BE1018966A3 - Planetair tandwielstelsel en planetendrager voor toepassing in zulk planetair tandwielstelsel. - Google Patents

Planetair tandwielstelsel en planetendrager voor toepassing in zulk planetair tandwielstelsel. Download PDF

Info

Publication number
BE1018966A3
BE1018966A3 BE2009/0641A BE200900641A BE1018966A3 BE 1018966 A3 BE1018966 A3 BE 1018966A3 BE 2009/0641 A BE2009/0641 A BE 2009/0641A BE 200900641 A BE200900641 A BE 200900641A BE 1018966 A3 BE1018966 A3 BE 1018966A3
Authority
BE
Belgium
Prior art keywords
planet
planetary gear
gear system
plane
planet carrier
Prior art date
Application number
BE2009/0641A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Hansen Transmissions Int
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hansen Transmissions Int filed Critical Hansen Transmissions Int
Priority to BE2009/0641A priority Critical patent/BE1018966A3/nl
Priority to PCT/BE2010/000071 priority patent/WO2011047448A1/en
Application granted granted Critical
Publication of BE1018966A3 publication Critical patent/BE1018966A3/nl

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H1/00Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/28Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D15/00Transmission of mechanical power
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D15/00Transmission of mechanical power
    • F03D15/10Transmission of mechanical power using gearing not limited to rotary motion, e.g. with oscillating or reciprocating members
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/08General details of gearing of gearings with members having orbital motion
    • F16H57/082Planet carriers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D80/00Details, components or accessories not provided for in groups F03D1/00 - F03D17/00
    • F03D80/70Bearing or lubricating arrangements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2260/00Function
    • F05B2260/40Transmission of power
    • F05B2260/403Transmission of power through the shape of the drive components
    • F05B2260/4031Transmission of power through the shape of the drive components as in toothed gearing
    • F05B2260/40311Transmission of power through the shape of the drive components as in toothed gearing of the epicyclic, planetary or differential type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H1/00Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/28Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
    • F16H2001/289Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion comprising two or more coaxial and identical sets of orbital gears, e.g. for distributing torque between the coaxial sets
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction

Abstract

Planetair tandwielstelsel (23) met een aantal planeetwielen (25,26) verdraaibaar opgesteld op planeetassen (14) op een planetendrager (24), waarbij de planeetwielen (25,26) zijn opgedeeld volgens twee vlakken (A,B) gericht loodrecht op de rotatieas (CC') en op een axiale afstand (D) van elkaar gelegen, waarbij een eerste aantal van de planeetwielen (25) zich in het eerste vlak (A) bevindt en het resterende aantal van de planeetwielen (26) zich bevindt in het tweede vlak (B), en waarbij de planeetwielen (25) in het eerste vlak (A) geschrankt zijn opgesteld ten opzichte van de planeetwielen (26) in het tweede vlak (B).

