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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Strömungskraftanlage, insbesondere Windkraftanlage mit einem Rotor, zumindest einem Planetengetriebe, einer Getriebeeinheit und einem Generator.
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Die Problematik des Wirkens von Momenten bei Strömungsmaschinen ist schon zu frühesten Zeiten insbesondere auch bei Windkraftmaschinen erkannt worden. Beispielsweise geht dieses schon aus der
DE 30 31 390 hervor. Dort wird das wirkende Moment aufgrund verstellbarer Schaufeln durch die dortige Konstruktion aufgefangen. Aus der
DE 32 31 016 geht hervor, dass ein Getriebe einer Windkraftmaschine an zwei Drehmomentstützen gefedert abgestützt wird. Aus der
DE 101 14 609 A1 wiederum geht die Verwendung zweier miteinander gekoppelter Planetengetriebe hervor. Über beide Planetengetriebe soll der Rotor mit dem Generator gekoppelt werden. Mittels zweier Planetengetriebe soll zum einen eine Verringerung der Belastung des Generators durch entsprechende Übersetzung erfolgen. Des Weiteren soll der Generator als gegenläufiger Generator mit zwei rotierenden Aktivteilen ausgeführt sein, bei dem das eine Aktivteil an der Abtriebswelle der ersten Getriebestufe angekoppelt ist und das andere Aktivteil an der Abtriebswelle der zweiten Getriebestufe. Auf diese Weise soll eine Geschwindigkeitsverringerung im Getriebe selbst und andererseits eine Erhöhung der Geschwindigkeit im Generator bei gleichzeitiger Leistungsverzweigung ermöglicht sein, um dadurch eine Reduzierung des Verschleißes bei den Getriebeteilen ermöglichen zu können. Die
DE 102 60 132 wiederum zeigt eine typische Anordnung eines Planetengetriebes bei einer Windkraftanlage. Hierbei wird das Planetengetriebe als eine der Lagerungen der Welle genutzt. Aus der
DE 199 16 453 A1 wiederum geht ein Planetengetriebe hervor, das im Rotor angeordnet ist. Aus der
DE 199 16 454 A1 wiederum ist ebenfalls die Anordnung eines zweistufigen Planetengetriebes im Rotor hervorgehend. Aus der Beschreibung geht hervor, dass die Rotornabe mit dem Getriebegehäuse verbunden sein solle, damit in diesem Fall das gesamte Getriebe in der Rotornabe untergebracht werden könne. Das Sonnenrad der Antriebsstufe sei mit dem Planetenträger der Abtriebsstufe verbunden. Diese Verbindung soll drehfest aber längsbeweglich sein, um eine gleichmäßige Lastverteilung sicherzustellen. Aus der
DE 10 2007 047 317 A1 wiederum geht eine Entkopplung einer Antriebswelle von der Abtriebswelle mittels eines zweistufigen Getriebes hervor. Das Getriebe ist bevorzugt als Planetengetriebe ausgestaltet, das wiederum mit dem Rotor verbunden ist. Die
DE 103 60 693 A1 zeigt die Verwendung eines Planetengetriebes. Aus der Beschreibung geht hervor, dass ein Planetenträger bzw. eine Planetenträgerscheibe mit einem das Planetengetriebe umschließenden Getriebe oder Lagergehäuse verbunden ist, welches wiederum auf einen den Rotor und das Planetengetriebe tragenden Rotorträger befestigt ist. Ringförmige Gummielementen sind bei der Befestigung mittels der Befestigungsbolzen eingesetzt. Dadurch soll zum einen eine Selbstzentrierung, zum anderen aber auch die Möglichkeit geschaffen werden, in Umfangsrichtung Drehmomentstöße dämpfen zu können.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Strömungskraftanlage, insbesondere eine Windkraftanlage zur Verfügung zu stellen, mittels der eine höhere Lebenszeitdauer ermöglicht werden kann.
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Diese Aufgabe wird mit einer Strömungskraftanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den nachfolgenden Ansprüchen ausgeführt. Die daraus jeweils hervorgehenden Merkmale sind jedoch nicht auf die einzelne Ausgestaltung beschränkt. Vielmehr können die aus den einzelnen Ansprüchen hervorgehenden einzelnen Merkmale auch mit anderen Merkmalen aus anderen Ansprüchen wie auch aus der Beschreibung zu Weiterbildungen verknüpft werden.
