LU103210B1

LU103210B1 - Hub arrangement for a wind turbine

Info

Publication number: LU103210B1
Application number: LU103210A
Authority: LU
Inventors: Marco Burtchen; Martin Neidnicht; Matthias Töfke; Daniel Becker
Original assignee: thyssenkrupp rothe erde Germany GmbH; Thyssenkrupp Ag
Priority date: 2023-11-03
Filing date: 2023-11-03
Publication date: 2025-05-05

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Nabenanordnung (1) für eine Windenergieanlage, umfassend einen Nabenkörper (2), mit mindestens einer Anschlussfläche (3), in der ein erster Lochkreis (4) ausgebildet ist, eine blattseitige Extenderlagereinheit (5) umfassend einen ersten Lagerring (6) mit einem zweiten Lochkreis (7), der mit dem ersten Lochkreis (4) fluchtet, und einen zweiten Lagerring (8) zur Befestigung an einem Rotorblatt der Windenergieanlage, wobei der zweite Lagerring (8) koaxial zu dem ersten Lagerring (6) um die gemeinsame Lagerachse verdrehbar angeordnet ist, und eine nabenseitige Extenderlagereinheit (9), wobei der Nabenkörper (2) mit dem ersten Lagerring (6) über den ersten und den zweiten Lochkreis (4, 7) verschraubt ist und wobei die nabenseitige Extenderlagereinheit (9) zumindest zwei Laschen (10) umfasst, die sich jeweils über einen Umfangsabschnitt der Lochkreise (4, 7) erstrecken und einen entsprechenden Lochkreisbogen aufweisen, der mit den Lochkreisen (4, 7) fluchtet, wobei die Laschen (10) in die Verschraubung des Nabenkörpers (2) mit dem ersten Lagerring (6) eingefügt sind.The invention relates to a hub arrangement (1) for a wind turbine, comprising a hub body (2) with at least one connection surface (3) in which a first hole circle (4) is formed, a blade-side extender bearing unit (5) comprising a first bearing ring (6) with a second hole circle (7) that is aligned with the first hole circle (4), and a second bearing ring (8) for fastening to a rotor blade of the wind turbine, wherein the second bearing ring (8) is arranged coaxially to the first bearing ring (6) so as to be rotatable about the common bearing axis, and a hub-side extender bearing unit (9), wherein the hub body (2) is screwed to the first bearing ring (6) via the first and second hole circles (4, 7), and wherein the hub-side extender bearing unit (9) comprises at least two tabs (10), each extending over a circumferential section of the hole circles (4, 7) and having a corresponding hole circle arc that is aligned with the hole circles (4, 7). aligned, whereby the tabs (10) are inserted into the screw connection of the hub body (2) with the first bearing ring (6).

Description

Nabenanordnung für eine WindenergieanlageHub arrangement for a wind turbine

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft eine Nabenanordnung für eine Windenergieanlage nach dem Oberbe- griff des Anspruchs 1.The invention relates to a hub arrangement for a wind turbine according to the preamble of claim 1.

Die Rotorblätter von Windenergieanlagen werden an dem Nabenkôrper mithilfe von Groß- wälzlagern befestigt. Die GroRwalzlager ermöglichen die Verstellung des Anstellwinkels derThe rotor blades of wind turbines are attached to the hub body using large-diameter rolling bearings. The large-diameter rolling bearings enable the adjustment of the pitch angle of the

Rotorblatter zum Wind, der unter anderem zur Leistungsregelung der Windenergieanlage er- forderlich ist. Zusätzlich zu dem Lager ist für die Verstellung des Rotorblattes ein üblicher- weise hydraulischer oder elektrischer Verstellantrieb vorgesehen.Rotor blades are connected to the wind, which is required, among other things, for the power control of the wind turbine. In addition to the bearing, a hydraulic or electric adjustment drive is usually provided for adjusting the rotor blade.

Aktuell im Markt erhältliche Nabenkôrper für Windenergieanlagen sind in der Regel als ein- teilige Gussformen konstruiert. Bei Bedarf können zur Versteifung an Blatt- und/oder Rotorla- geranschlussflächen zusätzlich separat gefertigte Versteifungsplatten mit dem Nabenkôrper verschraubt werden. Diese konventionellen Versteifungsplatten haben eine einfache, kreis- scheibenférmige Geometrie, und werden über 360° Lagerumfang über einen Lochkreis mit dem Nabenkôrper, dem Rotorblatt oder dem Blattlager verschraubt.Hub bodies for wind turbines currently available on the market are generally constructed as one-piece castings. If required, separately manufactured stiffening plates can be bolted to the hub body for stiffening at the blade and/or rotor bearing connection surfaces. These conventional stiffening plates have a simple, circular disk-shaped geometry and are bolted to the hub body, rotor blade, or blade bearing over a 360° bearing circumference using a bolt circle.

Aus WO 2012/069062 A1 ist eine Nabenanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt. WO 2012/069062 A1 beschreibt ein Blattverstellsystem zum Drehen eines Blattes einer Windturbine relativ zu einer Nabe, das ein Lager mit einem inneren Lagerring zur Mon- tage an der Nabe, und einen äußeren Lagerring zur Montage an dem Blatt umfasst. Ein ers- tes plattenfôrmiges Verbindungselement ist zwischen der Nabe und dem inneren Lagerring angeordnet und deckt die Offnung der Nabe an der Befestigungsstelle für den inneren Lager- ring bis auf eine Offnung, die den Zugang von der Nabe ins Blatt ermôglicht, ab.From WO 2012/069062 A1, a hub assembly according to the preamble of claim 1 is known. WO 2012/069062 A1 describes a blade adjustment system for rotating a blade of a wind turbine relative to a hub, comprising a bearing with an inner bearing ring for mounting on the hub, and an outer bearing ring for mounting on the blade. A first plate-shaped connecting element is arranged between the hub and the inner bearing ring and covers the opening in the hub at the attachment point for the inner bearing ring, except for an opening that allows access from the hub into the blade.

Nachteilig ist, dass das plattenférmige Verbindungselement ein hohes Eigengewicht auf- weist, welches die Masse des Nabenkôrpers erhöht. Zudem werden Platten mit dem Durch- messer der Blattanschlussflache durch die technische Entwicklung hin zu immer größer wer- denden Nabenkôrpern immer schwieriger zu fertigen und zum Standort der Windenergiean- lage zu transportieren. Soll auf Versteifungsplatten verzichtet werden, ist es eine konventio- nelle Lôsung, die Wandstärke des Nabenkôrpers entsprechend massiver auszulegen, was aber den Nachteil eines besonders hohen Gewichts der Nabe mit sich bringt.The disadvantage is that the plate-shaped connecting element has a high dead weight, which increases the mass of the hub body. Furthermore, due to technological developments toward ever-larger hub bodies, plates with the diameter of the blade connection surface are becoming increasingly difficult to manufacture and transport to the wind turbine site. If stiffening plates are to be dispensed with, a conventional solution is to make the wall thickness of the hub body correspondingly thicker, but this has the disadvantage of a particularly high hub weight.

Erste Überlegungen für eine segmentierte Bauweise von Naben für Windenergieanlagen sind beispielsweise aus EP 2 691 646 B1, EP 2 516 845 B1 und DE 10 2011 052 668 B4 be- kannt. Allen diesen Patentschriften ist gemein, dass die einzelnen Nabensegmente aufwän- dig durch zusätzliche Verschraubungen miteinander verbunden werden müssen. Um eine hinreichende Steifigkeit der Nabe zu erzielen, werden die Segmente entweder mit zuséatzli- chen Flanschen ausgebildet, um diese in den Fügestellen direkt miteinander zu verbinden oder es sind zusätzliche Verbindungsplatten mit mehreren Lochkreisen erforderlich, um eine hinreichend stabile Anschlussfläche für die Blattlager bereitzustellen. Teilweise werden sogar zusätzliche Versteifungskörper in der Nabe benötigt, die die Zugänglichkeit erschweren. All diese Maßnahmen führen zu einer aufwendigen Fertigung und Montage der segmentiertenInitial considerations for a segmented design of hubs for wind turbines are known, for example, from EP 2 691 646 B1, EP 2 516 845 B1 and DE 10 2011 052 668 B4. All of these patents have in common that the individual hub segments must be connected to one another using additional bolted connections, which is a complex process. To achieve sufficient hub rigidity, the segments are either designed with additional flanges to connect them directly to one another at the joints, or additional connecting plates with multiple bolt circles are required to provide a sufficiently stable connection surface for the blade bearings. In some cases, even additional stiffening elements are required in the hub, which complicates accessibility. All of these measures lead to complex manufacturing and assembly of the segmented

Naben und einem hohen Gewicht.hubs and a high weight.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Nabenanordnung für eine Windenergieanlage anzu- geben, die unter Beibehaltung einer ausreichenden Verwindungssteifigkeit der nabenseitigenThe object of the invention is therefore to provide a hub arrangement for a wind turbine which, while maintaining sufficient torsional rigidity of the hub-side

Blattlager-Anschlussflächen ein reduziertes Gewicht aufweist und zu Vereinfachungen inBlade bearing connection surfaces have a reduced weight and lead to simplifications in

Herstellung, Transport und Montage führt.manufacturing, transport and assembly.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Nabenanordnung für eine Windenergieanlage mit denThis task is solved by a hub arrangement for a wind turbine with the

Merkmalen des Anspruchs 1.Features of claim 1.