Description

Planetair tandwielstelsel en planetendrager voor toepassing in zulk planetair tandwielstelsel.
De huidige uitvinding heeft betrekking op een planetair tandwielstelsel en op een planetendrager voor toepassing in zulk planetair tandwielstelsel.
Meer bepaald heeft de huidige uitvinding betrekking op een planetair tandwielstelsel met een ringwiel, een zonnewiel en een aantal planeetwielen, welke planeetwielen verdraaibaar zijn opgesteld op planeetassen op een planetendrager en samenwerken met het voornoemd ringwiel en zonnewiel.
Zonder de uitvinding hiertoe te beperken, heeft de uitvinding betrekking op planetaire tandwielstelsels waarbij de planetendrager van het zogenaamde kooivormige type is.
Bij zulke planetendrager van het kooivormige type zijn de planeetassen. aan beide uiteinden ondersteund in twee axiaal uit elkaar geplaatste wanden van de planetendrager en bevinden de planeetwielen zich in feite tussen deze wanden.
Een planetair tandwielstelsel volgens de uitvinding zou bijvoorbeeld typisch kunnen worden toegepast in . de tandwielkast van een . windturbine, doch andere toepassingsgebieden .zijn volgens de uitvinding uiteraard niet uitgesloten.
Er zijn reeds vele planetaire tandwielstelsels bekend, zelfs voor windturbines, die voorzien zijn van een planetendrager van het kooivormige type.
De planetendrager van zulke bekende planetaire tandwielstelsels bestaat doorgaans uit een gietstuk dat voorzien is van twee axiaal uit elkaar geplaatste wanden of steunvlakken die via verbindingsstukken met elkaar zijn verbonden.
Tijdens de montage van zulk planetair tandwielstelsel dienen de planeten met hun planeetlagers eerst zijdelings via de openingen tussen de voornoemde verbindingsstukken . in de ruimte van de planetendrager tussen de steunvlakken te worden aangebracht, waarna de planeetassen axiaal doorheen de planeten kunnen worden geschoven en op de steunvlakken kunnen worden vast gekrompen.
Het is duidelijk dat de montage van zulk planetair tandwielstelsel niet eenvoudig is.
Teneinde een groter vermogen te kunnen overbrengen zonder de radiale dimensies van het planetair tandwielstelsel te vergroten, worden op elke planeetas soms twee of meer planeetwielen axiaal achter elkaar geplaatst, waarbij elk planeetwiel is ondersteund op de planeetas met zijn eigen lager of paar lagers.
De planetendrager overeenkomstig zulke bekende uitvoeringsvorm is doorgaans tevens een gietstuk dat verder volledig analoog is aan de planetendragers met slechts één planeetwiel per planeetas, afgezien van het feit dat meer plaats is voorzien tussen de beide wanden' van de planetendrager voor het axiaal achter elkaar aanbrengen van twee of meer planeetwielen op een planeetas.
De montage van zulke laatste uitvoeringsvorm is uiteraard nog ingewikkelder.
Het is dan ook een hoofddoel van de uitvinding een planetair tandwielstelsel te bekomen dat veel eenvoudiger is te monteren dan de bekende planetaire tandwielstelsels.
Voorts is het de bedoeling een planetair tandwielstelsel te ontwerpen waarbij, bij voorkeur, minder materiaal wordt gebruikt dan bij bekende planetaire tandwielstelsels voor eenzelfde vermogen of waarbij de vereisten die gesteld worden aan het gebruikte materiaal minder streng zijn, zodat minder hoogwaardig materiaal kan worden gebruikt.
Tevens beoogt de uitvinding een planetair tandwielstelsel met kleinere dimensies dan de bekende planetaire tandwielstelsels die voor eenzelfde doeleinde worden aangewend.
Het is ook nog een doelstelling van de uitvinding een verbeterde lastverdeling door te voeren teneinde een meer trillingsvrije overbrenging te verkrijgen, waarbij de vervormingen.die optreden door de krachtwerking tussen de verschillende onderdelen van het planetair tandwielstelsel worden beperkt.
De uitvinding beoogt tevens een verbeterde lagerondersteuning van de planeetwielen op de planeetassen.
Kortom met de uitvinding wordt getracht verbeteringen door te voeren op één of meerdere van de voornoemde gebieden en bij voorkeur op al de voornoemde gebieden en eventueel ook nog als alternatief op andere gebieden.
Hiertoe betreft de huidige uitvinding een planetair tandwielstelsel met een ringwiel, een zonnewiel en een aantal planeetwielen, welke planeetwielen verdraaibaar zijn opgesteld op planeetassen op een planetendrager en samenwerken met het voornoemde ringwiel en zonnewiel, waarbij de planeetwielen zijn opgedeeld volgens twee vlakken loodrecht op de rotatieas, respectievelijk een eerste vlak en een op een axiale afstand daarvan gelegen tweede vlak, waarbij een eerste aantal van de planeetwielen zich in het eerste vlak bevindt en het resterende aantal van de planeetwielen zich bevindt in het tweede vlak en waarbij de planeetwielen in het eerste vlak geschrankt zijn opgesteld ten opzichte van de planeetwielen in het tweede vlak.
Met een geschrankte opstelling wordt bedoeld dat de assen van de planeetwielen van het eerste vlak niet in het axiaal verlengde liggen van de assen van de planeetwielen van het tweede vlak.
De planeetwielen kunnen bijvoorbeeld van het tweede vlak, volgens de draaizin gezien, over een zeker aantal graden verdraaid staan opgesteld ten opzichte van de planeetwielen in het eerste vlak.
Dit betekent uiteraard ook dat het centrum van de planeetwielen niet in eikaars axiaal verlengde ligt, zodat elk planeetwiel dient te worden ondersteund door een aparte planeetas.
Bij voorkeur is de planetendrager van het kooivormig type waarbij de planeetwielen zich bevinden tussen twee wanden van de planetendrager, waarbij elke planeetas met zijn eerste uiteinde is verbonden aan één van de wanden ter ondersteuning van een planeetwiel uit een vernoemd vlak nabij deze wand en waarbij het tweede uiteinde van de planeetas tussen de planeetwielen van het andere vlak is ondersteund ten opzichte van de tegenoverliggende wand van de planetendrager.
Een eerste voordeel van zulk planetair tandwielstelsel volgens de uitvinding met een geschrankte opstelling van de planeetwielen is dat elke planeetas slechts één planeetwiel draagt en daarom dus minder belast is.
Bovendien kan elke as verkort worden uitgevoerd overeenkomstig de dikte van één planeetwiel.
De ondersteuning van de planeetas aan zijn voornoemde tweede uiteinde kan immers verwezenlijkt worden door een gedeelte van de planetendrager aan de voornoemde tegenoverliggende wand dat zich uitstrekt tussen de .planeetwielen van het voornoemde andere vlak.
Aangezien de planeetassen korter uitgevoerd kunnen worden en minder worden belast, is de doorbuiging ervan eveneens kleiner.
Een ander voordeel van de geschrankte opstelling van de planeetwielen is dat er per planeetas axiaal gezien meer plaats is voor de lagerondersteuning.
Zoals bekend is, zijn de planeetwielen onderhevig aan een kipmoment ten opzichte van de planeetassen, indien bijvoorbeeld hélicoïdale vertanding wordt toegepast, welk kipmoment gemakkelijker kan worden opgevangen bij een geschrankte opstelling van de planeetwielen door een voldoende grote axiale spatiëring van de ondersteunende planeetlagers.
Nog een voordeel van de geschrankte opstelling is dat de vervorming die veroorzaakt wordt ter hoogte van het ringwiel door het passeren van de planeetwielen van een hogere orde is dan bij de conventionele planetaire tandwielstelsels.
Bij een conventioneel planetair tandwielstelsel met axiaal achter elkaar geplaatste planeetwielen op eenzelfde planeetas ziet het ringwiel immers telkens een paar planeetwielen gelijktijdig passeren.
Het ringwiel wordt met andere woorden periodiek belast, waarbij op elk ogenblik het ringwiel over zijn ganse axiale dikte min of meer gelijk belast wordt.
Bij een geschrankte opstelling van de planeetwielen wordt elk axiaal gedeelte van het ringwiel telkens eerst belast over zijn eerste axiale helft door een planeetwiel uit het eerste vlak loodrecht op de rotatieas en daarna over zijn tweede axiale helft door een planeetwiel uit het tweede vlak.
De belasting en als gevolg ook de vervorming van het ringwiel is dus op elk ogenblik verschillend in de twee axiaal uit elkaar gelegen helften van het ringwiel.
Bovendien gebeurt hierbij de periodieke belasting van de eerste axiale helft van het ringwiel ten gevolge van de beweging van de planeetwielen in het eerste vlak in tegenfase met de periodieke belasting van de tweede axiale helft van het ringwiel dat belast wordt door de planeetwielen uit het tweede vlak.
Globaal gezien treedt dus bij een geschrankte opstelling van de planeetwielen een vervorming op van een orde overeenkomstig het aantal planeetwielen, terwijl de vervorming bij de conventionele opstellingen slechts van een orde van de helft van het aantal planeetwielen is of van een orde die nog lager is indien meer dan twee planeetwielen per planeetas worden voorzien.