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Es wird eine Strömungskraftanlage, insbesondere Windkraftanlage vorgeschlagen, die einen Rotor, zumindest ein Planetengetriebe, eine Getriebeeinheit und einen Generator aufweist. Der Rotor und der Generator sind über einen Antriebsstrang miteinander gekoppelt. Das Planetengetriebe im Antriebsstrang ist zwischen dem Rotor und dem Generator und vor der Getriebeeinheit angeordnet. Durch diese Möglichkeit der Anordnung der verschiedenen Komponenten einer Strömungskraftanlage gelingt es, die in dem Antriebsstrang auftretenden Kräfte und Momente mit daran angepassten Lagerungen so aufzufangen, dass gezielte Ableitungen von ansonsten für einige Komponenten stark belastenden Kräften und Momenten vorgesehen und kompensiert werden können. Insbesondere erlaubt ein derartiger Aufbau, dass eine Weiterleitung von als Verschleiß fördernd erkannten Biegemomenten vermieden, insbesondere auch vollständig unterbunden werden kann.
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Eine Weiterbildung sieht vor, dass insbesondere bei einer Windkraftanlage das Planetengetriebe derart gelagert ist, dass über den Rotor aufgeprägte Biegemomente mittels einer Lagerung aufgefangen und eine Kompensationsvorrichtung vorhanden ist, die Biegemomente auf diese Lagerung unter Vermeidung der Weitergabe an die Getriebeeinheit kompensiert. Die Kompensationsvorrichtung ist beispielsweise aus mehreren Komponenten bestehend, die durch Relativbewegung zueinander ein durch das Biegemoment verursachtes Bewegen von Teilen des Antriebsstrangs, insbesondere des Planetengetriebes auffangen und soweit zumindest dämpfen können, dass das Biegemoment insbesondere nicht bis zur Getriebeeinheit gelangt. Die Ausgestaltung des Antriebsstranges und der Lagerung ist auf diese Weise so ermöglicht, dass das vorhandene Spiel, was per se bei Lagerungen vorhanden sein muss, um eine Beweglichkeit der miteinander gekoppelten Teile überhaupt ermöglichen zu können, wiederum nicht dazu führt, dass wirkende Kräfte wie auch Momente schließlich zu Schädigungen gerade bei denjenigen beweglichen Teilen führt, bei denen mehr Spiel und damit auch ein größerer Einfluss von Reibung und Verschleiß vorhanden sein kann als bei anderen Teilen.
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Insbesondere im Bereich der Getriebeeinheit besteht eine Gefährdung der dort vorhandenen Zahnräder. Um eine Kraftübertragung durch miteinander wirkende und ineinander greifende Zahnräder überhaupt ermöglichen zu können, ist ein Spiel zwischen den ineinander greifenden Bereichen, insbesondere bei Zahnflanken notwendig. Kommt es zur Übertragung von Biegemomenten oder Kraftstößen, kann dadurch eine besonders hohe Belastung punktuell erzeugt werden. Die Kompensationseinrichtung verhindert gerade eine derartige Übertragung. Beispielsweise wird hierzu eine elastische Eigenschaft eines Materials ausgenutzt. Dazu kann beispielsweise eine Dämpfung mittels einer oder mehrerer Stoßdämpfer genutzt werden. Beispielsweise besteht die Möglichkeit, eine Dämpfung hydraulisch vorzusehen. Eine Dämpfung kann ebenfalls pneumatisch vorgesehen sein. Auch können verschiedene Dämpfungseigenschaften von verschiedenen Komponenten miteinander gekoppelt werden. Diese Kopplung kann an einem Ort, beispielsweise in einer einzelnen Kompensationsvorrichtung vorgesehen sein. Zum Beispiel kann eine Gummidämpfung eingesetzt in einem hydraulischen Dämpfer zur Unterstützung der Kompensation Verwendung finden. Gemäß einer anderen Ausgestaltung können jedoch auch Bauteile an verschiedenen Orten eingesetzt und mit einer entsprechenden Kompensationsmöglichkeit gegenüber insbesondere Biege- und/oder Drehmomenten ausgestattet sein.