken beider Scharnierteilstücke um eine Drehachse A-B, eine erste Schwenkstellung der Tür erreicht wird, die einem geschlossenen Zustand des Gehäuses entspricht, oder eine zweite Schwenkstellung der Tür erreicht werden kann, die einem geöffneten Zustand des Gehäuses entspricht. Eine derartige Ausführungsform der Scharnieranordnung hat den Vorteil, dass diese mit einem Minimum an Bauteilen ankommt, was die Herstellungskosten reduziert. Zum anderen ist trotz der Bewegungsfreiheit der Tür für die erforderliche Stabilität und Festigkeit gesorgt, die insbesondere bei geöffneter Tür in windreicher Umgebung notwendig ist. Ebenso ist es von Vorteil, die Scharnieranordnung im Inneren des Gehäuses anzubringen, so dass die Verbindung eine möglichst kurze Zeit den äußeren extremen Witterungsbedingungen ausgesetzt ist. Ebenso wäre es natürlich denkbar, die Scharnierverbindung mit einer entsprechenden Schutzummantelung versehen, um die mechanischen und/oder auch elektronischen, hydraulischen Verbindungsmittel zur Verbindung der Scharnierteilstücke oder zu deren Befestigung auf dem jeweiligen Gehäuseabschnitt zu schützen.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Scharnieranordnung besteht darin, dass diese einen Bewegungsstopper aufweist. Dieser Bewegungsstopper ist bei geöffneter Schwenkstellung der Tür von einer ersten Position in eine zweite Position bringbar und kann derart einrasten, dass die Rastkraft des Bewegungsstoppers nicht überwindbar ist, wenn sich der Bewegungsstopper in Raststellung befindet, so dass die Schwenkstellungen der Tür durch die Rast lagefixiert sind und das Zuklappen der Tür in eine geschlossene Position verhindert wird, wenn Montagearbeiten an der Anlage durchzuführen sind.
Der Rastmechanismus kann vorteilhafterweise manuell oder bei entsprechend integrierter Vorrichtung und mit dem Fachmann bekannten Mitteln auch automatisch ausgelöst werden, so dass die Bewegung der Tür arretiert wird, sobald diese von einer Person geöffnet wird.
Die Erfindung offenbart des Weiteren ein Verriegelungssystem für eine Tür in einem Gehäuse einer Windturbine, das im Wesentlichen aus einem bewegbaren Verriegelungsstift besteht, der vorzugsweise an der Innenseite der Tür montiert ist. Dabei ist die Stellung des Verriegelungsstifts über eine Schaltvorrichtung derart einstellbar, dass dieser in eine erste Position A bringbar ist, die als Entsicherungsposition bezeichnet wird und bei der die Tür bewegt werden kann oder dass der Verriegelungsstift in eine zweite Position B überführbar ist, die als Verschlussposition bezeichnet wird, bei der die Tür nicht bewegt werden kann und das Gehäuse von außen nicht zugänglich ist.
In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung besteht das Verriegelungssystem für die Tür in dem Gehäuse der Windturbine im Wesentlichen aus einem bewegbaren Verriegelungsstift. Dieser ist vorzugsweise an der Innenseite der Tür montiert, wobei die Stellung des Verriegelungsstifts über eine Schaltvorrichtung derart einstellbar ist, dass dieser in eine erste Position A bringbar ist, die als Entsicherungsposition bezeichnet wird und bei der die Tür bewegt werden kann, oder dass der Verriegelungsstift in eine zweite Position B überführbar ist, die als Verschlussposition bezeichnet wird, bei der die Tür nicht bewegt werden kann und das Gehäuse von außen nicht zugänglich ist. Die Integration des Verriegelungsstiftes auf die Innenseite der Tür hat den Vorteil, dass dieses Verriegelungssystem nicht kontinuierlich den äußeren Witterungsbedingungen ausgesetzt ist und man auf einfache Weise die Gefahr der Wartungsanfälligkeit bei der Benutzung von mechanischen, elektronischen und/oder hydraulischen Bauteilen minimiert.
Die Schaltvorrichtung zur Veränderung der Stellung des Verriegelungsstiftes kann vorteilhafterweise als einfache Hebelgriffanordnung an der Außenseite der Tür ausgebildet sein. Denkbar wären jedoch auch Anordnungen, die eine Veränderung der Bewegung des Verriegelungsstiftes auf elektronische und/oder funkgesteuerte Weise ermöglichen. Der Verriegelungsstift selbst ist dabei jedoch nicht auf ein einzelnes Bauteilelement beschränkt. Dieser kann ebenso aus einer Vielzahl von Verriegelungsstiften bestehen, wobei diese, ebenso wie ein einzelner Verriegelungsstift, bei einem entsprechenden Auslösen für eine Verschlussposition, eine Verbindung mit mindestens einem Teil, vorzugsweise einem Wandabschnitt des Gehäuses, eingehen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Gehäuse mindestens eine Haltevorrichtung auf, die als Griffbügel ausgebildet ist, die vorzugsweise abschnittschnittsweise auf der äußeren Oberfläche des Gehäuses angebracht ist, um den Zugang zum Gehäuseeingang zu erleichtern und dass für die Befestigung der Griffbügel auf der Oberfläche des Gehäuses als Trägerkonstruktion ausgebildete Befestigungsmittel vorgesehen sind, die mit der inneren Oberfläche des Gehäuses derart in Wirkeingriff stehen, so dass von der Trägerkonstruktion die Griffbügel auf der äußeren Oberfläche des Gehäuses, sowie das Gehäuse der Turbinennabe getragen werden.
Auf diese Weise wird auf dem Gehäuse ein einfaches Tragsystem installiert, dass den vorhandenen Bauteilen vielfältige Funktionalitäten verleiht und mit einem Minimum an Bauteilen auskommt, was sich letztlich kostensparend auf die Gehäusekonstruktion auswirkt. Die Griffbügel selbst können zusätzlich hinsichtlich ihrer Position verändert werden, so dass eine flexible Ausgestaltung des Zugangs zum Gehäuse möglich ist. Auch ein Auswechseln einzelner Griffbügel ist möglich, ohne das Tragsystem selbst zu verändern.
Als Befestigungsmittel für die Griffbügel auf der Gehäuseoberfläche kommen vorzugsweise Schraub-, Kleb- oder Schweissverbindungen oder eine Kombination davon in Frage. Ebenso sind jedoch auch Einrast- und Schnappverbindungen denkbar, die eine leichte Ablösung des Bügels ermöglichen, aber dennoch die nötige Stabilität sicherstellen.
In besonders bevorzugter Weise ist es vorgesehen, dass die erfindungsgemäße Lösung eine Dichtvorrichtung an mindestens einer Nahtstelle zwischen einem Rotorblatt einer Windturbine und dem Gehäuse vorsieht. Diese Dichtungsvorrichtung besteht aus mindestens einem ersten und zweiten und vorzugsweise übereinanderliegenden Ummantelungsringe, die jeweils als äußere, vorzugsweise zylindrisch ausgeformte Ummantelungsringe ausgebildet sind und die Nahtstelle als Auffangreservoir für angesammelte Flüssigkeit umschließen. Auf diese Weise kann auf eine einfache und kostengünstige Weise sichergestellt werden, dass bei der Rotation des Rotorblatts die sich angesammelte Flüssigkeit von dem jeweils an der Nahtstelle näherliegenden Ummantelungsring aufgefangen wird. Eine Erweiterung bestehender Windturbinenanlagen mit einer entsprechenden Dichtungsvorrichtung ist dabei jederzeit möglich. Ebenso sind die Ummantelungsringe derart ausgebildet, dass ein einfaches Austauschen möglich ist.
In besonders bevorzugter Weise ist es vorgesehen, dass der erste und/oder zweite Ummantelungsring der Dichtungsvorrichtung eine sich nach außen hin erweiternden und in einem Winkel abfallenden Querschnittsfläche in Form einer hervorstehenden Dichtschürze aufweist. Aufgrund dieser Form ist diese in vorteilhafter Weise geeignet, angesammelte Flüssigkeit aufzufangen und/oder abfließen zu lassen, so dass an der Nahtstelle des Rotorblatts ein Eindringen von Flüssigkeit in das Innere des Gehäuses verhindert oder zumindest minimiert wird.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Gehäuses zur Verwendung als Spinner für eine Windturbine anhand einer Zeichnung näher erläutert:
Es zeigen:
1 eine erste Ausführungsform der Erfindung eines Gehäuses einer Windturbine;
2 einen Ausschnitt der ersten Ausführungsform der Erfindung nach 1 bei geöffneter Tür mit Griffbügel und Dichtungsvorrichtung;
3 einen Detailausschnitt der Tür und einer Ausführungsform eines Verriegelungsmechanismus;
4 eine Ausführungsform einer Gelenkscharnierverbindung;
5 eine Ausführungsform einer Gelenkscharnierverbindung mit einem Bewegungsstopper in Raststellung;
6 eine Ausführungsform eines als Tragsystem ausgebildeten Befestigungsmittels an der Innenseite des Gehäuses;
7 ein Detailausschnitt des Tragsystems aus 6;
8 eine Ausführungsform des Tragsystems nach 7 mit Griffbügeleinsätzen;
9 eine Ausführungsform des Gehäuses mit Dichtungsvorrichtung;
10 eine Detailansicht eines Ummantelungsrings mit Verschlussvorrichtung der Dichtungsvorrichtung aus 9;
11 eine Ausführungsform des Gehäuses der Windturbine mit Dichtungsvorrichtung und Verschlusselementen.
1 zeigt eine erste Ausführungsform der Erfindung eines Gehäuses einer Windturbine. Das Gehäuse 1 ist dabei in modularer Bauweise aus bauteilgleichen oder -ähnlichen Komponenten zusammengesetzt, besteht im Wesentlichen in der gezeigten Ausführungsform aus insgesamt drei Gehäuseelementen 2. Jedes dieser Gehäuseelemente 2 mit einer äußeren Oberfläche 3 und einer hier nicht dargestellten inneren Oberfläche 4 weist eine Öffnung 5 in Form eines bewegbaren Öffnungselements 6 auf, das den Zugang zu dem Inneren des Gehäuses 1 ermöglicht. Das Öffnungselement 6 jedes Gehäuseelements 2 besitzt dabei auf seiner Außenseite 7 eine Hebelanordnung 21, welche in dieser Ausführungsform als Türgriff ausgebildet und Bestandteil eines hier nicht dargestellten Öffnungs- und Schließmechanismus für das Öffnungselement 6 als Tür darstellt. An der äußeren Oberfläche 3 des Gehäuses 1 und in Nähe zum Öffnungselement 6 eines jeden Gehäuseelements 2 befinden sich jeweils Griffbügel 24. Diese gewährleisten den notwendigen Halt als Abstützungshilfe beim Einstieg in das Gehäuseinnere. Jedes Gehäuseelement 2 besitzt eine Nahtstelle 31, die sich zwischen dem Ansatz des in der 1 angedeuteten Rotorblatts 28 und dem Gehäuse 1 befindet. Direkt an oder in unmittelbarer Nähe der Nahtstelle 31 ist eine Dichtungsvorrichtung 27 aufmontiert, die sich aus mindestens zwei übereinanderliegenden Ummantelungsringen 33, 34 mit jeweils einer Dichtschürze 35 zusammensetzt. Die Dichtungsvorrichtung 27 ist vorzugsweise dazu ausgebildet, Flüssigkeit aufzufangen und zu verhindern, dass dieses sich insbesondere an der Nahtstelle 31 der Windturbine sammelt und in das Gehäuseinnere sickert und eindringt. Der modulare Gehäuseaufbau mit bauteilgleichen oder -ähnlichen Gehäuseelementen 2 erleichtert es, Einzelteile des Gehäuses 1 schnell auszutauschen und ermöglicht eine separate Anlieferung der Gehäusekomponenten, die dann bei Bedarf auch erst am Installationsort zu einem vollständigen Spinner des Turbinengehäuses zusammengesetzt werden können.
2 zeigt einen Ausschnitt der ersten Ausführungsform der Erfindung nach 1 bei geöffneter Tür 6 mit Griffbügel 24 und Dichtungsvorrichtung 27 eines Gehäuseelements 2 des Gehäuses 1. Wie aus 2 ersichtlich, besitzt die Türe 6 eine Innenseite 8, an der ein Verriegelungssystem 10 angebracht ist, das in der dargestellten Ausführungsform als bewegbarer Verriegelungsstift 20 ausgebildet ist. Dieser Verriegelungsstift 20 lässt sich über die an einer Außenseite 7 der Tür 6 angebrachte Hebelanordnung 21 in eine entsprechende Position bringen, so dass die Tür 6 entweder geöffnet oder arretiert werden kann. Die Tür 6 weist an ihrer Innenseite 8 eine Abdichtvorrichtung 12 auf, die einerseits das Eindringen von Flüssigkeit verhindern soll und zugleich ermöglicht, dass die Tür 6 in einem geschlossenen Zustand nahtlos auf der äußeren Oberfläche 3 des Gehäuseelements 2 an- und aufliegt. Die Abdichtvorrichtung 12 kann aus einem saugfähigen und zugleich elastischen Material bestehen, das sich bei Aufnahme von Flüssigkeit minimal ausdehnt und so eventuelle Öffnungen abschließt, die trotz eines Aufliegens der Tür 6 auf der äußeren Gehäuseoberfläche 3 entstehen können. Die Tür 6 liegt im geschlossenen Zustand auf einem in dieser Ausführungsform von der äußeren Gehäuseoberfläche 3 hervorstehenden – aber nicht darauf beschränkten – Rand 13 der Gehäuseöffnung auf. Dieser Rand 13 ist vorzugsweise als hervorstehende Materialwulst ausgebildet, die von der Innenseite 8 der Tür vollständig umschlossen wird, so dass eine zusätzliche Abdichtungsfunktion aufgrund der Konstruktionsweise bereitgestellt wird. Die Tür 6 ist über eine Scharnieranordnung 9 an das Gehäuse angelenkt. Dabei ist die Scharnieranordnung vorteilhafterweise so angebracht, dass in einem geschlossenen Zustand der Tür, die Scharnieranordnung 9 sich vollständig im Inneren des Gehäuses 1 befindet. Auf diese Weise wird die Scharnieranordnung 9 vor den extremen Witterungsverhältnissen geschützt.
3 zeigt einen Detailausschnitt der Tür 6 und eine Ausführungsform der Verriegelungsvorrichtung 10. Das Verriegelungssystem 10 wird dabei im Wesentlichen von einem in dieser Ausführungsform längsseitig angeordneten Verriegelungsstift 20 gebildet, der an der Innenseite 8 der Tür 6 montiert und gehaltert ist. Zugleich ist der Verriegelungsstift 20 in seiner Position durch eine Hebelanordnung 21 von außen steuerbar. Möglich wäre es jedoch ebenfalls, die Position des Verriegelungsstiftes 20 durch eine entsprechende elektronische Ansteuerung zu bewegen. In der beschriebenen Ausführungsform ist in einer Verschlussposition der Tür 6 der Verriegelungsstift 20 derart positioniert, dass ein Teilstück des Verriegelungsstifts 20 mit einem Wandabschnitt 22 des Gehäuses 1 eine Verbindung eingeht. Die Art der Verbindung kann dabei je nach Bedarf beliebig gestaltet sein und beispielsweise kraft- und/oder formschlüssig sein, um die Tür entsprechend zu arretieren. Die Scharnieranordnung 9 wird im Wesentlichen von zwei Scharnierteilstücken 16 und 17 gebildet. Das erste Scharnierteilstück 16 ist vorzugsweise an einer Innenseite 4 des Gehäuses 1 montiert. Das zweite Scharnierteilstück 17 ist an der Innenseite 8 der Tür 6 befestigt. Beide Scharnierteilstücke 16 und 17 stehen durch eine erzwungene Fluchtung derart miteinander in Wechselwirkung, dass beim Verschwenken beider Scharnierteilstücke 16, 17 um eine Drehachse A-B eine erste Schwenkstellung der Tür 6 erreicht wird, die einem geschlossenen Zustand des Gehäuses entspricht, oder eine zweite Schwenkstellung der Tür 6 erreicht werden kann, die einem geöffneten Zustand des Gehäuses 1 entspricht. Insbesondere weist die Scharnieranordnung 9 einen Bewegungsstopper 18 auf, der bei geöffneter Tür 6 – vorzugsweise automatisch – in eine Position bringbar ist, die als Einrastposition bezeichnet wird. In dieser Einrastposition des Bewegungsstoppers 18 ist die Tür durch die Rast lagefixiert und ein Zuklappen der Tür in eine geschlossene Position wird auf diese Weise verhindert.
4 zeigt eine Ausführungsform der Scharnieranordnung 9 mit den Scharnierteilstücken 16 und 17. Die Scharnieranordnung 9, die als Gelenkscharnierverbindung ausgebildet ist, besitzt einen Bewegungsstopper 18 mit einem bewegbaren Rastbolzen 19, der sich in der 4 in einer Position befindet, in der der Bewegungsstopper 18 nicht eingerastet ist. Wenn die Tür 6 arretiert werden soll, dann wird der Rastbolzen 19 zusammen mit dem Scharnierteilstück 17 in eine entsprechende Position geklappt, so dass der Rastbolzen 19 mit einem Teil des Bewegungsstoppers 18 eine rastende Verbindung eingeht. Vorzugsweise wird die Arretierungsfunktion des Bewegungsstopper automatisch ausgelöst, das bedeutet, der Bewegungsstopper 18 wird während des Aufklappens der Tür 6 in eine entsprechende Rastposition gebracht, so dass ein selbsttätiges Zuklappen der Tür 6 verhindert wird. Beim Schließen der Tür 6 muss dann hingegen der Rastbolzen 19 entsprechend umgeklappt werden, um den Bewegungsstopper 18 aus seiner Rastposition zu lösen.
5 zeigt einen Detailausschnitt Scharnieranordnung 9 nach 4. In dieser Ausführungsform befindet sich der Bewegungsstopper 18 mit dem umgelegten Rastbolzen 19 jedoch in einer Rastposition. Die hier nicht dargestellte offene Tür 6 wird durch die Rast lagefixiert, so dass das Zuklappen der Tür 6 in eine geschlossene Position verhindert wird. Bei dieser Ausführungsform kann es vorteilhafterweise jedoch auch vorgesehen sein, den Rastbolzen 19 derart auszubilden, dass dieser bereits automatisch beim Öffnen der Tür 6 in die Rastposition fällt.
6 zeigt eine Ansicht auf die Ausführungsform der Innenseite des erfindungsgemäßen Gehäuses 1, wobei eine innere Oberfläche 4 eines Gehäuseelements 2 für eine Windturbine detailliert dargestellt wird. Insbesondere zeigt 6 Befestigungsmittel 25, die einerseits als Halterung für die hier nicht dargestellten Griffbügel 24 dienen, die auf der äußeren Oberfläche 3 des Gehäuses 1 montiert sind. Zum anderen besitzen die Befestigungsmittel 25 die Funktion als Aufhängung einer mechanische Verbindung und Halterung zwischen dem als Spinner fungierenden Gehäuse 1 und einer in 6 dargestellten Turbinennabe 40 herzustellen. Aufgrund dieser Doppelfunktion der Befestigungsmittel 25, das insbesondere auch als Tragsystem ausgebildet sein kann, werden zusätzliche Befestigungskomponenten eingespart, die ansonsten notwendig wären.
7 zeigt einen Detailausschnitt einer Ausführungsform der Befestigungsmittel 25 an der Innenseite 4 des Gehäuses 1. Die Befestigungsmittel 25 sind dabei als Tragsystem mit den Endabschnitten A und B ausgebildet. An dem jeweils einen Ende A und B des Tragsystems sind zugleich Halterungen der Griffbügel 24 aufmontiert. Das Tragsystem weist zusätzlich an seinen Endabschnitten A und B jeweils ein Befestigungsmittel 25 auf, das aus einem Träger 25.1 und einem auf den Träger 25.1 aufgesetzten Befestigungsarm 25.2 besteht. Jeder Befestigungsarm 25.2 steht dabei in direkter Verbindung mit einem abschnittseitigem Ende C und D eines Griffbügels 24, der an der äußeren Oberfläche 3 des Gehäuseelements gehalten wird und hervorragt. Zugleich wird auf diese einfache Weise ein integriertes Halterungselement als Nabenaufhängung bereitgestellt, das mit dem äußeren Gehäuse 1 verbunden ist.
8 zeigt einen Detailausschnitt des als Aufhängung ausgebildeten Tragsystems aus 7 in einer ähnlichen Ausführungsform mit einem Träger 25.1. 8 zeigt insbesondere das Prinzip der Aufhängung. Im Punkt E hält den Träger 25.1 die Turbinennabe 40 und vereint auf praktische und effiziente Weise zugleich die Funktionen von Befestigung der Griffbügel 24 und Halterung eines Gehäuseelements 2. Die Griffbügel 24 werden in dieser Ausführungsform und im Gegensatz zur in der 7 dargestellten Ausführungsform von einem Bügelhalteelement 26 gehalten, das als Führungselement für einen Griffbügel 24 dient, wobei das Bügelhalteelement 26 mit dem Gehäuse 1 über dem Träger 25.1 in Verbindung steht. Der Kopf 26.1 des Bügelhalteelements 26 kann dabei auch um seine eigene Achse drehbar ausgebildet sein, so dass die Anpassung des Griffbügels 24 auf der äußeren Oberfläche des Gehäuses erleichtert wird. Dies wird vorzugsweise, jedoch nicht darauf beschränkt, über eine bolzenartige Schraubverbindung 26.2 erreicht, die das Bügelhalteelement 26 mit dem Gehäuse verbindet. Das Bügelhalteelement 26 erfüllt darüber hinaus auch das Erfordernis nach Wasserdichtigkeit, wenn dieses auf das Gehäuse 1 aufmontiert ist. Die in 8 dargestellte Ausführungsform zeigt außerdem eine Dichtungsvorrichtung 26.3, die zwischen dem Spinner der Gondel und dem Gondelgehäuse angebracht ist. Die Dichtungsvorrichtung 26.3 kann aus einem elastischen und/oder gummiartigen, lamellenförmigen Material gefertigt sein und schützt das Innere der Gondel vor eindringender Flüssigkeit und/oder Feuchtigkeit.
9 zeigt eine Ausführungsform des Gehäuses 1 mit Dichtungsvorrichtung 27. Die Dichtungsvorrichtung 27 besteht dabei aus mindestens einem ersten und zweiten und vorzugsweise übereinanderliegenden Ummantelungsringen 33, 34, die jeweils als äußere, vorzugsweise zylindrisch ausgeformte Ummantelungsringe 33, 34 ausgebildet sind und jeweils eine Dichtschürze 35 aufweisen. Die Ummantelungsringe 33, 34 umschließen die Nahtstelle 31 als Auffangreservoir für angesammelte Flüssigkeit derart, so dass bei der Rotation des Rotorblatts 28 die sich angesammelte Flüssigkeit von dem jeweils an der Nahtstelle 31 näherliegenden Ummantelungsring 33 aufgefangen wird. Dabei ist der erste, innere Ummantelungsring 33 fest mit einem Gehäuseelement 2 verbunden, wobei sich der zweite äußere Ummantelungsring 34 mit dem Rotorblatt 28 dreht.
10 zeigt eine Detailansicht der beiden Ummantelungsringe 33 und 34 mit einer Verschlussvorrichtung der Dichtungsvorrichtung aus 9. Die Verschlussvorrichtung besteht dabei aus einem ersten Verschlusselement 38 und einem zweiten Verschlusselement 39, die in dieser dargestellten Ausführungsform mit den beiden Ansichten A und B als Schnappverschlussverbindung ausgebildet sind. Dies ermöglicht eine einfache Installation und Wartung der Ummantelungsringe 34 und 35, auch nachdem die Windkraftanlage bereits aufgestellt wurde.
11 zeigt in einer Gesamtdarstellung das Gehäuse der Windkraftanlage mit der Dichtungsvorrichtung 27 und mit den Verschlusselementen 38 und 39. Die Ausführungsform ist dabei identisch mit den Darstellungen der 9 und 10.
Bezugszeichenliste

1: Gehäuse
2: Gehäuseelement
3: Äußere Oberfläche des Gehäuseelements
4: Innere Oberfläche des Gehäuseelements
5: Öffnung
6: Öffnungselement/Tür
7: Außenseite der Tür
8: Innenseite der Tür
9: Scharnieranordnung
10: Verriegelungssystem
11: Innenseite des Gehäuseelements
12: Abdichtvorrichtung
13: Rand der Gehäuseöffnung
14: Gehäuseöffnung
15: Nahtstelle
16: Erstes Scharnierteilstück
17: Zweites Scharnierteilstück
18: Bewegungsstopper
19: Rastbolzen
20: Verriegelungsstift
21: Hebelanordnung
22: Wandabschnitt
23: Haltevorrichtung
24: Griffbügel
25: Befestigungsmittel
25.1: Träger
25.2: Befestigungsarm
26: Bügelhalteelement
26.1: Kopf des Bügelhalteelements
26.2: Schraubverbindung
26.3: Dichtungsvorrichtung
27: Dichtungsvorrichtung
28: Rotorblatt
31: Nahtstelle
33: erster, innerer Ummantelungsring
34: zweiter, äußerer Ummantelungsring
35: Dichtschürze
38: erstes Verschlusselement
39: zweites Verschlusselement
40: Turbinennabe

Claims

Gehäuse (1), insbesondere zur Verwendung als Spinner für einen Rotor einer Windturbine, das folgende Komponenten aufweist: – ein Gehäuseelement (2) mit einer äußeren Oberfläche (3) und einer inneren Oberfläche (4) und einer Öffnung (5), um in das Innere des Gehäuses zu gelangen; – ein bewegbares Öffnungselement (6) mit einer Außenseite (7) und einer Innenseite (8), das als Tür (6) ausgebildet ist, um den Zugang in das Gehäuse (1) zu ermöglichen; – ein im Inneren des Gehäuses (1) angebrachtes Verbindungselement (9) zur Anlenkung des Öffnungselementes (6) an das Gehäuse (2);
Gehäuse (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verriegelungssystem (10) vorgesehen ist, dass das Öffnungselement (2) des Gehäuses (1) durch Aktivierung sperrt oder entsperrt.
Gehäuse (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (9) als Scharnieranordnung (9) ausgebildet ist und an einer Innenseite (8) des Öffnungselements (6) und an einer Innenseite (11) des Gehäuseelements (2) angebracht ist.
Gehäuse (1) mit einer Scharnieranordnung (9) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Scharnieranordnung (9) derart zwischen Gehäuse (1) und Tür (6) montiert ist, so dass sich die Tür (6) gegenüber der Gehäuseöffnung (14) in einer im Wesentlichen parallel zur Drehachse der Windturbine befindet, so dass die Tür (6) nicht der direkten Windandruckrichtung ausgesetzt ist, wenn die Windturbine in den Wind gedreht ist.
Gehäuse (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Innenseite der Tür (6) eine Abdichtvorrichtung (12) angebracht ist, die in der geschlossenen Positionsstellung der Tür (6) mit einem Rand (13) der Gehäuseöffnung (14) abschließt, so dass das Gehäuseinnere vor äußerem Eindringen von Flüssigkeit und/oder Feuchtigkeit geschützt wird.
Gehäuse (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdichtvorrichtung (12) aus einem elastischen und/oder ansaugfähigem Material gefertigt ist.
Gehäuse (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) aus, vorzugsweise bauteilgleichen oder -ähnlichen Komponenten besteht, die modular zu einer Gehäuseeinheit zusammengesetzt sind.
Gehäuse (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Form der Tür (6) derart ausgebildet ist, dass diese sich mit einem Teilbereich der äußeren Oberfläche (3) des Gehäuses (1) überdeckt und eine formschlüssige Verbindung eingeht, so dass ein Eindringen von Flüssigkeit und/oder Feuchtigkeit an einer Nahtstelle (15) zwischen der äußeren Gehäuseoberfläche (3) und Tür (6) verhindert oder zumindest minimiert wird und eine nahezu vollständige Wasserdichtigkeit des Gehäuses (1) erreicht wird.
Scharnieranordnung (9) für ein Gehäuse (1), insbesondere zur Befestigung einer Tür (6) an das Gehäuse (1), dadurch gekennzeichnet, dass die Scharnieranordnung (9) ein erstes Scharnierteilstück (16) aufweist, das mit einer Innenseite (4) des Gehäuses (1) verbunden ist, und ein zweites, an der Innenseite (8) der Tür (6) befestigtes Scharnierteilstück (17) aufweist, wobei beide Scharnierteilstücke (16, 17) durch eine erzwungene Fluchtung derart miteinander in Wechselwirkung stehen, dass beim Verschwenken beider Scharnierteilstücke (16, 17) um eine Drehachse A-B eine erste Schwenkstellung der Tür (6) erreicht wird, die einem geschlossenen Zustand des Gehäuses entspricht, oder eine zweite Schwenkstellung der Tür (6) erreicht werden kann, die einem geöffneten Zustand des Gehäuses (1) entspricht.
Scharnieranordnung (9) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Scharnieranordnung (9) einen Bewegungsstopper (18) aufweist, der bei geöffneter Schwenkstellung der Tür (6) von einer ersten Position in eine zweite Position bringbar ist und der derart einrastet, dass die Rastkraft des Bewegungsstoppers (18) nicht überwindbar ist, wenn sich der Bewegungsstopper (18) in Raststellung befindet, so dass die Schwenkstellungen der Tür (6) durch die Rast lagefixiert sind und das Zuklappen der Tür (6) in eine geschlossene Position verhindert wird.
Scharnieranordnung (9) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei geöffneter Tür (6) der Bewegungsstopper (18) automatisch in eine entsprechende Rastposition einrastet, die die Bewegung der Tür (6) arretiert.
Verriegelungssystem (10) für eine Tür (6) in einem Gehäuse (1) einer Windturbine, das im wesentlichen aus einem bewegbaren Verriegelungsstift (20) besteht, der vorzugsweise an der Innenseite (8) der Tür (6) montiert ist, wobei die Stellung des Verriegelungsstifts (20) über eine Schaltvorrichtung (21) derart einstellbar ist, dass dieser in eine erste Position A bringbar ist, die als Entsicherungsposition bezeichnet wird und bei der die Tür (6) bewegt werden kann, oder dass der Verriegelungsstift (20) in eine zweite Position B überführbar ist, die als Verschlussposition bezeichnet wird, bei der die Tür (6) nicht bewegt werden kann und das Gehäuse von außen nicht zugänglich ist.
Verriegelungssystem (10) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltvorrichtung (21) zur Veränderung der Stellung des Verriegelungsstifts (20) als eine an der Außenseite (7) der Tür (6) angebrachte Hebelanordnung (21) ausgebildet ist.
Verriegelungssystem (10) nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der bewegbare Verriegelungsstift (20) in der Verschlussposition mit mindestens einem Wandabschnitt (22) des Gehäuses (1) eine Verbindung eingeht.
Gehäuse (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) mindestens eine Haltevorrichtung (23) aufweist, die als Griffbügel (24) ausgebildet ist, die vorzugsweise abschnittschnittsweise auf der äußeren Oberfläche (3) des Gehäuses (1) angebracht ist, um den Zugang zum Gehäuseeingang zu erleichtern und dass für die Befestigung der Griffbügel (24) auf der Oberfläche des Gehäuses (1) als Tragsystemkonstruktion ausgebildete Befestigungsmittel (25) vorgesehen sind, die mit der inneren Oberfläche (4) des Gehäuses (1) derart in Wirkeingriff stehen, so dass von der Trägerkonstruktion die Griffbügel (24) auf der äußeren Oberfläche (3) des Gehäuses (1), sowie das Gehäuse der Turbinennabe (40) getragen werden.
Gehäuse (1) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsmittel (25) als Schraub-, Kleb- oder Schweissverbindungen ausgebildet sind.
Dichtungsvorrichtung (27) für eine Nahtstelle (31) zwischen einem Rotorblatt (28) einer Windturbine und dem Gehäuse (1), dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsvorrichtung (27) aus mindestens einem ersten und zweiten und vorzugsweise übereinanderliegenden Ummantelungsringe (33, 34) ausgebildet ist, die jeweils als äußere, vorzugsweise zylindrisch ausgeformte Ummantelungsringe (33, 34) ausgebildet sind und die Nahtstelle (31) als Auffangreservoir für angesammelte Flüssigkeit derart umschließen, so dass bei der Rotation des Rotorblatts (28) die sich angesammelte Flüssigkeit von dem jeweils an der Nahtstelle (31) näherliegenden Ummantelungsring (33) aufgefangen wird.
Dichtungsvorrichtung (27) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und/oder zweite Ummantelungsring (33, 34) eine sich nach außen hin erweiternden und in einem Winkel abfallenden Querschnittsfläche in Form einer hervorstehenden Dichtschürze (35) aufweist, die geeignet ist, angesammelte Flüssigkeit aufzufangen und/oder abfließen zu lassen, so dass an der Nahtstelle (31) des Rotorblatts (28) ein Eindringen von Flüssigkeit in das Innere des Gehäuses (1) verhindert oder zumindest minimiert wird.