Dit betekent dat het ringwiel bij een geschrankte opstelling van de planeetwielen globaal genomen veel minder zal vervormen dan bij de conventionele niet geschrankte opstelling.
Ook vanuit dynamisch oogpunt is een geschrankte opstelling van de planeetwielen gunstig.
Immers, het zonnewiel ondergaat bijvoorbeeld bij het passeren van de planeetwielen een zekere, weliswaar minieme, radiale verplaatsing.
Wanneer de planeetwielen paarsgewijs axiaal achter elkaar zijn opgesteld op de planeetassen, zal de energieoverdracht bij het passeren over het zonnewiel dubbel zo groot zijn, als wanneer de planeetwielen geschrankt zijn opgesteld, terwijl de frequentie van deze beweging half zo groot zal zijn.
Het zonnewiel ondergaat met andere woorden bij een geschrankte opstelling van de planeetwielen een trilling met een hogere frequentie, doch met een kleinere amplitude, wat voordeliger is.
Nog een voordelig aspect van een opstelling volgens de uitvinding heeft te maken met de lastverdeling volgens de axiale richting over de planeetwielen, die uiteraard best zo uniform mogelijk is.
De mate van uniformiteit van de belasting volgens de axiale richting wordt vastgelegd door de factor Khß, de zogenaamde "longitudinal load distribution factor".
Ongelijke belasting over de breedte van de planeetwielen kan bijvoorbeeld het gevolg zijn van kleine afwijkingen in de productie of dergelijke meer.
Het feit dat de planeetwielen bij een planetair tandwielstelsel volgens de uitvinding zijn opgedeeld, maakt dat elk planeetwiel slechts de helft zo breed is als wanneer hetzelfde vermogen dient te worden overgebracht met niet opgedeelde planeetwielen.
Hierbij kan elk apart planeetwiel onafhankelijk roteren op zijn as.
Men begrijpt dat zulke opstelling gunstiger is voor het uniform verdelen van de belasting volgens de axiale richting dan wanneer niet opgedeelde planeetwielen zouden worden gebruikt met dubbele breedte.
Immers, de bewegingsvrijheid van elk planeetwiel apart laat toe bepaalde ongelijkheden bij de axiale lastverdeling op te vangen.
Het resultaat is dan ook een betere Khß-factor.
Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm van een planetair tandwielstelsel overeenkomstig de uitvinding is er een even aantal planeetwielen voorzien, waarbij de helft van de planeetwielen zich in het eerste vlak bevindt en de andere helft in het tweede vlak.
Het voordeel van deze uitvoeringsvorm spreekt voor zich.
Op deze wijze is de belasting immers gelijk, of nagenoeg gelijk, verdeeld over de twee axiale helften van het ringwiel, evenals over de twee axiale helften van het zonnewiel.
Volgens een nog meer voorkeurdragende uitvoeringsvorm van een planetair tandwielstelsel overeenkomstig de uitvinding is de planetendrager deelbaar uitgevoerd.
Hierbij is de planetendrager liefst hoofdzakelijk tweedelig uitgevoerd, waarbij het eerste gedeelte van de planetendrager is voorzien van een eerste aantal planeetassen voor het eerste aantal planeetwielen en het tweede gedeelte van de planetendrager is voorzien van het resterende aantal planeetassen voor de resterende planeetwielen, en waarbij beide gedeelten complementair zijn uitgevoerd.
Tevens is de planetendrager bij voorkeur voorzien van koppelmiddelen ter koppeling van de voornoemde gedeelten van de planetendrager aan elkaar.
De koppelmiddelen worden bijvoorbeeld gevormd door bouten die doorheen een doorgang in een eerste gedeelte van de planetendrager kunnen worden aangebracht tot in een getapt draadgat in het complementair gedeelte van de planetendrager.
Liefst nog is in het centrum van elke planeetas van de planetendrager een opening aangebracht, die al dan niet is voorzien van getapte draad, voor het aanbrengen van een voornoemde bout.
Met deze laatste voorkeurdragende uitvoeringsvormen van een planetair tandwielstelsel overeenkomstig de uitvinding wordt verholpen aan het nadeel van de moeilijke montage van de bekende planetaire tandwielstelsels.
Immers, door de planetendrager deelbaar uit te voeren, kunnen de overeenkomstige planeetwielen op het betreffende gedeelte van de planetendrager worden gemonteerd op hun planeetassen, waarna, door het samenvoegen van de gedeelten van de planetendrager door middel van de voornoemde koppelmiddelen, de montage van het volledige planetair tandwielstelsel kan worden gefinaliseerd.
Hierbij dienen de planeetwielen niet meer zijdelings tussen de wanden van de planetendrager te worden aangebracht, alvorens de planeetassen kunnen worden gemonteerd.
Volgens een nog meer voorkeurdragende uitvoeringsvorm van een planetair tandwielstelsel overeenkomstig de uitvinding zijn het ringwiel en het zonnewiel voorzien van pijlvertanding.
Dit betekent dat een eerste axiaal gedeelte van het ringwiel en het zonnewiel voorzien is van een eerste schuine vertanding en het tweede axiaal gedeelte van het ringwiel en het zonnewiel voorzien is van een tweede . schuine vertanding die symmetrisch zijn ten opzichte van een vlak loodrecht op de rotatieas dat loopt tussen de beide voornoemde axiale gedeelten.
Het grote voordeel van- het toepassen van zulke pijlvertanding is -.dat het zonnewiel en het ringwiel geen axiale belasting ondervinden, aangezien door de symmetrische opstelling van de beide schuine vertandingen de axiale krachten elkaar opheffen.
Een gevolg hiervan is dat de lagerondersteuning van het zonnewiel sterk wordt vereenvoudigd, aangezien nauwelijks of geen axiale belasting dient te worden opgevangen.
Nog een voordeel van deze pijlvertanding is dat de helixhoek van de schuine of hélicoïdale vertanding sterk kan worden opgedreven, aangezien de helixhoek evenredig is met de opgewekte axiaalkracht tussen de vertandingen, welke kracht, zoals gezegd, wordt opgeheven bij pijlvertanding.
Vertandingen met een grotere helixhoek kunnen ook grotere koppels overbrengen, zodat voor eenzelfde dimensie van de planetendrager een grotere koppeloverdracht mogelijk is bij pijlvertanding dan bij rechte vertanding.
Uiteraard is het volgens de uitvinding niet uitgesloten andere soorten vertanding toe te passen op het ringwiel en het zonnewiel, zoals bijvoorbeeld rechte vertanding of gewone schuine vertanding.
Bij voorkeur zijn volgens de uitvinding het ringwiel en . het zonnewiel zelfs monolithisch uitgevoerd.
Volgens een specifieke, doch niet beperkende, uitvoeringsvorm betreft de uitvinding een planetair tandwielstelsel met een ringwiel, een zonnewiel en planeetwielen, welke planeetwielen verdraaibaar zijn opgesteld op planeetassen op een planetendrager en samenwerken met het voornoemd ringwiel en zonnewiel en waarbij de planetendrager van het kooivormig type is, daardoor gekenmerkt dat: - de planeetwielen zijn opgedeeld volgens twee vlakken loodrecht op een rotatie_as, respectievelijk een eerste vlak en een op een axiale afstand daarvan gelegen tweede vlak, waarbij een eerste aantal van de planeetwielen zich in het eerste vlak bevindt en een tweede aantal van de planeetwielen zich in het tweede vlak bevindt, en waarbij de planeetwielen in het eerste vlak geschrankt zijn opgesteld ten opzichte van de planeetwielen in het tweede vlak, en - het ringwiel en het zonnewiel voorzien zijn van pijlvertanding met een eerste schuine vertanding en een tweede schuine vertanding die symmetrisch zijn ten opzichte van een vlak loodrecht op de rotatieas en dat het ringwiel en het zonnewiel monolitisch zijn uitgevoerd.
Volgens een andere specifieke, doch niet beperkende, uitvoeringsvorm betreft de uitvinding een planetair tandwielstelsel met een ringwiel, een zonnewiel en planeetwielen, welke planeetwielen verdraaibaar zijn opgesteld op planeetassen op een planetendrager en samenwerken met het voornoemd ringwiel en zonnewiel en waarbij de planetendrager van het kooivormig type is, daardoor gekenmerkt dat: - de planeetwielen zijn opgedeeld volgens twee vlakken loodrecht op een rotatieas, respectievelijk een eerste vlak en een op een axiale afstand daarvan gelegen tweede vlak, waarbij een eerste aantal van de .planeetwielen zich in het eerste vlak bevindt en een tweede aantal van de planeetwielen zich in het tweede vlak bevindt, en waarbij de planeetwielen in het eerste vlak geschrankt zijn opgesteld ten opzichte van de planeetwielen in het tweede vlak, - het ringwiel en het zonnewiel voorzien zijn van pijlvertanding met een eerste schuine vertanding en een tweede schuine vertanding die symmetrisch zijn ten opzichte van een vlak loodrecht op de rotatieas en dat het ringwiel en het zonnewiel monolitisch zijn uitgevoerd, en - de planetendrager deelbaar is uitgevoerd.