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Planetengetriebe drehmomentelastisch abgestützt ist. Die Abstützung kann beispielsweise mittels der Kompensationsvorrichtung erfolgen. Hierzu wird bevorzugt eine Abfederung beispielsweise auch mittels einer Federung, insbesondere mittels Federdämpfer vorgenommen. Beispielsweise kann eine Drehmomentabstützung dadurch erzielt werden, dass eine erste Komponente des Planetengetriebes mit einer derartigen Kompensationsvorrichtung gekoppelt ist und das andere Ende der Kompensationsvorrichtung mit einem anderen Bereich entweder des Planetengetriebes oder aber an der Windkraftanlage. Bevorzugt ist, wenn eine Abstützung des Planetengetriebes drehmomentelastisch gegenüber einem Festpunkt erfolgt, der von einer Lagerung des Planetengetriebes bzw. Teilen davon, insbesondere von Teilen der Lagerung mit dem Rotor entkoppelt ist. Dieses ermöglicht, das durch diese Entkoppelung eine Weiterleitung von insbesondere Biegemomenten in den nachfolgenden Antriebsstrang vermieden werden können. Als Kompensationsvorrichtung wird hierbei insbesondere die Verwendung von stoßdämpferähnlichen Einheiten vorgesehen. Beispielsweise können hierfür hydraulische Dämpfer, federgestützte Dämpfer und sonstige Dämpfungsmöglichkeiten eingesetzt werden, wie aber auch Kombinationen hiervon.
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Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass das Planetengetriebe in einem Rotorgehäuse zumindest teilweise bevorzugt vollständig angeordnet und dort gelagert ist. Eine drehmomentelastische Abstützung eines gegenüber rotierenden Teils des Planetengetriebes dadurch feststehenden Bereichs des Planetengetriebes erfolgt an einem Festpunkt der Windkraftanlage. Dadurch, dass das Planetengetriebe zumindest teilweise in dem Rotorgehäuse angeordnet und dort gelagert ist, werden die durch die aufgeprägten Kräfte, insbesondere Windkräfte auf die Rotorblätter aufgenommenen Drehmomente, aber auch Biegemomente in diesem Bereich belassen. Nur die tatsächlich weiterzuleitenden Drehmomente können daduch über das Planetengetriebe in den weiteren Verlauf des Antriebsstranges weitergeleitet werden. Wirkende Biegemomente hingegen können in dem Planetengetriebe und im Zusammenspiel mit der Lagerung im Rotorgehäuse aufgefangen werden. Bevorzugt wird eine Kompensation von eventuell weiter über das Planetengetriebe ansonsten in andere Bereiche der Windkraftanlage eingeleitete Momente, insbesondere Biegemomente, dadurch zumindest vermindert, insbesondere vollständig kompensiert werden, dass die drehmomentelastische Abstützung so aufgehangen ist, dass die Festpunktabstützung gekoppelt ist mit einer Kompensationsvorrichtung. Die drehmomentelastische Abstützung kann hierbei selbst die Kompensationsvorrichtung sein. Auch kann der Festpunkt selbst wiederum mit einer derartigen Kompensationsvorrichtung so gekoppelt sein, dass eine Weiterleitung der Biegemomente oder einer Kraft in den Antriebsstrang unterbleibt. Eine Möglichkeit sieht hierbei vor, dass die Kompensationsvorrichtung vorsieht, dass in dieser selbst die Biegemomente gedämpft und aufgefangen werden. Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass die Kompensationsvorrichtung die aus diesem Biegemoment hervorgehenden Kräfte an weitere Kompensationselemente entweder gedämpft oder vollständig weiterleitet. Eine Aufnahme dieser Kräfte kann sodann durch Bauteile erfolgen, die nicht mit dem Antriebsstrang gekoppelt sind. Dieses kann beispielsweise eine Gondelstruktur der Windkraftanlage oder eine sonstige, zur Aufnahme derartiger Kräfte ausgelegte Komponente der Strömungskraftanlage sein.
