RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP 239643 (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego:.12.09 0980999.1 (13) (1) T3 Int.Cl. F03D 11/00 (06.01) Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (97) O udzieleniu patentu europejskiego ogłoszono: 18.02. Europejski Biuletyn Patentowy /08 EP 239643 B1 (4) Tytuł wynalazku: Dźwigar maszynowy do zamocowania zespołu wirnika i generatora bezprzekładniowej elektrowni wiatrowej (30) Pierwszeństwo: 11.02.09 DE 09008437 (43) Zgłoszenie ogłoszono: 21.12.11 w Europejskim Biuletynie Patentowym nr 11/1 (4) O złożeniu tłumaczenia patentu ogłoszono: 31.07. Wiadomości Urzędu Patentowego /07 (73) Uprawniony z patentu: VENSYS Energy AG, Neunkirchen, DE (72) Twórca(y) wynalazku: PL/EP 239643 T3 ANDREAS MASCIONI, Püttlingen, DE (74) Pełnomocnik: rzecz. pat. Teresa Kuczyńska POLSERVICE KANCELARIA RZECZNIKÓW PATENTOWYCH SP. Z O.O. ul. Bluszczańska 73 00-712 Warszawa Uwaga: W ciągu dziewięciu miesięcy od publikacji informacji o udzieleniu patentu europejskiego, każda osoba może wnieść do Europejskiego Urzędu Patentowego sprzeciw dotyczący udzielonego patentu europejskiego. Sprzeciw wnosi się w formie uzasadnionego na piśmie oświadczenia. Uważa się go za wniesiony dopiero z chwilą wniesienia opłaty za sprzeciw (Art. 99 (1) Konwencji o udzielaniu patentów europejskich).
1 8P36174PL00 EP 2 396 43 B1 Opis 2 30 [0001] Wynalazek dotyczy dźwigara maszynowego do zamocowania zespołu wirnika i generatora bezprzekładniowej elektrowni wiatrowej, przy czym dźwigar maszynowy, który łączy zespół wirnika i generatora z wieżą elektrowni wiatrowej, osadzony jest obrotowo na wieży i zawiera połączone ze sobą, ustawione względem siebie pod kątem odcinki rurowe, z których jeden może być połączony z zespołem wirnika i generatora a drugi z wieżą. [0002] Z eksploatacji znany jest taki dźwigar maszynowy, którego odcinki rurowe są ze sobą połączone za pośrednictwem końcowych powierzchni krawędziowych odwrotnych wobec zespołu wirnika i generatora, bądź wobec wieży. Ten dźwigar maszynowy podlega wysokim obciążeniom statycznym, przede wszystkim jednak także dynamicznym. Dochodzi przy tym do odkształceń przekrojów poprzecznych rur, zwłaszcza do owalizacji odcinka rurowego łączonego z zespołem wirnika i generatora. Niekorzystne jest to, że takim odkształceniom trzeba przeciwdziałać, zużywając odpowiednio dużo materiału. [0003] Dokument WO 2 007 008 884 ujawnia dźwigar maszynowy o wszystkich cechach technicznych części nieznamiennej zastrzeżenia niezależnego 1. [0004] U podstawy wynalazku leży zadanie stworzenia nowego dźwigara maszynowego z rodzaju wspomnianego na wstępie, który przy możliwie najmniejszym zużyciu materiału będzie spełniał wymagania wytrzymałościowe dla bezprzekładniowych elektrowni wiatrowych. [000] Rozwiązujący to zadanie dźwigar maszynowy według wynalazku znamienny jest tym, że łączony z zespołem wirnika i generatora odcinek rurowy jest za pośrednictwem końcowej
2 2 30 powierzchni krawędziowej, odwrotnej wobec zespołu wirnika i generatora, połączony z pobocznicą drugiego odcinka rurowego i że pobocznica drugiego odcinka rurowego rozciąga się do wewnątrz obszaru ograniczonego połączeniem. [0006] Dzięki zgodnemu z wynalazkiem połączeniu między odcinkami rurowymi uzyskuje się wyraźną poprawę stabilności dźwigara maszynowego. Ograniczony przez połączenie obszar ścianki rurowej drugiego odcinka rurowego łączonego z wieżą wzmacnia w szczególności odcinek rurowy łączony z zespołem wirnika i generatora i zapobiega owalizacji jego przekroju poprzecznego. [0007] Szczególnie wysoką stabilność uzyskuje się wtedy, kiedy, odpowiednio do korzystnej postaci wykonania wynalazku, końcowa powierzchnia krawędziowa odcinka rurowego łączonego z zespołem wirnika i generatora jest na obwodzie połączona z wymienioną pobocznicą. [0008] W korzystnej postaci wykonania drugi, łączony z wieżą odcinek rurowy ma kształt stożka