Door de planetendrager deelbaar uit te voeren, kan de montage van de planeetwielen tussen het zonnewiel en het ringwiel immers zonder problemen gebeuren, zelfs bij gebruik van een pijlvertanding.
Zonder deelbare planetendrager zou dit uiteraard niet mogelijk zijn, aangezien de planeetwielen in de beide axiaal uit elkaar geplaatste vlakken tegengesteld gerichte schuine vertandingen hebben en zodoende onmogelijk gelijktijdig axiaal tussen de pijlvertanding van het ringwiel en het zonnewiel kunnen worden geschoven.
Om die reden worden bij de bekende planetaire tandwielstelsels met pijlvertanding en kooivormige planetendrager trouwens steeds het zonnewiel of het ringwiel deelbaar uitgevoerd, wat veel problemen met zich meebrengt op technisch vlak.
Door het ringwiel en het zonnewiel monolithisch, dus uit één stuk, uit te voeren, kan enorm worden bespaard op de productiekosten.
Uit het WO 2005/050058 op naam van dezelfde uitvinders is een planetair tandwielstelsel bekend waarin een pijlvertanding wordt toegepast en waarbij het zonnewiel en het ringwiel tevens monolithisch zijn uitgevoerd.
Hierbij wordt er echter geen gebruik gemaakt van een kooivormige planetendrager, doch van een zogenaamde bogieplaat die via verbindingsstukken op een planetendrager is vastgezet en waarbij de planeetwielen aan weerszijden van de bogieplaat zijn gemonteerd.
Ervan uitgaande dat het zonnewiel en het ringwiel monolithisch zijn uitgevoerd, is het duidelijk dat de breedte van het zonnewiel en het ringwiel bij zulke uitvoeringsvorm met bogieplaat groter dient te zijn dan het geval is wanneer de planetendrager gedeeld wordt uitgevoerd met een geschrankte opstelling van de planeetwielen, zoals in de huidige uitvinding.
Immers, in de uitvoering met bogieplaat dient de breedte van de bogieplaat tevens overbrugd te worden.
In de uitvoeringsvorm overeenkomstig de huidige uitvinding is het bij een monolithische uitvoering van het ringwiel en het zonnewiel om praktische redenen wel nodig dat er een kleine axiale ruimte wordt gelaten tussen de beide tegengesteld gerichte schuine vertandingen.
Deze axiale ruimte is echter van een veel kleinere grootteorde dan de breedte die dient te worden overbrugd bij een uitvoeringsvorm met bogieplaat.
Aangezien door de. grote helixhoek van de pijlvertanding een hogere belastbaarheid wordt bekomen, kan bovendien de planetaire cel smaller worden genomen, in vergelijking tot een uitvoeringsvorm met rechte vertanding voor eenzelfde over te brengen vermogen, waardoor de toename in dikte van het zonnewiel en het ringwiel voor de voornoemde ruimte tussen de vertandingen ruimschoots wordt gecompenseerd.
Volgens de meest voorkeurdragende uitvoeringsvorm van een planetair tandwielstelsel overeenkomstig de uitvinding is de planetendrager axiaal onbeweegbaar gelagerd ten opzichte van het ringwiel, terwijl enkel het zonnewiel axiaal beweegbaar is opgesteld.
Bij de bekende oplossingen met pijlvertanding is het namelijk zo dat de planeetwielen axiaal verschuifbaar moeten zijn ten opzichte van het ringwiel evenals ten opzichte van het zonnewiel, teneinde een goede belastingsverdeling te bekomen.
Door echter de planetendrager deelbaar uit te voeren, is het mogelijk de planeten te positioneren op hun planeetas, zodat het kan volstaan het ringwiel, dan wel het zonnewiel, axiaal te verplaatsen ten opzichte van de planeetwielen, terwijl de andere component axiaal onbeweegbaar is opgesteld.
Bij voorkeur wordt voor het axiaal beweegbaar opstellen van het zonnewiel in de behuizing van het planetair tandwielstelsel een carb-type lager of lager met toroïdale rolelementen gebruikt.
Bij zulk lager hebben de lagerringen en de rolelementen een zodanige vorm dat automatisch een positie wordt ingenomen waarbij de belasting evenredig is verdeeld over de lengte van de rolelementen, wat ook de axiale uitwijking is van de binnenste en buitenste lagerringen ten opzichte van elkaar.
De uitvinding heeft eveneens betrekking op een planetendrager voor toepassing in een planetair tandwielstelsel volgens de uitvinding zoals hiervoor beschreven waarbij de planetendrager voorzien is van een aantal planeetassen waarbij : - een eerste aantal planeetassen voorzien is voor het verdraaibaar opstellen van een eerste aantal planeetwielen in een eerste vlak loodrecht op de rotatieas, en - het resterend aantal planeetassen voorzien is voor het verdraaibaar opstellen van een tweede aantal planeetwielen in een tweede vlak loodrecht op de rotatieas en gelegen op een axiale afstand van het eerste vlak, en waarbij de planeetassen zo voorzien zijn dat, bij gebruik in het planetair tandwielstelsel, de planeetwielen in het eerste vlak geschrankt zijn opgesteld ten opzichte van de planeetwielen in het tweede vlak.
Met het inzicht de kenmerken van de uitvinding beter aan te tonen, is hierna als voorbeeld zonder enig beperkend karakter een voorkeurdragende uitvoeringsvorm van een planetair tandwielstelsel overeenkomstig de uitvinding beschreven, met verwijzing naar de bijgaande figuren, waarin : figuur 1 een dwarsdoorsnede weergeeft van een typische windturbine; figuur 2 schematisch in dwarsdoorsnede een gekend planetair stelsel voor zulke windturbines weergeeft; figuur 3 in perspectief een bekende kooiplanetendrager voor zulk planetair tandwielstelsel weergeeft, aangeduid met F3 in figuur 2, waarbij op elke planeetas een paar planeetwielen is voorzien; figuur 4 analoog aan figuur 3 in perspectief een mogelijke uitvoeringsvorm van een kooiplanetendrager met een geschrankte opstelling van de planeetwielen weergeeft voor toepassing in een planetair tandwielstelsel overeenkomstig de uitvinding; figuur 5 schematisch en in perspectief de planeetassen en de planeetwielen aangeduid met F5 in figuur 4 weergeeft; figuren 6 en 7 zichten weergeven op de planetendrager uit figuur 4, respectievelijk een bovenaanzicht en een vooraanzicht volgens de richtingen aangegeven met de pijlen F6 en F7; figuur 8 in doorsnede een uitvoeringsvorm van een planetair tandwielstelsel overeenkomstig de uitvinding weegeeft; en figuur 9 uitvergroot het gedeelte weergeeft dat in figuur 8 met F9 is aangeduid.
In figuur 1 is een windturbine 1 weergegeven die hoofdzakelijk bestaat uit een ondersteunende structuur 2 waarop een turbinegondel 3 is voorzien.
De turbinegondel 3 bevat de rotor 4 van de windturbine 1, bestaande uit een rotornaaf 5 waarop rotorbladen 6 zijn aangebracht.
De rotor 4 vormt de ingaande as van een tandwielstelsel 7 waarvan de uitgaande as 8 een elektrische generator 9 aandrijft.
Het tandwielstelsel 7 is doorgaans minstens gedeeltelijk van het planetaire type teneinde op efficiënte wijze een voldoende grote overbrengingsverhouding te bekomen.
Een voorbeeld van een gekend planetair tandwielstelsel 7 dat voor dit doeleinde geschikt is, is weergegeven in figuur 2.
Zulk bekend planetair tandwielstelsel 7 bestaat uit een ringwiel 10 èn een zonnewiel 11 die elk samenwerken met een stel planeetwielen 12 die symmetrisch rondom het zonnewiel 11 zijn aangebracht.
Hierbij zijn de planeetwielen 12 door middel van planeetlagers 13 roteerbaar gemonteerd op planeetassen 14, welke planeetassen 14 deel uitmaken van een planetendrager 15.
Zoals vaak gebruikelijk is, is in dit geval de planetendrager 15 roteerbaar aangebracht in de behuizing 16 van de tandwielkast of de windturbinestructuur door middel van een lager 17, terwijl het ringwiel 10 vast verbonden is met deze behuizing 16.
De rotornaaf 5 van de windturbine 1 is vast gemonteerd op de planetendrager 15 en deze planetendrager 15 vormt in dit geval dan ook de ingang van het planetair tandwielstelsel 7.
Het zonnewiel 11 is gemonteerd op de uitgaande as 8 welke tevens roteerbaar is ten opzichte van de behuizing 16 door . middel van een ondersteunende lagering 18 die in dit geval is voorzien in de behuizing 16 zelf, maar vaak eerder is aangebracht in de behuizing van de elektrische generator 9.
In figuur 3 is in perspectief een realistischere versie weergegeven van een bekende planetendrager 15, zoals gebruikt in het planetair tandwielstelsel 7 van figuur 2.
De weergegeven planetendrager 15 is een conventionele planetendrager 15 van het kooivormige type.
Dit wil zeggen dat de planeten 12 op de planetendrager 15 zijn aangebracht tussen twee wanden 19 en 20 van de planetendrager 15 die met elkaar zijn verbonden door middel van verbindingsstukken 21.
De planeetwielen 12 zijn opgedeeld volgens twee vlakken A en B, beide loodrecht op de rotatieas CC' en op een axiale afstand D van elkaar.
Zulke bekende kooivormige planetendrager 15 bestaat doorgaans uit één monolithisch stuk vervaardigd in een gietproces.
Voor de eenvoud worden de planeetassen 14 hierbij meestal op het gietstuk 15 gekrompen.
Dit betekent echter dat de montage van de planeetwielen 12 ietwat gecompliceerd is, aangezien de planeetwielen 12 eerst zijdelings doorheen de openingen 22 tussen de verbindingsstukken 21 van de planetendrager 15 dienen te worden ingeschoven, waarna de planeetassen 14 pas axiaal doorheen de planeetwielen 12 in de planetendrager 15 kunnen worden ingebracht om te worden gekrompen.
Vaak wordt op de planeetassen 14 telkens slechts één planeetwiel 12 voorzien, maar indien één planeetwiel 12 per planeetas 14 niet meer volstaat om het vereiste vermogen te kunnen overbrengen, dan wordt de configuratie in de axiale richting vaak uitgebreid, waarbij op elke planeetas 14 twee planeetwielen 12, zoals in het getoonde voorbeeld van de figuren 2 en 3, of meerdere planeetwielen 12 worden voorzien.
Zulke uitgebreide configuratie is uiteraard nog veel moeilijker te monteren.
Een eerste aspect van de uitvinding bestaat in een planetair tandwielstelsel 23 met een aangepaste planetendrager 24, waarvan een voorbeeld is weergegeven in figuren 4, 6 en 7 welke planetendrager 24 niet het voornoemde nadeel vertoont en nog vele andere voordelen biedt.
Bij deze planetendrager 24 volgens de uitvinding zijn, net zoals bij de bekende versie van figuur 3, de planeetwielen 25,26 opgedeeld volgens twee vlakken A en B loodrecht op de rotatieas CC', respectievelijk een eerste vlak A en een op een axiale afstand D daarvan gelegen tweede vlak B. De vlakken A en B zijn evenwijdig aan elkaar.
Hierbij bevindt een eerste aantal planeetwielen 25 zich in het eerste vlak A en het resterende aantal planeetwielen 26 zich in het tweede vlak B.
Om de zaken klaar te stellen, wordt met het voorgaande bedoeld dat het symmetrievlak van de planeetwielen 25 of 26 loodrecht op de axiale richting CC' in het betreffende vlak A of B ligt op eventuele kleine afwijkingen na.
Speciaal aan de planetendrager 24 volgens de uitvinding is echter dat de planeetwielen 25 in het eerste vlak A geschrankt zijn opgesteld ten opzichte van de planeetwielen 26 in het tweede vlak B.
Met een geschrankte opstelling wordt in dit geval bedoeld dat de planeetwielen 26 van het tweede vlak B volgens de ..draaizin gezien over een zeker aantal graden E verdraaid staan . opgesteld ten opzichte van de planeetwielen 25 in het eerste vlak A, waardoor de betreffende tandwielen 25 en 26 aldus niet in eikaars axiaal verlengde zijn gelegen.
Dit is bijvoorbeeld duidelijk weergegeven in het vooraanzicht van figuur 7.
Meer bepaald staan in het getoonde voorbeeld de planeetwielen 25 in het eerste vlak A volgens de draaizin over een hoek E van 60° verdraaid ten opzichte van de planeetwielen 26 in het tweede vlak B, wat uiteraard het gevolg is van het feit dat in dit geval totaal zes planeetwielen 25, 26 zijn voorzien, waarvan drie planeetwielen 25, 26 in elk vlak A en B afzonderlijk.
Uiteraard is het de bedoeling dat wanneer een ander aantal planeetwielen 25, 26 wordt voorzien er een andere hoek E
wordt toegepast, bijvoorbeeld een hoek E van 45° in het geval in totaal acht planeetwielen 25, 26 zijn voorzien of een hoek E van 36° wanneer tien planeetwielen 25, 26 zijn voorzien en meer algemeen een hoek E van 360°/2n wanneer 2n planeetwielen 25, 26 worden toegepast, tenminste voor zover ervan uitgegaan wordt dat een even aantal planeetwielen wordt toegepast.
Op deze wijze worden de verschillende planeetwielen 25, 26 volgens de draaizin bekeken gelijkmatig over de beschikbare 360° verdeeld.
Bij zulke geschrankte opstelling van de planeetwielen 25, 26 overeenkomstig de uitvinding ondersteunt elke planeetas 14 slechts één planeetwiel 25, 26 wat het voordeel biedt dat elke planeetas 14 minder belast is en aldus aan minder strenge constructievereisten dient te voldoen, waarbij de planeetassen 14 eventueel zelfs korter kunnen worden uitgevoerd, zoals hierna nog zal worden aangetoond.
Gezien de planeetwielen 25, 26 in het planetair tandwielstelsel 23 volgens de uitvinding worden verdeeld over twee vlakken A en B is het totaal aantal planeetwielen 25, 26 bij voorkeur even, waarbij de helft van de planeetwielen 25 zich in het eerste vlak A bevindt en de andere helft 26 in het tweede vlak B.
Nog een ander aspect van een planetair tandwielstelsel 23 overeenkomstig de uitvinding bestaat erin de planetendrager 24 deelbaar uit te voeren.
Deze gedeelde opbouw van een planetendrager 24 overeenkomstig de uitvinding is duidelijk weergegeven in de doorsnede van de figuren 8 en 9.
Hierbij is de planetendrager 24 hoofdzakelijk tweedelig uitgevoerd, waarbij het eerste gedeelte 27 van de planetendrager 24 is voorzien van een eerste aantal planeetassen 14 voor het eerste aantal planeetwielen 25 en het tweede gedeelte 28 van de planetendrager 24 is voorzien van het resterende aantal planeetassen 14 voor de resterende planeetwielen 26.
De lijnen FF' en GG' in figuur 8 geven de scheidingslijnen weer tussen de beide gedeelten 27 en 28 van de planetendrager 24.
De beide gedeelten 27 en 28 zijn complementair uitgevoerd teneinde ze gemakkelijk aan elkaar te kunnen koppelen.
Hierbij bevat elk gedeelte 27 of 28 van de planetendrager 24 een voornoemd wandgedeelte, respectievelijk wandgedeelte 19 en wandgedeelte 20, ter vorming van een kooivormige planetendrager 24, waarbij, zoals in de inleiding werd uiteengezet, de planeetassen 14 worden ondersteund tussen de beide wandgedeelten 19 en 20.
Elk gedeelte 27 en 28 van de planetendrager 24 is voorzien van een aantal planeetassen 14, overeenstemmend het aantal planeetwielen 25, respectievelijk 26, die op het betreffende gedeelte 27 of 28 dienen te worden gemonteerd.
Aangezien de gedeelten 27 en 28 voor de eenvoud liefst uit één stuk zijn vervaardigd, bijvoorbeeld in een gietproces, worden deze planeetassen 14 gevormd door langwerpige, cilindervormige uitsteeksels die uit het wandgedeelte 19 of 20 uitsteken.
Centraal tussen elk paar aanliggende planeetassen 14 op een gedeelte 27 of 28 zijn er tevens koppelgedeelten 29 voorzien, waarbij zulk koppelgedeelte 29 van een betreffend gedeelte 27 of 28 dient te worden gekoppeld aan een planeetas 14 van het tegenoverliggende complementaire gedeelte 28 of 27.
In dit geval bestaan deze koppelgedeelten 29 uit conusvormige uitstulpingen die zich uitstrekken uit het betreffende wandgedeelte 19 of 20.
De assen HH' van de conusvormige koppelgedeelten 29 en de planeetassen II' van elk gedeelte 27 of 28 van de planetendrager 24 zijn beurtelings, doch op regelmatige wijze op een cirkelomtrek J rondom de rotatieas CC' van de planetendrager 24 aangebracht, zoals is weergegeven in figuur 7.
Het is uiteraard de bedoeling dat voor het koppelen van de gedeelten 27 en 28 aan elkaar, elke as II' van een koppelgedeelte 29 op het gedeelte 27 of 28 wordt uitgelijnd met een planeetas HH' van het complementaire gedeelte 28 of 27 van de planetendrager 24.
Voor het eigenlijke koppelen van de gedeelten 27 en 28 van de planetendrager 24 aan elkaar zijn er liefst koppelmiddelen voorzien.
In het getoonde voorbeeld van figuur 8 worden deze koppelmiddelen gevormd door bouten 30 die doorheen een doorgang 31 in een eerste gedeelte 27 of 28 van de planetendrager 24 kunnen worden aangebracht tot in een getapt draadgat. 32 in het complementair gedeelte 28 of 27 van de planetendrager 24.
Bij voorkeur is in het centrum van elke planeetas 14 van de planetendrager 24 een opening aangebracht, die al dan niet is voorzien van getapte draad, voor het aanbrengen van een voornoemde bout 30.
. In dit geval zijn alle voornoemde getapte draadgaten 32 voorzien in ,het gedeelte 27 van de planetendrager 24, maar dit is volgens de uitvinding uiteraard niet strikt noodzakelijk.
Met zulke uitvoeringsvorm wordt de koppeling van de gedeelten 27 en 28 aan elkaar wel sterk vereenvoudigd, aangezien het aandraaien van de bouten 30 steeds aan dezelfde zijde van de planetendrager 24, meer bepaald aan het gedeelte 28 dient te gebeuren.
De getapte draadgaten 32 zijn voorzien ter plaatse van de assen HH' in de planeetassen 14 en de assen II' in de koppelgedeelten 29 van het gedeelte 27 van de planetendrager 24.
De doorgangen 31 zijn bijgevolg allemaal voorzien in het gedeelte 28 van de planetendrager 24 en ze strekken zich uit volgens de assen HH' en II' van respectievelijk de planeetassen 14 en de koppelgedeelten 29 van dat gedeelte 28 van de planetendrager 24.
Om de bouten 30 doorheen het gedeelte 28 tot in de draadgaten 32 in het gedeelte 27 te kunnen inbrengen, strekken de doorgangen 31 zich uit doorheen de wand 20 van het gedeelte 28.
De bouten 30 kunnen voorzien zijn van een kop waarbij het de bedoeling . is de bout tot in het gedeelte 27 te schroeven totdat de kop van de bout 30 rust tegen het gedeelte 28.
In dit geval is eenzelfde functionaliteit bekomen door middel van een moer 33 die op een getapt draaduiteinde van de bout 30 kan worden geschroefd.
Zoals tevens reeds in de inleiding werd uiteengezet, is de uitvinding uiterst voordelig bij planetaire tandwielstelsels 23 volgens de uitvinding waarbij het ringwiel 10 en het zonnewiel 11 voorzien zijn van een pijlvertanding.
Zoals in figuur 8 is weergegeven, betekent dit dat de vertanding van het zonnewiel 11, evenals het ringwiel 10 uit twee gedeelten 34 en 35 bestaat, waarbij elk gedeelte 34 of 35 voorzien is van een hélicoïdale vertanding met een helixhoek die tegengesteld is aan de helixhoek van de hélicoïdale vertanding van het andere gedeelte 35 of 34.
Een voordeel van een planetair tandwielstelsel 23 volgens de uitvinding waarbij de planetendrager 24, zoals hiervoor uiteengezet, bestaat uit twee koppelbare gedeelten 27 en 28 en de planeetwielen 25, 26 geschrankt zijn opgesteld in twee axiaal uit elkaar geplaatste vlakken A en B, is dat het toelaat het . ringwiel 10 en het zonnewiel 11 monolithisch uit te voeren, zelfs indien zulke pijlvertanding wordt toegepast.
Hierbij is .het zo dat, vóór de uiteindelijke assemblage van het planetair tandwielstelsel 23, de helft van de planeetwielen 25 op het eerste gedeelte 27 kan worden geplaatst, ervoor zorgend dat de helixhoek van deze planeetwielen 25 overeenstemt met de helixhoek van het corresponderende gedeelte. 34 van de vertanding op het zonnewiel 11 en het ringwiel 10.
Op dezelfde wijze kan, vóór de uiteindelijke assemblage van het planetair tandwielstelsel 23, de andere helft van de planeetwielen 26 op het tweede gedeelte 28 worden geplaatst, ervoor zorgend, dat de helixhoek van deze planeetwielen 26 overeenstemt met de helixhoek van het corresponderende gedeelte 35 van de vertanding op het ' zonnewiel 11 en het ringwiel 10.
Elk gedeelte 27 en 28 kan daarna op zijn betreffende plaats in het ringwiel 10 en over het zonnewiel 11 worden gemonteerd, waarna de beide, gedeelten 27 en 28 aan elkaar kunnen worden gekoppeld door het aanschroeven van de bouten 30 en de moeren 33.
Tussen de gedeelten 34 en 35 van de vertanding is een kleine ruimte 36 gelaten om een zeker spatiëring te laten tussen de planeetwielen 25 die in het eerste gedeelte 27 van de planetendrager 24 zijn gemonteerd en de planeetwielen 26 die in het tweede gedeelte 28 van de planetendrager 24 zijn gemonteerd.
In het getoonde voorbeeld zijn de planeetwielen 25, 26 verdraaibaar gemonteerd op de planeetassen 14 met behulp van een dubbelrijig kegellager 37.
Dit kegellager 37 is in het getoonde voorbeeld trouwens ietwat speciaal aangezien de buitenste lagerring ervan geïntegreerd is in de planeetwielen 25, 26 zelf.
Uiteraard is een andere lagering voor de planeetwielen 25, 26 niet uitgesloten, zoals bijvoorbeeld een lagering met behulp van cilindrische lagers eventueel met twee of meer rijen rolelementen, of met behulp van sferische lagers of dergelijke meer.
De getoonde lagering 37 is echter voordelig, omdat ze toelaat grote kipmomenten op te vangen met een relatief beperkte axiale spatiëring tussen de kegelrollen van het kegellager 37.
Zoals duidelijk is weergegeven in figuur 9, zijn deze kegelrollen hiertoe trouwens opgesteld volgens een zogenaamde O-configuratie waarbij de afstand K tussen de drukmiddelpunten groter is dan de afstand L tussen de geometrische middelpunten van de kegelrollen.
Voor de axiale blokkering van de planeetlagers 37 op de planeetassen 14 wordt gebruik gemaakt van een ring 38 die de ruimte opvult tussen één van de binnenste lagerringen van een lager 37 en een aanslagvormend gedeelte 39 aan het uiteinde van een koppelgedeelte 29, welke ring 38 hiertoe speciaal kan worden bijgeslepen.
Nog een voorkeurdragend kenmerk van de uitvinding bestaat erin het zonnewiel 11 verdraaibaar te ondersteunen ten opzichte van de behuizing 16 van het tandwielstelsel 23 door middel van een carb-type lager 40 of lager met toroïdale rolelementen.
In het getoonde voorbeeld is dit het geval. Hierbij is er .evenwel op de uitgaande· as met het zonnewiel 11 een tweede planetaire trap voorzien, die zich tussen het zonnewiel 11 en het carb-type lager 40 bevindt.
Met zulke tweede trap kan uiteraard de overbrengingsverhouding tussen ingaande as en uitgaande as nog verhoogd worden, maar zulke tweede trap hoeft volgens de uitvinding niet noodzakelijk aanwezig te zijn.
Een voordeel van zulke uitvoeringsvorm waarbij het zonnewiel 11 gelagerd is met behulp van een carb-type lager 40 of lager met toroïdale rolelementen, is dat bij zulk lager de lagerringen en de rolelementen een zodanige vorm hebben dat automatisch een positie wordt ingenomen waarbij de belasting evenredig is verdeeld over de lengte van de rolelementen, wat ook de axiale uitwijking is van de binnenste en buitenste lagerringen ten opzichte van elkaar.
Aldus kan het zonnewiel 11 zich ietwat axiaal positioneren in het planetair tandwielstelsel 23 onder invloed van de inwerkende krachten.
Anders is het gesteld met de planetendrager 24 die volgens de uitvinding liefst axiaal onbeweegbaar is gelagerd ten opzichte van het ringwiel 10, in dit geval door middel van kegellagers 41, die opnieuw zijn opgesteld volgens een 0-configuratie teneinde grote kipmomenten te kunnen opvangen.
De voordelen die een planetair tandwielstelsel 23 volgens de . uitvinding biedt, zijn tamelijk vanzelfsprekend, doch zullen hierna voor de duidelijkheid nog even worden toegelicht.
Een eerste grote voordeel van een planetair tandwielstelsel 23 volgens de uitvinding is dat door de geschrankte opstelling van de planeetwielen 25 en 26 er een betere lastverdeling op het ringwiel 10 en het zonnewiel 11 wordt verkregen.
Tijdens het roteren van de planeetwielen 25, 26 ten opzichte van het ringwiel 10 ondergaat dit ringwiel 10 hierdoor een vervorming van een hogere orde met kleinere amplitude dan in het geval de planeetwielen 24 en 25 niet geschrankt zouden zijn geplaatst en op gemeenschappelijke planeetassen 14 zouden zijn gelagerd.
Bijvoorbeeld, in geval van drie planeten of drie gedeelde planeten zoals in gekende tandwielstelsels, vervormt het ringwiel in driehoekvorm. In geval van geschrankte planeten, zoals in de huidige uitvinding, zal het ringwiel aan de voorkant en aan de achterkant een driehoek willen vormen die precies in tegenfase is. Het resultaat zal zich ergens tussen een 3de orde vervorming (driehoek) en een 6de orde vervorming (zeshoek, bvb bij 6 planeten in hetzelfde vlak) bevinden.
Elke planeetas 14 kan, zoals aangetoond, ook korter worden uitgevoerd, met min of meer een halve lengte ten opzichte van de lengte die nodig zou zijn in het geval de planeetwielen 24 en 25 niet geschrankt zouden zijn geplaatst.
Anderzijds, biedt deze opstelling meer axiale ruimte voor het monteren van een lager 37 onder de planeetwielen 25, 26, bijvoorbeeld een dubbelrijig kegellager 37 dat in vergelijking tot andere lagers veel axiale ruimte nodig heeft, doch ook veel grotere belastingen aankan.
De gedeelde uitvoering van de planetendrager 24 zorgt dan weer voor een uiterst eenvoudige montage van het geheel en laat toe pijlvertanding toe te passen op een monolithisch zonnewiel 11 en monolithisch ringwiel 10.
Al deze factoren dragen bij aan een zeer compacte uitvoering die praktisch is in gebruik en waarbij grote vermogens met een grote overbrengingsverhouding kunnen worden overgebracht.
Volgens de uitvinding is het geenszins noodzakelijk dat de planetendrager 24 van het planetair tandwielstelsel 23 van het kooivormig type is.
Voorts is het volgens de uitvinding ook niet uitgesloten de planeetwielen 25, 26 over meer dan twee vlakken A en B te verdelen in de planetendrager 24.
Bovendien kan er gebruik gemaakt worden van een niet even aantal planeetwielen 25, 26 indien dit in een zekere toepassing voordelig mocht zijn.
De planeetwielen 25, 26 dienen ook niet in gelijke helften over de vlakken A en B te zijn verdeeld, maar zouden bijvoorbeeld in een eerste vlak A planeetwielen 12 kunnen worden toegepast die paarsgewijs op hun planeetas 14 zijn aangebracht, terwijl in het tweede vlak B de planeetwielen 12 enkelvoudig zouden kunnen worden opgesteld op hun planeetas 14 of dergelijke meer.
De uitvinding is geenszins beperkt tot de als voorbeeld beschreven en in de figuren weergegeven planetaire tandwielstelsels 23 en planetendragers 24, doch dergelijke planetaire tandwielstelsels 23 en/of planetendragers 24 kunnen op allerlei andere manieren worden verwezenlijkt of in andere toepassingen worden gebruikt zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.

Claims (15)

1. Planetair tandwielstelsel (23) met een ringwiel (10), een zonnewiel (11) en een aantal planeetwielen (25,26), welke planeetwielen (25,26) verdraaibaar zijn opgesteld op planeetassen (14) op een planetendrager (24) en samenwerken met het voornoemd ringwiel (10) en zonnewiel (11), daardoor gekenmerkt dat de planeetwielen (25,26) zijn opgedeeld volgens twee vlakken (A,B) loodrecht op een rotatieas (CC'), respectievelijk een eerste vlak (A) en een op een axiale afstand (D) daarvan gelegen tweede vlak (B), waarbij een eerste aantal van de planeetwielen (25) zich in het eerste vlak (A) bevindt en een tweede aantal van de planeetwielen (26) zich in het tweede vlak (B) bevindt, en waarbij de planeetwielen (25) in het eerste vlak (A) geschrankt zijn opgesteld ten opzichte van de planeetwielen (26) in het tweede vlak (B) .
2. Planetair tandwielstelsel (23) volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat er een even aantal planeetwielen (25,26) is, waarbij de helft van de planeetwielen (25) zich in het eerste vlak (A) bevindt en .de andere helft van de planeetwielen (26) in het tweede vlak (B).
3. Planetair tandwielstelsel (23) volgens conclusie 1 of 2, daardoor gekenmerkt dat elke planeetas (14) slechts één planeetwiel (25,26) ondersteunt.
4. Planetair tandwielstelsel (23) volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de planetendrager (24) deelbaar is uitgevoerd.
5. Planetair tandwielstelsel (23) volgens conclusie 4, daardoor , gekenmerkt dat de planetendrager (24) hoofdzakelijk tweedelig is uitgevoerd, waarbij een eerste gedeelte (27) van de planetendrager (24) is voorzien van een eerste aantal planeetassen (14) voor het eerste aantal planeetwielen (25) en een tweede gedeelte (28) van de planetendrager (24) is voorzien van het resterende aantal planeetassen (14) voor de resterende planeetwielen (26), en waarbij beide gedeelten (27,28) complementair zijn uitgevoerd.
6. Planetair tandwielstelsel (23) volgens conclusie 5, daardoor gekenmerkt dat de planetendrager (24) voorzien is van koppelmiddelen ter koppeling van de gedeelten (27,28) van de planetendrager (24) aan elkaar.
7. Planetair tandwielstelsel (23) volgens conclusie 6, daardoor gekenmerkt dat de koppelmiddelen worden gevormd door bouten (30) die doorheen een doorgang (31) in een eerste gedeelte (27,28) van de planetendrager (24) kunnen worden aangebracht tot in een getapt draadgat (32) in het complementair gedeelte (28,27) van de planetendrager (24).
8. Planetair tandwielstelsel (23) volgens conclusie 7, daardoor , gekenmerkt dat in het centrum van elke planeetas (14) van de planetendrager (24) een opening is aangebracht, die al dan niet is voorzien van getapte draad (32), voor het aanbrengen van een voornoemde bout (30).
9. Planetair tandwielstelsel (23) volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat het .ringwiel (10) en het zonnewiel (11) voorzien zijn van pij1vertanding.
10. Planetair .tandwielstelsel (23) volgens conclusie 9, daardoor gekenmerkt dat het ringwiel (10) en het zonnewiel (11) monolithisch zijn uitgevoerd,
11. Planetair tandwielstelsel (23) volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de planetendrager (24) axiaal onbeweegbaar is gelagerd ten opzichte van het ringwiel (10), terwijl enkel het zonnewiel (11) axiaal beweegbaar is opgesteld.
12. Planetair tandwielstelsel (23) volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat het zonnewiel (11) verdraaibaar is ondersteund ten opzichte van de behuizing (16) van het tandwielstelsel (23) door middel van een carb-type lager (40) of lager (40) met toroïdale rolelementen.
13. Planetendrager (24) voor toepassing in een planetair tandwielstelsel (23) volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de planetendrager (24) voorzien is van een aantal planeetassen waarbij: - een eerste aantal planeetassen (14) voorzien is voor het verdraaibaar opstellen van een eerste aantal planeetwielen (25) in een eerste vlak (A) loodrecht op rotatie-as (CC'), en - het resterend aantal planeetassen (14) voorzien is voor het verdraaibaar opstellen van een tweede aantal planeetwielen (26) in een tweede vlak (B) loodrecht op de rotatie-as (CC') en gelegen op een axiale afstand (D) van het eerste vlak (A), en waarbij de planeetassen (14) zo voorzien zijn dat, bij gebruik in het planetair tandwielstelsel (23), de planeetwielen (25) in het eerste vlak (A) geschrankt zijn opgesteld ten opzichte van de planeetwielen (26) in het tweede vlak (B).
14. Planetendrager (24) volgens conclusie 13, daardoor gekenmerkt dat de planetendrager (24) hoofdzakelijk tweedelig is uitgevoerd en voorzien is van: - een eerste gedeelte (27) dat voorzien is van het eerste aantal planeetassen (14) voor het eerste aantal planeetwielen (25), en - een tweede gedeelte (28) dat voorzien is van het resterend aantal planeetassen (14) voor het tweede aantal planeetwielen (26),en waarbij beide gedeelten (27, 28) complementair zijn uitgevoerd.
15. Planetendrager (24) volgens conclusie 13 of 14, daardoor gekenmerkt dat de planetendrager (24) van het kooivormig type is en voorzien is van twee wanden (19, 20) voor, bij gebruik in het planetair tandwielstelsel (23) , het ondersteunen van de planeetwielen (25, 26), waarbij elke planeetas (14) met een eerste uiteinde is verbonden aan één van de wanden (19, 20) ter ondersteuning van een planeetwiel (25, 26) uit een vernoemd vlak (A, B) nabij deze wand (19, 20) en waarbij een tweede uiteinde van de planeetas (14) tussen de planeetwielen (26, 25) van het andere vlak (B, A) is ondersteund ten opzichte van de tegenoverliggende wand (20, 19) van de planetendrager (24) .
BE2009/0641A 2009-10-19 2009-10-19 Planetair tandwielstelsel en planetendrager voor toepassing in zulk planetair tandwielstelsel. BE1018966A3 (nl)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE2009/0641A BE1018966A3 (nl) 2009-10-19 2009-10-19 Planetair tandwielstelsel en planetendrager voor toepassing in zulk planetair tandwielstelsel.
PCT/BE2010/000071 WO2011047448A1 (en) 2009-10-19 2010-10-18 Planetary gear unit for a gearbox of a wind turbine and planet carrier for use in such planetary gear unit