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Eine Weiterbildung sieht vor, dass der Festpunkt für die drehmomentelastische Abstützung außerhalb des Rotorgehäuses in der Gondel der Strömungsanlage angeordnet ist. Wird hierzu beispielsweise die Gondel entsprechend verstärkt, kann durch diese Verstärkung eine Kraftaufnahme und Absorption erfolgen. Des Weiteren erlaubt dieses auch, dass eine Weitergabe der absorbierten Kräfte an andere Teile der Windkraftanlage, zum Beispiel einem Azimutlager unterbleibt. Die Absorption der Kräfte erfolgt vorzugsweise durch statisch feststehende Bereiche der Windkraftanlage, insbesondere durch Gehäusestrukturen, Bodenstrukturen, Wandstrukturen oder sonstige.
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Weiterhin bevorzugt ist es, wenn bei einer Unterteilung des Antriebsstranges, der Lagerung dieser unterschiedlichen Teile in unterschiedlichen Bereichen der Windkraftanlage und damit der Möglichkeit, auftretende Kräfte und Momente in unterschiedlichen Bereichen so zu kompensieren, nachfolgende Bereiche dadurch nicht mehr beeinträchtigt werden können. Zum anderen erlaubt die Anordnung von zumindest ersten Planetenrädern im Rotorgehäuse des Weiteren, dass durch die Rotorblätter entstehende Biegemomente nicht durch einen dadurch entstehenden Hebelarm, der in eine Gondel hineinreicht, zu noch höheren Biegekräften führen. Vielmehr kann durch eine derartige Anordnung, insbesondere eine Anordnung der Planetenräder zumindest ungefähr in einer Ebene, in der auch die Gondel abschließt und das Rotorgehäuse sich anschließt, nebst entsprechender Lagerung derselben miteinander die Hebelwirkung und damit das tatsächliche Moment verringert werden.
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Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass ein Hohlrad des Planetengetriebes mit dem Rotor mitdreht, während ein Planetenträger des Planetengetriebes drehmomentelastisch abgestützt ist. Diese Ausgestaltung ermöglicht es, dass die Weiterleitung von Biegekräften auf den Antriebsstrang verhindert wird. Beispielsweise wird der Planetenträger drehmomentelastisch so abgestützt, dass eine vollständige Kompensation von auf ihn wirkenden Biegemomenten ermöglicht wird. Dieses erlaubt, dass verschiedenen Komponenten des Planetengetriebes verschiedene Unterstützungen von unterschiedlichen Bereichen der Windkraftanlage zukommen. So kann auf diese Weise beispielsweise die Abstützung über die Gondel erfolgen, während die eigentliche Lagerung des Planetengetriebes in Rotorgehäuse stattfindet. Des Weiteren hat eine derartige Anordnung einen Vorteil in Bezug auf die Austauschbarkeit von Komponenten des Antriebsstranges. Wird das Planetengetriebe zumindest teilweise, insbesondere vollständig im Rotorgehäuse gelagert, kann bei einem Wechsel des Rotors ein Austausch dort vorgenommen werden, ohne dass aber im Bereich der Gondel selbst ebenfalls notwendige Komponenten mit ausgetauscht werden müssten. Wird andererseits ein Austausch im Bereich von Komponenten notwendig, die in der Gondel angeordnet sind, so zum Beispiel in Bezug auf die Getriebeeinheit, den Generator oder eine Antriebswelle, so ist es dazu beispielsweise nicht notwendig, den Rotor bzw. das Rotorgehäuse abnehmen zu müssen. Gemäß einer Weiterbildung ist hierbei vorgesehen, dass sich die einzelnen Komponenten durch entsprechende Trennungsebenen voneinander entkoppeln lassen. Diese sind insbesondere so angelegt, dass eine Abnahme des Rotorgehäuses nicht notwendig ist und trotzdem beispielsweise eine Antriebswelle, der Generator oder die Getriebeeinheit wie aber auch zum Beispiel das Planetengetriebe ausgetauscht werden kann.