zwężającego się do góry. Dzięki temu kształtowi stożkowemu, dźwigar maszynowy może odbierać szczególnie wysokie, prostopadłe do osi obrotu wirnika, momenty pochylające. [0009] Pobocznica bądź ścianka rurowa drugiego odcinka rurowego może być w obszarze ograniczonym przez połączenie całkowicie ciągła lub ciągła za wyjątkiem jednego otworu. Taki otwór daje korzystnie dostęp do zespołu wirnika i generatora. [00] Otwór jest korzystnie otoczony ramą usztywniającą, tak że skompensowane zostaje związane z otworem zmniejszenie wytrzymałości sąsiedniego obszaru pobocznic bądź ścianki rurowej. [0011] W kolejnej postaci wykonania wynalazku, drugi, łączony z wieżą, odcinek rurowy może na swojej stronie górnej mieć ściankę przykrywową, przy czym ta ścianka przykrywowa
3 rozciąga się korzystnie ukośnie do linii pionowej, na przykład pod kątem 4, co pozwala zaoszczędzić na materiale. Ta ścianka przykrywowa znacznie stabilizuje odcinek rurowy łączony z wieżą. W ściance przykrywowej może być utworzony otwór, tak że poprzez dźwigar maszynowy jest dostęp do kolejnych urządzeń usytuowanych w głowicy wieży. [0012] Na swojej krawędzi górnej ścianka przykrywowa może graniczyć z połączeniem z odcinkiem rurowym łączonym z zespołem wirnika i generatora. [0013] Dźwigar maszynowy jest korzystnie odlany w jednym kawałku. Możliwa byłaby też jednak konstrukcja spawana złożona z kilku części. [0014] Wynalazek zostanie poniżej objaśniony bliżej na podstawie przykładu wykonania i załączonych rysunków nawiązujących m.in. do tego przykładu wykonania. Figury pokazują: figura 1 dźwigar maszynowy według wynalazku w widoku perspektywicznym z ukosa od przodu, figura 2 dźwigar maszynowy z figury 1 w widoku bocznym w przekroju, figura 3 dźwigar maszynowy z figury 1 w widoku perspektywicznym z ukosa od tyłu, figura 4 dźwigar maszynowy z figury 1 w widoku przekrojowym według linii C-C z figury 2, a 2 30 figura dźwigar maszynowy według stanu techniki. [00] Najpierw odniesiemy się do figury, która pokazuje klasyczny dźwigar maszynowy 1. Dźwigar maszynowy 1 łączy zespół 2 wirnika i generatora z wieżą 3 elektrowni wiatrowej. Wirnik 4 zespołu 2 wirnika i generatora ma bezpośrednie połączenie napędowe z generatorem, bez przekładni. Zespół 2 wirnika i generatora połączony jest z
4 2 30 dźwigarem maszynowym 1 za pośrednictwem generatora. Dźwigar maszynowy 1 może obracać się na wieży 3 wokół osi 6. [0016] Dźwigar maszynowy 1 obejmuje dwa stożkowe odcinki rurowe 8 i 9. Za pośrednictwem zwróconych ku sobie końcowych powierzchni krawędziowych, odcinki rurowe 8 i 9 połączone są ze sobą w miejscu, tworząc ciągłą rurową przestrzeń wewnętrzną. [0017] Na dźwigar maszynowy 1 działają zwłaszcza siły dynamiczne, przenoszone przez wirnik 4, przy czym powoduje to szczególnie krytyczne obciążenie w miejscu 11. Spowodowanym przez takie obciążenia owalizacjom odcinka rurowego 9 można jedynie niewystarczająco przeciwdziałać, stosując w miejscu oznaczonym 12 podpierającą punktowo tarczę usztywniającą. [0018] Pokazany na figurach od 1 do 4 dźwigar maszynowy 1 elektrowni wiatrowej wykonany jest jednoczęściowo w postaci elementu odlewanego i ma stożkowy odcinek rurowy 8 i w przybliżeniu walcowy odcinek rurowy 9. Za pośrednictwem końcowej powierzchni krawędziowej, którą tworzy przekrój poprzeczny ścianki rurowej, odcinek rurowy 9 jest w miejscu połączony na obwodzie z zewnętrzną pobocznicą odcinka rurowego 8. W wyniku połączenia nie powstaje ciągła rurowa przestrzeń wewnętrzna, jak w przypadku dźwigara maszynowego z figury, lecz pobocznica bądź ścianka rurowa odcinka rurowego 8 rozciąga się, jeśli pominiemy otwór 13, w sposób ciągły przez obszar ograniczony połączeniem obwodowym. [0019] Na swobodnych końcach odcinki rurowe 8,9 mają odpowiednio kołnierze łączące 14 bądź, przy czym kołnierz łączący 14 służy do połączenia z generatorem zespołu wirnika i generatora a kołnierz łączący do połączenia z wieżą elektrowni wiatrowej.
