AT403310B - Planetengetriebe, insbesondere für windkraftanlagen - Google Patents

Description

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   Die Erfindung betrifft ein Planetengetriebe, insbesondere für Windkraftanlagen, mit einem in einem Getriebegehäuse gelagerten   Planetenträger,   der mit einer   querkraftbelasteten   Antriebswelle verbunden ist, die eine Antriebsquelle tragt. 



   Meist sind Windkraftanlagen folgendermassen aufgebaut : Eine Rotorwelle ist mittels zweier Lager in einem Lagerbock gelagert. Am einen Ende dieser Rotorwelle ist die Rotornabe mit einer Schraubenverbindung befestigt. Das andere Ende der Rotorwelle weist beispielweise eine Schrumpfverbindung oder eine Keilwellenverbindung zur Drehmomentübertragung zwischen Rotorwelle und Getriebe auf. 



   Eine andere, bekannte Ausführungsform besteht aus einer sich nicht drehenden Trägerhohlwelle, auf der die Nabe drehbar gelagert ist. Das Antriebsdrehmoment wird durch eine in diesem Fall nicht durch Querkräfte belastete Welle, die koaxial in der Trägerhohlwelle läuft, von der Nabe auf das Getriebe übertragen. Die   Wellen/Getriebe-Verbindung   ist beispielsweise als Schrumpfverbindung, die Naben/WellenVerbindung beispielsweise als Bolzenkupplung ausgeführt. 



   Die Anteile der Rotorwelle einschliesslich Lagerung und Lagerbock bzw. Trägerhohlwelle hinsichtlich der Kosten und des Gewichtes sind beträchtlich. Für beide oben beschriebenen Varianten ist der Anteil an den Gesamtkosten der Windkraftanlage jeweils ca. 7%, der Anteil am Gesamtgewicht der Windkraftanlage ohne Turm jeweils ca.   15%.   



   Der hohe Gewichtsanteil beeinflusst in weiterer Folge auch die Dimensionierung der im Kraftfluss nachgelagerte Teile bis hin zum Turm und zum Fundament negativ. 



   Aus der US 5 222 924 A ist ein Planetengetriebe für Windkraftanlagen bekannt, bei dem die   querkraftbelastete   Antriebswelle am Maschinenrahmen gelagert ist. 



   Die Aufgabe dieser Erfindung ist es sowohl die Kosten als auch das Gewicht der Rotornaben/GetriebeVerbindung zu verringern. 



   Gelöst wird diese Aufgabe bei einem gattungsgemässen Getriebe dadurch, dass die Antriebswelle über den Planetenträger im Getriebegehäuse gelagert ist. 



   Die sich dadurch gegenüber dem Stand der Technik ergebenden Vorteile zeigt überschlägig die folgende Tabelle : 
 EMI1.1 
 
<tb> 
<tb> Kostenanteil <SEP> an <SEP> Gesamtkosten <SEP> Gewichtsanteil <SEP> am <SEP> Gesamtgewicht
<tb> der <SEP> Anlage <SEP> [%] <SEP> der <SEP> Anlage <SEP> (ohne <SEP> Turm) <SEP> [%]
<tb> Stand <SEP> der <SEP> Technik <SEP> *) <SEP> 17 <SEP> 30
<tb> Erfindung**) <SEP> 11 <SEP> 15
<tb> Differenz <SEP> 6 <SEP> 15 <SEP> 
<tb> 
 *) Rotorwelle, Lager, Lagerbock, Verbindung   Rotornabe/Rotorwelle   bzw. Rotorwelle/Getriebe und Getriebe bzw. Rotorwelle, Lager, Trägerhohlwelle, Verbindung Rotornabe/Rotorwelle bzw.

   Rotorwelle/Getriebe und Getriebe **) Getriebe gemäss vorliegender Erfindung 
Zusammenfassend kann sich durch die vorliegende Erfindung gegenüber dem Stand der Technik eine Verringerung der Kosten für die Gesamtanlage von etwa 6% und des Gewichtes für die Anlage ohne Turm von etwa 50% ergeben. 



   Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. 