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Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass im Antriebsstrang eine drehmomentübertragende vorzugsweise gelenkige, insbesondere kardanische Verbindung angeordnet ist. Vorzugsweise kann diese auch gelöst werden. Beispielsweise kann gemäß einer Weiterbildung ein kardanisches Gelenk entlang eines Antriebswellenstranges vorliegen. Bevorzugt ist vorgesehen, dass eine Kardanwelle im Antriebsstrang zwischen dem Planetengetriebe und dem Generator angeordnet ist. Beispielsweise kann die Kardanwelle direkt mit dem Planetengetriebe und dem Generator gekoppelt sein. Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass die Kardanwelle mit der Getriebeeinheit und einem Abtrieb des Planetengetriebes gekoppelt ist. Vorzugsweise kann die Kardanwelle zwischen dem Planetengetriebe und der Getriebeeinheit derart angeordnet sein, dass eine Welle der Getriebeeinheit wie auch eine Welle, die mit dem Planetengetriebe verbunden ist, so weit zentriert gelagert bleiben, dass bei einem eventuellen minimalen Versatz aufgrund wirkender Biegekräfte oder anderer Momente dieses durch Spiel in der kardanischen Verbindung aufgehoben wird. Auf diese Weise wird insbesondere eine Übertragung von Biegekräften und Biegemomenten aus dem Planetengetriebe hin zur Getriebeeinheit vermieden. Dieses unterbindet einen erhöhten Verschleiß der dort vorhandenen Getrieberäder.
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Gemäß einem weiteren Gedanken der Erfindung wird ein Verfahren zur Vermeidung einer Schädigung einer Getriebeeinheit einer Windkraftanlage durch über einen Rotor aufgeprägte Biegemomente vorgeschlagen, bei dem mittels Verbindung einer drehmomentelastischen Abstützung in einem Abtriebsstrang der Windkraftanlage entsprechende Biegekräfte vorab abgefangen werden. Das Verfahren kann hierbei den Rückgriff auf die oben genannten Mittel aufweisen.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen gehen aus den nachfolgenden Figuren hervor. Die dabei jeweils aus einer einzelnen Ausgestaltung hervorgehenden Merkmale sind jedoch nicht auf die aus der Figur hervorgehenden Ausgestaltung beschränkt. Vielmehr können ein oder mehrere Merkmale aus einer oder mehreren verschiedenen Ausgestaltungen der Figuren wie aber auch aus der obigen Beschreibung zu weiteren Ausgestaltungen verknüpft werden. Die aus den Figuren hervorgehenden Ausgestaltungen sind daher nicht als Beschränkung aufzufassen, sondern als beispielhafte Wiedergabe der Erfindung. Es zeigen:
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1 eine Windkraftanlage gemäß dem Stand der Technik,
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2 eine Windkraftanlage gemäß dem vorliegenden Vorschlag,
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3 eine weitere Ausgestaltung der Erfindung in einer ersten Ansicht, und
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4 eine weitere Ansicht zu der Lösung gemäß 3.
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1 zeigt einen bekannten Stand der Technik bei einer Windkraftanlage in schematischer Vereinfachung. Dieser Stand der Technik stellt eine übliche Lösung dar, wenn auf der einen Seite eine Getriebeeinheit zwischen einem Generator und einer Rotorwelle zwischengeschaltet ist. 1 zeigt einen Rotor 1 einer Windkraftanalge 2. Der Rotor 1 ist über eine erste Lagerung 3 in einer Gondel 4 der Windkraftanlage 2 gehalten. Eine Getriebeeinheit 5 ist flexibel gekoppelt an die Gondel 4 über eine Kopplung 6. Eine Rotorwelle 7 ist mit der Getriebeeinheit 5 verbunden, ebenso wie eine Generatorwelle 8 des Generators 9. Der Aufbau dieser Windkraftanlage 2 sieht vor, dass die über die Rotorblätter auf den Rotor 1 wirkenden Kräfte zum einen über die erste Lagerung 3 und zum anderen über die Getriebeeinheit 6 und die darin befindlichen Getrieberäder mit aufgefangen und schließlich über die Kopplung 6 in die Gondel 4 eingeleitet werden. Dieses kann erhebliche Abnutzungserscheinungen, insbesondere aber auch Schädigungen bei Getrieberädern der Getriebeeinheit hervor rufen.