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE2009/0641A BE1018966A3 (nl) 2009-10-19 2009-10-19 Planetair tandwielstelsel en planetendrager voor toepassing in zulk planetair tandwielstelsel.
BE200900641 2009-10-19

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BE1018966A3 true BE1018966A3 (nl) 2011-12-06

Family

ID=42026554

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE2009/0641A BE1018966A3 (nl) 2009-10-19 2009-10-19 Planetair tandwielstelsel en planetendrager voor toepassing in zulk planetair tandwielstelsel.

Country Status (2)

Country Link
BE (1) BE1018966A3 (nl)
WO (1) WO2011047448A1 (nl)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103542038A (zh) * 2012-07-13 2014-01-29 伦克股份有限公司 功率分支传动装置

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2549583T3 (es) * 2011-08-03 2015-10-29 Vestas Wind Systems A/S Caja de engranajes que comprende un componente de engranaje estacionario formado basándose en perfiles de flanco variable de dientes de engranaje
CN103056799B (zh) * 2011-10-20 2016-06-29 北京南口轨道交通机械有限责任公司 定位装置
RU2529254C2 (ru) * 2012-11-13 2014-09-27 Открытое акционерное общество "Машиностроительный завод "Арсенал" (ОАО "МЗ "Арсенал") Зубчатый редуктор
EP2860336A3 (de) * 2013-10-14 2018-01-03 IMS Gear GmbH Angetriebene Klappenanordnung für ein Kraftfahrzeug
DE102014225417A1 (de) * 2014-12-10 2016-06-16 Zf Friedrichshafen Ag Gelenkig gelagerter Planetenschaft
CN105626784B (zh) * 2016-02-16 2020-06-12 华东交通大学 一种复式均载风电齿轮箱
DE102016004343A1 (de) * 2016-04-13 2017-10-19 Senvion Gmbh Windenergieanlage mit einem Triebstrang
DE102017203868A1 (de) 2017-03-09 2018-09-13 Zf Friedrichshafen Ag Planetenträger mit einstückig integrierten Planetenbolzen
DE102017219614A1 (de) 2017-11-06 2019-05-09 Zf Friedrichshafen Ag Planetenträger mit flexiblen Bolzen
DE102018210131A1 (de) * 2018-06-21 2019-12-24 Zf Friedrichshafen Ag Getriebebaureihe
DE102018131625B4 (de) * 2018-12-10 2020-10-08 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Planetengetriebe für eine Robotergetriebeanordnung
US11111014B2 (en) 2019-10-23 2021-09-07 Textron Innovations Inc. Integral flexured carriers for aircraft planetary gear systems
EP3859148A1 (en) * 2020-01-28 2021-08-04 Vervent B.V. Wind turbine
WO2021086179A1 (en) 2019-10-28 2021-05-06 Vervent B.V. Wind turbine

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1523253A (en) * 1976-04-29 1978-08-31 Thyssen Industrie Planetary gear
JPS5652649A (en) * 1979-10-04 1981-05-11 Toyo Seimitsu Zoki Kk Planetary-gear type reduction gear capable of obtaining a large reduction ratio
SU1021840A1 (ru) * 1981-11-13 1983-06-07 Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт Редукторостроения Планетарна зубчата передача
JPH05240315A (ja) * 1992-02-28 1993-09-17 Oriental Motor Co Ltd 減速機のバックラッシュ調整装置
WO2004067998A1 (en) * 2003-01-27 2004-08-12 The Timken Company Epicyclic gear systems
EP1482210A2 (de) * 2003-05-27 2004-12-01 A. Friedr. Flender Ag Getriebe für den Antrieb eines Drehrohres
US20050130792A1 (en) * 2003-11-10 2005-06-16 Drago Raymond J. High ratio, reduced size epicyclic gear transmission for rotary wing aircraft with improved safety and noise reduction
US20070191177A1 (en) * 2006-02-16 2007-08-16 Smc Kabushiki Kaisha Automatic Speed Reducing Ratio-Switching Apparatus

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3005463A1 (de) * 1980-02-14 1981-08-20 Thyssen Industrie Ag, 4300 Essen Planetengetriebe
US6179743B1 (en) * 1999-07-16 2001-01-30 Harrier Technologies, Inc. Gearing for power sharing in planetary transmission
GB0326951D0 (en) 2003-11-20 2003-12-24 Hansen Transmissions Int Gear transmission unit wit planetary gears
DE602006011904D1 (de) * 2005-08-01 2010-03-11 Timken Co Epizyklisches antriebssystem mit flexpins

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1523253A (en) * 1976-04-29 1978-08-31 Thyssen Industrie Planetary gear
JPS5652649A (en) * 1979-10-04 1981-05-11 Toyo Seimitsu Zoki Kk Planetary-gear type reduction gear capable of obtaining a large reduction ratio
SU1021840A1 (ru) * 1981-11-13 1983-06-07 Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт Редукторостроения Планетарна зубчата передача
JPH05240315A (ja) * 1992-02-28 1993-09-17 Oriental Motor Co Ltd 減速機のバックラッシュ調整装置
WO2004067998A1 (en) * 2003-01-27 2004-08-12 The Timken Company Epicyclic gear systems
EP1482210A2 (de) * 2003-05-27 2004-12-01 A. Friedr. Flender Ag Getriebe für den Antrieb eines Drehrohres
US20050130792A1 (en) * 2003-11-10 2005-06-16 Drago Raymond J. High ratio, reduced size epicyclic gear transmission for rotary wing aircraft with improved safety and noise reduction
US20070191177A1 (en) * 2006-02-16 2007-08-16 Smc Kabushiki Kaisha Automatic Speed Reducing Ratio-Switching Apparatus

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ANONIEM: "Case Study: World's Largest Wind Turbine GeneratesNew Large-Shaft Bearing Technology", POWER TRANSMISSION ENGINEERING, February 2007 (2007-02-01), pages 32 - 35, XP002580987, Retrieved from the Internet <URL:http://www.powertransmission.com/issues/0207/skf.pdf> *
ANONIEM: "Super-precision angular contact bearings: high-speed, B design, sealed as standard (Other SKF products)", SKF CATALOGUE, 6 October 2002 (2002-10-06), pages 1091, XP002580985, Retrieved from the Internet <URL:http://www.skf.com.tw/pdf/Other_products.pdf> *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103542038A (zh) * 2012-07-13 2014-01-29 伦克股份有限公司 功率分支传动装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2011047448A8 (en) 2011-11-10
WO2011047448A1 (en) 2011-04-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BE1018966A3 (nl) Planetair tandwielstelsel en planetendrager voor toepassing in zulk planetair tandwielstelsel.
BE1017854A3 (nl) Planetendrager van het kooivormig type.
AU2010201796B2 (en) Planetary gear transmission unit
DE102013205432B4 (de) Planetengetriebeanordnung mit mindestens zwei axial nebeneinander angeordneten Planetensätzen
CN100348890C (zh) 双圆盘摆线轮行星传动装置
US8393994B2 (en) Gearbox for a wind turbine, a method of converting wind energy and use of a gearbox
EP2212588B1 (de) Differentialgetriebe mit leichten trägerteilen und visco-kupplung
US8663059B2 (en) Automotive vehicle transmission device comprising a supporting pin
DE112011105478T5 (de) Innen verzahnte Getriebeeinheit mit zusammengesetztem Wälzlager und Wellgetriebe
CN107763196B (zh) 行星架
DE112014003547B4 (de) Zum Handhaben von Axial- und Radiallasten konfigurierte Lagerbaugruppe
CN107061634A (zh) 行星齿轮减速机
WO2009027176A1 (de) Differentialgetriebe mit planetenkegelrad
CN103764497B (zh) 风力发电设备的轮毂
WO2009027177A1 (de) Differentialgetriebe mit leichten trägerteilen
US20100202885A1 (en) Epicyclic Gear Stage For A Wind Turbine Gearbox, A Wind Turbine Gearbox And A Wind Turbine
BE1018974A3 (nl) Planetair tandwielstelsel evenals planetendrager, ringwiel en zonnewiel voor toepassing in zulk planetair tandwielstelsel.
WO1985003042A1 (en) Multiple axle vehicule with independent wheel drives
CN104081092B (zh) 行星齿轮传动装置
CN107614932A (zh) 包括伞齿轮和力平衡设备的行星齿轮系
CN205991086U (zh) 扭力轴及双联齿轮结构和增速机
DE202018102232U1 (de) Mittelstegkonzept bei einem Räderumlaufgetriebe wie einem Planetengetriebe
EP3557097A1 (de) Planetenträger für ein räderumlaufgetriebe wie für ein planetengetriebe und entsprechendes stützverfahren
EP3502468B1 (de) Windenergieanlage mit triebstrang
CN108463653A (zh) 具有带固定且不可旋转地安装到架体的销的行星架的行星单元

Legal Events

Date Code Title Description
HC Change of name of the owners

Owner name: ZF WIND POWER ANTWERPEN NV; BE

Free format text: DETAILS ASSIGNMENT: CHANGE OF OWNER(S), CHANGEMENT NOM PROPRIETAIRE, NOM + ADRESSE; FORMER OWNER NAME: HANSEN TRANSMISSIONS INTERNATIONAL, NAAMLOZE VENNOOTSCHAP

Effective date: 20140901

MM Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 20171031