   Es zeigen die Fig. 1 und 2 Ausführungsformen von Windkraftanlagen gemäss dem Stand der Technik, Fig. 3 eine Ausführungsform eines erfindungsgemässen Planetengetriebes und Fig. 4 teilweise eine Windkraftanlage mit einem Planetengetriebe gemäss der Erfindung. 



   Fig. 1 zeigt die bei Windkraftanlagen am häufigsten verwendete Ausführungsform. Eine Rotorwelle 1 ist mittels zweier Lager 2,3 in einem Lagerbock 4 gelagert. Am einen Ende dieser Rotorwelle 1 ist die Rotornabe 5 mittels einer Schraubenverbindung befestigt. Das andere Ende der Rotorwelle 1 ist zur Drehmomentübertragung zwischen der Rotorwelle 1 und dem Getriebe 6 mit einer Keilwellenverbindung ausgeführt. Das Getriebe 6 ist ein übliches, zweistufiges Planetengetriebe mit einer doppeltgelagerten Antriebswelle 7, wobei das rotorseitige Lager 8 und die Wellendichtung 9 in den vorderen Getriebedeckel 10 integriert sind. 



   Fig. 2 zeigt eine andere, bekannte Ausführungsform. Diese besteht aus einer sich nicht drehenden Trägerhohlwelle 11, auf der die Rotornabe 12 mittels zwei Lager 13,14 drehbar gelagert ist. Das 

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 Antriebsdrehmoment wird über eine in diesem Fall nicht durch Querkräfte belastete Welle 15, die koaxial in der Trägerhohlwelle 11 läuft, von der Rotornabe 12 auf das Getriebe 16 übertragen. Die Wellen/GetriebeVerbindung ist hier als Schrumpfverbindung, die   Naben/Wetten-Verbindung   als Bolzenkupplung ausgeführt. 



  Das Getriebe 16 ist hier ebenfalls ein übliches, zweistufiges Planetengetriebe mit einer   doppeltgelagerten   Antriebswelle 17, wobei das rotorseitige Lager 8 und die Wellendichtung 9 in den vorderen Getriebedeckel 10 integriert sind. 



   Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung. Das Getriebe weist zwei Planetenradstufen 18, 19 auf. 



  Die Antriebswelle 20 ist in den Planetenträger integriert, so dass sie gleichzeitig als Planetenträger der Planetenradstufe 18 dient. Die Antriebswelle 20 ist mittels zweier Lager 21,22 in Gehäuseteilen 24, 25 des Getriebes gelagert. Eine geeignete Dichtung 23 schliesst das Getriebe antriebsseitig ab. 



   Zur Befestigung des Rotors 26 einer Antriebsquelle an der Antriebswelle 20 weist dieses eine vom Durchmesser des Rotorlagers 21 und der Belastung des Getriebes abhängige Verschraubung 27 (durch strichpunktierte Linien angedeutet) und eine Zentrierung 28 auf. 



   Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform einer Windkraftanlage unter Verwendung eines erfindungsgemässen Getriebes. Die Rotornabe 30, die ein oder mehrere Rotorblätter 31 trägt, ist mit der Antriebswelle 20 des Getriebes 32 verschraubt. Durch diese Anordnung wird das Antriebsdrehmoment des Rotors der Antriebsquelle direkt von der Rotornabe 30 in die Antriebswelle 20 bzw. dem Planetenträger des Getriebes eingeleitet. Das Getriebe 32 ist mit dem Maschinenrahmen 33 verschraubt. 



  

Claims (4)

1. Patentansprüche 1. Planetengetriebe, insbesondere für Windkraftanlagen, mit einem in einem Getriebegehäuse gelagerten Planetenträger, der mit einer querkraftbelasteten Antriebswelle verbunden ist, die eine Antriebsquelle trägt, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (20) über den Planetenträger im Getriebege- häuse gelagert ist.
2. 2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (20) in den Planetenträ- ger integriert ist.
3. 3. Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an der Antriebswelle (20) ein Rotor (30) befestigt ist.
4. 4. Getriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass am Rotor Rotorblätter (31) befestigt sind.