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2 zeigt eine Windkraftanlage 10 gemäß der vorliegenden Erfindung. Diese weist einen Rotor 11 auf, der mit einem Planetengetriebe 12 gekoppelt ist. Das Planetengetriebe 12 weist ein Hohlrad 13, einen Planetenträger 14, Planetenräder 15 und ein Sonnenrad 16 auf. Gemäß der hier vorgeschlagenen Lösung ist vorgesehen, dass das Hohlrad 13 mit einem Gondelgehäuse 17 bzw. einem Teil davon drehfest verbunden ist. Dieses kann beispielsweise durch eine entsprechende Passgenauigkeit von aufeinander liegenden Flächen des Hohlrads 13 und des Rotorgehäuses 17 ermöglicht sein, insbesondere mittels einer Presspassung. Es kann jedoch auch eine lösbare Verbindung beispielsweise über eine Verschraubung erfolgen. Vorzugsweise sind die Planetenräder 15 ebenso wie das Sonnenrad 16 und ein Teil des Hohlrads 13 nicht nur im Rotorgehäuse 17 angeordnet und gelagert. Vielmehr sind insbesondere diese zumindest annähernd in einer Trennebene zwischen Rotorgehäuse 17 und Gondelgehäuse 18 angeordnet. Auf diese Weise wird ein Hebelarm, der aufgrund der an Ruderblättern wirkenden Kräfte auf die Windkraftanlage 10 einwirkt, gezielt eingestellt. Eine Lagerung des Gondelgehäuses 17 mit dem Gondelgehäuse 18 ist daher bevorzugt ebenfalls zumindest in unmittelbarer Nähe zu dieser Trennungsebene angeordnet. Der Planetenträger 14 ist wiederum bevorzugt gegenüber dem Rotorgehäuse 17 gelagert, so dass dadurch das Planetengetriebe sich vollständig im Rotorgehäuse 17 anordnen lässt. Das Rotorgehäuse 17 kann sich hierbei in das Gondelgehäuse 18 und damit das Planetengetriebe 12 im Bereich eines Teils des Planetenträgers 14 wie auch in Bezug auf dessen Lagerung einerseits zum Rotorgehäuse 17, andererseits zu einer Abtriebswelle 19, an der das Sonnenrad 16 angeordnet ist, erstrecken. Eine Lagerung kann beispielsweise so wie in 2 schematisch dargestellt vorliegen. Zur Lagerung können verschiedene Lagerungsarten eingesetzt werden, Wälzlager, Gleitlager wie auch Mischungen davon. Insbesondere wird auf verschiedene Lagerungsmöglichkeiten hingewiesen, die im Stand der Technik in der obigen Beschreibung vorgesehen sind. Auf diese wird im Rahmen der Offenbarung hiermit verwiesen.
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Des Weiteren sei darauf verwiesen, dass einzelne hier einstückig dargestellte Komponenten des Planetengetriebes wie aber auch der beiden Gehäuse, das Gondelgehäuse 18, wie auch das Rotorgehäuse 17, nicht unbedingt einstückig sein müssen. Vielmehr können diese auch aus mehreren miteinander verbundenen Einzelkomponenten bestehen.
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2 zeigt des Weiteren in schematischer Ausgestaltung eine drehmomentelastische Abstützung 20. Die drehmomentelastische Abstützung 20 weist beispielsweise eine erste und eine zweite Kompensationsvorrichtung 21 auf. Die Kompensationsvorrichtung 21 ist zum einen mit dem Gondelgehäuse 18 über einen Steg als Festpunkt 22 gekoppelt. Die Kompensationsvorrichtung 21 ist gegenüberliegend zum Festpunkt mit dem Planetenträger 14 fest gekoppelt. Dadurch gelingt es, dass auf das Planetengetriebe 12 über den Rotor 11 einwirkende Kräfte und Drehmomente mittels der Kompensationsvorrichtung 21 und der daraus hervorgehenden drehmomentelastischen Abstützung 20 aufgefangen werden. Bevorzugt weist die Kompensationsvorrichtung 21 ein Federsystem auf. Das Federsystem kann vorgespannt sein und dadurch eine Beweglichkeit nicht nur in eine, sondern auch in die dazu entgegengesetzte Richtung ermöglichen. Neben der Verwendung einer einzelnen Feder besteht die Möglichkeit, zwei Federn in einer derartigen Kompensationsvorrichtung 21 miteinander zu koppeln. Auch können mehrere Federn miteinander gekoppelt werden wie auch verschiedene elastische Komponenten. Es können eine Mehrzahl an Kompensationsvorrichtungen 21 vorhanden sein, die auf diese Weise eine Übertragung von Kräften und Momenten zusammen kompensieren können. Die Kompensationsvorrichtungen können jedoch auch unterschiedlicher Ausgestaltung unterliegen, so dass beispielsweise ein Teil der Kompensationsvorrichtungen für eine Kompensation von speziellen ersten Kräften und/oder Momenten zuständig ist, während ein anderer Teil der Kompensationsvorrichtungen für zweite Kräfte oder Momente zuständig ist. Kräfte und/oder Momente können sich zum Beispiel hinsichtlich ihrer jeweiligen Wirkrichtung unterscheiden. Auf diese Weise lässt sich eine Kompensationsvorrichtung speziell ausrichten und somit das Gesamtsystem des Planetengetriebes entsprechend elastisch abstützen.
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Wird beispielsweise eine Feder verwendet, kann es sich hierbei um eine Feder aus Federstahl oder einem sonstigen Metall handeln. Eine Feder kann beispielsweise als Torsions-, Biege-, Zug- oder sonstige Federart ausgebildet sein. Eine Federkennlinie ist beispielsweise linear. Sie kann jedoch ebenfalls progressiv oder aber degressiv verlaufen. Ebenso kann beispielsweise eine Feder zweistufig gewickelt sein, wobei jede Stufe eine andere Federkonstante aufweist. Eine bevorzugte Kompensationsvorrichtung 21 beispielsweise ist in der Form eines federgestützten Dämpfers ausgestaltet. Auch besteht die Möglichkeit, dass beispielsweise eine Dämpfungscharakteristik an der Kompensationsvorrichtung 21 eingestellt wird. Dieses kann beispielsweise durch entsprechende Einstellung einer Vorkraft erfolgen. Wird beispielsweise eine hydraulische Kompensation und damit eine Hydraulikdämpfung eingesetzt, kann dieses zum Beispiel über eine Verengung oder Vergrößerung eines Durchflussquerschnittes, mittels eines Bypass oder durch andere Art und Weise erfolgen. Des Weiteren kann beispielsweise auf einen Dämpfungsfaktor wie auch auf einen Dämpfungswert Einfluss genommen werden. Die aus 2 hervorgehende schematische Gestaltung des Planetengetriebes ist nur beispielhaft. Es können beispielsweise Planetengetriebe zum Einsatz kommen, die mehrstufig sind, die eine Verschachtelung von Ein- und Mehrplanetengetrieben miteinander aufweisen.
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2 zeigt des Weiteren eine kardanische Verbindung 22, die die Abtriebswelle 19 mit einer Kardanwelle 23 verbindet. Die Kardanwelle 23 ist über eine weitere kardanische Verbindung 22 mit einer Getriebeeingangswelle 24 gekoppelt. Die Verwendung der Kardanwelle 23 ist bevorzugt als Hohlwelle ausgestaltet. Bevorzugt weist sie an jedem Ende ein Kreuzgelenk auf. Anstelle einer Kardanwelle ist jedoch eine Gelenkwelle in anderer Ausgestaltung ebenfalls einsetzbar. Bevorzugt ist es, wenn die Kardanwelle in der Lage ist, einen Längenausgleich vornehmen zu können. Beispielsweise weist hierzu die Kardanwelle ein Schiebestück auf. Durch den Längenausgleich wird ermöglicht, dass die durch das Planetengetriebe aufgefangene Lageänderung beispielsweise im Zusammenspiel mit der Gondel nicht an die Getriebeeingangswelle 24 und damit an eine Getriebeeinheit 25 weitergeleitet wird. Eine Getriebeeinheit 25 kann nunmehr starr mit dem Gondelgehäuse 18 verbunden werden. Hierzu können beispielsweise eine Flanschverbindung, ein Träger oder eine sonstige insbesondere lösbare Verbindung 26 mit dem Gondelgehäuse 18 und der Getriebeeinheit 25 ausgewählt werden. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann ebenfalls die aus dem Stand der Technik schon bekannte flexible Verbindung zwischen der Getriebeeinheit 25 und dem Gondelgehäuse 18 jedoch ebenfalls vorgesehen sein. Über eine Antriebswelle 27 ist ein Generator 28 mit der Getriebeeinheit 25 gekoppelt. Aufgrund des dem Generator 28 vorgelagerten Antriebsstranges 29 ist dieser somit vollständig frei von durch den Rotor aufgeprägten Biegemomenten, die vorab über den Antriebsstrang 29 kompensiert worden sind.
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3 zeigt in einer schematischen Ansicht eine weitere Ausgestaltung. Hierbei ist in einem Gondelgehäuse 30 ein Steg 31 angeordnet. Des Weiteren ist zwischen dem Gondelgehäuse 30 und einem Rotorgehäuse 32 eine erste Lagerung 33. Dieses ist vorzugsweise ein Wälzlager. Dieses ermöglicht die Rotation des Rotorgehäuses 32 am Gondelgehäuse 30 einerseits und nimmt zum anderen zumindest einen Teil der Kräfte auf und überträgt sie in das Gondelgehäuse 30, die von nicht näher dargestellten Rotorblättern aufgeprägt werden. Im Rotorgehäuse 32 ist ein Planetengetriebe 34 angeordnet. Eine mit einem Sonnenrad 35 verbundene Abtriebswelle 36 ist mittels einer Zweifachlagerung 37 gegenüber einem Planetenträger 38 gestützt. Der Planetenträger 38 wiederum weist eine zweite Lagerung 39 auf, über die der Planetenträger 38 sich gegenüber einem Stegträger 40 drehen kann. Der Stegträger ist zum einen mit dem Rotorgehäuse 32 verbunden, zum Beispiel über eine Flanschverbindung. Zum anderen bildet der Stegträger wiederum vorzugsweise ein Hohlrad des Planetengetriebes 34, welches eine Verzahnung 41 aufweist. Das Planetengetriebe 34 ist somit vollständig im Rotorgehäuse 32 gelagert. Eine Abstützung des Planetengetriebes in elastischer Weise geht nachfolgend aus 4 hervor.
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4 zeigt die Vorrichtung aus 3 in einer anderen Ansicht. Hierbei sind eine erste und eine zweite Kompensationsvorrichtung 42, 43 angeordnet. Dadurch wird zum einen der Planetenträger 38 abgestützt. Zum anderen wird hierüber nicht nur eine Abstützung des Planetenträgers 38 ausgeführt. Vielmehr wird dieser dadurch ortsfest elastisch gelagert. Kommt es zu einem Drehmomenteinfluss auf den Planetenträger 38, der über den Rotor auf diesen aufgeprägt wird, können somit die erste und zweite Kompensationsvorrichtung 42, 43 dieses ausgleichen unter Nutzung einer Bewegung des Planetenträgers 38. Mittels einer Abstützung am Steg 31 als Festpunkt für die jeweilige Kompensationsvorrichtung 42, 43 kann damit das Gondelgehäuse 30 diese Kräfte übernehmen, so dass der nachfolgende Antriebsstrang davon unbehelligt bleibt. So wie dargestellt, ist die Kompensationsvorrichtung in der Lage, eine Lageänderung in einer Ebene aufzufangen. Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass eine dreidimensionale Lageänderung beispielsweise über eine entsprechende Kompensationsvorrichtung oder aber durch Kombination von zwei oder mehr Kompensationsvorrichtungen miteinander aufgefangen werden können.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 3031390 [0002]
- DE 3231016 [0002]
- DE 10114609 A1 [0002]
- DE 10260132 [0002]
- DE 19916453 A1 [0002]
- DE 19916454 A1 [0002]
- DE 102007047317 A1 [0002]
- DE 10360693 A1 [0002]