Hierdurch wird eine Nabenanordnung für eine Windenergieanlage geschaffen, die einen Na- benkdrper, eine blattseitige Extenderlagereinheit und eine nabenseitige Extenderlagereinheit umfasst. Der Nabenkôrper ist mit mindestens einer Anschlussflache ausgestattet, in der ein erster Lochkreis ausgebildet. Die blattseitige Extenderlagereinheit umfasst einen ersten La- gerring mit einem zweiten Lochkreis, der mit diesem ersten Lochkreis der Anschlussfläche fluchtet. Die blattseitige Extenderlagereinheit umfasst ferner einen zweiten Lagerring zur Be- festigung an einem Rotorblatt der Windenergieanlage. Der zweite Lagerring ist koaxial zu dem ersten Lagerring um die gemeinsame Lagerachse verdrehbar angeordnet. Der Naben- körper ist mit dem ersten Lagerring über den ersten und den zweiten Lochkreis verschraubt.This creates a hub assembly for a wind turbine, comprising a hub body, a blade-side extender bearing unit, and a hub-side extender bearing unit. The hub body is equipped with at least one connecting surface in which a first bolt circle is formed. The blade-side extender bearing unit comprises a first bearing ring with a second bolt circle that is aligned with this first bolt circle of the connecting surface. The blade-side extender bearing unit further comprises a second bearing ring for attachment to a rotor blade of the wind turbine. The second bearing ring is arranged coaxially to the first bearing ring and can be rotated about the common bearing axis. The hub body is screwed to the first bearing ring via the first and second bolt circles.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die nabenseitige Extenderlagereinheit zumindest zwei Laschen umfasst, die sich jeweils über einen Umfangsabschnitt der Lochkreise erstre- cken und einen entsprechenden Lochkreisbogen aufweisen, der mit den Lochkreisen fluch- tet. Die Laschen sind in die Verschraubung des Nabenkdrpers mit dem ersten Lagerring ein- gefügt.According to the invention, the hub-side extender bearing unit comprises at least two tabs, each extending over a circumferential portion of the bolt circles and having a corresponding bolt circle arc that is aligned with the bolt circles. The tabs are inserted into the screw connection of the hub body to the first bearing ring.

Der Erfindung liegt somit die Erkenntnis zugrunde, dass es zur Versteifung der nabenseiti- gen Blattlager-Anschlussflachen des Nabenkôrpers ausreichend ist, lokale Verstärkungen des Nabenkôrpers in Form von laschenfôrmigen Versteifungselementen einer nabenseitigenThe invention is therefore based on the finding that in order to stiffen the hub-side blade bearing connection surfaces of the hub body, it is sufficient to provide local reinforcements of the hub body in the form of tab-shaped stiffening elements of a hub-side

Extenderlagereinheit vorzusehen, vorausgesetzt, dass diese in die Verschraubung des Na- benkôrpers mit dem ersten Lagerring einer blattseitigen Extenderlagereinheit eingefügt sind.Extender bearing unit provided that these are inserted into the screw connection of the hub body with the first bearing ring of a blade-side extender bearing unit.

Durch die gemeinsame Verschraubung von Nabenkôrper, nabenseitiger Extenderlagerein- heit und blattseitiger Extenderlagereinheit wird lokal die Kontaktfläche im Reibschluss derBy screwing the hub body, hub-side extender bearing unit and blade-side extender bearing unit together, the contact surface in the frictional engagement of the

Verschraubung erhöht. Die resultierende Erhöhung der Belastbarkeit des Reibschlusses ver- mindert Verformungen des Nabenkôrpers in diesem Bereich. Zudem wird durch die gemein- same Verschraubung von nabenseitiger und blattseitiger Extenderlagereinheit die verstei- fende Wirkung der blattseitigen Extenderlagereinheit auf die nabenseitige Anschlussfläche in verbessertem Maße nutzbar gemacht. Da die Belastungen des Nabenkôrpers bei der Rota- tion der Nabe ungleichmäBig Über den Umfang der Anschlussflache auftreten, weil sie zu-The resulting increase in the load capacity of the frictional connection reduces deformation of the hub body in this area. In addition, the joint screw connection of the hub-side and blade-side extender bearing units makes it possible to utilize the stiffening effect of the blade-side extender bearing unit on the hub-side connection surface to a greater extent. Since the loads on the hub body occur unevenly over the circumference of the connection surface during the rotation of the hub, because they

Mindest zum Teil durch das Eigengewicht der Rotorblätter bei Rotation um die Nabenachse verursacht werden, hat sich herausgestellt, dass derartige lokale Verstärkungen insbeson- dere in den strukturell am meisten beanspruchten Umfangsbereichen eine ausreichendeAt least partly caused by the weight of the rotor blades when rotating around the hub axis, it has been found that such local reinforcements provide sufficient strength, particularly in the circumferential areas subject to the most structural stress.

Versteifung der nabenseitigen Anschlussflache gewährleisten. Gleiches gilt analog hierzu für den Fall segmentierter Nabenkôrper, bei denen sich die hoch beanspruchten Umfangsberei- che der nabenseitigen Blattlager-Anschlussflächen — bedingt durch die Segmentierung — an den SegmentstôBen der benachbarten Nabensegmente ergeben. Eine lokale Versteifung entsprechend der Erfindung gewährleistet auch hier eine ausreichende Versteifung der na- benseitigen Blattlager-Anschlussflächen.Ensure stiffening of the hub-side connection surface. The same applies analogously to the case of segmented hub bodies, where the highly stressed circumferential areas of the hub-side blade bearing connection surfaces—due to the segmentation—occur at the segment joints of the adjacent hub segments. Local stiffening according to the invention also ensures sufficient stiffening of the hub-side blade bearing connection surfaces.

Weiterhin ist es vorteilhaft, dass die erfindungsgemäße Nabenanordnung ein verringertesFurthermore, it is advantageous that the hub arrangement according to the invention has a reduced

Gesamtgewicht aufweist. Durch die Verwendung von Laschen zur lokalen Versteifung kanntotal weight. By using tabs for local stiffening,

Gewicht gegenüber einer herkömmlichen Versteifungsplatte eingespart werden. Auch ge- genuber einer Lösung ohne Versteifungselement und entsprechend höherer Wandstärke derWeight can be saved compared to a conventional stiffening plate. Even compared to a solution without stiffening element and correspondingly higher wall thickness of the

Nabe werden Gewichtsvorteile realisiert.Hub weight advantages are realized.

Schließlich bildet die die gemeinsame Verschraubung von Nabenkôrper mit nabenseitiger und blattseitiger Extenderlagereinheit in einem gemeinsamen Lochkreis Vorteile in der Ferti- gung durch geringeren Bearbeitungsaufwand zum Fertigen von Verbindungsflanschen undFinally, the joint screw connection of the hub body with the hub-side and blade-side extender bearing unit in a common bolt circle provides advantages in production due to lower machining costs for the production of connecting flanges and

Bohrungen, sowie in der Montage durch die geringere benötigte Schraubenanzahl.holes, as well as in assembly due to the lower number of screws required.

In bevorzugten Ausführungsformen sind zumindest zwei der Laschen diametral gegenüber- liegend zueinander angeordnet. Aufgrund der von der Nabenachse bedingten Vorzugsrich- tung der in die Anschlussfläche eingebrachten Belastungen - sei es infolge der äußeren Be- lastungen der Windenergieanlage oder infolge der Nabensegmentierung - treten die struktu- rell am meisten beanspruchten Bereiche der nabenseitigen Anschlussflache typischerweise diametral gegenüberliegend voneinander am Umfang der Anschlussfläche auf.In preferred embodiments, at least two of the tabs are arranged diametrically opposite each other. Due to the preferred direction of the loads introduced into the connection surface by the hub axis—whether due to external loads from the wind turbine or due to the hub segmentation—the structurally most stressed areas of the hub-side connection surface typically occur diametrically opposite each other on the circumference of the connection surface.

Ferner ist es bevorzugt, wenn zur radialen Versteifung der Anschlussflache zumindest zwei der Laschen über einen Steg miteinander verbunden sind. Die Verbindung der Laschen über einen Steg reduziert effektiv radiale Verformungen der Anschlussfläche und beugt so Ovali- sierungen vor. Besonders bevorzugt sind die Laschen dabei einteilig mit dem Steg ausgebil- det.Furthermore, it is preferred if, for radial stiffening of the connecting surface, at least two of the tabs are connected to one another via a web. Connecting the tabs via a web effectively reduces radial deformation of the connecting surface and thus prevents ovalization. Particularly preferably, the tabs are formed integrally with the web.

Weiterhin ist es bevorzugt, wenn der Steg mindestens eine Rippe zur Erhôhung der Biege- steifigkeit aufweist. Unter einer Rippe ist im Sinne dieser Offenbarung eine in Richtung derFurthermore, it is preferred if the web has at least one rib to increase the flexural rigidity. A rib in the sense of this disclosure is a

Breite des Steges lokale Erhöhung der Dicke des Steges zu verstehen, die sich in Längsrich- tung des Steges erstreckt. Rippen bewirken somit eine Erhöhung des Flachentragheitsmo- mentes des Steges und versteifen diesen gegenüber Durchbiegung in Dickenrichtung. DieThe width of the web is understood as a local increase in the thickness of the web, which extends in the longitudinal direction of the web. Ribs thus increase the area moment of inertia of the web and stiffen it against deflection in the thickness direction.

Baugruppe bestehend aus Laschen, Steg und radialer Verrippung stellt darüber hinaus ausAssembly consisting of tabs, web and radial ribbing also exhibits

Sicht der Fertigungs- und Montagekosten eine besonders vorteilhafte Lösung dar — insbe- sondere bei großen Nabenstrukturen und demzufolge großen Durchmessern der nabenseiti- gen Blattlager-Anschlußflächen.From the point of view of manufacturing and assembly costs, this represents a particularly advantageous solution - especially for large hub structures and consequently large diameters of the hub-side blade bearing connection surfaces.

In einigen Ausführungsformen weist der Steg eine Stegbreite auf, die im Bereich von 30 % bis 90% der maximalen Breite der jeweils von den durch den Steg verbundenen Laschen überdeckten Umfangsabschnitte beträgt. Die Stegbreite ist somit kleiner als die Breite sämtli- cher durch die Laschen überdeckten Umfangsabschnitte. Da der Steg hauptsächlich zur Auf- nahme von Zug- und Druckbelastungen, sowie Biegebelastungen in Längsrichtung des Ste- ges dient, kann die Breite des Steges in dem genannten Bereich gewählt werden, um dasIn some embodiments, the web has a web width that is in the range of 30% to 90% of the maximum width of the circumferential sections covered by the tabs connected by the web. The web width is thus smaller than the width of all circumferential sections covered by the tabs. Since the web primarily serves to absorb tensile and compressive loads, as well as bending loads in the longitudinal direction of the web, the width of the web can be selected within the stated range in order to

Gewicht zu reduzieren.to reduce weight.

Vorzugsweise ist der Nabenkörper im Bereich der Laschen mit einem radial gegenüber dem ersten Lagerring vorstehenden Flanschabschnitt ausgebildet und der Flanschabschnitt ist mit den Laschen über eine Mehrzahl von Befestigungsbohrungen verschraubt. Im Bereich des vorstehenden Flanschabschnitts besteht somit eine zusätzliche Verschraubung zwischen dem Nabenkôrper und der nabenseitigen Extenderlagereinheit, die gegenüber dem ersten und zweiten Lochkreis radial beabstandet ist. Die zusätzliche Verbindung zwischen Naben- körper und Laschen kann die Steifigkeit des Nabenkôrpers weiter erhöhen. Bei segmentier- ter Ausbildung des Nabenkôrpers kann die zusätzliche Verschraubung zudem vorteilhaft zurPreferably, the hub body is formed in the region of the plates with a flange section that protrudes radially relative to the first bearing ring, and the flange section is screwed to the plates via a plurality of fastening holes. In the region of the protruding flange section, there is thus an additional screw connection between the hub body and the hub-side extender bearing unit, which is radially spaced from the first and second bolt circles. The additional connection between the hub body and the plates can further increase the rigidity of the hub body. With a segmented design of the hub body, the additional screw connection can also advantageously

Vormontage des Nabenkôrpers vor dem Anschluss der blattseitigen Extenderlagereinheit ge- nutzt werden.Pre-assembly of the hub body before connecting the blade-side extender bearing unit.

Weiterhin sind Ausführungsformen denkbar, bei denen die nabenseitige Extenderlagereinheit mindestens vier Laschen umfasst, die gleichmäßig oder ungleichmäßig über den Umfang derFurthermore, embodiments are conceivable in which the hub-side extender bearing unit comprises at least four tabs which are evenly or unevenly distributed over the circumference of the

Lochkreise verteilt angeordnet sind. Insbesondere können die vier Laschen sternförmig mit- einander über Stege verbunden sein. Bei einer derartigen Ausbildung ist es vorteilhaft, dass die Kreisform der Anschlussfläche unter Belastungen des Nabenkôrpers in mehr als einerBolt circles are distributed. In particular, the four plates can be connected to each other in a star shape via webs. With such a design, it is advantageous that the circular shape of the connection surface can be maintained under loads on the hub body in more than one

Richtung stabilisiert werden.direction can be stabilized.

Bevorzugt erstrecken sich die Laschen über Umfangsabschnitte der Lochkreise mit einemPreferably, the tabs extend over circumferential sections of the bolt circles with a

Zentrumswinkel im Bereich von 20° bis 70°, bevorzugt zwischen 30° und 60°. Die Laschen decken damit jeweils nur einen Bruchteil des Umfangs der Lochkreise ab und wirken dementsprechend lokal versteifend.Center angles in the range of 20° to 70°, preferably between 30° and 60°. The tabs thus cover only a fraction of the circumference of the bolt circles and therefore have a local stiffening effect.

Weiterhin ist es bevorzugt, wenn die Zentrumswinkel der von den Laschen überdeckten Um- fangsabschnitte in der Summe höchstens 280°, besonders bevorzugt höchstens 230° und weiter bevorzugt höchstens 180° betragen.Furthermore, it is preferred if the center angles of the circumferential sections covered by the tabs total at most 280°, particularly preferably at most 230° and further preferably at most 180°.

Besondere weitere Vorzüge der Erfindung ergeben sich in Ausführungsformen, bei denen der Nabenkörper mindestens zwei Nabenkörpersegmente umfasst, an denen jeweils ein Ab- schnitt des ersten Lochkreises ausgebildet ist, wobei die Abschnitte derart zusammengefügt sind, dass sie gemeinsam den ersten Lochkreis bilden und die Fügestellen jeweils von einerParticular further advantages of the invention arise in embodiments in which the hub body comprises at least two hub body segments, on each of which a section of the first hole circle is formed, wherein the sections are joined together in such a way that they jointly form the first hole circle and the joints are each formed by a

Lasche überbrückt sind. Durch die Segmentierung des Nabenkörpers lassen sich größereThe segmentation of the hub body allows for larger

Naben in Teilen an den Standort der Windenergieanlage transportieren. Die Nabensegmente sind auch einfacher in der Fertigung, weil kein einteiliger Hohlkörper gegossen werden muss.Hubs are transported in sections to the wind turbine site. Hub segments are also easier to manufacture because no one-piece hollow body needs to be cast.

Das Handling während der Bearbeitung und die Montage sind durch das geringere Gewicht und die geringeren Abmessungen der Segmente im Vergleich zu einem einteiligen Naben- körper vereinfacht. Bei der erfindungsgemäßen Nabenanordnung ist daher die blattseitigeHandling during machining and assembly are simplified by the lower weight and smaller dimensions of the segments compared to a one-piece hub body. Therefore, in the hub arrangement according to the invention, the blade-side

Extenderlagereinheit das im Transportdurchmesser größte an den Standort der Windener- gieanlage zu verschaffende Bauteil. Die erfindungsgemäße Nabenanordnung ermöglicht eine besonders einfache Montage, bei der die blattseitige Extenderlagereinheit den Hauptan- teil an der Stabilisierung des mehrteiligen Nabenkörpers trägt. In den Fügestellen wird derThe extender bearing unit is the component with the largest transport diameter to be transported to the wind turbine site. The hub arrangement according to the invention enables particularly simple assembly, with the blade-side extender bearing unit contributing the main part to the stabilization of the multi-part hub body.

Nabenkôrper zusätzlich durch die Laschen als lokale Versteifungselemente unterstützt. Es ist somit keine direkte Verschraubung der Nabensegmente miteinander erforderlich und es werden auch keine zusätzlichen konstruktiven Elemente im Inneren der Nabe zur Stabilisie- rung benötigt.The hub body is additionally supported by the tabs as local stiffening elements. This eliminates the need for direct bolting of the hub segments together, and no additional structural elements are required inside the hub for stabilization.

Der Zusammenbau der erfindungsgemäßen Nabenanordnung erfolgt vorteilhaft durch die gemeinsame Verschraubung von den Nabenkörpersegmenten mit blattseitiger und na- benseitiger Extenderlagereinheit.The assembly of the hub arrangement according to the invention is advantageously carried out by the joint screwing of the hub body segments with the blade-side and hub-side extender bearing unit.

Bevorzugt ist die Anschlussfläche als ein Anschlussflansch mit Durchgangsbohrungen als erstem Lochkreis ausgebildet, wobei die nabenseitige Extenderlagereinheit nabeninnenseitig des Anschlussflansches und die blattseitige Extenderlagereinheit nabenaußenseitig des An- schlussflansches angeordnet ist. Durch die sandwichartige Anordnung und Verschraubung des Anschlussflansches zwischen der blattseitigen und der nabenseitigen Extenderlagerein- heit wird die für den Reibschluss wirksame Fläche weiter vergrößert, da beide axialen Ober- flächen des Flansches für die Übertragung von Schub- und Reibkräften nutzbar gemacht werden. Ferner kann bei diesen Ausführungsformen die Biegebeanspruchung der Schraub- verbindung, die beide Extenderlagereinheiten mit dem einteiligen Nabenkôrper bzw. den Na- bensegmenten verbindet, reduziert werden.Preferably, the connection surface is designed as a connection flange with through holes as a first bolt circle, with the hub-side extender bearing unit being arranged on the inside of the hub of the connection flange and the blade-side extender bearing unit being arranged on the outside of the hub of the connection flange. The sandwich-like arrangement and screw connection of the connection flange between the blade-side and hub-side extender bearing units further increases the area effective for frictional engagement, since both axial surfaces of the flange are utilized for the transmission of thrust and friction forces. Furthermore, with these embodiments, the bending stress on the screw connection connecting both extender bearing units to the one-piece hub body or the hub segments can be reduced.

In alternativen Ausführungsformen ist der erste Lochkreis als Sacklochbohrungen in der An- schlussfläche ausgebildet, wobei die nabenseitige Extenderlagereinheit und die blattseitigeIn alternative embodiments, the first bolt circle is formed as blind holes in the connecting surface, wherein the hub-side extender bearing unit and the blade-side

Extenderlagereinheit nabenaußenseitig des Nabenkörpers angeordnet sind. Um in diesemExtender bearing unit are arranged on the outside of the hub body. In order to

Fall eine gleichmäßige Abstützung der blattseitigen Extenderlagereinheit über deren Umfang sicherzustellen, kann die Anschlussfläche am Nabenkörper und/oder die entsprechende An- schlussfläche der blattseitigen Extenderlagereinheit mit Ausnehmungen versehen sein zurIn order to ensure uniform support of the blade-side extender bearing unit over its circumference, the connection surface on the hub body and/or the corresponding connection surface of the blade-side extender bearing unit can be provided with recesses for

Aufnahme der nabenseitigen Extenderlagereinheit. Die Ausnehmungen zur Aufnahme der nabenseitigen Extenderlagereinheit erlauben eine direkte Auflage der blattseitigen Extender- lagereinheit auf dem Nabenkôrper in den übrigen Umfangsabschnitten. Alternativ können zum Zweck der gleichmäßigen Abstützung zwischen den Laschen der nabenseitigen Exten- derlagereinheit Distanzringelemente vorgesehen sein. Diese Ausführungsform zeichnet sich durch nur eine bearbeitete nabenseitige Auflagefläche für die Befestigung der Extenderlage- reinheiten aus.Mounting the hub-side extender bearing unit. The recesses for mounting the hub-side extender bearing unit allow the blade-side extender bearing unit to rest directly on the hub body in the remaining circumferential sections. Alternatively, spacer ring elements can be provided between the tabs of the hub-side extender bearing unit for the purpose of uniform support. This design is characterized by only one machined hub-side support surface for securing the extender bearing units.

Schließlich ist es bevorzugt, wenn der erste Lagerring mit einer Rotornabenverlängerung ausgebildet ist, die sich nabenseitig in Richtung der Lagerachse über den zweiten Lagerring hinaus erstreckt und in deren nabenseitigem Endbereich der zweite Lochkreis angeordnet ist. Die in der blattseitigen Extenderlagereinheit integrierte Rotornabenverlängerung bewirkt eine erhôhte Steifigkeit der blattseitigen Extenderlagereinheit, die zur Versteifung der na- benseitigen Anschlussflache beiträgt. Dies erlaubt insbesondere eine verbesserte Aufnahme der infolge einer Segmentierung des Nabenkörpers auftretenden, zusätzlichen Beanspru- chungen. Weiterhin werden durch die Beabstandung der Anschlussfläche von dem an der blattseitigen Extenderlagereinheit angeordneten ersten Lagerring, Verformungen des Lager- rings reduziert, die zu einer Beeinträchtigung der Blattlagerung führen könnten.Finally, it is preferred if the first bearing ring is formed with a rotor hub extension which extends beyond the second bearing ring on the hub side in the direction of the bearing axis and in whose hub-side end region the second bolt circle is arranged. The rotor hub extension integrated in the blade-side extender bearing unit results in increased rigidity of the blade-side extender bearing unit, which contributes to stiffening the hub-side connection surface. This allows, in particular, improved absorption of the additional stresses arising as a result of segmentation of the hub body. Furthermore, the spacing of the connection surface from the first bearing ring arranged on the blade-side extender bearing unit reduces deformations of the bearing ring, which could lead to impairment of the blade bearing.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind der nachfolgenden Beschreibung und den Un- teransprüchen zu entnehmen.Further advantageous embodiments can be found in the following description and the dependent claims.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in den beigefügten Abbildungen dargestelltenThe invention is described below with reference to the details shown in the attached figures

Ausführungsbeispiele näher erläutert.Examples of implementation are explained in more detail.

Kurzbeschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Fig. 1 zeigt schematisch eine Windenergieanlage mit einer erfindungsgemäß enFig. 1 shows schematically a wind turbine with an inventive

Nabenanordnung,Hub arrangement,

Fig. 2 zeigt schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßenFig. 2 shows schematically a first embodiment of the inventive

Nabenanordnung in einer perspektivischen Darstellung,Hub arrangement in a perspective view,

Fig. 3 zeigt schematisch den Aufbau des Nabenkörpers der Nabenanordnung ge- mäß Fig. 2 in einer Explosionsdarstellung,Fig. 3 shows schematically the structure of the hub body of the hub assembly according to Fig. 2 in an exploded view,

Fig. 4 zeigt schematisch in einer teilweise geschnittenen, perspektivischen An- sicht eine Detaildarstellung der Befestigung der blattseitigen und der na- benseitigen Extenderlagereinheit am Nabenkörper der Nabenanordnung gemäß Fig. 2,Fig. 4 shows schematically in a partially sectioned, perspective view a detailed representation of the attachment of the blade-side and hub-side extender bearing unit to the hub body of the hub assembly according to Fig. 2,

Fig. 5 zeigt schematisch in einer teilweise geschnittenen, perspektivischen An- sicht eine Detaildarstellung der als ein Anschlussflansch mit Durchgangs- bohrungen ausgebildeten Anschlussfläche des Nabenkôrpers der Naben- anordnung gemäß Fig. 2,Fig. 5 shows schematically in a partially sectioned, perspective view a detailed representation of the connection surface of the hub body of the hub arrangement according to Fig. 2, designed as a connection flange with through holes.

Fig. 6 zeigt schematisch in einer teilweise geschnittenen Darstellung ein zweitesFig. 6 shows schematically in a partially sectioned view a second

Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Nabenanordnung, bei der der erste Lochkreis als Sacklochbohrungen in der Anschlussfläche ausgebildet ist,Embodiment of the hub arrangement according to the invention, in which the first bolt circle is designed as blind holes in the connection surface,

Fig. 7 zeigt schematisch eine nabenseitige Anschlussfläche eines Nabenkôrpers mit einer als zwei Laschen ausgebildeten nabenseitigen Extenderlagerein- heit,Fig. 7 shows schematically a hub-side connection surface of a hub body with a hub-side extender bearing unit designed as two tabs,

Fig. 8 zeigt schematisch eine nabenseitige Anschlussflache eines Nabenkôrpers mit einer nabenseitigen Extenderlagereinheit, die zwei über einen Steg ver- bundene Laschen umfasst,Fig. 8 shows schematically a hub-side connection surface of a hub body with a hub-side extender bearing unit comprising two tabs connected by a web,

Fig. 9 zeigt schematisch eine nabenseitige Anschlussfläche eines Nabenkörpers mit einer nabenseitigen Extenderlagereinheit, die zwei über einen Steg ver- bundene Laschen umfasst, die zusätzlich mit einem radial vorstehendenFig. 9 shows schematically a hub-side connection surface of a hub body with a hub-side extender bearing unit, which comprises two tabs connected by a web, which are additionally provided with a radially projecting

Flanschabschnitt des Nabenkdrpers verschraubt sind, undflange section of the hub body are screwed, and

Fig. 10A bis C zeigen schematisch weitere Ausführungsvarianten der nabenseitigen Ex- tenderlagereinheit.Fig. 10A to C schematically show further design variants of the hub-side extender bearing unit.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen ver- sehen und werden daher in der Regel auch jeweils nur einmal benannt bzw. erwähnt.In the various figures, identical parts are always provided with the same reference symbols and are therefore usually named or mentioned only once.

In Fig. 1 ist eine Windenergieanlage 100 mit einer erfindungsgemäfBen Nabenanordnung 1 dargestellt. Die Windenergieanlage 100 umfasst einen Turm 110, eine Gondel 120 und einen drehbar an der Gondel 120 gelagerten Rotor 130. Der Rotor 130 umfasst die erfindungsge- mäße Nabenanordnung 1 und eine Mehrzahl von drehbar an der Nabenanordnung 1 befes- tigten Rotorblättern 140. Üblicherweise umfasst der Rotor 130 wie dargestellt drei Rotorblät- ter 140.Fig. 1 shows a wind turbine 100 with a hub assembly 1 according to the invention. The wind turbine 100 comprises a tower 110, a nacelle 120, and a rotor 130 rotatably mounted on the nacelle 120. The rotor 130 comprises the hub assembly 1 according to the invention and a plurality of rotor blades 140 rotatably attached to the hub assembly 1. Typically, the rotor 130 comprises three rotor blades 140, as shown.

Die Rotorblätter 140 sind drehbar an der Nabenanordnung 1 gelagert, um eine Leistungsre- gelung der Windenergieanlage 100 bei schwankenden Windverhältnissen zu ermöglichen.The rotor blades 140 are rotatably mounted on the hub assembly 1 to enable power control of the wind turbine 100 in fluctuating wind conditions.

Darüber hinaus ist eine Verstellung der Rotorblätter 140 in die Fahnenstellung, also in Wind- richtung, môglich, um die Leistungsaufnahme der Rotorblätter 140 zu minimieren und dieIn addition, it is possible to adjust the rotor blades 140 to the vane position, i.e. in the direction of the wind, in order to minimize the power consumption of the rotor blades 140 and to

Windenergieanlage 100 außer Betrieb zu nehmen.To decommission wind turbine 100.

Zur Befestigung mindestens eines der Rotorblätter 140 umfasst die erfindungsgemäße Na- benanordnung 1 eine blattseitige Extenderlagereinheit 5 und eine nabenseitige Extenderla- gereinheit 9, die an dem Nabenkôrper 2 befestigt sind (vgl. Fig. 4 und 6). Bevorzugt sind alle — Rotorblätter 140 an dem Nabenkôrper 2 auf diese Weise befestigt.For fastening at least one of the rotor blades 140, the hub assembly 1 according to the invention comprises a blade-side extender bearing unit 5 and a hub-side extender bearing unit 9, which are fastened to the hub body 2 (see Figs. 4 and 6). Preferably, all rotor blades 140 are fastened to the hub body 2 in this manner.

Der Aufbau der erfindungsgemäfBen Nabenanordnung 1 wird nachfolgend im Einzelnen mitThe structure of the hub assembly 1 according to the invention is described in detail below with

Bezug auf die Figuren 2 bis 10 näher erläutert.Explained in more detail with reference to Figures 2 to 10.

Die Fig. 2 bis 5 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäfBen Nabenanord- nung 1. Fig. 2 zeigt eine perspektivische Außenansicht der Nabenanordnung 1. Um den Auf- bau der Nabenanordnung 1 besser zu verdeutlichen, zeigen Fig. 3 eine Explosionszeich- nung und die Fig. 4 und 5 Detaildarstellungen des Nabenkôrpers 2 und der daran ange- schlossenen Komponenten. In der Darstellung gemäß Fig. 3 ist ein Nabenkôrpersegment, sowie die blattseitige Extenderlagereinheit der Übersicht halber nicht dargestellt.Figs. 2 to 5 show a first embodiment of the hub assembly 1 according to the invention. Fig. 2 shows a perspective external view of the hub assembly 1. To better illustrate the structure of the hub assembly 1, Fig. 3 shows an exploded view, and Figs. 4 and 5 show detailed illustrations of the hub body 2 and the components connected thereto. In the illustration according to Fig. 3, a hub body segment and the blade-side extender bearing unit are not shown for the sake of clarity.

In dem in den Fig. 2 bis 5 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel ist eine Nabenanord- nung 1 für eine Windenergieanlage 100 gezeigt. Die Nabenanordnung 1 umfasst einen Na- benkôrper 2, sowie jeweils mindestens eine blattseitige Extenderlagereinheit 5 und eine na- benseitige Extenderlagereinheit 9. Der Nabenkôrper 2 weist mindestens eine Anschlussflä- che 3 auf, in der ein erster Lochkreis 4 ausgebildet ist.In the first exemplary embodiment illustrated in Figs. 2 to 5, a hub assembly 1 for a wind turbine 100 is shown. The hub assembly 1 comprises a hub body 2, as well as at least one blade-side extender bearing unit 5 and one hub-side extender bearing unit 9. The hub body 2 has at least one connection surface 3 in which a first bolt circle 4 is formed.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst der Nabenkôrper 2 drei Anschlussflächen 3 die jeweils mit einer blattseitigen Extenderlagereinheit 5 und einer nabenseitigen Extender- lagereinheit 9 in der nachfolgend beschriebenen Weise zusammenwirken. Es sind jedoch auch Ausführungsbeispiele denkbar, bei denen eine von drei verschiedene Anzahl von Ro- torblättern mit dem Nabenkôrper zu verbinden sind, oder nur einzelne der Rotorblätter über die erfindungsgemäße Zusammenwirkung von Nabenkôrper, nabenseitiger Extenderlage- reinheit und blattseitiger Extenderlagereinheit an der Nabenanordnung befestigt sind.In the illustrated embodiment, the hub body 2 comprises three connection surfaces 3, each of which interacts with a blade-side extender bearing unit 5 and a hub-side extender bearing unit 9 in the manner described below. However, embodiments are also conceivable in which one of three different numbers of rotor blades are to be connected to the hub body, or only individual rotor blades are attached to the hub assembly via the inventive interaction of the hub body, hub-side extender bearing unit, and blade-side extender bearing unit.

Die blattseitige Extenderlagereinheit 5 umfasst einen ersten Lagerring 6 mit einem zweitenThe blade-side extender bearing unit 5 comprises a first bearing ring 6 with a second

Lochkreis 7, der mit dem ersten Lochkreis 4 fluchtet, und einen zweiten Lagerring 8 zur Be- festigung an einem Rotorblatt 140 der Windenergieanlage 100. Der Nabenkôrper 2 ist mit dem ersten Lagerring 6 Über den ersten und den zweiten Lochkreis 4, 7 verschraubt. Der zweite Lagerring 8 ist koaxial zu dem ersten Lagerring 6 um die gemeinsame Lagerachse A verdrehbar angeordnet.Bolt circle 7, which is aligned with the first bolt circle 4, and a second bearing ring 8 for attachment to a rotor blade 140 of the wind turbine 100. The hub body 2 is screwed to the first bearing ring 6 via the first and second bolt circles 4, 7. The second bearing ring 8 is arranged coaxially to the first bearing ring 6 and can rotate about the common bearing axis A.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die nabenseitige Extenderlagereinheit 9 zumindest zwei Laschen 10, 11 umfasst, die sich jeweils Über einen Umfangsabschnitt 17 der Loch- kreise 4, 7 erstrecken und einen entsprechenden Lochkreisbogen 14 aufweisen, der mit denAccording to the invention, the hub-side extender bearing unit 9 comprises at least two tabs 10, 11, which each extend over a circumferential section 17 of the bolt circles 4, 7 and have a corresponding bolt circle arc 14, which is aligned with the

Lochkreisen 4, 7 fluchtet. Die Laschen 10, 11 sind dabei in die Verschraubung des Naben-bolt circles 4, 7. The tabs 10, 11 are screwed into the hub

kôrpers 2 mit dem ersten Lagerring 6 eingefügt (vgl. Fig. 4). Vorzugsweise sind zumindest zwei der Laschen 10, 11 diametral gegenüberliegend zueinander angeordnet.body 2 with the first bearing ring 6 (see Fig. 4). Preferably, at least two of the tabs 10, 11 are arranged diametrically opposite one another.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass der erste Lagerring 6 der blattseitigen Extenderlagereinheit 5 mit einer Rotornabenverlängerung 21 ausgebildet ist, die sich nabenseitig in Richtung derIt is preferably provided that the first bearing ring 6 of the blade-side extender bearing unit 5 is formed with a rotor hub extension 21, which extends on the hub side in the direction of the

Lagerachse À über den zweiten Lagerring 8 hinaus erstreckt und in deren nabenseitigemBearing axis À extends beyond the second bearing ring 8 and in its hub-side

Endbereich E der zweite Lochkreis 7 angeordnet ist. Bevorzugt erstreckt sich die Rotor- nabenverlängerung 21 in axialer Richtung À mindestens um die Hälfte der axialen Erstre- ckung des zweiten Lagerring 8 Über diesen hinaus. Hierdurch wird eine axiale Beabstandung der Lagerringe 6, 8 gegenüber der nabenseitigen Anschlussflache 3 erreicht, die Verformun- gen und dadurch hervorgerufene VerschleiRbeanspruchungen des Blattlagers reduziert.The second bolt circle 7 is arranged in the end region E. The rotor hub extension 21 preferably extends in the axial direction À beyond the second bearing ring 8 by at least half the axial extent thereof. This results in an axial spacing of the bearing rings 6, 8 relative to the hub-side connection surface 3, which reduces deformations and the resulting wear stresses on the blade bearing.

Der erste Lagerring 6 kann unterteilt sein in zwei oder mehrere Teilringe 6°, 6°. Abhängig von der Lagerbauform kann alternativ oder zusätzlich auch der zweite Lagerring 8 in zwei oder mehr Teilringe unterteilt sein (nicht dargestellt). Die Unterteilung der Lagerringe vereinfacht den Zusammenbau des Lagers. Beispielhaft ist das aus dem ersten Lagerring 6 und dem zweiten Lagerring 8 zusammengesetzte Lager in den Ausführungsbeispielen als dreireihigeThe first bearing ring 6 can be divided into two or more partial rings 6°, 6°. Depending on the bearing design, the second bearing ring 8 can alternatively or additionally be divided into two or more partial rings (not shown). The division of the bearing rings simplifies the assembly of the bearing. By way of example, the bearing composed of the first bearing ring 6 and the second bearing ring 8 is designed as a three-row bearing in the exemplary embodiments.

Rollendrehverbindung dargestellt. Die Erfindung umfasst jedoch auch andere Lagerbaufor- men mit beliebigen Wälzkôrpern (wie Kugeln oder Rollen) und/oder Gleitlager.Roller bearing assembly is shown. However, the invention also encompasses other bearing designs with any rolling elements (such as balls or rollers) and/or plain bearings.

Wie insbesondere aus Fig. 3 ersichtlich, kann der Nabenkôrper 2 vorzugsweise mindestens zwei Nabenkôrpersegmente 2‘, 2“ umfassen, an denen jeweils ein Abschnitt 4°, 4“ des ers- ten Lochkreises 4 ausgebildet ist. Die Abschnitte 4‘, 4“ werden dann beim Zusammenbau des Nabenkdrpers 2 derart zusammengefügt, dass sie gemeinsam den ersten Lochkreis 4 bilden. Die Fügestellen 20 werden dabei jeweils von einer Lasche 10, 11 überbrückt. Bei ei- ner derartigen segmentierten Ausbildung des Nabenkôrpers 2 können die Nabenkôrperseg- mente 2°, 2“vorzugsweise zusätzlich durch einen oder mehrere Ringe 22 auf der windzuge- wandten und/oder der windabgewandten Seite des Nabenkörpers 2 miteinander verbunden sein.As can be seen in particular from Fig. 3, the hub body 2 can preferably comprise at least two hub body segments 2', 2", on each of which a section 4°, 4" of the first bolt circle 4 is formed. The sections 4', 4" are then joined together during assembly of the hub body 2 such that they together form the first bolt circle 4. The joints 20 are each bridged by a tab 10, 11. With such a segmented design of the hub body 2, the hub body segments 2°, 2" can preferably also be connected to one another by one or more rings 22 on the upwind and/or downwind side of the hub body 2.

Den Detaildarstellungen in Fig. 4 und 5 ist zu entnehmen, dass die Anschlussfläche 3 in die- sem ersten Ausführungsbeispiel als ein Anschlussflansch mit Durchgangsbohrungen als ers- tem Lochkreis 4 ausgebildet ist. Die nabenseitige Extenderlagereinheit 9 ist nabeninnenseitig des Anschlussflansches und die blattseitige Extenderlagereinheit 5 nabenaußenseitig desThe detailed illustrations in Fig. 4 and 5 show that the connection surface 3 in this first embodiment is designed as a connection flange with through holes as the first bolt circle 4. The hub-side extender bearing unit 9 is on the inside of the hub of the connection flange and the blade-side extender bearing unit 5 is on the outside of the hub of the

Anschlussflansches angeordnet. Die nabenseitige und die blattseitige Extenderlagereinheit 9, 5 bilden somit eine sandwichartige Anordnung mit dem die Anschlussfläche 3 bildendenThe hub-side and blade-side extender bearing units 9, 5 thus form a sandwich-like arrangement with the connecting surface 3 forming

Anschlussflansch. Ober- und Unterseite des Anschlussflansches werden so nutzbar gemacht zum Aufbau eines Reibschlusses in der Verschraubung.Connection flange. The top and bottom of the connection flange are used to create a frictional connection in the screw connection.

Ebenfalls ist den Fig. 4 und 5 zu entnehmen, dass der Nabenkôrper 2 im Bereich der La- schen 10, 11 mit einem radial gegenüber dem ersten Lagerring 6 vorstehenden Flanschab- schnitt 18 ausgebildet sein kann, wobei der Flanschabschnitt 18 mit den Laschen 10, 11It can also be seen from Figs. 4 and 5 that the hub body 2 can be formed in the region of the tabs 10, 11 with a flange section 18 projecting radially relative to the first bearing ring 6, wherein the flange section 18 with the tabs 10, 11

Über eine Mehrzahl von Befestigungsbohrungen 19 verschraubt ist. Die Befestigung derIs screwed via a plurality of mounting holes 19. The fastening of the

Flanschabschnitte 18 mit den Laschen 10, 11 liefert eine zusätzliche, von der Verschraubung des ersten Lochkreises 4 unabhängige Stabilisierung des Nabenkôrpers 2. Insbesondere beim Zusammenbau eines mehrteiligen Nabenkôrpers, der aus Nabenkôrpersegmenten 2°, 2“, 2“ zusammengesetzt ist, erlaubt die Verschraubung der Flanschabschnitte 18 mit denFlange sections 18 with the tabs 10, 11 provides additional stabilization of the hub body 2, independent of the screw connection of the first bolt circle 4. In particular, when assembling a multi-part hub body composed of hub body segments 2°, 2", 2", the screw connection of the flange sections 18 with the

Laschen 10, 11 eine Vormontage des Nabenkôrpers 2, bevor die blattseitige Extenderlage- reinheit 5 über den ersten Lochkreis 4 angebracht wird.Tabs 10, 11 pre-assemble the hub body 2 before the blade-side extender bearing unit 5 is attached over the first bolt circle 4.

Fig. 6 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Nabenanordnung 1 gemäß einem zweitenFig. 6 shows schematically a hub arrangement 1 according to the invention according to a second

Ausführungsbeispiel. Da nur der Unterschied in der Befestigung der blattseitigen Extenderla- gereinheit 5 und der nabenseitigen Extenderlagereinheit 9 gegenüber dem ersten Ausfüh- rungsbeispiel gemäß den Figuren 2 bis 5 verdeutlicht werden soll, ist in der Darstellung ge- mäf Fig. 6 der besseren Übersicht halber nur ein Nabenkôrpersegment 2‘ des Nabenkôrpers 2 dargestellt.Embodiment. Since only the difference in the fastening of the blade-side extender bearing unit 5 and the hub-side extender bearing unit 9 compared to the first embodiment according to Figures 2 to 5 is to be clarified, only one hub body segment 2' of the hub body 2 is shown in the illustration according to Figure 6 for the sake of clarity.

Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel ist in Fig. 6 der erste Lochkreis 4 als Sack- lochbohrungen in der nabenseitigen Anschlussfläche 3 ausgebildet. Die nabenseitige Exten- derlagereinheit 9 und die blattseitige Extenderlagereinheit 5 sind beide nabenaußenseitig des Nabenkörpers 2 angeordnet. Die Befestigung erfolgt durch Schrauben 24, die durch die blattseitige Extenderlagereinheit 5 und die nabenseitige Extenderlagereinheit 9 in die Sack- lochbohrungen eingreifen. Dies erlaubt eine vereinfachte Fertigung des Nabenkdrpers, mit nur einer fein zu bearbeitenden Auflagefläche 3 für die nabenseitige Extenderlagereinheit 9.In contrast to the first embodiment, in Fig. 6, the first bolt circle 4 is formed as blind holes in the hub-side connection surface 3. The hub-side extender bearing unit 9 and the blade-side extender bearing unit 5 are both arranged on the outside of the hub body 2. Fastening is achieved by screws 24, which engage through the blade-side extender bearing unit 5 and the hub-side extender bearing unit 9 into the blind holes. This allows for simplified production of the hub body, with only one finely machined support surface 3 for the hub-side extender bearing unit 9.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 ist bevorzugt vorgesehen, dass zwischen denIn the embodiment according to Fig. 6 it is preferably provided that between the

Laschen 10, 11 Distanzringabschnitte 23 auf der Anschlussfläche 3 angeordnet werden, die zwischen den Laschen 10, 11 eine zusätzliche Auflagefläche für die blattseitige Extenderla- gereinheit 5 bereitstellen. Die Distanzringabschnitte 23 schließen demnach bevorzugt plan mit den Laschen 10, 11 ab. Alternativ dazu kann gemäß einem nicht dargestellten Ausfüh- rungsbeispiel die Anschlussfläche Ausnehmungen für zur Aufnahme der Laschen aufweisen,Spacer ring sections 23 are arranged on the connecting surface 3 between the tabs 10, 11, which provide an additional support surface for the blade-side extender bearing unit 5. The spacer ring sections 23 therefore preferably end flush with the tabs 10, 11. Alternatively, according to an embodiment not shown, the connecting surface can have recesses for receiving the tabs.

so dass die Laschen nach Aufnahme in die Ausnehmungen bevorzugt plan mit der An- schlussflache abschließen.so that the tabs, after being inserted into the recesses, preferably end flush with the connection surface.

Mit Bezug zu den Fig. 7 bis 10 werden nachfolgend verschiedene Ausführungsvarianten der nabenseitigen Extenderlagereinheit 9 beschrieben. Sämtliche in den Fig. 7 bis 10 dargestell- ten Ausführungsvarianten sind mit beiden zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen kom- binierbar, d. h. jede der nabenseitigen Extenderlagereinheiten 9 gemäß den Fig. 7 bis 10 ist in den erfindungsgemäBen Nabenanordnungen gemäß den Figuren 2 bis 6 einsetzbar.With reference to Figs. 7 to 10, various embodiments of the hub-side extender bearing unit 9 are described below. All embodiments shown in Figs. 7 to 10 can be combined with both previously described embodiments, i.e., each of the hub-side extender bearing units 9 according to Figs. 7 to 10 can be used in the hub arrangements according to the invention according to Figs. 2 to 6.

In Fig. 7 ist eine Ausführungsvariante gezeigt, bei der die nabenseitige Extenderlagereinheit 9 aus zwei Laschen 10, 11 besteht. Die Laschen 10, 11 erstrecken sich jeweils Über einenFig. 7 shows a variant in which the hub-side extender bearing unit 9 consists of two plates 10, 11. The plates 10, 11 each extend over a

Umfangsabschnitt 17 des ersten Lochkreises 4 in der Anschlussflache 3. Durch die umfangs- seitige Erstreckung der Laschen 10, 11 ist ein den jeweiligen Laschen 10, 11 zugeordneterCircumferential section 17 of the first hole circle 4 in the connection surface 3. Due to the circumferential extension of the tabs 10, 11, a respective tab 10, 11 is assigned

Zentrumswinkel 31, R2 definiert. Bevorzugt erstrecken sich die Laschen 10, 11 über einenCenter angle 31, R2 is defined. Preferably, the tabs 10, 11 extend over a

Umfangsabschnitt 17 des Lochkreises 4 mit einem Zentrumswinkel 31, 32, im Bereich von 20° bis 70°, besonders bevorzugt zwischen 30° und 60°. Beispielhaft ist die Lasche 11 mitCircumferential section 17 of the bolt circle 4 with a center angle 31, 32 in the range of 20° to 70°, particularly preferably between 30° and 60°. For example, the tab 11 with

Befestigungsbohrungen 19 ausgestattet, für die Zusammenwirkung mit einem radial innen- seitig gegenüber dem ersten Lagerring vorstehenden Flanschabschnitt 18 ausgebildet, wäh- rend die Lasche 10 solche Befestigungsbohrungen nicht aufweist. Genauso sind Ausfüh- — rungsvarianten denkbar, bei denen beide Laschen derartige Befestigungsbohrungen aufwei- sen oder beide Laschen ohne solche Befestigungsbohrungen ausgebildet sind.Equipped with fastening holes 19, designed for interaction with a flange section 18 projecting radially inwardly relative to the first bearing ring, while the tab 10 does not have such fastening holes. Likewise, design variants are conceivable in which both tabs have such fastening holes or both tabs are designed without such fastening holes.

In bevorzugten Ausführungsformen erstrecken sich die Laschen 10, 11 über Umfangsab- schnitte 17 der Lochkreise 4, 7 mit einem Zentrumswinkel 31, 32 im Bereich von 20° bis 70°, bevorzugt zwischen 30° und 60°. Die Zentrumswinkel 81, 82 der von den Laschen 10, 11In preferred embodiments, the tabs 10, 11 extend over circumferential sections 17 of the hole circles 4, 7 with a center angle 31, 32 in the range of 20° to 70°, preferably between 30° and 60°. The center angles 81, 82 of the tabs 10, 11

Uberdeckten Umfangsabschnitte 17 betragen in der Summe vorzugsweise höchstens 280°, weiter bevorzugt hôchstens 230° und besonders bevorzugt hôchstens 180°.Covered circumferential sections 17 are in total preferably at most 280°, more preferably at most 230° and particularly preferably at most 180°.

Die Ausführungsvarianten gemäß Fig. 8 unterscheidet sich von der vorher beschriebenen — Ausführungsvarianten dadurch, dass zur radialen Versteifung der Anschlussflache 3 die zweiThe design variants according to Fig. 8 differ from the previously described design variants in that for the radial stiffening of the connection surface 3 the two

Laschen 10, 11 über einen Steg 15 miteinander verbunden sind. Dabei ist es bevorzugt, wenn die Laschen 10, 11 mit dem Steg 15 einteilig ausgebildet sind, weil hierdurch beson- ders hohe Streitigkeiten erreicht werden können. Schließlich kann vorzugsweise der Steg 15 mindestens eine Rippe 16 zur Erhöhung der Biegesteifigkeit aufweisen. Durch die Rippe 16 ergibt sich in Fig. 8 im leicht vergrößert dargestellten Schnitt A-A ein T-Profil des Steges 15.Tabs 10, 11 are connected to one another via a web 15. It is preferred if the tabs 10, 11 are formed integrally with the web 15, as this allows particularly high stiffness to be achieved. Finally, the web 15 can preferably have at least one rib 16 to increase its flexural rigidity. The rib 16 results in a T-profile of the web 15 in Fig. 8 in the slightly enlarged section A-A.

Der Steg 15 weist vorzugsweise eine Stegbreite W1 auf, die im Bereich von 30 % bis 90 % der maximalen Breite W2 der jeweils von den durch den Steg 15 verbundenen Laschen 10, 11 überdeckten Umfangsabschnitte 17 beträgt.The web 15 preferably has a web width W1 which is in the range of 30% to 90% of the maximum width W2 of the circumferential sections 17 covered by the tabs 10, 11 connected by the web 15.

Die Ausführungsvarianten gemäß Fig. 9 unterscheidet sich von Fig. 8 dadurch, dass Befesti- gungsbohrungen 19 vorgesehen sind für eine zusätzliche Verschraubung der Laschen 10, 11 mit dem radial vorstehenden Flanschabschnitt 18 des Nabenkôrpers 2.The design variants according to Fig. 9 differ from Fig. 8 in that fastening holes 19 are provided for an additional screw connection of the tabs 10, 11 with the radially projecting flange section 18 of the hub body 2.

Im Übrigen gelten die Ausführungen zu den vorherigen Ausführungsvarianten für Fig. 8 und 9 entsprechend.Otherwise, the statements regarding the previous embodiments apply accordingly to Fig. 8 and 9.

In Fig. 10A bis 10C sind 3 weitere Ausführungsvarianten der nabenseitigen Extenderlage- reinheit 9 gezeigt.In Fig. 10A to 10C, three further design variants of the hub-side extender bearing unit 9 are shown.

Fig. 10A zeigt eine Variante mit zwei über einen Steg verbundenen Laschen 10, 11. Im Ver- gleich zu Fig. 8 und 9 sind die Laschen unsymmetrisch ausgebildet, wobei sich die Lasche 11 über einen wesentlich größeren Umfangsabschnitt mit dem Zentrumswinkel R2 erstreckt, als die Lasche 10.Fig. 10A shows a variant with two tabs 10, 11 connected by a web. Compared to Figs. 8 and 9, the tabs are designed asymmetrically, with tab 11 extending over a significantly larger circumferential section with the center angle R2 than tab 10.

Die Fig. 10B zeigt eine Ausführungsvarianten der nabenseitigen Extenderlagereinheit 9 mit vier Laschen 10, 11, 12, 13, die gleichmäßig über den Umfang der Lochkreise 4, 7 verteilt angeordnet sind. Die vier Laschen 10, 11, 12, 13 sind sternförmig miteinander über Stege 15, 15° verbunden.Fig. 10B shows a variant of the hub-side extender bearing unit 9 with four plates 10, 11, 12, 13, which are evenly distributed over the circumference of the bolt circles 4, 7. The four plates 10, 11, 12, 13 are connected to each other in a star shape via webs 15, 15°.

Zusätzlich sind in Fig. 10B Distanzringabschnitte 23 gestrichelt dargestellt, die bei einer Mon- tage gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel (vgl. Fig. 6) zur Verwendung kommen kôn- nen. Ähnliche Distanzringabschnitte 23 können auch bei allen übrigen Ausführungsvarianten bei Montage gemäß Fig. 6 zum Einsatz kommen.Additionally, spacer ring sections 23 are shown in dashed lines in Fig. 10B, which can be used in an assembly according to the second embodiment (see Fig. 6). Similar spacer ring sections 23 can also be used in all other embodiments when assembled according to Fig. 6.

Die Ausführungsvariante gemäß Fig. 10C entspricht der Variante gemäß Fig. 10B mit demThe variant according to Fig. 10C corresponds to the variant according to Fig. 10B with the

Unterschied, dass die Laschen 10, 11, 12°, 13° ungleichmäBig über den Umfang der Loch- kreise 4, 7 verteilt angeordnet sind. Durch die ungleichmäBige Verteilung kann die Extender- lagereinheit 9 für ungleichmäBige Belastungsfälle optimiert werden.The difference is that the tabs 10, 11, 12°, 13° are distributed unevenly around the circumference of the bolt circles 4, 7. Due to the uneven distribution, the extender bearing unit 9 can be optimized for uneven load cases.

Sämtliche Laschen 10, 11, 12, 13, 12°, 13° erstrecken sich über Umfangsabschnitte derAll tabs 10, 11, 12, 13, 12°, 13° extend over circumferential sections of the

Lochkreise 4, 7 mit einem Zentrumswinkel 81, 82, R3, R4, die im Bereich von 20° bis 70°, be-Bolt circles 4, 7 with a center angle 81, 82, R3, R4, which are in the range of 20° to 70°,

vorzugt zwischen 30° und 60° liegen. Die Zentrumswinkel 31, 32, 33, R4 der von den La- schen 10, 11, 12, 13, 12°, 13° Uberdeckten Umfangsabschnitte betragen in der Summe vor- zugsweise hôchstens 280°, weiter bevorzugt hôchstens 230° und besonders bevorzugt hôchstens 180°.preferably between 30° and 60°. The central angles 31, 32, 33, R4 of the circumferential sections covered by the tabs 10, 11, 12, 13, 12°, 13° preferably total at most 280°, more preferably at most 230°, and particularly preferably at most 180°.

Im Übrigen gelten die Ausführungen zu den vorherigen Ausführungsvarianten für Fig. 10A bis 10C entsprechend.Otherwise, the statements regarding the previous embodiments apply accordingly to Fig. 10A to 10C.

Bezugszeichenliste 1 Nabenanordnung 2 Nabenkörper 2‘, 2“, 2°“ Nabenkörpersegmente 3 Anschlussfläche 4 erster Lochkreis 4‘, 4" Abschnitt des ersten Lochkreises 5 blattseitige Extenderlagereinheit 6 erster Lagerring 6‘, 6“ Teilringe 7 zweiter Lochkreis 8 zweiter Lagerring 9 nabenseitige Extenderlagereinheit 10 bis 13, 12, 13° Laschen 14 Lochkreisbogen 15 Steg 16 Rippe 17 Umfangsabschnitt 18 Flanschabschnitt 19 Befestigungsbohrungen 20 Fügestelle 21 Rotornabenverlängerung 22 Ringe 23 Distanzringabschnitte 24 Schraube 100 Windenergieanlage 110 Turm 120 Gondel 130 Rotor 140 RotorblattList of reference symbols 1 Hub arrangement 2 Hub body 2', 2", 2°" hub body segments 3 Connection surface 4 First bolt circle 4', 4" section of the first bolt circle 5 Blade-side extender bearing unit 6 First bearing ring 6', 6" partial rings 7 Second bolt circle 8 Second bearing ring 9 Hub-side extender bearing unit 10 to 13, 12, 13° tabs 14 Bolt circle arc 15 Web 16 Rib 17 Circumferential section 18 Flange section 19 Fastening holes 20 Joint 21 Rotor hub extension 22 Rings 23 Spacer ring sections 24 Screw 100 Wind turbine 110 Tower 120 Nacelle 130 Rotor 140 Rotor blade

A LagerachseA bearing axis

R1, R2, 33, R4 ZentrumswinkelR1, R2, 33, R4 central angle

E nabenseitiger Endbereich der RotornabenverlängerungE hub-side end area of the rotor hub extension

W1 StegbreiteW1 web width

W2 maximale Breite der LaschenW2 maximum width of the tabs

Claims

PATENT CLAIMS

1. A hub assembly for a wind turbine (100), comprising a hub body (2) with at least one connection surface (3) in which a first hole circle (4) is formed, a blade-side extender bearing unit (5) comprising a first bearing ring (6) with a second hole circle (7) aligned with the first hole circle (4), and a second bearing ring (8) for attachment to a rotor blade (140) of the wind turbine (100), wherein the second bearing ring (8) is arranged coaxially to the first bearing ring (6) so as to be rotatable about the common bearing axis (A), and a hub-side extender bearing unit (9), wherein the hub body (2) is screwed to the first bearing ring (6) via the first and second hole circles (4, 7), characterized in that the hub-side extender bearing unit (9) has at least two tabs (10, 11, 12, 13) which each extend over a circumferential section (17) of the bolt circles (4, 7) and have a corresponding bolt circle arc (14) which is aligned with the bolt circles (4, 7) and the tabs (10, 11, 12, 13) are inserted into the screw connection of the hub body (2) with the first bearing ring (6).

2. Hub arrangement according to claim 1, characterized in that at least two of the tabs (10, 11; 12, 13) are arranged diametrically opposite one another.

3. Hub arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that for the radial stiffening of the connecting surface (3) at least two of the tabs (10, 11, 12, 13) are connected to one another via a web (15).

4. Hub arrangement according to claim 3, characterized in that the tabs (10, 11, 12, 13) are formed in one piece with the web (15).

5. Hub arrangement according to claim 3 or 4, characterized in that the web (15) has at least one rib (16) to increase the flexural rigidity.

6. Hub arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that the web (15) has a web width (W1) which is in the range of 30% to 90% of the ma-

maximum width (VV2) of the circumferential sections (17) covered by the tabs (10, 11, 12, 13) connected by the web (15).

7. Hub arrangement according to one of claims 1 to 6, characterized in that the hub body (2) is formed in the region of the tabs (10, 11, 12, 13) with a flange section (18) projecting radially relative to the first bearing ring (6), and the flange section (18) is screwed to the tabs (10, 11, 12, 13) via a plurality of fastening bores (19).

8. Hub arrangement according to one of claims 1 to 7, characterized in that the hub-side extender bearing unit (9) comprises at least four tabs (10, 11, 12, 13) which are arranged distributed evenly or unevenly over the circumference of the bolt circles (4, 7).

9. Hub arrangement according to claim 8, characterized in that the four tabs (10, 11, 12, 13) are connected to one another in a star shape via webs (15, 15°).

10. Hub arrangement according to one of claims 1 to 9, characterized in that the tabs (10, 11, 12, 13) extend over circumferential sections (17) of the bolt circles (4, 7) with a center angle (31, R2, 83, R4) in the range from 20° to 70°, preferably between 30° and 60°.

11. Hub arrangement according to one of claims 1 to 10, characterized in that the center angles (31, R2, R3, R4) of the circumferential sections (17) covered by the tabs (10, 11, 12, 13) total at most 280°, preferably at most 230° and particularly preferably at most 180°.

12. Hub arrangement according to one of claims 1 to 11, characterized in that the hub body (2) comprises at least two hub body segments (2°, 2"), on each of which a section (4°, 4") of the first bolt circle (4) is formed, wherein the sections (4°, 4") are joined together in such a way that they jointly form the first bolt circle (4), and the joints (20) are each bridged by a tab (10, 11, 12, 13).

13. Hub arrangement according to one of claims 1 to 12, characterized in that the connecting surface (3) is designed as a connecting flange with through holes as a first bolt circle (4), wherein the hub-side extender bearing unit (9) is arranged on the inside of the hub of the connecting flange and the blade-side extender bearing unit (5) is arranged on the outside of the hub of the connecting flange.

14. Hub arrangement according to one of claims 1 to 12, characterized in that the first hole circle (4) is designed as blind holes in the connection surface (3), wherein the hub-side extender bearing unit (9) and the blade-side extender bearing unit (5) are arranged on the outside of the hub body (2).

15. Hub arrangement according to one of claims 1 to 14, characterized in that the first bearing ring (6) is formed with a rotor hub extension (21) which extends on the hub side in the direction of the bearing axis (A) beyond the second bearing ring (8) and in whose hub-side end region (E) the second bolt circle (7) is arranged.