2 30 [00] Jak można zauważyć zwłaszcza na figurach 1 i 2, otwór 13 otoczony jest obiegającym go wzmocnieniem ramowym 16. [0021] Odcinek rurowy 8 jest na górze zamknięty ścianką przykrywową 17 z otworem 18. Nachylona do osi obrotu ścianka przykrywowa 17 dźwigara maszynowego ustawiona jest do osi obrotu pod kątem około 4. [0022] Obsady 19 i, które na dolnej krawędzi wystają promieniowo z odcinka rurowego 8, służą do zamocowania w sumie czterech (nie pokazanych) jednostek silnikowo-przekładniowych przeznaczonych do napędu obrotowego dźwigara maszynowego 1. [0023] Na dźwigarze maszynowym 1 usytuowanych jest na zewnętrznej stronie kilka uch 21 do założenia zamocowań montażowych. [0024] Inaczej niż dźwigar maszynowy z figury, dźwigar maszynowy 1 pokazany na figurach od 1 do 4 może bez dostrzegalnych odkształceń przenosić na wieżę obciążenia dynamiczne przenoszone przez zespół wirnika i generatora. Ta poprawa odprowadzania obciążeń wynika z tego, że odcinek rurowy 9 swoją krawędzią końcową przeciwległą do kołnierza 14 jest na obwodzie połączony z pobocznicą odcinka rurowego 8, przy czym pobocznica bądź ścianka rurowa, za wyjątkiem otworu 13, jest ciągła w obszarze otoczonym przez połączenie. Przeciwdziała się przez to zwłaszcza owalizacji odcinka rurowego 9. Odcinek rurowy 9 jest krótki a na dolnej stronie sięga blisko aż do stożkowego odcinka rurowego 8. Także to przyczynia się do zmniejszenia odkształceń dźwigara maszynowego 1 pod wpływem obciążeń. Dlatego dźwigar maszynowy 3 można wyprodukować, oszczędzając w sumie na materiale. VENSYS Energy AG Pełnomocnik:
6 8P36174PL00 EP 2 396 43 B1 Zastrzeżenia patentowe 1. Dźwigar maszynowy (1) do zamocowania zespołu (2) wirnika i generatora bezprzekładniowej elektrowni wiatrowej, przy czym dźwigar maszynowy (1), który łączy zespół (2) wirnika i generatora z wieżą (3) elektrowni wiatrowej, osadzony jest obrotowo na wieży (3) i zawiera połączone ze sobą, ustawione względem siebie pod kątem odcinki rurowe (8, 9), z których jeden (9) może być połączony z zespołem (2) wirnika i generatora a drugi (8) z wieżą (3) znamienny tym, że łączony z zespołem (2) wirnika i generatora odcinek rurowy (9) jest za pośrednictwem końcowej powierzchni krawędziowej, odwrotnej wobec zespołu (2) wirnika i generatora, połączony z pobocznicą drugiego odcinka rurowego (8) i że pobocznica drugiego odcinka rurowego (8) rozciąga się do wewnątrz obszaru ograniczonego połączeniem (). 2. Dźwigar maszynowy według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że odcinek rurowy (9) łączony z zespołem (2) wirnika i generatora jest na obwodzie połączony z pobocznicą drugiego odcinka rurowego (8). 3. Dźwigar maszynowy według zastrzeżenia 1 albo 2, znamienny tym, że drugi odcinek rurowy (8) zwęża się stożkowo do góry. 2 4. Dźwigar maszynowy według jednego z zastrzeżeń od 1 do 3, znamienny tym, że pobocznica jest w obszarze ograniczonym przez połączenie () ciągła lub ciągła za wyjątkiem jednego otworu (13).. Dźwigar maszynowy według zastrzeżenia 4, znamienny tym, że otwór (13) otoczony jest ramą usztywniającą (16).
7 6. Dźwigar maszynowy według jednego z zastrzeżeń 1 do, znamienny tym, że drugi odcinek rurowy (8) ma na swojej stronie górnej ściankę przykrywową (17). 7. Dźwigar maszynowy według zastrzeżenia 6, znamienny tym, że górna ścianka przykrywowa (17) ustawiona jest ukośnie do linii pionowej, korzystnie pod kątem 4. 8. Dźwigar maszynowy według zastrzeżenia 6 albo 7,znamienny tym, że na swojej krawędzi górnej ścianka przykrywowa (17) graniczy z połączeniem () z odcinkiem rurowym (9) łączonym z zespołem (2) wirnika i generatora. 9. Dźwigar maszynowy według jednego z zastrzeżeń 6 do 8, znamienny tym, że ścianka przykrywowa (17) ma otwór (18).. Dźwigar maszynowy według jednego z zastrzeżeń 1 do 9, znamienny tym, że dźwigar maszynowy (1) jest odlany w jednym kawałku lub jest wyprodukowany jako konstrukcja spawana. VENSYS Energy AG Pełnomocnik: