WO2013182175A1 - Wind turbine - Google Patents

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WO2013182175A1
WO2013182175A1 PCT/DE2013/000185 DE2013000185W WO2013182175A1 WO 2013182175 A1 WO2013182175 A1 WO 2013182175A1 DE 2013000185 W DE2013000185 W DE 2013000185W WO 2013182175 A1 WO2013182175 A1 WO 2013182175A1
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WO
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drive
output
coupling unit
drive train
rotor
Prior art date
Application number
PCT/DE2013/000185
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German (de)
French (fr)
Inventor
Jochen Exner
Hans-Ullrich SCHULZE
Original Assignee
Centa-Antriebe Kirschey Gmbh
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 Centa-Antriebe Kirschey Gmbh filed Critical Centa-Antriebe Kirschey Gmbh
Publication of WO2013182175A1 publication Critical patent/WO2013182175A1/en

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    • 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
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/50Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members
    • F16D3/60Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members comprising pushing or pulling links attached to both parts
    • 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
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B15/00Preventing escape of dirt or fumes from the area where they are produced; Collecting or removing dirt or fumes from that area
    • B08B15/02Preventing escape of dirt or fumes from the area where they are produced; Collecting or removing dirt or fumes from that area using chambers or hoods covering the area
    • 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
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F13/00Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/08Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates
    • F24F13/10Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates movable, e.g. dampers
    • F24F13/14Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates movable, e.g. dampers built up of tilting members, e.g. louvre
    • 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00Function
    • F05D2260/40Transmission of power
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00Control or safety arrangements
    • F24F11/30Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
    • F24F11/32Responding to malfunctions or emergencies
    • F24F11/33Responding to malfunctions or emergencies to fire, excessive heat or smoke
    • F24F11/34Responding to malfunctions or emergencies to fire, excessive heat or smoke by opening air passages
    • 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

Definitions

  • the invention initially relates to a wind energy plant according to the preamble of claim 1.
  • Wind turbines of the generic type which are also referred to as wind turbines or wind turbines are known and widely used. They usually include a rotatable rotor with one or more rotor blades, which is rotatably mounted on a machine carrier.
  • the machine carrier is arranged at the upper end of a mast.
  • the hub of the rotor is connected to a drive train.
  • the powertrain includes a transmission and a generator.
  • the rotational movement of the rotor is translated with the aid of the gearbox.
  • the transmission is used to achieve higher speeds.
  • Wind turbines of the prior art are also known in gearless design.
  • the invention relates to all variants of wind turbines.
  • the co-playing components of the drive train including the hub and the bearings are sized accordingly large, resulting in a very rigid and heavy equipment.
  • WO 2011/058185 A2 proposes connecting means which are formed by elastomeric bodies.
  • the use of elastomeric bodies can cause problems in wind turbines of the generic type, since on the one hand no high torques can be transmitted, and on the other hand due to the expected wear of this elastomer body only very short lifetimes are to be expected, or the maintenance costs increase.
  • the object of the invention is to further develop a wind turbine of the type described in such a way that the effect of forced reactions or constraining forces is minimized or largely eliminated on the drive train elements.
  • the invention solves this problem initially with the features of claim 1, and is accordingly characterized in particular in that in Kraft Arthursweg between a hub of the rotor and at least one drive train element, a coupling unit is arranged, which has a drive-side connection device for direct or indirect connection with the hub has a driven-side connecting device for direct or indirect connection to the drive train element,
  • the drive-side connection device such as flange, has a drive-side rotation axis and is provided with a multiplicity of drive-side attachment means which are all arranged in a common radial plane of the rotation axis and on a common radius about the rotation axis of the drive-side connection device,
  • the output-side connection device such as flange
  • the output-side connection device has an output-side rotation axis and is provided with a multiplicity of output-side fastening means, which are all arranged in a common radial plane of the rotation axis and on a common radius about the rotation axis of the output-side connection device,
  • connecting elements such as handlebar or coupling rod, on the one hand on a drive-side fastening means and on the other hand on a driven-side fastening means by means of a three degrees of freedom enabling joint connection, in particular a spherical hinge connection, are arranged
  • Fixing means are arranged around the drive-side rotation axis and the radius, on which the output-side fastening means are arranged around the output-side rotation axis are identical in terms of amount, - And wherein the drive-side fastening means and coupled thereto by means of a connecting element output-side fastening means with respect to the drive-side rotation axis by 80 degrees to 100 degrees, in particular 85 degrees to 95 degrees, in particular by substantially 90 degrees, circumferentially spaced from each other, are arranged.
  • the principle of the invention is essentially to arrange a special coupling unit in the power line between the rotor hub and at least one drive train element.
  • the coupling unit between hub and generator is arranged.
  • the coupling unit between the hub and the transmission is arranged in the power line.
  • the coupling unit is able to compensate even larger angular and axial misalignment as well as radial misalignment. It can also transmit very high torques from the drive to the output.
  • the clutch unit allows torque transmission in principle a torque transmission, wherein the clutch is designed as a constant velocity clutch and thus regardless of their offset position transmits the torques reaction force, the drive train element can be decoupled from the hub become. Additional loads from the drive and offset or wind loads and vibrations are no longer transmitted from the hub in a disadvantageous manner to the drive train element.
  • the wind energy plant can be designed with a reduced number of parts.
  • the maintenance and installation costs can be reduced.
  • Manufacturing tolerances do not play more so, as was the case in the prior art, a role.
  • the system can be designed more compact, that is smaller, which reduces the required mass of the components. Also, the attachment of the hub of the rotor to the machine frame and the design of the bearings can be simplified.
  • the coupling unit is characterized in that the radius on which the drive-side fixing means are arranged around the drive-side rotation axis and the radius on which the output-side fixing means are arranged around the output-side rotation axis are identical in terms of amount that the drive-side fixing means and with this by means of a Connection element coupled output-side fastening means with respect to the drive-side rotation axis by 80 degrees to 100 degrees, in particular 85 degrees to 95 degrees, in particular by substantially 90 degrees are arranged circumferentially spaced from one another.
  • a significant advantage of the wind power plant according to the invention is that the coupling unit forms a constant velocity joint, wherein the connecting elements, also called handlebars, can be fixed to the drive and output without the interposition of length-compensating elastomers. This is due to the fact that the fastening elements of the input and output do not change their distance from each other during one revolution of the coupling unit.
  • high-strength materials such as steels or fabric materials can be used, which due to their compared to elastomers significantly higher load capacity in the overall system of the coupling unit cause that much higher torques compared to the cited prior art can be transmitted.
  • the principle of the invention can be used in fully integrated designs of a drive train, but equally also in semi-integrated and dissolved designs of a drive train.
  • a clearance enabling clutch unit in the drive train the forces and torques acting on the drive train elements are minimized.
  • the drive train elements can be arranged largely free of force and work. It is now possible to introduce a modular design with respect to the individual drive train elements, since the individual drive train elements can now be developed independently of each other.
  • the coupling unit used offers above-average offset capability, which is only possible through the use of the handlebars. These high offset capabilities can not be achieved with elastomeric elements.
  • the rotor can be rotatably mounted torque-fixed on the machine carrier, wherein this bearing of the rotor is carried out completely independent of the following in the power flow of the rotor hub drive train elements.
  • the coupling unit which allows a large axial offset and / or radial offset and / or angular offset, thus decouples the forces.
  • the optional transmission disposed behind the clutch in the direction of power flow may be a mechanical transmission or a hydraulic transmission.
  • the invention encompasses transmissions which permit a high transmission ratio (of approximately 1 to 100) for high-speed generators, as well as embodiments which have average transmission ratios (of, for example, 1 to 20 to 1 to 30) for so-called medium-speed transmissions Allow generators or permanently energized generators.
  • the invention also includes wind turbines which are gearless, or whose drive train is referred to as direct drive, in which the slower speed of the propeller is not translated.
  • the wind turbine according to the invention is particularly advantageous applicable when low speeds of the rotor to z. B. about 30 revolutions per minute are provided, and drive torques, the input side of the clutch unit, occur in the range of several million Newton meters.
  • the wind turbine according to the invention in a particularly advantageous training, dimensioning and positioning of the bearing can be made. Also, particularly compact or maintenance-friendly and also lightweight designs of a wind turbine are possible.
  • the wind power plant according to the invention has a coupling unit, in which the connecting elements, in particular the handlebars, are arranged on the drive-side fastening means or on the output-side fastening means by means of a hinge connection enabling three degrees of freedom.
  • the connecting elements in particular the handlebars
  • the hinge connection enabling three degrees of freedom.
  • three degrees of freedom enabling articulation can be formed for example by a spherical hinge connection.
  • each allow the handlebar, based on the respective attachment point - or, based on the other end of the handlebar - has three degrees of freedom.
  • Coupling unit further kausterzette between the drive-side connection device and the output side Connection device, which advantageously each comprise three connecting elements, and are each arranged in a separate radial space between the drive-side connection device and the output-side connection device.
  • Connecting piece attached fastener fastener groups form, which are arranged on the same radius, but circumferentially offset from each other and / or the fastening means are arranged at different radii.
  • the spherical hinge connection is formed using steel, plastic, elastomers and / or fabric materials. These materials allow a high load capacity as a hinge connection between the fasteners and fasteners. In special applications, however, the absence of elastomeric connections between the connecting elements and the drive and the output has the advantage that the articulated backrest 11 can be formed without force.
  • the connecting elements are secured against rotation about their longitudinal axis during operation of the coupling unit.
  • Such a rotation about the longitudinal axis of the connecting elements can be caused for example by centrifugal forces.
  • a wind energy plant which provides in accordance with the invention coupling units in doppelkardanischer arrangement, from its construction also in a position to be able to compensate for significant axial misalignment between the rotor hub and the drive train element. This ability is u. a. determined by the articulated arrangement of the connecting elements, their plane spacing and the distance of the fastening means to each other.
  • the invention comprises compensating an angular offset of more than 12 degrees, theoretically almost 90 degrees, and transmitting torques of well over 500,000 Nm, in particular of several million Nm. In embodiments of the invention, an angular offset of 1 to 15 degrees or more, be compensated, which was not achievable in the previously common drive rods.
  • the invention further relates to a wind energy plant according to the preamble of claim 8.
  • the invention is in turn the object of further developing a wind turbine of the type described in such a way that the influence of forced reactions or forced forces is minimized or largely eliminated on the drive train elements or a simplified construction is possible.
  • An essential feature of the invention is that a special coupling unit is provided which allows an axial offset, a radial offset, and an angular offset.
  • the clutch is also designed as a constant-velocity clutch, and regardless of the offset position virtually torque-free torques transmitted from the hub to the drive train element.
  • a wind turbine can be provided in which the driveline provides for decoupling of the rotor hub from the powertrain elements.
  • the coupling unit may have a clearance, so that the transmission of the torques of the Hub takes place on the drive train element reaction force.
  • a coupling unit can be used, as has been previously described.
  • the coupling unit is designed as a link coupling.
  • the invention relates according to a further embodiment of the invention, a wind turbine according to the preamble of claim 9.
  • the invention is in turn the object of a
  • the wind energy installation is equipped with a coupling unit which has at least three links.
  • the links serve the connection between the drive-side connection device and the output-side connection device.
  • the handlebars are without the interposition of length compensating
  • the invention relates to a wind energy plant according to the preamble of claim 10.
  • the invention is in turn the object of further developing a wind turbine of the type described in such a way that the influence of forced reactions or forced forces is minimized or largely eliminated on the drive train elements or a simplified construction is possible.
  • the invention solves the problem with the features of the claim
  • the coupling unit provides an axial offset of more than 10 mm, in particular as a function of the length of the handlebars and as a function of the angular offset capability of the articulated connection of the links to the attachment points.
  • the coupling unit allows an axial displacement of more than 20 mm, more advantageously more than 30 mm, more advantageously more than 40 mm, more advantageously more than 50 mm, more advantageously more than 60 mm, more advantageously more than 70 mm, moreover advantageously more than 80 mm, moreover advantageously more than 90 mm, moreover advantageously more than 100 mm, further advantageously more than 150 mm, further advantageously more than 200 mm, further advantageously more than 250 mm further advantageously greater than 300 mm, more advantageously greater than 350 mm, more advantageously greater than 400 mm.
  • the coupling unit leaves in particular depending on the length of the handlebars and depending on the angular offset capability of the articulated connection of the handlebars to the attachment points and depending on the distance of the two present in this wind turbine and connected in series Coupling units from each other a radial offset of more than 10 mm, in particular more than 20 mm, in particular more than 40 mm, in particular more than 50 mm, in particular more than 60 mm, in particular more than 70 mm, in particular more than 80 mm, in particular more than 90 mm, in particular more than 100 mm.
  • the invention relates to a wind energy plant according to the preamble of claim 11.
  • the invention is in turn the object of further developing a wind turbine of the type described in such a way that the influence of forced reactions or forced forces is minimized or largely eliminated on the drive train elements or a simplified construction is possible.
  • the invention achieves this object with the features of claim 11 and is accordingly characterized in that in the power line between a hub of the rotor and at least one drive train element, a coupling unit is arranged, which has a drive-side connection device for direct or indirect connection to the hub and a driven-side connection device for indirect or direct connection with the drive train element, wherein the coupling unit between the drive-side connection device and the output-side connection device permits an angular offset of more than 1 °.
  • the coupling unit allows an angular offset of more than 1 °.
  • the coupling unit allows an angular offset of more than 3 °, further advantageously more than 5 °, more advantageously more than 7 °, more advantageously more than 9 °, further advantageously more than 11 ° advantageously more than 13 °, more preferably more than 15 °, more preferably more than 17 °, more preferably more than 19 °.
  • FIG. 1 shows a drive-side connecting device of a coupling unit for use in a wind turbine according to the invention with a connecting element in a first embodiment
  • FIG. 2 shows the connecting device according to FIG. 1 with three connecting elements
  • FIG. 3 shows the connecting device according to FIG. 1 with six connecting elements
  • FIG. 4 shows an isometric illustration of an arrangement of two
  • FIG. 5 shows the arrangement according to FIG. 4 in side view
  • FIG. 6 shows a drive-side connection device of FIG
  • Coupling unit for use in a wind turbine with a connecting element in a second embodiment
  • FIG. 7 shows the connecting device according to FIG. 6 with three connecting elements in a perspective view
  • FIG. 8 shows the connection device according to FIG. 7 in a top view
  • FIG. 9 is an isometric view of a coupling unit for use in a wind turbine in a second embodiment using a connection device according to FIGS. 6 to 8 in an isometric view, FIG.
  • FIG. 11 shows a schematic, partially sectioned view of a prior art wind energy plant with an integrated drive train
  • FIG. 12 shows a schematic, partially sectioned view of a first
  • Embodiment of a wind turbine according to the invention, 13 is a second embodiment of a wind turbine according to the invention in a representation according to FIG. 12,
  • FIG. 14 is a third embodiment of a wind turbine according to the invention in a representation according to FIG. 12,
  • FIG. 15 shows a fourth exemplary embodiment of a wind energy plant according to the invention in a representation according to FIG. 12,
  • FIG. 16 shows a fifth exemplary embodiment of a wind turbine according to the invention
  • FIG. 17 shows a sixth exemplary embodiment of a wind energy plant according to the invention in a representation according to FIG. 12.
  • a shaft coupling is indicated overall by the reference numeral 100.
  • the shaft coupling 100 comprises two coupling units indicated overall by the reference numeral 110.
  • the coupling units 110 are arranged axially one behind the other in the force flow direction KF and are coupled to one another by a shaft 114.
  • the power flow runs from the drive, not shown, to the output AB, also not shown.
  • a subsequently described as the drive side component is usually arranged on the drive side relative to a further component, a subsequently referred to as the output side component is arranged on the output side generally relative to another component.
  • FIG. 1 shows a drive-side connection device 112, which is also designated as drive-side flange 112 or drive-side flange ring 112.
  • the flange 112 is annular and is provided with externally circumferentially arranged star-like projections 1 15. These extensions 115 may be uniformly distributed over the circumference and carry the drive-side fastening means 1 13.
  • the ring itself is provided with blind hole-like holes 116 are passed through the bolts, not shown for attachment to a
  • Shown in Figure 1 further comprises a connecting means, which is provided with the reference numeral 1 17 and hereinafter also referred to as a link 117 or coupling rod 1 17.
  • a connecting means which is provided with the reference numeral 1 17 and hereinafter also referred to as a link 117 or coupling rod 1 17.
  • Such a link 1 17 has an approximately rod-shaped intermediate piece 1 18 at one end of a drive-side receiving eye 1 19 and at the other end a driven-side receiving lug 120 is arranged.
  • the output-side receiving eye 120 is provided for receiving the driven-side fixing means 213.
  • Embodiment every second drive-side fastening element 1 13 a drive-side arm 1 17 on the drive-side receiving eye 119.
  • this arrangement is specific to the embodiment described.
  • FIG. 3 also shows the drive-side fastening flange 112 already known from FIGS. 1 and 2. In addition to those shown in FIGS shown three drive-side arms 117 are now three additional, output-side arm 217 shown.
  • the output side link 217 also called output side connecting means 217 or output side coupling rods 217, also have an intermediate piece, which is designated by the reference numeral 218.
  • Each driven-side intermediate piece 218 has at one end a drive-side receiving eye 219, which receives drive-side fastening means 113. At the other end, the output-side intermediate piece 218 carries output-side receiving eyes 220 in FIG. 3 for unspecified, output-side fastening means.
  • both the drive-side receiving eye 219 and the driven-side receiving eye 220 pop out of the material plane of the intermediate piece 218 (not shown), both eyelets 219 and 220 being exposed in the same direction from the material plane of the intermediate piece 218.
  • the eyelets 119 and 120 of the drive-side link in the material plane of the intermediate piece 117 are arranged.
  • This design makes it possible for the drive-side links 117 to be arranged in a first radial plane of the coupling unit 110 and for the output-side links 217-and in particular the intermediate pieces 218-to lie in a second radial plane of the coupling unit 110.
  • the drive-side links 117 do not collide with the output-side links 217 during a rotation of the clutch unit 110.
  • the output-side connection device 212 which in turn can be referred to as the output-side flange 212 or output-side flange ring 212, not shown.
  • this output side Connecting device is now in a further, with respect to the illustration of Figure 3 above the handlebar 217 arranged level.
  • This output-side connecting device (not shown in FIG. 3) is designed to be complementary to the drive-side connecting device 112 in the specific exemplary embodiment and, to that extent, likewise has star-like extensions 215 which carry output-side fastening means 213.
  • the shaft coupling designated overall by 100 and forming a coupling unit as a whole is shown in an isometric view. This has two in the power flow direction KF successively arranged and coupled by means of a shaft 114 coupling units 110.
  • the power flow takes place from a drive AN, which is not shown in FIG. 4 but is arranged on the left-hand side, to a drive AB, likewise not shown, but arranged in FIG. 4 on the right-hand side.
  • Such, designated as shaft couplings coupling units 100 are preferably used to compensate for a radial offset between a drive AN and an output AB in a wind turbine according to the invention.
  • the shaft coupling 100 has a longitudinal central axis L, which in this illustration is identical to the axis of rotation of the shaft coupling 100.
  • the longitudinal center axes of the coupling units 110 and the axes of rotation of the drive side and driven side connecting devices 112 and 212 together.
  • This situation arises only with an ideal alignment of not shown drive AN with the output AB, not shown, corresponding to FIG. 5.
  • the radial planes are spanned by radii which originate from the axis of rotation of the drive-side connection device 12.
  • the respective drive-side connection device 1 12 is located in an upstream level VE.
  • the first plane E1 in which the drive-side arm 1 17 are arranged.
  • the output-side link 217 are arranged, followed by the subordinate level VN with the output-side connecting device.
  • the planes E1 and E2 are part of a respective radial space, within which three links forming a connecting means 1 17 and 217 are arranged.
  • the fastening means 1 13 and 213 are preferably spherical and form together with the eyelets 1 19, 120, 219 and 220 a ball joint, so that the respective drive-side connection device 1 12 can be arranged at an angle to the output-side connection device 212.
  • the ball-joint-like connection also allows an axial offset of the drive-side connection device 12 and the output-side connection device 212. With regard to the representation of FIG. 5, the distance between the connection device 12 and 212 can be increased as a result. This compensates for angular misalignment and axial misalignment between drive ON and output AB.
  • the interconnection of two coupling units 1 10 according to the invention to form a shaft coupling 100, as shown in FIG. 5 is shown, it makes it possible to compensate for a radial offset of two units by the first in power flow direction KF coupling unit 1 10 a certain angle greater than 0 degrees between the connecting devices 1 12 and 212 and the output side coupling unit 1 10 between their connecting devices 112 and 212 a corresponding Has opposite angle.
  • the selected arrangement of the fastening means 113 and 213 in relation to the axis of rotation of the respective connecting device 1 12 and 212 in conjunction with the circumferential distance of 90 degrees between two fastening means 1 13 and 213 of a handlebar 117 or 217 allows the handlebar without rubber mounting to the fastening means 13 and 213.
  • the circumferential distance of 90 degrees between two fasteners 1 13 and 213 corresponds to a kinematically ideally designed coupling unit 1 10.
  • the circumferential distance may differ from the ideal, as long as the occurring distance change between the fastening means 1 13 and 213 is absorbed by the tolerances or material elasticities.
  • Coupling element only dependent on that handlebars 1 17 and 217 and fasteners 113 and 213 ensure sufficient angular freedom, which is determined in particular by the distances of the planes VE, E1, E2 and VN. In theory, this means that angles of nearly 90 could be bridged. Under real conditions, angles of 10 degrees to 45 degrees can easily be compensated, which, in contrast to the previous angle compensation capability of known link couplings of the prior art of a maximum of two degrees, represents a considerable improvement. A larger angle compensation capability of the coupling unit 110 according to the invention is also conceivable.
  • the waiver of elastic elements for connecting the connecting devices 1 13 and 213 to the handlebars 1 17 and 217 also makes it possible to transmit much higher torques with full angle compensation capability of the drive AN to the output AB.
  • the aforementioned ball joints can be formed for example of steel balls and also steel eyelets 1 19, 219, 120 and 220.
  • high-performance fabric composite materials as well as joint bearing units made of high-performance plastics for forming the spherical joints are conceivable. Twisting the handlebars 117 and 217 about its longitudinal axis or a
  • Axial play of the shaft 114 of a shaft coupling 100 in operation can be structurally minimized or excluded by suitable, not the actual angular and Axialausrete not affecting damping elements.
  • suitable elastomers may be provided in the region of the joint connections. These can also serve to avoid uncontrolled axial movements of the shaft 1 14.
  • elastomeric buffers on the connection devices 112, 212 can prevent uncontrolled axial movements of the shaft 114.
  • the coupling unit 1 10 shown can compensate in excellent manner angular misalignment and axial misalignment. In particular, it can counteract the problems typically encountered in wind power plants and keep away the bending and transverse forces which occur on the rotor side from the drive train elements, in particular from the transmission, and from the generator.
  • the coupling unit is also able to enable to be transmitted in a wind turbine large torques of several million Newton meters without the use of wear-prone elastomer parts. In addition, it can compensate for very large axial misalignments, very large radial misalignments and very large angular misalignments. Through the use of additional handlebar 1 17 and 217 and more
  • Fastener 113 and 213 taking into account the features of the invention can be the
  • FIGS. 6 to 10 show coupling units 110, which are formed by the structure of the connecting devices 1 12 and 212 for the arrangement of three links 1 17 and three other links 217 in the form of two connecting means in their respective own radial space.
  • the basic form of the coupling unit according to the invention will now be illustrated in the following description of FIGS. 6 to 10.
  • different reference numerals are used for similar components, although an identical or analogous function is given.
  • the drive-side connection device 312 in the form of an annular flange 312, including a connecting means 317 (also called handlebar or coupling rod), is initially shown.
  • the drive-side connecting device 312 has three star-like extensions 315 that are distributed uniformly over the circumference and serve to arrange drive-side fastening means 313.
  • These drive-side fixing means 313 are, just as in the previously described embodiment, formed as a joint ball sitting on a shaft, which are enclosed by a sleeve-like ring 330.
  • This bush-like ring 330 of each drive-side fixing means 313 is respectively pressed into a drive-side receiving lug 319 of each link 317.
  • FIG. 7 shows a representation corresponding to FIG. 6 and thus a perspective view of the drive-side connection device 312, FIG. but here at their three attachment means 313 each carries a handlebar 317 via the drive-side receiving eye 319.
  • the drive-side fixing means 313 and the output-side fixing means 413 are spaced from each other with respect to the rotational axis, not shown, of the drive-side connection device 312 by approximately 90 degrees. There may be deviations from this ideal angle due to material tolerances, fit clearance and material elasticities, without the function of the coupling unit 310 being significantly influenced. As in the previous embodiment, the invention assumes that the actual circumferential distance of the drive-side fixing means 313 and the driven-side fixing means 413 may vary between 80 degrees and 100 degrees.
  • the output-side connecting device 312 according to FIG. 7 is shown once again in a view viewed in the axial direction. This can be the circumferential angle of 90 degrees between the drive-side fastener 313 and output-side fastener 413 of each arm 317 very good.
  • the three handlebars 317 shown form a connecting means index in the sense of a connecting means base assembly.
  • the coupling unit 310 is, as already stated above, shown in a perspective overall view in Fig. 9. Compared to FIG. 7, the output-side connection device 412 with its output-side fastening means 413 has additionally been shown, which engage in the output-side attachment eyelets 320 of the links 317. In Fig. 10, the coupling unit 310 is shown in a side view.
  • the power flow KF runs, as already shown for the previous embodiment, from the drive AN to the output AB.
  • the links 317 are not aligned parallel to the connection devices 312 or 412, but enclose an angle with the connection devices 312 or 412. This is a consequence of the compensation of an axial offset between the drive AN and the output AB.
  • the links 317 occupy a radial space RM which extends over an axial portion of the rotation axis, not shown here, of the drive-side and output-side connection devices 312, 412.
  • An angular offset between drive AN and output AB would compensate the coupling unit 310 if the connection devices 312 and 412 were not arranged parallel to one another but at an angle to one another.
  • the second embodiment illustrated in FIGS. 6 to 10 represents the basic form of the coupling unit. It comprises a single, the drive-side connection device 312 and the output-side connection device 412 non-positively interconnecting Vietnamesesstoffterzett.
  • connection means can be arranged between each drive-side connection device 312 and an output-side connection device 412. These then occupy a second radial space RM and increase the capability, ie the ability to transmit torque of the coupling unit 310.
  • the fastening means associated with each further connecting means grid can be either radiused but circumferentially offset from the fastening means of the other Vietnamesesterterzetts be arranged on the connection devices. Alternatively, it is conceivable that they are arranged on a different radius, which leads to different lengths of handlebar between the kausstoffterzetten.
  • Wind turbine 10 is described, a wind turbine 10 'of the prior art will be described with reference to FIG. 1:
  • a prior art wind turbine 10 typically includes a rotor 12' rotatably mounted on a machine support 11 'about a rotation axis L'.
  • the rotor 12 ' has a plurality of rotor blades 13a', 13b ', the rotor 12', assuming a corresponding wind strength set in rotation about the axis of rotation 1 1 '.
  • the hub 18 'of the rotor 12' is the drive end of a drive train 14 'which serves to deliver rotational movement of the hub 18' to a transmission 15 'which translates the slow rotational movement of the hub 18' into rapid rotational movement of a shaft 26 ' and finally a generator 16 'feeds.
  • Fig. 1 1 does not show, because this is understandable to those skilled in that of the generator 16 'from power supply lines through the mast 27' through, ie with respect to FIG. 1 1 down, towards the foot of the mast of the wind turbine extending out are to supply the generated electrical power to a power distribution network.
  • FIG. 12 shows an exemplary embodiment of a wind power plant 10 according to the invention in a very schematic representation.
  • the rotor of the wind turbine 10 is denoted by 12 and its rotor blade 13, but shown only broken off. The other rotor blades are not shown for the sake of simplicity.
  • the designated 18 hub of the rotor is shown in Fig. 12 only half. The lower part of the hub 18 relative to the axis of rotation L is not shown in FIG.
  • a preferably solid or optionally hollow shaft 28 is connected, which is also rotatable about the axis of rotation L.
  • the shaft 28, and moreover the entire rotor 12, is rotatably but axially fixedly connected to the machine carrier 1 1, which is also referred to as a supporting frame or supporting structure, via a torque-proof mounting 19 a, 19 b.
  • the output-side end 29 of the shaft 28 is rotatably connected to a flange 30.
  • the flange 30 represents the drive-side connection device 112a of the coupling units 110 and 100 described in FIGS. 1 to 10.
  • the coupling units 100 used in the drive train 14 of the exemplary embodiments of wind turbines 10 according to FIGS. 12 to 17 correspond to a device designated in the exemplary embodiments of coupling units according to FIGS. 1 to 10 as a shaft coupling 100.
  • Each coupling unit 100 according to the exemplary embodiments of FIGS. 12 to 17 in this respect has two coupling units 110 according to the previous description of FIGS. 1 to 10 in series connection with the interposition of an intermediate piece 114.
  • the drive-side clutch unit in FIG. 12 is designated 110a
  • the output-side clutch unit in FIG. 12 is designated 110b.
  • the two coupling units 110a, 110b, together with the intermediate piece 114 form a common coupling unit 100.
  • the output side connecting device 212b of the output side coupling unit 110b is also formed as a flange and directly connected to a transmission 15.
  • the gear 15 is connected via a gear attachment 21 to the machine frame 11.
  • the bearing of the gear 15 on the machine carrier 11 thus takes place completely independently of the mounting of the rotor 12 via the rotor bearings 19a, 19b on the machine carrier 11.
  • the transmission 15 is connected via a fast-rotating clutch 31 to a generator 16.
  • the generator 16 has its own Generator attachment 22 also connected to the machine frame 1 1.
  • the coupling unit 100 of the two coupling units 1 10a and 110b is itself not stored, but only with its drive-side end 112a via the shaft 28 to the hub 18 and with its output side end 212b connected to the transmission 15.
  • FIG. 12 shows an exemplary embodiment with a classically broken-down drive train
  • FIG. 13 a modified arrangement can also be used.
  • the rotor hub 18 is secured by a fixed bearing 19a, 19b with the aid of a fixed central journal 24, which can also be marked as a hollow shaft, mounted on the machine carrier 11.
  • the coupling unit 100 extends with its drive-side coupling unit 1 10a to the nose 32 of the hub 18.
  • the drive-side connection device 112a is so far easily accessible from the hub 18 for maintenance purposes.
  • the drive-side coupling unit 1 10a is connected to the output side
  • Coupling unit 110b connected via an axially longer stretched shaft 28, at least partially through the hub 18, along the Rotation axis L, extending therethrough.
  • the transmission 15 and the generator 16 may be arranged radially outside of the coupling unit 100 in this embodiment and be connected via a bearing 21, 22 with the machine frame 11. Such an embodiment is particularly advantageous for medium-speed and / or directly driven generators.
  • FIG. 14 an arrangement similar to the embodiment of FIG. 13 is made.
  • the rotor 12 is supported in the same manner on a central pin 24, and thus relative to the machine frame 11, as in the embodiment of FIG. 13.
  • gear 15, or the generator 16 is not secured with the aid of a bearing 21, 22 on the machine frame 11, but with the aid of a flange 33.
  • the transmission 15th and / or the generator 16 is arranged radially outside the shaft 28 connecting the two coupling units 110a and 110b, but axially between the two coupling units 110a and 110b.
  • the hub 18 has a shoulder 34, on the outside of which the torque-resistant mounting 19 a, 19 b is arranged relative to the machine carrier 11.
  • the drive-side coupling unit 110a is attached to the hub nose 32 remote from the end of this shoulder.
  • the transmission 15 and / or the generator 16 are in turn connected in this embodiment via a bearing 21, 22 to the machine frame 11 and arranged radially outside of the coupling unit 100.
  • This embodiment can be advantageously used when the generator is driven medium-fast or gearless.
  • the rotor hub 18 has an internal cavity 35, within which the coupling unit 100 can be completely or almost completely accommodated.
  • the machine support side bearing of the rotor 13 via a torque-resistant pivot bearing 19.
  • the coupling unit 100 may be kept so short in the axial direction (relative to the axis of rotation L) that it is disposed between the boss nose 32 and the torque-resistant bearing 19.
  • the drive-side is in this respect
  • the geometric design is chosen here so that the hub 18, the drive-side coupling unit 1 10a and the output side coupling unit 1 10b covered.
  • this observation takes place in the axial direction, that is to say along the axis of rotation L.
  • the gear 15, or a generator 16 may optionally be arranged via a bearing 21, 22 relative to the machine frame 1 1, or via a fixed, d. H. immovable attachment 36.
  • FIG. 16 shows both alternatives in a common representation, it being clear to the person skilled in the art that either a bearing of the gearbox or of the generator takes place relative to the machine carrier 11, or alternatively an immovable, d. H. fixed arrangement by a fastening 36.
  • FIG. 17 shows an exemplary embodiment of a wind power plant in which the output-side coupling unit 1 10b is provided with an output-side connection device 212b, which extends very far in the radial direction, relative to the axis of rotation L, and has a significantly larger construction than the drive-side connection device 1 12b of output side coupling unit 110b.
  • the transmission 15 or a generator 16 can interact with the output-side connection device 212b and be positioned relative to the coupling unit 100 such that a supporting frame or machine carrier side mounting 21, 22 is arranged radially within the transmission 15, or the generator 16.
  • axially very short drive lines 14 can be achieved.
  • FIG. 12 While in the embodiment of FIG. 12 transmission 15 and generator 16 have been shown and designated separately from each other, in the exemplary embodiments of FIGS. 13 to 16 the components shown only schematically, a generator or a transmission and a generator are denoted by 15, 16 , This illustration is intended to illustrate that all exemplary embodiments of FIGS. 13 to 17 represent a drive train 14, which may have a transmission 15, but does not necessarily have to have a transmission.
  • the bearings of this component with 21, 22 denotes, which is to illustrate the skilled person that, as far as a directly driven generator, d. H. a gearless drive train is provided, the generator is connected via a bearing 22 to the machine frame 11, and in the event that a gear 16 is provided, depending on the embodiment, either the gear 15 via a separate gearbox mounting 21 and the generator 16 via a separate generator storage 22 or the gear 15 and the generator 16 may be connected via a common storage on the machine frame 11.
  • each coupling units 100 are used, which are denominated as a shaft coupling, and each having two coupling units, and Although a drive-side coupling unit 110a and a driven-side coupling unit 110b.
  • Each of the two coupling units 110a, 110b has in each case for itself a drive-side connection device 112 and an output-side connection device 212.
  • the drive-side connection device of the drive-side clutch unit 110a is designated 112a and the output-side connection device of the drive-side clutch unit 110a is designated 212a, and a corresponding designation is made in the output-side clutch unit 110b in the same way.
  • the drive-side connection device 112a of the drive-side clutch unit 110a is connected directly or indirectly to the hub 18.
  • the output-side connection device 212a of the drive-side coupling unit 110a is connected to the drive-side connection device 112b of the output-side coupling unit 110b with the aid of an intermediate piece 114 or a correspondingly suitable shaft 28, and the output-side connection device 212b of the output-side coupling unit 110b is connected to the corresponding element of the drive train 14, ie in particular with the transmission 15, or if the drive train is gearless formed, connected directly or indirectly to the generator 16.
  • FIGS. 13 to 17 make it clear that different embodiments and positions of the coupling unit 100 relative to the hub 18 and also relative to the frame 11 are encompassed by the invention. Also are different Formations of the support frame 1 1, as shown in the figures, of the invention with.
  • Figures 13 to 17 have in common that the hub of the rotor is designed as a hollow shaft, and within this hollow shaft, the coupling unit 100 is partially or completely arranged. This allows particularly short, that is kept short in the axial direction and thus compact designs, low mass and achieving a high weight savings compared to the prior art.

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Abstract

The invention relates inter alia to a wind turbine (10) comprising a machine support (11), a rotor (12) having at least one rotor blade (13), and a drive train (14), which comprises drive train elements (15, 16) such as gears and/or a generator. A coupling unit (100, 110a, 110b) is arranged in the force transmission path between a hub (18) of the rotor (12) and at least one drive train element (15, 16). The coupling unit comprises a drive-side connecting device (112) for indirect or direct connection to the hub and an output-side connecting device (212) for indirect or direct connection to the drive train element, wherein the coupling unit allows an axial offset, a radial offset and an angular offset between the drive-side connecting device (112) and the output-side connecting device (212), and is designed as a synchronising coupling and, irrespective of the offset position, transmits torque from the hub (18) to the drive train element (15, 16) in a manner free from reaction force or virtually free from reaction force.

Description

Windenergieanlage  Wind turbine
Die Erfindung betrifft zunächst eine Windenergieanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 . The invention initially relates to a wind energy plant according to the preamble of claim 1.
Windenergieanlagen der gattungsgemäßen Art, die auch als Windkraftmaschinen oder Windturbinen bezeichnet werden, sind bekannt und weit verbreitet. Sie umfassen in der Regel einen drehbaren Rotor mit einem oder mehreren Rotorblättern, der drehbar an einem Maschinenträger gelagert ist. Der Maschinenträger ist am oberen Ende eines Mastes angeordnet. Wind turbines of the generic type, which are also referred to as wind turbines or wind turbines are known and widely used. They usually include a rotatable rotor with one or more rotor blades, which is rotatably mounted on a machine carrier. The machine carrier is arranged at the upper end of a mast.
Die Nabe des Rotors ist mit einem Antriebsstrang verbunden. Typischerweise umfasst der Antriebsstrang ein Getriebe sowie einen Generator. Die Drehbewegung des Rotors wird unter Zuhilfenahme des Getriebes übersetzt. Insbesondere dient das Getriebe der Erzielung höherer Drehzahlen. The hub of the rotor is connected to a drive train. Typically, the powertrain includes a transmission and a generator. The rotational movement of the rotor is translated with the aid of the gearbox. In particular, the transmission is used to achieve higher speeds.
Windenergieanlagen des Standes der Technik sind auch in getriebeloser Ausführung bekannt. Die Erfindung bezieht sich auf sämtliche Varianten von Windenergieanlagen. Wind turbines of the prior art are also known in gearless design. The invention relates to all variants of wind turbines.
Im Stand der Technik sind unterschiedliche Bauformen der Antriebsstränge bekannt, die in vollintegrierte, teilintegrierte, oder aufgelöste Bauformen unterschieden werden. Die Klassifikation unterschiedlichen Bauformen beurteilt sich insbesondere danach, ob sich das Getriebe, bzw. der Generator mit der Rotorwelle auf einer gemeinsamen Welle befindet oder nicht. Probleme bereitet bei Windenergieanlagen des Standes der Technik die Lagerung des Rotors und die Lagerung der Elemente des Antriebsstranges. Auf Grund der großen auftretenden Kräfte und der In the prior art, different types of drive trains are known, which are distinguished in fully integrated, semi-integrated or dissolved designs. The classification of different designs is assessed in particular according to whether the transmission, or the generator with the rotor shaft is on a common shaft or not. In wind turbines of the prior art, problems arise with the bearing of the rotor and the mounting of the elements of the drive train. Due to the large occurring forces and the
BESTÄTIGUNGSKOPIE enorm hohen Antriebsmomente können Kräfte und Drehmomente in das Getriebe, bzw. ggf. sogar in den Generator eingeleitet werden, was zu einem frühzeitigen Verschleiß der Komponenten des Antriebsstranges, bzw. zu verkürzten Lebensdauern führen kann. CONFIRMATION COPY Extremely high drive torques forces and torques in the transmission, or possibly even be introduced into the generator, which can lead to premature wear of the components of the drive train, or shortened lifetimes.
Um diesen Problemen entgegen zu wirken, werden die zusammen spielenden Komponenten des Antriebsstranges einschließlich der Nabe und die Lager entsprechend groß dimensioniert, was zu einer sehr biegesteifen und auch schweren Anlage führt. To counteract these problems, the co-playing components of the drive train including the hub and the bearings are sized accordingly large, resulting in a very rigid and heavy equipment.
Im Stand der Technik wurde deshalb bereits Überlegungen angestellt, den Rotor von dem Getriebe durch Anordnung entkoppelnder Verbindungsmittel zu entkoppeln, um eine Übertragung von Axialbewegungen, Radialbewegungen oder Biegebewegungen auf das Getriebe im Wesentlichen zu verhindern. Hierzu schlägt die WO 2011/058185 A2 Verbindungsmittel vor, die von Elastomerkörpern gebildet sind. Der Einsatz von Elastomerkörpern kann bei Windenergieanlagen der gattungsgemäßen Art Probleme bereiten, da hierdurch zum Einen keine hohen Drehmomente übertragen werden können, und zum Anderen auf Grund des zu erwartenden Verschleißes dieser Elastomerkörper nur sehr geringe Lebensdauern zu erwarten sind, bzw. der Wartungsaufwand steigt. Therefore, in the prior art it has already been considered to decouple the rotor from the transmission by disengaging connecting means in order to substantially prevent a transmission of axial movements, radial movements or bending movements on the transmission. For this purpose, WO 2011/058185 A2 proposes connecting means which are formed by elastomeric bodies. The use of elastomeric bodies can cause problems in wind turbines of the generic type, since on the one hand no high torques can be transmitted, and on the other hand due to the expected wear of this elastomer body only very short lifetimes are to be expected, or the maintenance costs increase.
Bekannte Kupplungseinheiten, die Elastomerkörper aufweisen, können optimale Kupplungseigenschaften im Hinblick auf Axialversatz, Radialversatz und Winkelversatz nicht unbedingt erreichen. Known coupling units, which have elastomeric bodies, can not necessarily achieve optimum coupling properties with regard to axial offset, radial offset and angular offset.
Ausgehend von dem geschilderten Stand der Technik liegt die Aufgabe der Erfindung darin, eine Windenergieanlage der eingangs geschilderten Art derartig weiter zu entwickeln, dass die Einwirkung von Zwangsreaktionen oder Zwangskräften auf die Antriebsstrangelemente minimiert oder weitgehend eliminiert wird. Die Erfindung löst diese Aufgabe zunächst mit den Merkmalen des Anspruches 1 , und ist demgemäß insbesondere dadurch gekennzeichnet, dass im Kraftleitungsweg zwischen einer Nabe des Rotors und wenigstens einem Antriebsstrangelement eine Kupplungseinheit angeordnet ist, die eine antriebsseitige Anschlussvorrichtung zur mittelbaren oder unmittelbaren Verbindung mit der Nabe und eine abtriebsseitige Anschlussvorrichtung zur mittelbaren oder unmittelbaren Verbindung mit dem Antriebsstrangelement aufweist, Based on the described prior art, the object of the invention is to further develop a wind turbine of the type described in such a way that the effect of forced reactions or constraining forces is minimized or largely eliminated on the drive train elements. The invention solves this problem initially with the features of claim 1, and is accordingly characterized in particular in that in Kraftleitungsweg between a hub of the rotor and at least one drive train element, a coupling unit is arranged, which has a drive-side connection device for direct or indirect connection with the hub has a driven-side connecting device for direct or indirect connection to the drive train element,
- wobei die antriebsseitige Anschlussvorrichtung, wie Flansch, eine antriebsseitige Rotationsachse aufweist und mit einer Vielzahl von antriebsseitigen Befestigungsmitteln versehen ist, welche alle in einer gemeinsamen Radialebene der Rotationsachse und auf einem gemeinsamen Radius um die Rotationsachse der antriebsseitigen Anschlussvorrichtung angeordnet sind,  wherein the drive-side connection device, such as flange, has a drive-side rotation axis and is provided with a multiplicity of drive-side attachment means which are all arranged in a common radial plane of the rotation axis and on a common radius about the rotation axis of the drive-side connection device,
- wobei die abtriebsseitige Anschlussvorrichtung, wie Flansch, eine abtriebsseitige Rotationsachse aufweist und mit einer Vielzahl von abtriebsseitigen Befestigungsmitteln versehen ist, welche alle in einer gemeinsamen Radialebene der Rotationsachse und auf einem gemeinsamen Radius um die Rotationsachse der abtriebseitigen Anschlussvorrichtung angeordnet sind,  wherein the output-side connection device, such as flange, has an output-side rotation axis and is provided with a multiplicity of output-side fastening means, which are all arranged in a common radial plane of the rotation axis and on a common radius about the rotation axis of the output-side connection device,
- wobei Verbindungselemente, wie Lenker oder Koppelstange, einerseits an einem antriebsseitigen Befestigungsmittel und andererseits an einem abtriebsseitigen Befestigungsmittel mittels einer drei Freiheitsgerade ermöglichenden Gelenkverbindung, insbesondere einer sphärischen Gelenkverbindung, angeordnet sind,  - wherein connecting elements, such as handlebar or coupling rod, on the one hand on a drive-side fastening means and on the other hand on a driven-side fastening means by means of a three degrees of freedom enabling joint connection, in particular a spherical hinge connection, are arranged
wobei der Radius, auf welchem die antriebsseitigen where the radius on which the drive side
Befestigungsmittel um die antriebsseitige Rotationsachse angeordnet sind und der Radius, auf welchem die abtriebsseitigen Befestigungsmittel um die abtriebsseitige Rotationsachse angeordnet sind betragsmäßig identisch sind, - und wobei das antriebsseitige Befestigungsmittel und das mit diesem mittels eines Verbindungselementes gekoppelte abtriebsseitige Befestigungsmittel hinsichtlich der antriebsseitigen Rotationsachse um 80 Grad bis 100 Grad, insbesondere 85 Grad bis 95 Grad, insbesondere um im Wesentlichen 90 Grad, umfangsbeabstandet zueinander, angeordnet sind. Fixing means are arranged around the drive-side rotation axis and the radius, on which the output-side fastening means are arranged around the output-side rotation axis are identical in terms of amount, - And wherein the drive-side fastening means and coupled thereto by means of a connecting element output-side fastening means with respect to the drive-side rotation axis by 80 degrees to 100 degrees, in particular 85 degrees to 95 degrees, in particular by substantially 90 degrees, circumferentially spaced from each other, are arranged.
Das Prinzip der Erfindung besteht im Wesentlichen darin, eine besondere Kupplungseinheit im Kraftleitungsweg zwischen der Rotornabe und wenigstens einem Antriebsstrangelement anzuordnen. Für den Fall, dass der Antriebsstrang getriebelos arbeitet, ist die Kupplungseinheit zwischen Nabe und Generator angeordnet. Für den Fall, dass der Antriebsstrang ein Getriebe aufweist, ist die Kupplungseinheit zwischen Nabe und Getriebe im Kraftleitungsweg angeordnet. The principle of the invention is essentially to arrange a special coupling unit in the power line between the rotor hub and at least one drive train element. In the event that the drive train operates gearless, the coupling unit between hub and generator is arranged. In the event that the drive train has a transmission, the coupling unit between the hub and the transmission is arranged in the power line.
Die Kupplungseinheit ist im Stande, auch größeren Winkel- und Axialversatz sowie Radialversatz auszugleichen. Sie kann außerdem sehr hohe Drehmomente om Antrieb auf den Abtrieb übertragen. Durch Einsatz einer Kupplungseinheit im Kraftweg zwischen Nabe und Antriebsstrangelement, mit der Maßgabe, dass die Kupplungseinheit im Prinzip reaktionskraftfrei eine Drehmomentübertragung zulässt, wobei die Kupplung als Gleichlaufkupplung ausgebildet ist und somit unabhängig von ihrer Versatzstellung die Drehmomente reaktionskraftfrei überträgt, kann das Antriebsstrangelement von der Nabe entkoppelt werden. Zusatzlasten aus dem Antrieb und Versatz- bzw. Windlasten und Schwingungen werden von der Nabe nicht mehr in nachteiliger Weise auf das Antriebsstrangelement übertragen. Zudem kann die Windenergieanlage mit einer reduzierten Teilezahl konzipiert werden. Schließlich kann der Wartungsaufwand und der Montageaufwand reduziert werden. Fertigungstoleranzen spielen nicht mehr in dem Maße, wie dies im Stand der Technik der Fall war, eine Rolle. Die Anlage kann insgesamt kompakter, das heißt kleiner konzipiert werden, was die erforderlichen Massen der Bauelemente reduziert. Auch kann die Anbringung der Nabe des Rotors an dem Maschinenträger und die Ausgestaltung der Lager vereinfacht erfolgen. The coupling unit is able to compensate even larger angular and axial misalignment as well as radial misalignment. It can also transmit very high torques from the drive to the output. By using a coupling unit in the force path between the hub and drive train element, with the proviso that the clutch unit allows torque transmission in principle a torque transmission, wherein the clutch is designed as a constant velocity clutch and thus regardless of their offset position transmits the torques reaction force, the drive train element can be decoupled from the hub become. Additional loads from the drive and offset or wind loads and vibrations are no longer transmitted from the hub in a disadvantageous manner to the drive train element. In addition, the wind energy plant can be designed with a reduced number of parts. Finally, the maintenance and installation costs can be reduced. Manufacturing tolerances do not play more so, as was the case in the prior art, a role. The system can be designed more compact, that is smaller, which reduces the required mass of the components. Also, the attachment of the hub of the rotor to the machine frame and the design of the bearings can be simplified.
Die Kupplungseinheit ist dadurch kennzeichnet, dass der Radius, auf welchem die antriebsseitigen Befestigungsmittel um die antriebsseitige Rotationsachse angeordnet sind und der Radius, auf welchem die abtriebsseitigen Befestigungsmittel um die abtriebsseitige Rotationsachse angeordnet sind betragsmäßig identisch sind, dass das antriebsseitige Befestigungsmittel und das mit diesem mittels eines Verbindungselementes gekoppelte abtriebsseitige Befestigungsmittel hinsichtlich der antriebsseitigen Rotationsachse um 80 Grad bis 100 Grad, insbesondere 85 Grad bis 95 Grad, insbesondere um im Wesentlichen 90 Grad umfangsbeabstandet zueinander angeordnet sind. The coupling unit is characterized in that the radius on which the drive-side fixing means are arranged around the drive-side rotation axis and the radius on which the output-side fixing means are arranged around the output-side rotation axis are identical in terms of amount that the drive-side fixing means and with this by means of a Connection element coupled output-side fastening means with respect to the drive-side rotation axis by 80 degrees to 100 degrees, in particular 85 degrees to 95 degrees, in particular by substantially 90 degrees are arranged circumferentially spaced from one another.
Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Windenergieanlage ist, dass die Kupplungseinheit ein Gleichlaufgelenk ausbildet, wobei sich die Verbindungselemente, auch Lenker genannt, ohne Zwischenschaltung von längenausgleichenden Elastomeren an Antrieb und Abtrieb festlegen lassen. Dies ist der Tatsache geschuldet, dass die Befestigungselemente von An- und Abtrieb bei einer Umdrehung der Kupplungseinheit ihren Abstand zueinander nicht verändern. Infolgedessen können hochfeste Werkstoffe wie Stähle oder Gewebewerkstoffe genutzt werden, die aufgrund ihrer gegenüber Elastomeren wesentlich höheren Tragfähigkeit im Gesamtsystem der Kupplungseinheit dazu führen, dass vielfach höhere Drehmomente gegenüber dem eingangs zitierten Stand der Technik übertragen werden können. A significant advantage of the wind power plant according to the invention is that the coupling unit forms a constant velocity joint, wherein the connecting elements, also called handlebars, can be fixed to the drive and output without the interposition of length-compensating elastomers. This is due to the fact that the fastening elements of the input and output do not change their distance from each other during one revolution of the coupling unit. As a result, high-strength materials such as steels or fabric materials can be used, which due to their compared to elastomers significantly higher load capacity in the overall system of the coupling unit cause that much higher torques compared to the cited prior art can be transmitted.
Hierdurch gelingt es, eine Kupplungseinheit bereitzustellen, die eine homokinetische Kraftübertragung zulässt, und eine Gleichlaufkupplung darstellt. Dies bedeutet, dass die Kupplung eine Kraftübertragung zulässt, ohne dass Kraftwirkungen aus dem Betrieb der Kupplung heraus resultieren. Dies gilt für jede beliebige Versatzstellung der Kupplung. Hierdurch kann eine Übertragung der Drehmomente von der Rotornabe auf das Antriebsstrangelement erfolgen, ohne dass Reaktionskräfte auftreten, bzw. derart, dass nur ein Minimum an Reaktionskräften auftritt. This makes it possible to provide a coupling unit that allows a homokinetic power transmission, and a constant velocity clutch represents. This means that the clutch allows a power transmission without resulting in force effects from the operation of the clutch. This applies to any offset position of the clutch. As a result, a transmission of the torques from the rotor hub to the drive train element can take place without reaction forces occurring or in such a way that only a minimum of reaction forces occurs.
Das erfindungsgemäße Prinzip lässt sich bei vollintegrierten Bauformen eines Antriebsstranges nutzen, aber gleichermaßen auch bei teilintegrierten und bei aufgelösten Bauformen eines Antriebsstranges. Durch den Einsatz einer einen Freigang ermöglichenden Kupplungseinheit in dem Antriebsstrang werden die auf die Antriebsstrangelemente einwirkenden Kräfte und Momente minimiert. Zugleich können vorteilhafte Festlegungen des Rotors, bzw. der Antriebsstrangelemente unabhängig voneinander an der Tragstruktur, d. h. an dem Maschinenträger, erfolgen. Hierdurch können die Antriebsstrangelemente weitestgehend zwangsfrei angeordnet werden und ärbeiten. Es ist nun möglich, in Bezug auf die einzelnen Antriebsstrangselemente eine Modulbauweise einzuführen, da die einzelnen Antriebsstrangelemente nun unabhängig voneinander entwickelt werden können. The principle of the invention can be used in fully integrated designs of a drive train, but equally also in semi-integrated and dissolved designs of a drive train. Through the use of a clearance enabling clutch unit in the drive train, the forces and torques acting on the drive train elements are minimized. At the same time advantageous definitions of the rotor, or the drive train elements independently of each other on the support structure, d. H. on the machine carrier, done. As a result, the drive train elements can be arranged largely free of force and work. It is now possible to introduce a modular design with respect to the individual drive train elements, since the individual drive train elements can now be developed independently of each other.
Die eingesetzte Kupplungseinheit bietet eine überdurchschnittliche Versatzfähigkeit, die erst durch den Einsatz der Lenker möglich wird. Diese hohen Versatzfähigkeiten sind mit Elastomer-Elementen nicht zu erreichen. The coupling unit used offers above-average offset capability, which is only possible through the use of the handlebars. These high offset capabilities can not be achieved with elastomeric elements.
Im Gegensatz zu dem Stand der Technik, der eine steife und damit auch schwere Anlagenstruktur des Antriebsstranges erforderte, können nun leichte und kompacktbauende Antriebsstrangelemente eingesetzt werden, was insgesamt den Einsatz von Material und Masse erheblich reduziert. Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht bei Antriebssträngen, die ein Getriebe aufweisen, einen Entfall der Notwendigkeit der Lagerung des Getriebes auf der Rotorwelle des Propellers. Es besteht die Möglichkeit, das Getriebe - gesondert von der Lagerung des Rotors - relativ zum Maschinenträger oder Tragrahmen zu lagern und mit der Abtriebsseite der Kupplungseinheit zu verbinden. In contrast to the prior art, which required a rigid and therefore heavy plant structure of the drive train, lightweight and kompacktbauende powertrain elements can now be used, which significantly reduces the total use of material and mass. The solution according to the invention makes it possible, in the case of drive trains having a gearbox, to omit the necessity of mounting the gearbox on the rotor shaft of the propeller. It is possible to store the gearbox - separate from the bearing of the rotor - relative to the machine frame or support frame and to connect to the output side of the coupling unit.
Der Rotor kann momentenfest am Maschinenträger drehbar gelagert werden, wobei diese Lagerung des Rotors völlig unabhängig von den im Kraftfluss der Rotornabe folgenden Antriebsstrangelementen erfolgen. Die Kupplungseinheit, die einen großen Axialversatz und / oder Radialversatz und / oder Winkel versatz zulässt, entkoppelt insoweit die Kräfte. The rotor can be rotatably mounted torque-fixed on the machine carrier, wherein this bearing of the rotor is carried out completely independent of the following in the power flow of the rotor hub drive train elements. The coupling unit, which allows a large axial offset and / or radial offset and / or angular offset, thus decouples the forces.
Das in Kraftflussrichtung hinter der Kupplung angeordnete optionale Getriebe kann ein mechanisches Getriebe oder ein hydraulisches Übersetzungsgetriebe sein. Von der Erfindung umfasst sind Getriebe, die ein hohes Übersetzungsverhältnis (von ca. 1 zu 100) für schnell laufende Generatoren ermöglichen, als auch Ausführungsformen, die mittlere Übersetzungsverhältnisse ( von z. B. 1 zu 20 bis 1 zu 30) für sogenannte mittelschnell laufende Generatoren oder permanent erregte Stromerzeuger zulassen. The optional transmission disposed behind the clutch in the direction of power flow may be a mechanical transmission or a hydraulic transmission. The invention encompasses transmissions which permit a high transmission ratio (of approximately 1 to 100) for high-speed generators, as well as embodiments which have average transmission ratios (of, for example, 1 to 20 to 1 to 30) for so-called medium-speed transmissions Allow generators or permanently energized generators.
Von der Erfindung sind schließlich auch umfasst Windenergieanlagen, die getriebelos ausgebildet sind, bzw. deren Antriebsstrang als Direktantrieb bezeichnet wird, bei denen die langsamere Drehzahl des Propellers nicht übersetzt wird. Finally, the invention also includes wind turbines which are gearless, or whose drive train is referred to as direct drive, in which the slower speed of the propeller is not translated.
Die erfindungsgemäße Windenergieanlage ist insbesondere vorteilhaft anwendbar, wenn geringe Drehzahlen des Rotors bis z. B. ca. 30 Umdrehungen pro Minute vorgesehen sind, und Antriebsmomente, eingangsseitig der Kupplungseinheit, im Bereich mehrerer Millionen Newtonmeter auftreten. Schließlich kann bei der erfindungsgemäßen Windenergieanlage in besonders vorteilhafterweise eine Ausbildung, Dimensionierung und Positionierung der Lager vorgenommen werden. Auch werden besonders kompakte, bzw. wartungsfreundliche und auch leichte Ausbildungen einer Windenergieanlage möglich. The wind turbine according to the invention is particularly advantageous applicable when low speeds of the rotor to z. B. about 30 revolutions per minute are provided, and drive torques, the input side of the clutch unit, occur in the range of several million Newton meters. Finally, in the wind turbine according to the invention in a particularly advantageous training, dimensioning and positioning of the bearing can be made. Also, particularly compact or maintenance-friendly and also lightweight designs of a wind turbine are possible.
Die erfindungsgemäße Windenergieanlage weist eine Kupplungseinheit auf, bei der die Verbindungselemente, insbesondere die Lenker, mittels einer drei Freiheitsgrade ermöglichenden Gelenkverbindung an den antriebsseitigen Befestigungsmitteln, bzw. an den abtriebsseitigen Befestigungsmitteln angeordnet sind. Eine solche, drei Freiheitsgrade ermöglichende Gelenkverbindung kann beispielsweise von einer sphärischen Gelenkverbindung gebildet sein. Es kommen allerdings auch andere Gelenkverbindungen in Frage, die jeweils ermöglichen, dass der Lenker, bezogen auf die jeweilige Befestigungsstelle - oder, bezogen auf das jeweils andere Ende des Lenkers - drei Freiheitsgrade aufweist. Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform mit den Merkmalen des Anspruchs 2, wonach an der Kupplungseinheit drei Verbindungselemente vorgesehen sind, die jeweils ein antriebsseitiges Befestigungsmittel und ein abtriebsseitigen Befestigungsmittel miteinander verbinden und in einem gemeinsamen, sich über einen Axialabschnitt der antriebsseitigen Rotationsachse erstreckenden Radialraum zwischen der antriebsseitigen Anschlussvorrichtung und der abtriebsseitigen Anschlussvorrichtung angeordnet sind und ein Verbindungsmittelterzett bilden. Von der Erfindung sind Ausführungsformen umfasst, bei denen dieThe wind power plant according to the invention has a coupling unit, in which the connecting elements, in particular the handlebars, are arranged on the drive-side fastening means or on the output-side fastening means by means of a hinge connection enabling three degrees of freedom. Such, three degrees of freedom enabling articulation can be formed for example by a spherical hinge connection. However, there are also other joints in question, each allow the handlebar, based on the respective attachment point - or, based on the other end of the handlebar - has three degrees of freedom. Particularly preferred is an embodiment with the features of claim 2, wherein three connecting elements are provided on the coupling unit, each connecting a drive-side fastening means and a driven-side fastening means and in a common, extending over an axial portion of the drive-side axis of rotation radial space between the drive-side connection device and the output-side connecting device are arranged and form a Verbindungsmittelterzett. The invention includes embodiments in which the
Kupplungseinheit weitere Verbindungsmittelterzette zwischen der antriebsseitigen Anschlussvorrichtung und der abtriebsseitigen Anschlussvorrichtung aufweist, die vorteilhaft jeweils drei Verbindungselemente umfassen, und jeweils in einem eigenen Radialraum zwischen der antriebsseitigen Anschlussvorrichtung und der abtriebsseitigen Anschlussvorrichtung angeordnet sind. Coupling unit further Verbindungsmittelsterzette between the drive-side connection device and the output side Connection device, which advantageously each comprise three connecting elements, and are each arranged in a separate radial space between the drive-side connection device and the output-side connection device.
Mittels weiterer Verbindungsmittelterzette als Kraft übertragende Glieder zwischen Antrieb und Abtrieb lässt sich die Leistungsfähigkeit der Kupplungseinheit erhöhen. Es ist von wesentlichem Vorteil, wenn die durch jeweils einBy means of further Verbindungsmittelterzette as power transmitting links between the drive and output can increase the efficiency of the coupling unit. It is of significant advantage when passing through each one
Verbindungsterzett angebundenen Befestigungsmittel Befestigungsmittelgruppen bilden, die auf demselben Radius, jedoch umfangsversetzt zueinander angeordnet sind und/oder die Befestigungsmittel auf unterschiedlichen Radien angeordnet sind. Connecting piece attached fastener fastener groups form, which are arranged on the same radius, but circumferentially offset from each other and / or the fastening means are arranged at different radii.
Wenn man die Befestigungselemente von An- und Abtrieb in Umfangsabstand von 80° bis 100°, insbesondere von 90 Grad, zueinander anordnet, erhält man eine Kupplungseinheit mit drei Verbindungsmitteln, die als einfachste und kinematisch optimale Ausführungsform im Rahmen der Erfindung eingesetzt werden kann. Um die Leistungsdichte der Kupplungseinheit zu erhöhen, können an- und abtriebsseitig weitere Paare von Befestigungselementen vorgesehen sein, solange auch diese einen Umfangsabstand von 80° bis 100°, insbesondere von 90 Grad zueinander aufweisen. Es ist vorstellbar, diese weiteren Paare von Befestigungselementen auf einen anderen Radius oder umfangsversetzt zu den ersten Paaren von Befestigungsmitteln anzuordnen. If you order the fasteners of input and output in circumferential distance of 80 ° to 100 °, in particular of 90 degrees to each other, you get a coupling unit with three connecting means, which can be used as the simplest and kinematic optimal embodiment within the scope of the invention. In order to increase the power density of the coupling unit, further pairs of fastening elements can be provided on the input and output side, as long as these also have a circumferential distance of 80 ° to 100 °, in particular of 90 degrees to each other. It is conceivable to arrange these other pairs of fasteners on a different radius or circumferentially offset from the first pair of fasteners.
Es ist denkbar, dass die sphärische Gelenkverbindung unter Nutzung von Stahl, Kunststoff, Elastomeren und/oder Gewebewerkstoffen gebildet ist. Diese Werkstoffe erlauben eine hohe Tragfähigkeit als Gelenkverbindung zwischen den Befestigungsmitteln und Verbindungselementen. In speziellen Einsatzgebieten hat jedoch der Verzicht auf Elastomerverbindungen zwischen den Verbindungselementen und dem An- sowie dem Abtrieb den Vorteil, dass die Gelenkverbindung rü ckste 11 kraftfrei ausgebildet werden kann. It is conceivable that the spherical hinge connection is formed using steel, plastic, elastomers and / or fabric materials. These materials allow a high load capacity as a hinge connection between the fasteners and fasteners. In special applications, however, the absence of elastomeric connections between the connecting elements and the drive and the output has the advantage that the articulated backrest 11 can be formed without force.
Je nach Ausgestaltung der Verbindungselemente ist es vorteilhaft, wenn die Verbindungselemente im Betrieb der Kupplungseinheit gegen ein Verdrehen um Ihre Längsachse gesichert ist. Eine solche Verdrehung um die Längsachse der Verbindungselemente kann zum Beispiel durch Fliehkräfte hervorgerufen werden. Depending on the design of the connecting elements, it is advantageous if the connecting elements are secured against rotation about their longitudinal axis during operation of the coupling unit. Such a rotation about the longitudinal axis of the connecting elements can be caused for example by centrifugal forces.
Eine Windenergieanlage, die in erfindungsgemäßer Weise Kupplungseinheiten in doppelkardanischer Anordnung vorsieht, von Ihrem Aufbau her auch in der Lage, erheblichen Axialversatz zwischen der Rotornabe und dem Antriebsstrangelement ausgleichen zu können. Diese Fähigkeit ist u. a. durch die gelenkige Anordnung der Verbindungselemente, deren Ebenenabstand und des Abstandes der Befestigungsmittel zueinander bestimmt. A wind energy plant, which provides in accordance with the invention coupling units in doppelkardanischer arrangement, from its construction also in a position to be able to compensate for significant axial misalignment between the rotor hub and the drive train element. This ability is u. a. determined by the articulated arrangement of the connecting elements, their plane spacing and the distance of the fastening means to each other.
Bei dem Einsatz zweier Kupplungseinheiten, die mittels einer Welle zu einer doppelkardanisch aufgebauten Wellenkupplung zusammengefügt sind, kann es sinnvoll sein, die axiale Freigängigkeit zu erschweren, um axiale Spielbewegungen der zwischen den Kupplungseinheiten befindlichen Welle zu kontrollieren. When using two coupling units, which are joined together by means of a shaft to a double cardanic constructed shaft coupling, it may be useful to complicate the axial clearance to control axial play movements of the shaft located between the coupling units.
Sowohl die axiale Spielbewegung als auch die Verdrehung der Verbindungselemente um ihre Längsachse lässt sich beispielsweise durch den geschickten Einsatz von Elastomeren eindämmen und/oder verhindern, ohne dass negative Auswirkungen auf die Laufruhe, die Winkel- und Axialausgleichsfähigkeit zu befürchten sind. Von der Erfindung ist es umfasst, einen Winkelversatz von über 12° Grad, bis theoretisch nahezu 90° auszugleichen und Drehmomente von weit über 500.000 Nm, insbesondere von einigen Millionen Nm, zu übertragen. Bei Ausführungsformen der Erfindung kann ein Winkelversatz von 1 bis 15 Grad oder mehr, ausgeglichen werden, was bei den bisher gängigen Antriebsstangen nicht erreichbar war. Both the axial play movement and the rotation of the connecting elements about their longitudinal axis can be curbed and / or prevented for example by the skillful use of elastomers, without any negative effects on the smoothness, the angular and Axialausgleichsfähigkeit are to be feared. The invention comprises compensating an angular offset of more than 12 degrees, theoretically almost 90 degrees, and transmitting torques of well over 500,000 Nm, in particular of several million Nm. In embodiments of the invention, an angular offset of 1 to 15 degrees or more, be compensated, which was not achievable in the previously common drive rods.
Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Windenergieanlage nach dem Oberbegriff des Anspruches 8. The invention further relates to a wind energy plant according to the preamble of claim 8.
Der Erfindung liegt wiederum die Aufgabe zugrunde, eine Windenergieanlage der eingangs geschilderten Art derartig weiter zu entwickeln, dass die Einwirkung von Zwangsreaktionen oder Zwangskräften auf die Antriebsstrangelemente minimiert oder weitgehend eliminiert wird bzw. eine vereinfachte Bauweise möglich wird. The invention is in turn the object of further developing a wind turbine of the type described in such a way that the influence of forced reactions or forced forces is minimized or largely eliminated on the drive train elements or a simplified construction is possible.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen des AnspruchesThe invention solves this problem with the features of the claim
8. 8th.
Eine wesentliche Besonderheit der Erfindung besteht darin, dass eine besondere Kupplungseinheit vorgesehen ist, die einen Axialversatz, einen Radialversatz, und einen Winkelversatz zulässt. Die Kupplung ist darüber hinaus als Gleichlaufkupplung ausgebildet, und kann unabhängig von der Versatzstellung nahezu reaktionskraftfrei Drehmomente von der Nabe auf das Antriebsstrangelement übertragen. Während die Verwendung von Elastomeren zwingend dazu führt, dass Reaktionskräfte mit übertragen werden, wenn sich die Kupplung in einer Versatzstellung befindet, kann erfindungsgemäß eine Windenergieanlage bereitgestellt werden, bei der der Antriebsstrang eine Entkopplung der Rotornabe von den Antriebsstrangelementen vorsieht. Die Kupplungseinheit kann einen Freigang aufweisen, so dass die Übertragung der Drehmomente von der Nabe auf das Antriebsstrangelement reaktionskraftfrei erfolgt. Dabei kann beispielsweise eine Kupplungseinheit zum Einsatz kommen, wie sie zuvor beschrieben worden ist. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn die Kupplungseinheit als Lenkerkupplung ausgebildet ist. An essential feature of the invention is that a special coupling unit is provided which allows an axial offset, a radial offset, and an angular offset. The clutch is also designed as a constant-velocity clutch, and regardless of the offset position virtually torque-free torques transmitted from the hub to the drive train element. While the use of elastomers necessarily results in reaction forces being transmitted when the clutch is in an offset position, according to the invention a wind turbine can be provided in which the driveline provides for decoupling of the rotor hub from the powertrain elements. The coupling unit may have a clearance, so that the transmission of the torques of the Hub takes place on the drive train element reaction force. In this case, for example, a coupling unit can be used, as has been previously described. In particular, it is advantageous if the coupling unit is designed as a link coupling.
Die Erfindung betrifft gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung eine Windenergieanlage nach dem Oberbegriff des Anspruches 9. Der Erfindung liegt wiederum die Aufgabe zugrunde, eineThe invention relates according to a further embodiment of the invention, a wind turbine according to the preamble of claim 9. The invention is in turn the object of a
Windenergieanlage der eingangs geschilderten Art derartig weiter zu entwickeln, dass die Einwirkung von Zwangsreaktionen oder Zwangskräften auf die Antriebsstrangelemente minimiert oder weitgehend eliminiert wird bzw. eine vereinfachte Bauweise möglich wird Further develop wind turbine of the type described in such a way that the effect of forced reactions or constraining forces on the drive train elements is minimized or largely eliminated or a simplified construction is possible
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen des AnspruchesThe invention solves this problem with the features of the claim
9. 9th
Gemäß einem wesentlichen Aspekt der Erfindung ist die Windenergieanlage mit einer Kupplungseinheit ausgestattet, die wenigstens drei Lenker aufweist. Die Lenker dienen der Verbindung zwischen der antriebsseitigen Anschlussvorrichtung und der abtriebsseitigen Anschlussvorrichtung. Die Lenker sind ohne Zwischenschaltung von längenausgleichendenAccording to one essential aspect of the invention, the wind energy installation is equipped with a coupling unit which has at least three links. The links serve the connection between the drive-side connection device and the output-side connection device. The handlebars are without the interposition of length compensating
Elastomeren einerends mit der antriebsseitigen Anschlussvorrichtung und andererends mit der abtriebsseitigen Anschlussvorrichtung verbunden. Dies bedeutet, dass die Lenker im Wesentlichen starr, d. h. längenunveränderlich ausgebildet sind. Zwischengeschaltete Elastomerelemente sind nicht erforderlich. Damit können nahezu beliebig große Drehmomente übertragen werden. Gemäß einem weiteren Aspekt bezieht sich die Erfindung auf eine Windenergieanlage nach dem Oberbegriff des Anspruches 10. Elastomers connected at one end to the drive-side connection device and the other end to the output-side connection device. This means that the handlebars are substantially rigid, ie formed unchangeable length. Intermediate elastomeric elements are not required. This allows almost any amount of torque to be transmitted. According to a further aspect, the invention relates to a wind energy plant according to the preamble of claim 10.
Der Erfindung liegt wiederum die Aufgabe zugrunde, eine Windenergieanlage der eingangs geschilderten Art derartig weiter zu entwickeln, dass die Einwirkung von Zwangsreaktionen oder Zwangskräften auf die Antriebsstrangelemente minimiert oder weitgehend eliminiert wird bzw. eine vereinfachte Bauweise möglich wird. Die Erfindung löst die Aufgabe mit den Merkmalen des AnspruchesThe invention is in turn the object of further developing a wind turbine of the type described in such a way that the influence of forced reactions or forced forces is minimized or largely eliminated on the drive train elements or a simplified construction is possible. The invention solves the problem with the features of the claim
10. 10th
Ein wesentlicher Aspekt der Erfindung besteht darin, dass die Kupplungseinheit insbesondere in Abhängigkeit von der Lenkerlänge sowie in Abhängigkeit von der Winkelversatzfähigkeit der gelenkigen Anbindung der Lenker an die Befestigungsstellen einen Axialversatz von mehr als 10 mm vorsieht. Vorteilhaft lässt die Kupplungseinheit einen Axialversatz von mehr als 20 mm zu, weiter vorteilhaft von mehr als 30 mm, weiter vorteilhaft von mehr als 40 mm, weiter vorteilhaft von mehr als 50 mm, weiter vorteilhaft von mehr als 60 mm, weiter vorteilhaft von mehr als 70 mm, weiter vorteilhaft von mehr als 80 mm, weiter vorteilhaft von mehr als 90 mm, weiter vorteilhaft von mehr als 100 mm, weiter vorteilhaft von mehr als 150 mm, weiter vorteilhaft von mehr als 200 mm, weiter vorteilhaft von mehr als 250 mm, weiter vorteilhaft von mehr als 300 mm, weiter vorteilhaft von mehr als 350 mm, weiter vorteilhaft von mehr als 400 mm. An essential aspect of the invention is that the coupling unit provides an axial offset of more than 10 mm, in particular as a function of the length of the handlebars and as a function of the angular offset capability of the articulated connection of the links to the attachment points. Advantageously, the coupling unit allows an axial displacement of more than 20 mm, more advantageously more than 30 mm, more advantageously more than 40 mm, more advantageously more than 50 mm, more advantageously more than 60 mm, more advantageously more than 70 mm, moreover advantageously more than 80 mm, moreover advantageously more than 90 mm, moreover advantageously more than 100 mm, further advantageously more than 150 mm, further advantageously more than 200 mm, further advantageously more than 250 mm further advantageously greater than 300 mm, more advantageously greater than 350 mm, more advantageously greater than 400 mm.
Des Weiteren lässt die Kupplungseinheit insbesondere in Abhängigkeit von der Lenkerlänge sowie in Abhängigkeit von der Winkelversatzfähigkeit der gelenkigen Anbindung der Lenker an die Befestigungsstellen sowie in Abhängigkeit von dem Abstand der zwei bei dieser Windenergieanlage vorhandenen und in Reihe geschalteten Kupplungseinheiten voneinander einen Radialversatz von mehr als 10 mm zu, insbesondere von mehr als 20 mm, insbesondere von mehr als 40 mm, insbesondere von mehr als 50 mm, insbesondere von mehr als 60 mm, insbesondere von mehr als 70 mm, insbesondere von mehr als 80 mm, insbesondere von mehr als 90 mm, insbesondere von mehr als 100 mm. Furthermore, the coupling unit leaves in particular depending on the length of the handlebars and depending on the angular offset capability of the articulated connection of the handlebars to the attachment points and depending on the distance of the two present in this wind turbine and connected in series Coupling units from each other a radial offset of more than 10 mm, in particular more than 20 mm, in particular more than 40 mm, in particular more than 50 mm, in particular more than 60 mm, in particular more than 70 mm, in particular more than 80 mm, in particular more than 90 mm, in particular more than 100 mm.
Gemäß einem weiteren Aspekt bezieht sich die Erfindung auf eine Windenergieanlage nach dem Oberbegriff des Anspruches 11. According to a further aspect, the invention relates to a wind energy plant according to the preamble of claim 11.
Der Erfindung liegt wiederum die Aufgabe zugrunde, eine Windenergieanlage der eingangs geschilderten Art derartig weiter zu entwickeln, dass die Einwirkung von Zwangsreaktionen oder Zwangskräften auf die Antriebsstrangelemente minimiert oder weitgehend eliminiert wird bzw. eine vereinfachte Bauweise möglich wird. The invention is in turn the object of further developing a wind turbine of the type described in such a way that the influence of forced reactions or forced forces is minimized or largely eliminated on the drive train elements or a simplified construction is possible.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 11 und ist demgemäß dadurch gekennzeichnet, dass im Kraftleitungsweg zwischen einer Nabe des Rotors und wenigstens einem Antriebsstrangelement eine Kupplungseinheit angeordnet ist, die eine antriebsseitige Anschlussvorrichtung zur mittelbaren oder unmittelbaren Verbindung mit der Nabe und eine abtriebsseitige Anschlussvorrichtung zur mittelbaren oder unmittelbaren Verbindung mit dem Antriebsstrangelement aufweist, wobei die Kupplungseinheit zwischen der antriebsseitigen Anschlussvorrichtung und der abtriebsseitigen Anschlussvorrichtung einen Winkelversatz von mehr als 1 ° zulässt. The invention achieves this object with the features of claim 11 and is accordingly characterized in that in the power line between a hub of the rotor and at least one drive train element, a coupling unit is arranged, which has a drive-side connection device for direct or indirect connection to the hub and a driven-side connection device for indirect or direct connection with the drive train element, wherein the coupling unit between the drive-side connection device and the output-side connection device permits an angular offset of more than 1 °.
Ein wesentliches Prinzip der Erfindung besteht darin, dass die Kupplungseinheit einen Winkelversatz von mehr als 1 ° zulässt. Vorteilhaft lässt die Kupplungseinheit einen Winkelversatz von mehr als 3° zu, weiter vorteilhaft von mehr als 5°, weiter vorteilhaft von mehr als 7°, weiter vorteilhaft von mehr als 9°, weiter vorteilhaft von mehr als 11°, weiter vorteilhaft von mehr als 13°, weiter vorteilhaft von mehr als 15°, weiter vorteilhaft von mehr als 17°, weiter vorteilhaft von mehr als 19°. An essential principle of the invention is that the coupling unit allows an angular offset of more than 1 °. Advantageously, the coupling unit allows an angular offset of more than 3 °, further advantageously more than 5 °, more advantageously more than 7 °, more advantageously more than 9 °, further advantageously more than 11 ° advantageously more than 13 °, more preferably more than 15 °, more preferably more than 17 °, more preferably more than 19 °.
Die vorbeschriebenen unterschiedlichen Erfindungen gemäß den unabhängigen Ansprüchen 1 , 8, 9, 10 und 1 1 sind zwar zunächst unabhängig voneinander, lassen sich allerdings in beliebiger Weise miteinander kombinieren. Soweit bezüglich einer der näher geschilderten Erfindungen oder bezüglich eines Ausführungsbeispiels einer der mehreren geschilderten Erfindungen Merkmale beschrieben sind, gelten diese auch bezüglich eines anderen Ausführungsbeispiels der gleichen oder einer anderen Erfindung gemäß einem der unabhängigen Ansprüche als offenbart und können mit diesem anderen Ausführungsbeispiel kombiniert werden, soweit einer solchen Kombination nach dem Verständnis des Fachmannes nichts entgegensteht. Although the above-described different inventions according to independent claims 1, 8, 9, 10 and 11 are initially independent of one another, they can be combined with one another in any desired manner. As far as described with respect to a more detailed inventions or with respect to an embodiment of one of the several described inventions features, these are also with respect to another embodiment of the same or another invention according to one of the independent claims as disclosed and can be combined with this other embodiment, as far such a combination according to the understanding of the expert is nothing contrary.
Zur Vermeidung von Wiederholungen sind insoweit immer nur bestimmte Ausführungsformen in ihrer konkreten Ausgestaltung und hinsichtlich ihrer Vorteile ausführlich beschrieben, wobei dem Fachmann deutlich ist, dass die jeweils beschriebenen Merkmale auch bei den anderen Erfindungen vorteilhaft eingesetzt werden können. To avoid repetition, only certain embodiments are described in detail in their specific embodiment and in terms of their advantages, it being clear to the person skilled in the art that the features described in each case can also be advantageously used in the other inventions.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert. Aus dieser Beschreibung ergeben sich darüber hinaus weiter Vorteile. Es zeigen: In the following the invention will be explained in more detail with reference to the description of several embodiments. From this description, there are further advantages. Show it:
Fig. 1 eine antriebsseitige Anschlussvorrichtung einer Kupplungseinheit zum Einsatz in einer erfindungsgemäßen Windenergieanlage mit einem Verbindungselement in einer ersten Ausführungsform, 1 shows a drive-side connecting device of a coupling unit for use in a wind turbine according to the invention with a connecting element in a first embodiment,
Fig. 2 die Anschlussvorrichtung gemäß Fig. 1 mit drei Verbindungselementen, Fig. 3 die Anschlussvorrichtung gemäß Fig. 1 mit sechs Verbindungselementen, Fig. 4 eine isometrische Darstellung einer Anordnung von zwei2 shows the connecting device according to FIG. 1 with three connecting elements, FIG. 3 shows the connecting device according to FIG. 1 with six connecting elements, FIG. 4 shows an isometric illustration of an arrangement of two
Kupplungseinheiten gemäß Fig. 1 , Coupling units according to FIG. 1,
Fig. 5 die Anordnung gemäß Fig. 4 in Seitenansicht, Fig. 6 eine antriebsseitige Anschlussvorrichtung einer5 shows the arrangement according to FIG. 4 in side view, FIG. 6 shows a drive-side connection device of FIG
Kupplungseinheit zur Verwendung in einer Windenergieanlage mit einem Verbindungselement in einer zweiten Ausführungsform, Coupling unit for use in a wind turbine with a connecting element in a second embodiment,
Fig. 7 die Anschlussvorrichtung gemäß Fig. 6 mit drei Verbindungselementen in perspektivischer Ansicht, 7 shows the connecting device according to FIG. 6 with three connecting elements in a perspective view, FIG.
Fig. 8 die Anschlussvorrichtung gemäß Fig. 7 in Aufsicht, 8 shows the connection device according to FIG. 7 in a top view, FIG.
Fig. 9 eine isomentrische Darstellung einer Kupplungseinheit zur Verwendung in einer Windenergieanlage in einer zweiten Ausführungsform unter Verwendung einer Anschlussvorrichtung gemäß Fig. 6 bis 8 in isometrischer Ansicht, 9 is an isometric view of a coupling unit for use in a wind turbine in a second embodiment using a connection device according to FIGS. 6 to 8 in an isometric view, FIG.
Fig. 10 die Kupplungseinheit gemäß Fig. 9 in Seitenansicht, 10, the coupling unit of FIG. 9 in side view,
Fig. 11 in einer schematischen, teilgeschnittenen Ansicht eine Windenergieanlage des Standes der Technik mit einem integrierten Antriebsstrang, Fig. 12 in einer schematischen, teilgeschnittenen Ansicht ein erstes11 shows a schematic, partially sectioned view of a prior art wind energy plant with an integrated drive train, FIG. 12 shows a schematic, partially sectioned view of a first
Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Windenergieanlage, Fig. 13 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Windenergieanlage in einer Darstellung gemäß Fig. 12, Embodiment of a wind turbine according to the invention, 13 is a second embodiment of a wind turbine according to the invention in a representation according to FIG. 12,
Fig. 14 ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Windenergieanlage in einer Darstellung gemäß Fig. 12, 14 is a third embodiment of a wind turbine according to the invention in a representation according to FIG. 12,
Fig. 15 ein viertes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Windenergieanlage in einer Darstellung gemäß Fig. 12, Fig. 16 ein fünftes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen15 shows a fourth exemplary embodiment of a wind energy plant according to the invention in a representation according to FIG. 12, FIG. 16 shows a fifth exemplary embodiment of a wind turbine according to the invention
Windenergieanlage in einer Darstellung gemäß Fig. 12, und Wind turbine in a representation of FIG. 12, and
Fig. 17 ein sechstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Windenergieanlage in einer Darstellung gemäß Fig. 12. 17 shows a sixth exemplary embodiment of a wind energy plant according to the invention in a representation according to FIG. 12.
In den Figuren 4 und 5 ist eine Wellenkupplung insgesamt mit der Bezugsziffer 100 versehen. In FIGS. 4 and 5, a shaft coupling is indicated overall by the reference numeral 100.
Die Wellenkupplung 100 umfasst zwei insgesamt mit der Bezugsziffer 110 bezeichnete Kupplungseinheiten. Die Kupplungseinheiten 110 sind in Kraftflussrichtung KF axial hintereinander angeordnet und durch eine Welle 114 miteinander gekoppelt. Der Kraftfluss verläuft vom nicht dargestellten Antrieb AN zum ebenfalls nicht dargestellten Abtrieb AB. Ein nachfolgend als antriebsseitig beschriebenes Bauelement ist in der Regel relativ zu einem weiteren Bauelement antriebsseitig angeordnet, ein nachfolgend als abtriebsseitig bezeichnetes Bauelement ist in der Regel relativ zu einem anderen Bauelement abtriebsseitig angeordnet. In Figur 1 ist eine antriebsseitige Anschlussvorrichtung 112 dargestellt, die auch als antriebsseitiger Flansch 112 oder antriebsseitiger Flanschring 112 bezeichnet wird. Der Flansch 112 ist ringförmig gestaltet und ist mit außenumfänglich angeordneten sternstrahlähnlichen Fortsätzen 1 15 versehen. Diese Fortsätze 115 können gleichmäßig über den Umfang verteilt sein und tragen die antriebsseitigen Befestigungsmittel 1 13. Der Ring selbst ist mit sacklochartigen Bohrungen 116 versehen, durch die nicht dargestellte Schraubbolzen zur Befestigung an einem antriebsseitigen Aggregat hindurchgeführt werden. The shaft coupling 100 comprises two coupling units indicated overall by the reference numeral 110. The coupling units 110 are arranged axially one behind the other in the force flow direction KF and are coupled to one another by a shaft 114. The power flow runs from the drive, not shown, to the output AB, also not shown. A subsequently described as the drive side component is usually arranged on the drive side relative to a further component, a subsequently referred to as the output side component is arranged on the output side generally relative to another component. FIG. 1 shows a drive-side connection device 112, which is also designated as drive-side flange 112 or drive-side flange ring 112. The flange 112 is annular and is provided with externally circumferentially arranged star-like projections 1 15. These extensions 115 may be uniformly distributed over the circumference and carry the drive-side fastening means 1 13. The ring itself is provided with blind hole-like holes 116 are passed through the bolts, not shown for attachment to a drive-side unit.
Dargestellt ist in Figur 1 weiterhin ein Verbindungsmittel, welches mit der Bezugsziffer 1 17 versehen ist und im Folgenden auch als Lenker 117 oder Koppelstange 1 17 bezeichnet wird. Ein solcher Lenker 1 17 weist ein in etwa stabförmiges Zwischenstück 1 18 auf an dessen einem Ende eine antriebsseitige Aufnahmeöse 1 19 und an dessen anderem Ende eine abtriebsseitige Aufnahmeöse 120 angeordnet ist. In der dargestellten antriebsseitigen Aufnahmeöse 1 19 sitzt das antriebsseitige Befestigungsmittel 113 ein, die abtriebsseitige Aufnahmeöse 120 ist zur Aufnahme des abtriebsseitigen Befestigungsmittels 213 vorgesehen. Shown in Figure 1 further comprises a connecting means, which is provided with the reference numeral 1 17 and hereinafter also referred to as a link 117 or coupling rod 1 17. Such a link 1 17 has an approximately rod-shaped intermediate piece 1 18 at one end of a drive-side receiving eye 1 19 and at the other end a driven-side receiving lug 120 is arranged. In the illustrated drive-side receiving eye 1 19 sits the drive-side fastening means 113 a, the output-side receiving eye 120 is provided for receiving the driven-side fixing means 213.
In Figur 2 ist die bereits vorbeschriebene Anschlussvorrichtung 1 12 noch einmal dargestellt. Die Darstellung ist um 2 weitere Lenker 1 17 ergänzt, deren antriebsseitige Aufnahmeösen 119 an antriebsseitigen Befestigungsmitteln 1 13 angeordnet sind. Auch hier sind die abtriebsseitigen Aufnahmeösen 120 zur Aufnahme abtriebsseitiger Befestigungsmittel 213 vorgesehen. Wie der Figur 2 zu entnehmen ist, trägt im vorliegendenIn Figure 2, the already described above connecting device 1 12 is shown again. The illustration is supplemented by 2 more handlebar 1 17, the drive-side receiving eyelets 119 are arranged on drive-side fastening means 1 13. Again, the output-side receiving eyelets 120 are provided for receiving output-side fastening means 213. As can be seen from FIG. 2, it bears in the present case
Ausführungsbeispiel jedes zweite antriebsseitige Befestigungselement 1 13 einen antriebsseitigen Lenker 1 17 über dessen antriebsseitige Aufnahmeöse 119. Diese Anordnung ist jedoch für die beschriebene Ausführungsform spezifisch. Embodiment every second drive-side fastening element 1 13 a drive-side arm 1 17 on the drive-side receiving eye 119. However, this arrangement is specific to the embodiment described.
Auch Figur 3 zeigt den aus den Figuren 1 und 2 bereits bekannten antriebsseitigen Befestigungsflansch 112. Neben den in Figur 2 dargestellten drei antriebsseitigen Lenkern 117 sind nunmehr drei zusätzliche, abtriebsseitige Lenker 217 dargestellt. FIG. 3 also shows the drive-side fastening flange 112 already known from FIGS. 1 and 2. In addition to those shown in FIGS shown three drive-side arms 117 are now three additional, output-side arm 217 shown.
Die abtriebsseitigen Lenker 217, auch abtriebsseitige Verbindungsmittel 217 oder abtriebsseitige Koppelstangen 217 genannt, weisen ebenfalls ein Zwischenstück auf, welches mit der Bezugsziffer 218 bezeichnet ist. Jedes abtriebsseitige Zwischenstück 218 weist einenends eine antriebsseitige Aufnahmeöse 219 auf, welche antriebsseitige Befestigungsmittel 113 aufnimmt. Anderenends trägt das abtriebsseitige Zwischenstück 218 abtriebsseitige Aufnahmeösen 220 in Fig. 3 für nicht näher bezeichnete, abtriebsseitige Befestigungsmittel. The output side link 217, also called output side connecting means 217 or output side coupling rods 217, also have an intermediate piece, which is designated by the reference numeral 218. Each driven-side intermediate piece 218 has at one end a drive-side receiving eye 219, which receives drive-side fastening means 113. At the other end, the output-side intermediate piece 218 carries output-side receiving eyes 220 in FIG. 3 for unspecified, output-side fastening means.
An der Darstellung der abtriebsseitigen Lenker 217 fällt auf, dass sowohl die antriebsseitige Aufnahmeöse 219 als auch die abtriebsseitige Aufnahmeöse 220 aus der nicht dargestellten Materialebene des Zwischenstücks 218 herausspringt, wobei beide Ösen 219 und 220 in dieselbe Richtung aus der Materialebene des Zwischenstücks 218 ausgestellt sind. Demgegenüber sind die Ösen 119 und 120 der antriebsseitigen Lenker in der Materialebene des Zwischenstückes 117 angeordnet. Diese Konstruktion ermöglicht es, dass die antriebsseitigen Lenker 117 in einer ersten Radialebene der Kupplungseinheit 110 angeordnet sind und die abtriebsseitigen Lenker 217 - und hier insbesondere die Zwischenstücke 218 - in einer zweiten Radialebene der Kupplungseinheit 110 liegen. In Folge dessen kollidieren die antriebsseitigen Lenker 117 bei einer Rotation der Kupplungseinheit 110 nicht mit den abtriebsseitigen Lenkern 217. It is noticeable on the illustration of the output-side link 217 that both the drive-side receiving eye 219 and the driven-side receiving eye 220 pop out of the material plane of the intermediate piece 218 (not shown), both eyelets 219 and 220 being exposed in the same direction from the material plane of the intermediate piece 218. In contrast, the eyelets 119 and 120 of the drive-side link in the material plane of the intermediate piece 117 are arranged. This design makes it possible for the drive-side links 117 to be arranged in a first radial plane of the coupling unit 110 and for the output-side links 217-and in particular the intermediate pieces 218-to lie in a second radial plane of the coupling unit 110. As a result, the drive-side links 117 do not collide with the output-side links 217 during a rotation of the clutch unit 110.
Aus Darstellungsgründen ist in den Figuren 1 bis 3 die abtriebsseitige Anschlussvorrichtung 212, die wiederum als abtriebsseitiger Flansch 212 oder abtriebsseitiger Flanschring 212 bezeichnet werden kann, nicht dargestellt. Man kann sich jedoch anhand des aus den Figuren 1 bis 3 hervorgehenden Aufbaus leicht vorstellen, wie diese abtriebsseitige Anschlussvorrichtung nunmehr in einer weiteren, hinsichtlich der Darstellung der Figur 3 oberhalb der Lenker 217 angeordneten Ebene liegt. Diese in Figur 3 nicht dargestellte, abtriebsseitige Anschlussvorrichtung ist beim konkreten Ausführungsbeispiel komplementär zur antriebsseitigen Anschlussvorrichtung 112 ausgebildet und weist insofern ebenfalls sternstrahlartige Fortsätze 215 auf, welche abtriebsseitige Befestigungsmittel 213 tragen. For reasons of illustration, in Figures 1 to 3, the output-side connection device 212, which in turn can be referred to as the output-side flange 212 or output-side flange ring 212, not shown. However, it can be easily imagined on the basis of the structure resulting from FIGS. 1 to 3, such as this output side Connecting device is now in a further, with respect to the illustration of Figure 3 above the handlebar 217 arranged level. This output-side connecting device (not shown in FIG. 3) is designed to be complementary to the drive-side connecting device 112 in the specific exemplary embodiment and, to that extent, likewise has star-like extensions 215 which carry output-side fastening means 213.
In Figur 4 ist die insgesamt mit 100 bezeichnete und insgesamt eine Kupplungseinheit ausbildenden Wellenkupplung in isometrischer Ansicht dargestellt. Diese weist zwei in Kraftflussrichtung KF hintereinander angeordnete und mittels einer Welle 114 gekoppelte Kupplungseinheiten 110 auf. Der Kraftfluss erfolgt von einem nicht dargestellten, in Figur 4 jedoch linksseitig angeordneten Antrieb AN zu einem ebenfalls nicht dargestellten, in Figur 4 jedoch rechtsseitig angeordneten Abtrieb AB. Derartige, als Wellenkupplungen bezeichnete Kupplungseinheiten 100 werden bevorzugt zum Ausgleich von einem Radialversatz zwischen einem Antrieb AN und einem Abtrieb AB in einer erfindungsgemäßen Windenergieanlage eingesetzt. In FIG. 4, the shaft coupling designated overall by 100 and forming a coupling unit as a whole is shown in an isometric view. This has two in the power flow direction KF successively arranged and coupled by means of a shaft 114 coupling units 110. The power flow takes place from a drive AN, which is not shown in FIG. 4 but is arranged on the left-hand side, to a drive AB, likewise not shown, but arranged in FIG. 4 on the right-hand side. Such, designated as shaft couplings coupling units 100 are preferably used to compensate for a radial offset between a drive AN and an output AB in a wind turbine according to the invention.
In Figur 4 sind der Übersicht halber nicht alle Lenker dargestellt. Auch ist die jeweils antriebsseitige Anschlussvorrichtung 112 nicht baugleich mit der abtriebsseitigen Anschlussvorrichtung 212 ausgebildet. Auf die vorbeschriebene Funktionalität hat dies jedoch keinen Einfluss. In Figure 4, not all handlebars are shown for the sake of clarity. Also, the respective drive-side connection device 112 is not identical in construction with the output-side connection device 212. However, this does not affect the functionality described above.
In Figur 5 ist die Wellenkupplung 100 in Seitenansicht unter Darstellung aller Einzelteile gezeigt. In Figure 5, the shaft coupling 100 is shown in side view showing all the individual parts.
Die Wellenkupplung 100 weist eine Längsmittelachse L auf, die in dieser Darstellung mit der Rotationsachse der Wellenkupplung 100 identisch ist. Darüber hinaus fallen die Längsmittelachsen der Kupplungseinheiten 110 sowie die Rotationsachsen der antriebsseitigen und abtriebsseitigen Anschlussvorrichtungen 112 und 212 zusammen. Diese Situation stellt sich jedoch nur bei einer idealen Ausrichtung von nicht dargestelltem Antrieb AN mit dem nicht dargestellten Abtrieb AB entsprechend Figur 5 dar. Die Radialebenen werden von Radien aufgespannt, die der Rotationsachse der antriebsseitigen Anschlussvorrichtung 1 12 entspringen. The shaft coupling 100 has a longitudinal central axis L, which in this illustration is identical to the axis of rotation of the shaft coupling 100. In addition fall the longitudinal center axes of the coupling units 110 and the axes of rotation of the drive side and driven side connecting devices 112 and 212 together. However, this situation arises only with an ideal alignment of not shown drive AN with the output AB, not shown, corresponding to FIG. 5. The radial planes are spanned by radii which originate from the axis of rotation of the drive-side connection device 12.
Aus Figur 5 kann man insbesondere die in Kraftflussrichtung KF einander nachgeordneten einzelnen Radialebenen der Kupplungseinheiten 1 10 entnehmen. So liegt die jeweils antriebsseitige Anschlussvorrichtung 1 12 in einer vorgeordneten Ebene VE. Daran schließt sich die erste Ebene E1 an, in welcher die antriebsseitigen Lenker 1 17 angeordnet sind. In der zweiten Ebene E2 sind die abtriebsseitigen Lenker 217 angeordnet, worauf die nachgeordnete Ebene VN mit der abtriebsseitigen Anschlussvorrichtung folgt. Die Ebenen E1 und E2 sind Teil eines jeweiligen Radialraums, innerhalb dessen drei ein Verbindungsmittelterzett bildende Lenker 1 17 bzw. 217 angeordnet sind. From FIG. 5, it is possible in particular to refer to the individual radial planes of the coupling units 110 that are arranged downstream of one another in the direction of flow of force KF. Thus, the respective drive-side connection device 1 12 is located in an upstream level VE. This is followed by the first plane E1, in which the drive-side arm 1 17 are arranged. In the second plane E2, the output-side link 217 are arranged, followed by the subordinate level VN with the output-side connecting device. The planes E1 and E2 are part of a respective radial space, within which three links forming a connecting means 1 17 and 217 are arranged.
Die Befestigungsmittel 1 13 und 213 sind vorzugsweise sphärisch ausgebildet und bilden zusammen mit den Ösen 1 19, 120, 219 und 220 ein Kugelgelenk aus, so dass die jeweils antriebsseitige Anschlussvorrichtung 1 12 winklig zur abtriebsseitigen Anschlussvorrichtung 212 angeordnet werden kann. Auch erlaubt die kugelgelenkartige Anbindung einen Axialversatz von antriebsseitiger Anschlussvorrichtung 1 12 und abtriebsseitiger Anschlussvorrichtung 212. Hinsichtlich der Darstellung der Figur 5 lässt sich der Abstand zwischen den Anschlussvorrichtung 1 12 und 212 in Folge dessen vergrößern. Auf diese Weise wird winkliger Versatz und axialer Versatz zwischen Antrieb AN und Abtrieb AB ausgeglichen. The fastening means 1 13 and 213 are preferably spherical and form together with the eyelets 1 19, 120, 219 and 220 a ball joint, so that the respective drive-side connection device 1 12 can be arranged at an angle to the output-side connection device 212. The ball-joint-like connection also allows an axial offset of the drive-side connection device 12 and the output-side connection device 212. With regard to the representation of FIG. 5, the distance between the connection device 12 and 212 can be increased as a result. This compensates for angular misalignment and axial misalignment between drive ON and output AB.
Das Zusammenschalten zweier erfindungsgemäße Kupplungseinheiten 1 10 zu einer Wellenkupplung 100, wie sie in Figur 5 dargestellt ist, erlaubt es, einen radialen Versatz zweier Aggregate auszugleichen, indem die in Kraftflussrichtung KF erste Kupplungseinheit 1 10 einen bestimmten Winkel größer 0 Grad zwischen den Anschlussvorrichtungen 1 12 und 212 aufweist und die abtriebsseitige Kupplungseinheit 1 10 zwischen ihren Anschlussvorrichtungen 112 und 212 einen entsprechenden Gegenwinkel aufweist. Die gewählte Anordnung der Befestigungsmittel 113 und 213 in Relation zur Drehachse der jeweiligen Anschlussvorrichtung 1 12 und 212 in Verbindung mit dem Umfangsabstand von 90 Grad zwischen zwei Befestigungsmitteln 1 13 und 213 eines Lenkers 117 oder 217 erlaubt es, die Lenker ohne Gummilagerung an den Befestigungsmitteln 1 13 und 213 anzubinden. The interconnection of two coupling units 1 10 according to the invention to form a shaft coupling 100, as shown in FIG. 5 is shown, it makes it possible to compensate for a radial offset of two units by the first in power flow direction KF coupling unit 1 10 a certain angle greater than 0 degrees between the connecting devices 1 12 and 212 and the output side coupling unit 1 10 between their connecting devices 112 and 212 a corresponding Has opposite angle. The selected arrangement of the fastening means 113 and 213 in relation to the axis of rotation of the respective connecting device 1 12 and 212 in conjunction with the circumferential distance of 90 degrees between two fastening means 1 13 and 213 of a handlebar 117 or 217 allows the handlebar without rubber mounting to the fastening means 13 and 213.
Der Umfangsabstand von 90 Grad zwischen zwei Befestigungsmitteln 1 13 und 213 entspricht einer kinematisch ideal gestalteten Kupplungseinheit 1 10. In Abhängigkeit von der Baugröße der Kupplungseinheit 110 und den Toleranzen der Bauteile, insbesondere dem summierten Lagerspiel, kann der Umfangsabstand vom Ideal abweichen, solange die dann auftretende Abstandsänderung zwischen den Befestigungsmitteln 1 13 und 213 durch die Toleranzen oder Materialelastizitäten aufgefangen wird. The circumferential distance of 90 degrees between two fasteners 1 13 and 213 corresponds to a kinematically ideally designed coupling unit 1 10. Depending on the size of the coupling unit 110 and the tolerances of the components, especially the summed bearing clearance, the circumferential distance may differ from the ideal, as long as the occurring distance change between the fastening means 1 13 and 213 is absorbed by the tolerances or material elasticities.
Aufgrund dieser Anordnung lässt sich ein Winkelversatz zwischen Antrieb AN und Abtrieb AB ausgleichen, ohne dass der Abstand zwischen den Befestigungsmitteln 1 13 und 213 eines Lenkers 1 17 oder 217 einer Änderung unterworfen ist. In Folge dessen ist kein flexibles Element notwendig, welches diese Abstandsänderung kompensiert. Insofern ist die Winkelausgleichsmöglichkeit eines erfindungsgemäßenDue to this arrangement, an angular offset between the drive AN and output AB can be compensated for without the distance between the fastening means 1 13 and 213 of a link 1 17 or 217 being subjected to a change. As a result, no flexible element is necessary, which compensates for this change in distance. In this respect, the angle compensation possibility of an inventive
Kupplungselementes lediglich davon abhängig, dass Lenker 1 17 und 217 sowie Befestigungsmittel 113 und 213 eine ausreichende Winkelfreigängigkeit gewährleisten, was insbesondere durch die Abstände der Ebenen VE, E1 , E2 und VN bestimmt ist. ln der Theorie bedeutet dies, dass Winkel von nahezu 90 überbrückbar wären. Unter Realbedingungen sind ohne Weiteres Winkel von 10 Grad bis zu 45 Grad ausgleichbar, was im Gegensatz zur bisherigen Winkelausgleichsfähigkeit bekannter Lenkerkupplungen des Standes der Technik von maximal zwei Grad eine erhebliche Verbesserung darstellt. Auch eine größere Winkelausgleichsfähigkeit der erfindungsgemäßen Kupplungseinheit 110 ist denkbar. Coupling element only dependent on that handlebars 1 17 and 217 and fasteners 113 and 213 ensure sufficient angular freedom, which is determined in particular by the distances of the planes VE, E1, E2 and VN. In theory, this means that angles of nearly 90 could be bridged. Under real conditions, angles of 10 degrees to 45 degrees can easily be compensated, which, in contrast to the previous angle compensation capability of known link couplings of the prior art of a maximum of two degrees, represents a considerable improvement. A larger angle compensation capability of the coupling unit 110 according to the invention is also conceivable.
Der Verzicht auf elastische Elemente zur Anbindung der Anschlussvorrichtungen 1 13 und 213 an den Lenkern 1 17 und 217 ermöglicht es darüber hinaus, sehr viel höhere Drehmomente bei uneingeschränkter Winkelausgleichsfähigkeit vom Antrieb AN auf den Abtrieb AB übertragen zu können. So können die vorerwähnten Kugelgelenke beispielsweise aus stählernen Kugeln und ebenfalls stählernen Ösen 1 19, 219, 120 und 220 gebildet sein. Alternativ sind auch hochleistungsfähige Gewebeverbundstoffe sowie Gelenklagereinheiten aus Hochleistungskunststoffen zur Bildung der sphärischen Gelenke vorstellbar. Ein Verdrehen der Lenker 117 und 217 um ihre Längsachse oder einThe waiver of elastic elements for connecting the connecting devices 1 13 and 213 to the handlebars 1 17 and 217 also makes it possible to transmit much higher torques with full angle compensation capability of the drive AN to the output AB. Thus, the aforementioned ball joints can be formed for example of steel balls and also steel eyelets 1 19, 219, 120 and 220. Alternatively, high-performance fabric composite materials as well as joint bearing units made of high-performance plastics for forming the spherical joints are conceivable. Twisting the handlebars 117 and 217 about its longitudinal axis or a
Axialspiel der Welle 114 einer Wellenkupplung 100 im Betrieb lässt sich konstruktiv durch geeignete, die eigentliche Winkel- und Axialausgleichsfunktion nicht beeinträchtigende Dämpfungselemente stark minimieren bzw. ausschließen. Um ein Verkippen der Lenker 117, 217 um ihre Längsachse zu vermeiden, können geeignete Elastomere im Bereich der Gelenkverbindungen vorgesehen sein. Diese können auch zur Vermeidung unkontrollierter Axialbewegungen der Welle 1 14 dienen. Alternativ oder zusätzlich können Elastomerpuffer an den Anschlussvorrichtungen 112, 212 unkontrollierte Axialbewegungen der Welle 114 verhindern. Die dargestellte Kupplungseinheit 1 10 kann in hervorragender weise Winkelversatz und Axialversatz ausgleichen. Sie kann insbesondere den typischerweise bei Windenergieanlagen auftretenden Problemen begegnen und die rotorseitig auftretenden gössen Biege- und Querkräfte von den Antriebsstrangelementen, insbesondere von dem Getriebe, sowie von dem Generator, fernhalten. Axial play of the shaft 114 of a shaft coupling 100 in operation can be structurally minimized or excluded by suitable, not the actual angular and Axialausgleichsfunktion not affecting damping elements. In order to prevent tilting of the links 117, 217 about their longitudinal axis, suitable elastomers may be provided in the region of the joint connections. These can also serve to avoid uncontrolled axial movements of the shaft 1 14. Alternatively or additionally, elastomeric buffers on the connection devices 112, 212 can prevent uncontrolled axial movements of the shaft 114. The coupling unit 1 10 shown can compensate in excellent manner angular misalignment and axial misalignment. In particular, it can counteract the problems typically encountered in wind power plants and keep away the bending and transverse forces which occur on the rotor side from the drive train elements, in particular from the transmission, and from the generator.
Die Kupplungseinheit ist darüber hinaus in der Lage, die bei einer Windenergieanlage zu übertragenden großen Drehmomente von mehreren Millionen Newtonmetern ohne den Einsatz von verschleißanfälligen Elastomer-Teilen zu ermöglichen. Außerdem kann sie sehr große Axialversätze, sehr große Radialversätze und sehr große Winkelversätze ausgleichen. Durch den Einsatz zusätzlicher Lenker 1 17 und 217 sowie weitererThe coupling unit is also able to enable to be transmitted in a wind turbine large torques of several million Newton meters without the use of wear-prone elastomer parts. In addition, it can compensate for very large axial misalignments, very large radial misalignments and very large angular misalignments. Through the use of additional handlebar 1 17 and 217 and more
Befestigungsmittel 113 und 213 unter Berücksichtigung der erfindungsgemäßen Merkmale lässt sich dieFastener 113 and 213 taking into account the features of the invention can be the
Drehmomentübertragungskapazität weiter erhöhen, ohne Kompromisse hinsichtlich der Winkelausgleichsfähigkeit der Kupplung 100 eingehen zu müssen. Further increase torque transfer capacity without having to compromise on the angular compensation capability of the clutch 100.
Die Figuren 1 - 5 zeigen Kupplungseinheiten 110, die vom Aufbau der Anschlussvorrichtungen 1 12 und 212 zur Anordnung von drei Lenkern 1 17 und drei weiteren Lenkern 217 in Form von zwei Verbindungsmittelterzetten in einem jeweils eigenen Radialraum ausgebildet sind. Hierzu sind die sternstrahlenähnlichen Fortsätze 115 des ersten und zweiten Verbindungsmittelterzetts beziehungsweise der antriebsseitigen Lenker 1 17 und der abtriebsseitigen Lenker 217 mit den jeweiligen Befestigungsmitteln 1 13 auf dem selben Radius der jeweiligen Anschlussvorrichtung 1 12 bzw. 212 jedoch umfangsversetzt zueinander angeordnet. Die Grundform der erfindungsgemäßen Kupplungseinheit wird nunmehr in der nachfolgenden Beschreibung zu den Figuren 6 bis 10 dargestellt. Um eine Unterscheidbarkeit der zwei Ausführungsformen zu gewährleisten, werden auch für gleichartige Bauteile unterschiedliche Bezugsziffern verwendet, obwohl eine identische oder analoge Funktion gegeben ist. Figures 1 - 5 show coupling units 110, which are formed by the structure of the connecting devices 1 12 and 212 for the arrangement of three links 1 17 and three other links 217 in the form of two connecting means in their respective own radial space. For this purpose, the star-beam-like extensions 115 of the first and second Verbindungsmittelterzetts or the drive-side link 1 17 and the output side link 217 with the respective attachment means 1 13 on the same radius of the respective connection device 1 12 and 212, however, circumferentially offset from one another. The basic form of the coupling unit according to the invention will now be illustrated in the following description of FIGS. 6 to 10. In order to ensure a distinctness of the two embodiments, different reference numerals are used for similar components, although an identical or analogous function is given.
Die Kupplungseinheit der Figuren 6 bis 10 ist in Ihrer Gesamtheit in den Figuren 9 und 10 dargestellt und insgesamt mit der Bezugsziffer 310 bezeichnet. The coupling unit of Figures 6 to 10 is shown in their entirety in Figures 9 and 10 and indicated generally by the reference numeral 310.
In Fig. 6 ist zunächst die antriebsseitige Anschlussvorrichtung 312 in Form eines Ringflansches 312 inklusive eines Verbindungsmittels 317 (auch Lenker oder Koppelstange genannt) dargestellt. Die antriebsseitige Anschlussvorrichtung 312 verfügt über drei gleichmäßig über den Umfang verteilte sternstrahlartige Fortsätze 315, die der Anordnung von antriebsseitigen Befestigungsmitteln 313 dienen. Diese antriebsseitigen Befestigungsmittel 313 sind, genau wie im vorher beschriebenen Ausführungsbeispiel, als an einem Schaft sitzende Gelenkkugeln ausgebildet, die von einem buchsenartigen Ring 330 umschlossen sind. Dieser buchsenartige Ring 330 eines jeden antriebsseitigen Befestigungsmittels 313 wird jeweils in eine antriebsseitige Aufnahmeöse 319 eines jeden Lenkers 317 eingepresst. In gleicher Weise wird mit dem in Fig. 6 dargestellten, abtriebsseitigen Befestigungsmittel 413 verfahren, welches in der abtriebsseitigen Aufnahmeöse 320 des Lenkers 317 einsitzt. Die antriebsseitige Aufnahmeöse 319 sowie die abtriebsseitige Aufnahmeöse 320 sind durch das Zwischenstück 318 des Lenkers 317 verbunden. Fig. 7 zeigt eine Darstellung entsprechend Fig. 6 und somit eine perspektivische Ansicht auf die antriebsseitige Anschlussvorrichtung 312, die hier jedoch an ihren drei Befestigungsmitteln 313 jeweils einen Lenker 317 über dessen antriebsseitige Aufnahmeöse 319 trägt. 6, the drive-side connection device 312 in the form of an annular flange 312, including a connecting means 317 (also called handlebar or coupling rod), is initially shown. The drive-side connecting device 312 has three star-like extensions 315 that are distributed uniformly over the circumference and serve to arrange drive-side fastening means 313. These drive-side fixing means 313 are, just as in the previously described embodiment, formed as a joint ball sitting on a shaft, which are enclosed by a sleeve-like ring 330. This bush-like ring 330 of each drive-side fixing means 313 is respectively pressed into a drive-side receiving lug 319 of each link 317. In the same way, the displacement-side fastening means 413 shown in FIG. 6 is moved, which is seated in the driven-side receiving eye 320 of the handlebar 317. The drive-side receiving lug 319 and the driven-side receiving lug 320 are connected by the intermediate piece 318 of the handlebar 317. FIG. 7 shows a representation corresponding to FIG. 6 and thus a perspective view of the drive-side connection device 312, FIG. but here at their three attachment means 313 each carries a handlebar 317 via the drive-side receiving eye 319.
Auch bei dieser Grundform der Kupplungseinheit 310 sind die antriebsseitigen Befestigungsmittel 313 und die abtriebsseitigen Befestigungsmittel 413 bezüglich der nicht näher dargestellten Drehachse der antriebsseitigen Anschlussvorrichtung 312 um etwa 90 Grad zueinander beabstandet. Von diesem Idealwinkel mag es durch Materialtoleranzen, Passungsspiel und Materialelastizitäten Abweichungen geben, ohne dass die Funktion der Kupplungseinheit 310 wesentlich beeinflusst wird. Genau wie beim vorherigen Ausführungsbeispiel geht die Erfindung davon aus, dass der tatsächliche Umfangsabstand der antriebsseitigen Befestigungsmittel 313 sowie der abtriebsseitigen Befestigungsmittel 413 zwischen 80 Grad und 100 Grad variieren kann. Also in this basic form of the coupling unit 310, the drive-side fixing means 313 and the output-side fixing means 413 are spaced from each other with respect to the rotational axis, not shown, of the drive-side connection device 312 by approximately 90 degrees. There may be deviations from this ideal angle due to material tolerances, fit clearance and material elasticities, without the function of the coupling unit 310 being significantly influenced. As in the previous embodiment, the invention assumes that the actual circumferential distance of the drive-side fixing means 313 and the driven-side fixing means 413 may vary between 80 degrees and 100 degrees.
In Fig. 8 ist die abtriebsseitige Anschlussvorrichtung 312 gemäß Fig. 7 noch einmal in in Axialrichtung betrachteter Ansicht dargestellt. Dieser lässt sich der Umfangswinkel von 90 Grad zwischen antriebsseitigem Befestigungselement 313 und abtriebsseitigem Befestigungselement 413 eines jeden Lenkers 317 sehr gut entnehmen. Die drei dargestellten Lenker 317 bilden ein Verbindungsmittelterzett im Sinne einer Verbindungsmittelgrundanordnung. Die Kupplungseinheit 310 ist, wie schon vorn ausgeführt, in einer perspektivischen Gesamtdarstellung in Fig. 9 gezeigt. Gegenüber der Fig. 7 wurde ergänzend die abtriebsseitige Anschlussvorrichtung 412 mit ihren abtriebseitigen Befestigungsmitteln 413 dargestellt, welche in die abtriebsseitigen Befestigungsösen 320 der Lenker 317 eingreifen. In Fig. 10 ist die Kupplungseinheit 310 in einer Seitenansicht dargestellt. Der Kraftfluss KF verläuft, wie auch schon zum vorherigen Ausführungsbeispiel dargestellt, vom Antrieb AN zum Abtrieb AB. Auffällig im Vergleich zu Fig. 5 ist, dass die Lenker 317 nicht parallel zu den Anschlussvorrichtungen 312 bzw. 412 ausgerichtet sind, sondern einen Winkel mit den Anschlussvorrichtungen 312 bzw. 412 einschließen. Dies ist eine Folge des Ausgleichs eines Axialversatzes zwischen Antrieb AN und Abtrieb AB. Infolgedessen nehmen die Lenker 317 einen Radialraum RM ein, der sich über einen Axialabschnitt der hier nicht dargestellten Drehachse der antriebsseitigen bzw. abtriebsseitigen Anschlussvorrichtung 312, 412 erstreckt. Einen Winkelversatz zwischen Antrieb AN und Abtrieb AB würde die Kupplungseinheit 310 ausgleichen, wenn die Anschlussvorrichtungen 312 und 412 nicht parallel zueinander, sondern unter einem Winkel zueinander angeordnet wären. In FIG. 8, the output-side connecting device 312 according to FIG. 7 is shown once again in a view viewed in the axial direction. This can be the circumferential angle of 90 degrees between the drive-side fastener 313 and output-side fastener 413 of each arm 317 very good. The three handlebars 317 shown form a connecting means index in the sense of a connecting means base assembly. The coupling unit 310 is, as already stated above, shown in a perspective overall view in Fig. 9. Compared to FIG. 7, the output-side connection device 412 with its output-side fastening means 413 has additionally been shown, which engage in the output-side attachment eyelets 320 of the links 317. In Fig. 10, the coupling unit 310 is shown in a side view. The power flow KF runs, as already shown for the previous embodiment, from the drive AN to the output AB. Notable in comparison with FIG. 5 is that the links 317 are not aligned parallel to the connection devices 312 or 412, but enclose an angle with the connection devices 312 or 412. This is a consequence of the compensation of an axial offset between the drive AN and the output AB. As a result, the links 317 occupy a radial space RM which extends over an axial portion of the rotation axis, not shown here, of the drive-side and output-side connection devices 312, 412. An angular offset between drive AN and output AB would compensate the coupling unit 310 if the connection devices 312 and 412 were not arranged parallel to one another but at an angle to one another.
Aus dem Vergleich der beiden Ausführungsformen lässt sich unschwer erkennen, dass die in den Figuren 6 bis 10 dargestellte zweite Ausführungsform die Grundform der Kupplungseinheit darstellt. Sie umfasst ein einziges, die antriebsseitige Anschlussvorrichtung 312 sowie die abtriebsseitige Anschlussvorrichtung 412 kraftschlüssig miteinander verbindendes Verbindungsmittelterzett. It can easily be seen from the comparison of the two embodiments that the second embodiment illustrated in FIGS. 6 to 10 represents the basic form of the coupling unit. It comprises a single, the drive-side connection device 312 and the output-side connection device 412 non-positively interconnecting Verbindungsmittelterzett.
Wie bei dem Ausführungsbeispiel einer Kupplungseinheit in den Figuren 1 bis 5 dargestellt, können weitere Verbindungsmittelterzette zwischen einer jeden antriebseitigen Anschlussvorrichtung 312 und einer abtriebsseitigen Anschlussvorrichtung 412 angeordnet sein. Diese nehmen dann einen zweiten Radialraum RM ein und steigern die Leistungsfähigkeit, also die Fähigkeit zur Drehmomentübertragung der Kupplungseinheit 310. Die zu jedem weiteren Verbindungsmittelterzett zugehörigen Befestigungsmittel können entweder radiusgleich jedoch umfangsversetzt zu den Befestigungsmitteln des anderen Verbindungsmittelterzetts an den Anschlussvorrichtungen angeordnet sein. Alternativ ist es denkbar, dass sie auf einem anderen Radius angeordnet sind, was zu unterschiedlichen Lenkerlängen zwischen den Verbindungsmittelterzetten führt. As illustrated in the exemplary embodiment of a coupling unit in FIGS. 1 to 5, further connection means can be arranged between each drive-side connection device 312 and an output-side connection device 412. These then occupy a second radial space RM and increase the capability, ie the ability to transmit torque of the coupling unit 310. The fastening means associated with each further connecting means grid can be either radiused but circumferentially offset from the fastening means of the other Verbindungsterterzetts be arranged on the connection devices. Alternatively, it is conceivable that they are arranged on a different radius, which leads to different lengths of handlebar between the Verbindungsmittelterzetten.
Von der Erfindung ist es auch umfasst, statt eines weiteren Verbindungsmittelterzetts, lediglich einen oder zwei weitere Lenker vorzusehen. Bevor nun ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßenIt is also encompassed by the invention to provide only one or two further links instead of another connecting means tag. Before now a first embodiment of an inventive
Windenergieanlage 10 erläutert wird, wird anhand der Fig. 1 1 eine Windenergieanlage 10' des Standes der Technik beschrieben: Wind turbine 10 is described, a wind turbine 10 'of the prior art will be described with reference to FIG. 1:
Eine Windenergieanlage 10' des Standes der Technik weist typischer Weise einen Rotor 12' auf, der um eine Rotationsachse L' drehbar an einem Maschinenträger 11 ' drehbar gelagert ist. Der Rotor 12' weist mehrere Rotorblätter 13a', 13b' auf, die den Rotor 12', eine entsprechende Windstärke vorausgesetzt, in Rotation um die Rotationsachse 1 1' versetzen. A prior art wind turbine 10 'typically includes a rotor 12' rotatably mounted on a machine support 11 'about a rotation axis L'. The rotor 12 'has a plurality of rotor blades 13a', 13b ', the rotor 12', assuming a corresponding wind strength set in rotation about the axis of rotation 1 1 '.
Die Nabe 18' des Rotors 12' ist das antriebsseitige Ende eines Antriebsstranges 14', der dazu dient, die Rotationsbewegung der Nabe 18' einem Getriebe 15' zuzuführen, welches die langsame Rotationsbewegung der Nabe 18' in eine schnelle Rotationsbewegung einer Welle 26' übersetzt und schließlich einem Generator 16' zuführt. Fig. 1 1 zeigt nicht, weil dieses dem Fachmann verständlich ist, dass von dem Generator 16' aus Spannungsversorgungsleitungen durch den Mast 27' hindurch, also bezüglich Fig. 1 1 nach unten, hin zu dem Fuß des Mastes der Windenergieanlage hin verlaufend, geführt sind, um die erzeugte elektrische Leistung einem Energieverteilungsnetz zuzuführen. Die Fig. 11 , die der WO 201 1/058185 entnommen ist, verwendet zur Dämpfung der auf den Rotor 12' einwirkenden Kräfte, bzw. zur Dämpfung der durch diese Bewegung entstandenen Kräfte und Momente Elastomerelemente, die das Planetengetriebe 15' von derartigen Zwangskräften freihalten sollen. Dies gelingt mit der in Fig. 1 1 vorgeschlagenen Konstruktion des Standes der Technik allerdings nur teilweise. The hub 18 'of the rotor 12' is the drive end of a drive train 14 'which serves to deliver rotational movement of the hub 18' to a transmission 15 'which translates the slow rotational movement of the hub 18' into rapid rotational movement of a shaft 26 ' and finally a generator 16 'feeds. Fig. 1 1 does not show, because this is understandable to those skilled in that of the generator 16 'from power supply lines through the mast 27' through, ie with respect to FIG. 1 1 down, towards the foot of the mast of the wind turbine extending out are to supply the generated electrical power to a power distribution network. 11, which is taken from WO 201 1/058185, uses for damping the forces acting on the rotor 12 ', or for damping the forces and moments resulting from this movement, elastomer elements which keep the planetary gear 15' free of such constraining forces should. However, this is only partially possible with the construction of the prior art proposed in FIG. 11.
Die erfindungsgemäße Lösung soll nun anhand mehrerer Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Windenergieanlagen 10 gemäß der unterschiedlichen Ausführungsbeispiele der Figuren 12 bis 17 erläutert werden. Der nachfolgenden Figurenbeschreibung der Ausführungsbeispiele sei vorausgeschickt, dass auch soweit unterschiedliche Ausführungsbeispiele betroffen sind, gleiche oder miteinander vergleichbare Teile oder Elemente der Einfachheit halber mit gleichen Bezugszeichen, teilweise unter Hinzufügung kleiner Buchstaben bezeichnet sind. The solution according to the invention will now be explained with reference to several embodiments of wind power plants 10 according to the invention according to the different embodiments of FIGS. 12 to 17. The following description of the figures of the exemplary embodiments is to be understood that as far as different embodiments are concerned, identical or mutually comparable parts or elements for simplicity with the same reference numerals, partially with the addition of small letters are designated.
Fig. 12 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Windenergieanlage 10 in einer sehr schematischen Darstellung. Der Rotor der Windenergieanlage 10 ist mit 12 und sein Rotorblatt mit 13 bezeichnet, aber nur abgebrochen dargestellt. Die weiteren Rotorblätter sind der Einfachheit halber nicht dargestellt. Die mit 18 bezeichnete Nabe des Rotors ist in Fig. 12 nur hälftig dargestellt. Der bezüglich der Rotationsachse L untere Teil der Nabe 18 ist in Fig. 12 nicht dargestellt. FIG. 12 shows an exemplary embodiment of a wind power plant 10 according to the invention in a very schematic representation. The rotor of the wind turbine 10 is denoted by 12 and its rotor blade 13, but shown only broken off. The other rotor blades are not shown for the sake of simplicity. The designated 18 hub of the rotor is shown in Fig. 12 only half. The lower part of the hub 18 relative to the axis of rotation L is not shown in FIG.
Drehfest mit der Nabe 18 des Rotors 12 ist eine vorzugsweise massive oder gegebenenfalls hohle Welle 28 verbunden, die ebenfalls um die Rotationsachse L drehbar ist. Die Welle 28, und darüber der gesamte Rotor 12, ist über eine momentenfeste Lagerung 19a, 19b drehbar, aber axial fest, mit dem Maschinenträger 1 1 , der auch als Tragrahmen oder Tragstruktur bezeichnet wird, verbunden. Das abtriebsseitige Ende 29 der Welle 28 ist drehfest mit einem Flansch 30 verbunden. Der Flansch 30 stellt die antriebsseitige Anschlussvorrichtung 112a der, gemäß den Figuren 1 bis 10 beschriebenen Kupplungseinheiten 110 bzw. 100, dar. Rotationally fixed to the hub 18 of the rotor 12, a preferably solid or optionally hollow shaft 28 is connected, which is also rotatable about the axis of rotation L. The shaft 28, and moreover the entire rotor 12, is rotatably but axially fixedly connected to the machine carrier 1 1, which is also referred to as a supporting frame or supporting structure, via a torque-proof mounting 19 a, 19 b. The output-side end 29 of the shaft 28 is rotatably connected to a flange 30. The flange 30 represents the drive-side connection device 112a of the coupling units 110 and 100 described in FIGS. 1 to 10.
Die in dem Antriebsstrang 14 der Ausführungsbeispiele von Windenergieanlagen 10 gemäß den Figuren 12 bis 17 eingesetzten Kupplungseinheiten 100 entsprechen einer bei den Ausführungsbeispielen von Kupplungseinheiten gemäß den Figuren 1 bis 10 als Wellenkupplung 100 bezeichneten Vorrichtung. Jede Kupplungseinheit 100 gemäß den Ausführungsbeispielen der Figuren 12 bis 17 weist insoweit jeweils zwei Kupplungseinheiten 110 gemäß der vorherigen Beschreibung der Figuren 1 bis 10 in Reihenschaltung unter Zwischenschaltung eines Zwischenstückes 114 auf. The coupling units 100 used in the drive train 14 of the exemplary embodiments of wind turbines 10 according to FIGS. 12 to 17 correspond to a device designated in the exemplary embodiments of coupling units according to FIGS. 1 to 10 as a shaft coupling 100. Each coupling unit 100 according to the exemplary embodiments of FIGS. 12 to 17 in this respect has two coupling units 110 according to the previous description of FIGS. 1 to 10 in series connection with the interposition of an intermediate piece 114.
Der Einfachheit halber sind die antriebsseitige Kupplungseinheit in der Figur 12 als 110a, und die abtriebsseitige Kupplungseinheit in Fig. 12 mit 110b bezeichnet. Die beiden Kupplungseinheiten 110a, 110b, bilden zusammen mit dem Zwischenstück 114 eine gemeinsame Kupplungseinheit 100 aus. For the sake of simplicity, the drive-side clutch unit in FIG. 12 is designated 110a, and the output-side clutch unit in FIG. 12 is designated 110b. The two coupling units 110a, 110b, together with the intermediate piece 114 form a common coupling unit 100.
Die abtriebsseitige Anschlussvorrichtung 212b der abtriebsseitigen Kupplungseinheit 110b ist ebenfalls als Flansch ausgebildet und unmittelbar mit einem Getriebe 15 verbunden. Das Getriebe 15 ist über eine Getriebebefestigung 21 mit dem Maschinenträger 11 verbunden. Die Lagerung des Getriebes 15 an dem Maschinenträger 11 erfolgt also gänzlich unabhängig von der Lagerung des Rotors 12 über die Rotorlagerungen 19a, 19b an dem Maschinenträger 11. The output side connecting device 212b of the output side coupling unit 110b is also formed as a flange and directly connected to a transmission 15. The gear 15 is connected via a gear attachment 21 to the machine frame 11. The bearing of the gear 15 on the machine carrier 11 thus takes place completely independently of the mounting of the rotor 12 via the rotor bearings 19a, 19b on the machine carrier 11.
Das Getriebe 15 ist über eine schnell drehende Kupplung 31 mit einem Generator 16 verbunden. Der Generator 16 ist über eine eigene Generatorbefestigung 22 ebenfalls mit dem Maschinenträger 1 1 verbunden. The transmission 15 is connected via a fast-rotating clutch 31 to a generator 16. The generator 16 has its own Generator attachment 22 also connected to the machine frame 1 1.
Die Kupplungseinheit 100 aus den beiden Kupplungseinheiten 1 10a und 110b ist selbst nicht gelagert, sondern nur mit ihrem antriebsseitigen Ende 112a über die Welle 28 mit der Nabe 18 und mit ihrem abtriebsseitigen Ende 212b mit dem Getriebe 15 verbunden. The coupling unit 100 of the two coupling units 1 10a and 110b is itself not stored, but only with its drive-side end 112a via the shaft 28 to the hub 18 and with its output side end 212b connected to the transmission 15.
Querkräfte, Schubkräfte, Biegemomente und dergleichen, die über die Rotorblätter 13 auf die Nabe 18 einwirken, können zwar über die Welle 28 noch auf die antriebsseitige Anschlussvorrichtung 1 12a einwirken. In Folge der vorgenannten Reaktionskraft-Freiheit der Kupplungseinheit 100 kommen diese Kräfte und Momente allerdings nicht auf der Eingangsseite des Getriebes 15, also im Bereich der abtriebsseitigen Anschlussvorrichtung 212b der Kupplungseinheit 100 an. Das Getriebe 15 ist damit von der Nabe 18 hinsichtlich störender Zwangskräfte vollständig oder nahezu vollständig entkoppelt. Transverse forces, shear forces, bending moments and the like, which act on the hub 18 via the rotor blades 13, can still act on the drive-side connection device 12a via the shaft 28. As a result of the aforementioned reaction force freedom of the coupling unit 100, however, these forces and moments do not arrive on the input side of the transmission 15, ie in the region of the output-side connection device 212b of the coupling unit 100. The transmission 15 is thus completely or almost completely decoupled from the hub 18 with respect to disturbing constraining forces.
Während die Fig. 12 ein Ausführungsbeispiel mit einem klassisch aufgelösten Antriebsstrang darstellt, kann ausweislich des Ausführungsbeispiels der Fig. 13 auch eine demgegenüber geänderte Anordnung getroffen sein: Hier ist die Rotornabe 18 über eine momenten- feste Lagerung 19a, 19b unter Zuhilfenahme eines fest stehenden Zentralzapfens 24, die auch als Hohlwelle bezeichenbar ist, an dem Maschinenträger 11 gelagert. Die Kupplungseinheit 100 erstreckt sich mit ihrer antriebsseitigen Kupplungseinheit 1 10a bis an die Nase 32 der Nabe 18. Die antriebsseitige Anschlussvorrichtung 112a ist insoweit von der Nabe 18 her für Wartungszwecke leicht zugänglich. Die antriebsseitige Kupplungseinheit 1 10a ist mit der abtriebsseitigenWhile FIG. 12 shows an exemplary embodiment with a classically broken-down drive train, as shown in FIG. 13, a modified arrangement can also be used. Here, the rotor hub 18 is secured by a fixed bearing 19a, 19b with the aid of a fixed central journal 24, which can also be marked as a hollow shaft, mounted on the machine carrier 11. The coupling unit 100 extends with its drive-side coupling unit 1 10a to the nose 32 of the hub 18. The drive-side connection device 112a is so far easily accessible from the hub 18 for maintenance purposes. The drive-side coupling unit 1 10a is connected to the output side
Kupplungseinheit 110b über eine axial länger gestreckte Welle 28 verbunden, die sich zumindest teilweise durch die Nabe 18, entlang der Rotationsachse L, hindurch erstreckt. Das Getriebe 15 und der Generator 16 können bei diesem Ausführungsbeispiel radial außerhalb der Kupplungseinheit 100 angeordnet sein und über ein Lager 21 , 22 mit dem Maschinenträger 11 verbunden sein. Eine derartige Ausführungsform ist insbesondere für mittelschnelle und / oder direkt angetriebene Generatoren von Vorteil. Coupling unit 110b connected via an axially longer stretched shaft 28, at least partially through the hub 18, along the Rotation axis L, extending therethrough. The transmission 15 and the generator 16 may be arranged radially outside of the coupling unit 100 in this embodiment and be connected via a bearing 21, 22 with the machine frame 11. Such an embodiment is particularly advantageous for medium-speed and / or directly driven generators.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 14 ist eine Anordnung getroffen, die der Ausführungsform der Fig. 13 ähnlich ist. Hier ist der Rotor 12 auf gleiche Weise auf einem Zentralzapfen 24, und damit relativ zu dem Maschinenträger 11 , gelagert, wie bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 13. In the embodiment of FIG. 14, an arrangement similar to the embodiment of FIG. 13 is made. Here, the rotor 12 is supported in the same manner on a central pin 24, and thus relative to the machine frame 11, as in the embodiment of FIG. 13.
Ein Unterschied besteht allerdings darin, dass das Getriebe 15, bzw. der Generator 16 nicht unter Zuhilfenahme eines Lagers 21 , 22 an dem Maschinenträger 11 befestigt ist, sondern unter Zuhilfenahme einer Anflanschung 33. Zudem ist bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 14 das Getriebe 15 und / oder der Generator 16 radial außerhalb der die beiden Kupplungseinheiten 110a und 110b verbindenden Welle 28 angeordnet, aber axial zwischen den beiden Kupplungseinheiten 110a und 110b. A difference, however, is that the gear 15, or the generator 16 is not secured with the aid of a bearing 21, 22 on the machine frame 11, but with the aid of a flange 33. In addition, in the embodiment of FIG. 14, the transmission 15th and / or the generator 16 is arranged radially outside the shaft 28 connecting the two coupling units 110a and 110b, but axially between the two coupling units 110a and 110b.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 15 weist die Nabe 18 eine Schulter 34 auf, auf deren Außenseite die momentenfeste Lagerung 19a, 19b relativ zu dem Maschinenträger 11 angeordnet ist. Die antriebsseitige Kupplungseinheit 110a ist an dem der Nabennase 32 abgewandten Ende dieser Schulter befestigt. Das Getriebe 15 und / oder der Generator 16 sind bei diesem Ausführungsbeispiel wiederum über eine Lagerung 21 , 22 mit dem Maschinenträger 11 verbunden und radial außerhalb der Kupplungseinheit 100 angeordnet. Dieses Ausführungsbeispiel kann vorteilhaft eingesetzt werden, wenn der Generator mittelschnell oder getriebelos angetrieben wird. Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 16 weist die Rotornabe 18 einen innenliegenden Hohlraum 35 auf, innerhalb dem die Kupplungseinheit 100 vollständig oder nahezu vollständig untergebracht werden kann. Die maschinenträgerseitige Lagerung des Rotors 13 erfolgt über ein momentenfestes Drehlager 19. Die Kupplungseinheit 100 kann dabei in Axialrichtung (bezogen auf die Rotationsachse L) derartig kurz gehalten sein, dass sie zwischen der Nabennase 32 und dem momentenfesten Lager 19 angeordnet ist. In dieser Ausführungsform befindet sich insoweit die antriebsseitigeIn the embodiment of FIG. 15, the hub 18 has a shoulder 34, on the outside of which the torque-resistant mounting 19 a, 19 b is arranged relative to the machine carrier 11. The drive-side coupling unit 110a is attached to the hub nose 32 remote from the end of this shoulder. The transmission 15 and / or the generator 16 are in turn connected in this embodiment via a bearing 21, 22 to the machine frame 11 and arranged radially outside of the coupling unit 100. This embodiment can be advantageously used when the generator is driven medium-fast or gearless. In the embodiment of FIG. 16, the rotor hub 18 has an internal cavity 35, within which the coupling unit 100 can be completely or almost completely accommodated. The machine support side bearing of the rotor 13 via a torque-resistant pivot bearing 19. The coupling unit 100 may be kept so short in the axial direction (relative to the axis of rotation L) that it is disposed between the boss nose 32 and the torque-resistant bearing 19. In this embodiment, the drive-side is in this respect
Kupplungseinheit 1 10a nahe der Nase 32 der Nabe 18 und die abtriebsseitige Kupplungseinheit 1 10b nahe des der Nase 32 fernen Endabschnittes der Nabe 18. Die geometrische Konstruktion ist hier so gewählt, dass die Nabe 18 die antriebsseitige Kupplungseinheit 1 10a und die abtriebsseitige Kupplungseinheit 1 10b überdeckt. Zum Verständnis sei angemerkt, dass diese Betrachtung in Axialrichtung, das heißt entlang der Rotationsachse L, erfolgt. Coupling unit 1 10a near the nose 32 of the hub 18 and the output side coupling unit 1 10b near the nose 32 distal end portion of the hub 18. The geometric design is chosen here so that the hub 18, the drive-side coupling unit 1 10a and the output side coupling unit 1 10b covered. For the sake of understanding, it should be noted that this observation takes place in the axial direction, that is to say along the axis of rotation L.
Das Getriebe 15, bzw. ein Generator 16 können wahlweise über eine Lagerung 21 , 22 relativ zu dem Maschinenträger 1 1 angeordnet sein, oder über eine feste, d. h. unbewegliche Befestigung 36. Fig. 16 zeigt beide Alternativen in einer gemeinsamen Darstellung, wobei dem Fachmann deutlich ist, dass entweder eine Lagerung des Getriebes oder des Generators relativ zu dem Maschinenträger 1 1 erfolgt, oder alternativ eine unbewegliche, d. h. feste Anordnung durch eine Befestigung 36. The gear 15, or a generator 16 may optionally be arranged via a bearing 21, 22 relative to the machine frame 1 1, or via a fixed, d. H. immovable attachment 36. FIG. 16 shows both alternatives in a common representation, it being clear to the person skilled in the art that either a bearing of the gearbox or of the generator takes place relative to the machine carrier 11, or alternatively an immovable, d. H. fixed arrangement by a fastening 36.
Das Ausführungsbeispiel der Fig. 17 zeigt schließlich ein Ausführungsbeispiel einer Windenergieanlage, bei dem die abtriebsseitige Kupplungseinheit 1 10b mit einer abtriebsseitigen Anschlussvorrichtung 212b versehen ist, die sich in Radialrichtung, bezogen auf die Rotationsachse L, sehr weit erstreckt und deutlich größer bauend ausgebildet ist, als die antriebsseitige Anschlussvorrichtung 1 12b der abtriebsseitigen Kupplungseinheit 110b. Hier kann das Getriebe 15 oder ein Generator 16 derart mit der abtriebsseitigen Anschlussvorrichtung 212b zusammenwirken und relativ zu der Kupplungseinheit 100 positioniert sein, dass eine tragrahmen- oder maschinenträgerseitige Lagerung 21 , 22 radial innerhalb des Getriebes 15, bzw. des Generators 16 angeordnet ist. Hierdurch können axial sehr kurz bauende Antriebsstränge 14 erzielt werden. Finally, the exemplary embodiment of FIG. 17 shows an exemplary embodiment of a wind power plant in which the output-side coupling unit 1 10b is provided with an output-side connection device 212b, which extends very far in the radial direction, relative to the axis of rotation L, and has a significantly larger construction than the drive-side connection device 1 12b of output side coupling unit 110b. Here, the transmission 15 or a generator 16 can interact with the output-side connection device 212b and be positioned relative to the coupling unit 100 such that a supporting frame or machine carrier side mounting 21, 22 is arranged radially within the transmission 15, or the generator 16. As a result, axially very short drive lines 14 can be achieved.
Während in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 12 Getriebe 15 und Generator 16 getrennt voneinander dargestellt und bezeichnet worden sind, sind in den Ausführungsbeispielen der Figuren 13 bis 16 die lediglich schematisch dargestellten, einen Generator oder ein Getriebe und ein Generator dargestellten Bauelemente mit 15, 16 bezeichnet. Diese Darstellung soll verdeutlichen, dass sämtliche Ausführungsbeispiele der Figuren 13 bis 17 einen Antriebsstrang 14 darstellen, der ein Getriebe 15 aufweisen kann, aber nicht zwingend ein Getriebe aufweisen muss. While in the embodiment of FIG. 12 transmission 15 and generator 16 have been shown and designated separately from each other, in the exemplary embodiments of FIGS. 13 to 16 the components shown only schematically, a generator or a transmission and a generator are denoted by 15, 16 , This illustration is intended to illustrate that all exemplary embodiments of FIGS. 13 to 17 represent a drive train 14, which may have a transmission 15, but does not necessarily have to have a transmission.
Gleichermaßen sind in den Figuren 13 und 15 bis 17 die Lagerungen dieses Bauteils mit 21 , 22 bezeichnet, wobei dies dem Fachmann verdeutlichen soll, dass, soweit ein direkt angetriebener Generator, d. h. ein getriebeloser Antriebsstrang vorgesehen, der Generator über ein Lager 22 mit dem Maschinenträger 11 verbunden ist, und für den Fall, dass ein Getriebe 16 vorgesehen ist, je nach Ausführung entweder das Getriebe 15 über eine gesonderte Getriebelagerung 21 und der Generator 16 über eine gesonderte Generatorlagerung 22 oder das Getriebe 15 und der Generator 16 über eine gemeinsame Lagerung an dem Maschinenträger 11 angebunden sein können. Similarly, in Figures 13 and 15 to 17, the bearings of this component with 21, 22 denotes, which is to illustrate the skilled person that, as far as a directly driven generator, d. H. a gearless drive train is provided, the generator is connected via a bearing 22 to the machine frame 11, and in the event that a gear 16 is provided, depending on the embodiment, either the gear 15 via a separate gearbox mounting 21 and the generator 16 via a separate generator storage 22 or the gear 15 and the generator 16 may be connected via a common storage on the machine frame 11.
Bezüglich der Ausführungsbeispiele 12 bis 17 wird deutlich, dass in den jeweiligen Ausführungsbeispielen von Windenergieanlagen 10 jeweils Kupplungseinheiten 100 eingesetzt werden, die als Wellenkupplung bezeichenbar sind, und jeweils zwei Kupplungseinheiten aufweisen, und zwar eine antriebsseitige Kupplungseinheit 110a und eine abtriebsseitige Kupplungseinheit 110b. Jede der beiden Kupplungseinheiten 110a, 110b weist jeweils für sich eine antriebsseitige Anschlussvorrichtung 112 und eine abtriebsseitige Anschlussvorrichtung 212 auf. Der Einfachheit halber ist die antriebsseitige Anschlussvorrichtung der antriebsseitigen Kupplungseinheit 110a mit 112a und die abtriebsseitige Anschlussvorrichtung der antriebsseitigen Kupplungseinheit 110a mit 212a bezeichnet, und eine entsprechende Bezeichnung bei der abtriebsseitigen Kupplungseinheit 110b in gleicher weise erfolgt. With regard to the embodiments 12 to 17 it is clear that in the respective embodiments of wind turbines 10 each coupling units 100 are used, which are denominated as a shaft coupling, and each having two coupling units, and Although a drive-side coupling unit 110a and a driven-side coupling unit 110b. Each of the two coupling units 110a, 110b has in each case for itself a drive-side connection device 112 and an output-side connection device 212. For the sake of simplicity, the drive-side connection device of the drive-side clutch unit 110a is designated 112a and the output-side connection device of the drive-side clutch unit 110a is designated 212a, and a corresponding designation is made in the output-side clutch unit 110b in the same way.
Die antriebsseitige Anschlussvorrichtung 112a der antriebsseitigen Kupplungseinheit 110a ist mit der Nabe 18 unmittelbar oder mittelbar verbunden. Die abtriebsseitige Anschlussvorrichtung 212a der antriebsseitigen Kupplungseinheit 110a ist unter Zuhilfenahme eines Zwischenstückes 114 oder einer entsprechend geeigneten Welle 28 mit der antriebsseitigen Anschlussvorrichtung 112b der abtriebsseitigen Kupplungseinheit 110b verbunden, und die abtriebsseitige Anschlussvorrichtung 212b der abtriebsseitigen Kupplungseinheit 110b ist mit dem entsprechenden Element des Antriebsstranges 14, also insbesondere mit dem Getriebe 15, oder falls der Antriebsstrang getriebelos ausgebildet ist, mit dem Generator 16 mittelbar oder unmittelbar verbunden. The drive-side connection device 112a of the drive-side clutch unit 110a is connected directly or indirectly to the hub 18. The output-side connection device 212a of the drive-side coupling unit 110a is connected to the drive-side connection device 112b of the output-side coupling unit 110b with the aid of an intermediate piece 114 or a correspondingly suitable shaft 28, and the output-side connection device 212b of the output-side coupling unit 110b is connected to the corresponding element of the drive train 14, ie in particular with the transmission 15, or if the drive train is gearless formed, connected directly or indirectly to the generator 16.
Die in den unabhängigen Ansprüchen zum Ausdruck kommenden Erfindungen umfassen sowohl Ausführungsformen, die jeweils zwei Kupplungseinheiten 110 aufweisen, als auch Ausführungsformen, die nur eine Kupplungseinheit 110 aufweisen. The inventions expressed in the independent claims comprise both embodiments, which each have two coupling units 110, as well as embodiments which have only one coupling unit 110.
Die Ausführungsbeispiele der Figuren 13 bis 17 machen deutlich, dass von der Erfindung unterschiedliche Ausbildungen und Positionierungen der Kupplungseinheit 100 relativ zu der Nabe 18 und auch relativ zu dem Gestell 11 umfasst sind. Auch sind unterschiedliche Ausbildungen des Tragrahmens 1 1 , wie in den Figuren dargestellt, von der Erfindung mit umfasst. The exemplary embodiments of FIGS. 13 to 17 make it clear that different embodiments and positions of the coupling unit 100 relative to the hub 18 and also relative to the frame 11 are encompassed by the invention. Also are different Formations of the support frame 1 1, as shown in the figures, of the invention with.
Den Ausführungsbeispielen der Figuren 13 bis 17 ist gemeinsam, dass die Nabe des Rotors als Hohlwelle ausgebildet ist, und innerhalb dieser Hohlwelle die Kupplungseinheit 100 teilweise oder vollständig angeordnet ist. Dies ermöglicht besonders kurze, das heißt in Axialrichtung kurz gehaltene und damit kompakte Bauformen, geringe Massen und die Erzielung einer hohen Gewichtsersparnis im Vergleich zum Stand der Technik. The embodiments of Figures 13 to 17 have in common that the hub of the rotor is designed as a hollow shaft, and within this hollow shaft, the coupling unit 100 is partially or completely arranged. This allows particularly short, that is kept short in the axial direction and thus compact designs, low mass and achieving a high weight savings compared to the prior art.

Claims

A n s p r ü c h e Claims
1. Windenergieanlage (10), umfassend einen Maschinenträger (11), einen Rotor (12) mit mindestens einem Rotorblatt (13), und einen Antriebsstrang (14), der Antriebsstrangelemente, wie Getriebe (15) und / oder Generator (16), aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass im Kraftleitungsweg zwischen einer Nabe (18) des Rotors und wenigstens einem Antriebsstrangelement (15, 16) eine Kupplungseinheit (100, 110a, 110b) angeordnet ist, die eine antriebsseitige Anschlussvorrichtung (112, 112a, 112b) zur mittelbaren oder unmittelbaren Verbindung mit der Nabe und eine abtriebsseitige Anschlussvorrichtung (212, 212a, 212b) zur mittelbaren oder unmittelbaren Verbindung mit dem Antriebsstrangelement (15, 16) aufweist, A wind turbine (10) comprising a machine carrier (11), a rotor (12) with at least one rotor blade (13), and a drive train (14), the drive train elements, such as transmission (15) and / or generator (16), characterized in that in the Kraftleitungsweg between a hub (18) of the rotor and at least one drive train element (15, 16) a coupling unit (100, 110a, 110b) is arranged, the drive-side connection device (112, 112a, 112b) for indirect or direct connection to the hub and a driven-side connecting device (212, 212a, 212b) for direct or indirect connection to the drive-train element (15, 16),
- wobei die antriebsseitige Anschlussvorrichtung (112, 112a, 112b), wie Flansch, eine antriebsseitige Rotationsachse aufweist und mit einer Vielzahl von antriebsseitigen Befestigungsmitteln (113) versehen ist, welche alle in einer gemeinsamen Radialebene (E1) der Rotationsachse und auf einem gemeinsamen Radius um die Rotationsachse der antriebsseitigen Anschlussvorrichtung (112, 12a, 112b) angeordnet sind, - wobei die abtriebsseitige Anschlussvorrichtung (212, 212a, 212b), wie Flansch, eine abtriebsseitige Rotationsachse aufweist und mit einer Vielzahl von abtriebsseitigen Befestigungsmitteln (213) versehen ist, welche alle in einer gemeinsamen Radialebene (E2) der Rotationsachse und auf einem gemeinsamen Radius um die Rotationsachse der abtriebseitigen Anschlussvorrichtung (212, 212a, 212b) angeordnet sind, wherein the drive-side connection device (112, 112a, 112b), such as flange, has a drive-side rotation axis and is provided with a plurality of drive-side attachment means (113), all in a common radial plane (E1) of the rotation axis and on a common radius the rotational axis of the drive-side connecting device (112, 12a, 112b) are arranged, - wherein the output-side connecting device (212, 212a, 212b), such as flange, has an output-side rotation axis and is provided with a plurality of output-side fixing means (213), all in a common radial plane (E2) of the axis of rotation and on a common radius about the axis of rotation of the output-side connecting device (212, 212a, 212b) are arranged,
- wobei Verbindungselemente (117, 217), wie Lenker oder Koppelstange, einerseits an einem antriebsseitigen Befestigungsmittel (113) und andererseits an einem abtriebsseitigen Befestigungsmittel (213) mittels einer drei Freiheitsgerade ermöglichenden Gelenkverbindung, insbesondere einer sphärischen Gelenkverbindung, angeordnet sind, wobei der Radius, auf welchem die antriebsseitigen Befestigungsmittel (1 13) um die antriebsseitige Rotationsachse angeordnet sind und der Radius, auf welchem die abtriebsseitigen Befestigungsmittel (213) um die abtriebsseitige Rotationsachse angeordnet sind betragsmäßig identisch sind, - wherein connecting elements (117, 217), such as handlebar or coupling rod, on the one hand on a drive-side fastening means (113) and on the other hand on a driven-side fixing means (213) by means of a three degrees of freedom enabling articulation, in particular a spherical hinge connection, are arranged wherein the radius on which the drive-side fixing means (1 13) are arranged around the drive-side rotation axis and the radius on which the output-side fixing means (213) are arranged around the output-side rotation axis are identical in magnitude,
- und wobei das antriebsseitige Befestigungsmittel (1 13) und das mit diesem mittels eines Verbindungselementes (1 17, 217) gekoppelte abtriebsseitige Befestigungsmittel (213) hinsichtlich der antriebsseitigen Rotationsachse um 80 Grad bis 100 Grad, insbesondere 85 Grad bis 95 Grad, insbesondere um im Wesentlichen 90 Grad, umfangsbeabstandet zueinander, angeordnet sind.  - And wherein the drive-side fastening means (1 13) and with this by means of a connecting element (1 17, 217) coupled output-side fastening means (213) with respect to the drive-side rotation axis by 80 degrees to 100 degrees, in particular 85 degrees to 95 degrees, in particular in the Substantially 90 degrees, circumferentially spaced from each other, are arranged.
2. Windenergieanlage (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass im Kraftleitungsweg zwischen der Kupplungseinheit (110a) und dem Antriebsstrangelement (15, 16) eine zweite, zu der ersten Kupplungseinheit (1 10a) ähnliche oder im wesentlichen baugleiche Kupplungseinheit (1 10b), zu der ersten Kupplungseinheit (1 10a) in Reihe geschaltet, angeordnet ist. 2. Wind turbine (10) according to claim 1, characterized in that in the power line between the coupling unit (110a) and the drive train element (15, 16) a second, to the first coupling unit (1 10a) similar or substantially identical coupling unit (1 10b ), to the first coupling unit (1 10a) connected in series, is arranged.
3. Windenergieanlage (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine zwei Kupplungseinheiten (110a, 1 10b) aufweisende Kupplungseinheit (100) einen den Axialversatz von Antrieb (AN) und Abtrieb (AB) ausgleichenden Freigang aufweist, jedoch gegen axiale Spielbewegung im Kupplungsbetrieb gesichert ist. 3. Wind energy plant (10) according to claim 2, characterized in that a two coupling units (110a, 1 10b) having coupling unit (100) has a axial offset of drive (AN) and output (AB) compensating clearance, but against axial play movement in Coupling operation is secured.
4. Windenergieanlage (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass drei Verbindungselemente (117, 217) vorgesehen sind, die jeweils ein antriebsseitiges Befestigungsmittel (1 13) und ein abtriebsseitiges Befestigungsmittel (213) miteinander verbinden und in einem gemeinsamen, sich über einen Axialabschnitt der antriebsseitigen Rotationsachse erstreckenden Radialraum zwischen der antriebsseitigen Anschlussvorrichtung (1 12, 1 12a, 1 12b) und der abtriebsseitigen Anschlussvorrichtung (212, 212a, 212b) angeordnet sind, und ein Verbindungsmittelterzett bilden. 4. Wind energy plant (10) according to one of claims 1 to 3, characterized in that three connecting elements (117, 217) are provided which each connect a drive-side fastening means (1 13) and a driven-side fastening means (213) together and in a common , Radial space between the drive-side connecting device (1 12, 1 12a, 1 12b) extending over an axial portion of the drive-side axis of rotation and the output side connecting device (212, 212a, 212b) are arranged, and form a Verbindungsmittelterzett.
5. Windenergieanlage (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungseinheit weitere5. Wind energy plant (10) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the coupling unit more
Verbindungsmittelterzette zwischen der antriebsseitigen Anschlussvorrichtung (112, 112a, 112b) und der abtriebsseitigen Anschlussvorrichtung (212, 212a, 212b) aufweist, die jeweils drei Verbindungselemente (117, 217) umfassen, und jeweils in einem eigenen Radialraum zwischen der antriebsseitigen Anschlussvorrichtung (112, 112a, 112b) und der abtriebsseitigen Anschlussvorrichtung (212, 212a, 212b) angeordnet sind. Connecting means between the drive-side terminal device (112, 112a, 112b) and the output-side connecting device (212, 212a, 212b), each comprising three connecting elements (117, 217), and in each case in a separate radial space between the drive-side connecting device (112, 112a , 112b) and the output-side connecting device (212, 212a, 212b) are arranged.
6. Windenergieanlage (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplung zwischen den6. Wind energy plant (10) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the coupling between the
Befestigungsmitteln (113, 213) und den Verbindungselementen (117, 217) mittels einer Kugelgelenkverbindung oder einer anders ausgebildeten, drei Freiheitsgrade ermöglichenden Gelenkverbindung gebildet ist und insbesondere unter Nutzung von Stahl, Kunststoff, Elastomeren und/oder Gewebewerkstoffen erfolgt. Fastening means (113, 213) and the connecting elements (117, 217) is formed by means of a ball joint connection or a differently designed, three degrees of freedom enabling articulation and in particular takes place using steel, plastic, elastomers and / or fabric materials.
7. Windenergieanlage (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungselemente (117, 217) gegen ein Verdrehen im Betrieb der Kupplungseinheit insbesondere um ihre Längsachse gesichert sind. 7. Wind energy plant (10) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the connecting elements (117, 217) are secured against rotation during operation of the coupling unit, in particular about its longitudinal axis.
8. Windenergieanlage (10), insbesondere nach einem der vorangehenden Ansprüche, umfassend einen Maschinenträger (11), einen Rotor (12) mit mindestens einem Rotorblatt (13), und einen Antriebsstrang (14), der Antriebsstrangelemente (15, 16), wie Getriebe und / oder Generator, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass im Kraftleitungsweg zwischen einer Nabe (18) des Rotors (12) und wenigstens einem Antriebsstrangelement (15, 16) eine Kupplungseinheit (100, 1 10a, 1 10b) angeordnet ist, die eine antriebsseitige Anschlussvorrichtung (1 12, 112a, 1 12b) zur mittelbaren oder unmittelbaren Verbindung mit der Nabe und eine abtriebsseitige Anschlussvorrichtung (212, 212a, 212b) zur mittelbaren oder unmittelbaren Verbindung mit dem Antriebsstrangelement aufweist, wobei die Kupplungseinheit zwischen der antriebsseitigen Anschlussvorrichtung (1 12, 1 12a, 1 12b) und der abtriebsseitigen Anschlussvorrichtung (212, 212a, 212b) einen Axialversatz, einen Radialversatz, und einen Winkelversatz zulässt, und als Gleichlaufkupplung ausgebildet ist, und unabhängig von der Versatzstellung reaktionskraftfrei oder nahezu reaktionskraftfrei Drehmomente von der Nabe (18) auf das Antriebsstrangelement (15, 16) überträgt. 8. Wind turbine (10), in particular according to one of the preceding claims, comprising a machine carrier (11), a rotor (12) with at least one rotor blade (13), and a drive train (14), the drive train elements (15, 16), such as Transmission and / or generator, characterized in that in the power line between a hub (18) of the rotor (12) and at least one Drive train element (15, 16) a coupling unit (100, 1 10a, 1 10b) is arranged, which has a drive-side connecting device (1 12, 112 a, 1 12 b) for direct or indirect connection to the hub and a driven-side connecting device (212, 212 a, 212b) for indirect or direct connection to the drive train element, wherein the coupling unit between the drive-side connection device (1 12, 1 12a, 1 12b) and the output-side connection device (212, 212a, 212b) allows axial offset, radial offset, and angular offset , Is designed as a constant velocity clutch, and independent of the offset position reaction force free or almost free of reaction torque from the hub (18) on the drive train element (15, 16) transmits.
9. Windenergieanlage (10), insbesondere nach einem der vorangehenden Ansprüche, umfassend einen Maschinenträger (1 1), einen Rotor (12) mit mindestens einem Rotorblatt (13), und einen Antriebsstrang (14), der Antriebsstrangelemente (15, 16), wie Getriebe und / oder Generator, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass im Kraftleitungsweg zwischen einer Nabe (18) des Rotors und wenigstens einem Antriebsstrangelement (15, 16) eine Kupplungseinheit (100, 1 10a, 110b) angeordnet ist, die eine antriebsseitige Anschlussvorrichtung (1 12, 112a, 112b) zur mittelbaren oder unmittelbaren Verbindung mit der Nabe (18) und eine abtriebsseitige Anschlussvorrichtung (212, 212a, 212b) zur mittelbaren oder unmittelbaren Verbindung mit dem Antriebsstrangelement (15, 16) aufweist, wobei die Kupplungseinheit zur Verbindung zwischen der antriebsseitigen Anschlussvorrichtung und der abtriebsseitigen Anschlussvorrichtung mindestens drei Lenker (1 17) aufweist, die ohne Zwischenschaltung von Längen-ausgleichenden Elastomeren mit ihrem einen Ende an der antriebsseitigen Anschlussvorrichtung und mit ihrem anderen Ende an der abtriebsseitigen Anschlussvorrichtung festgelegt sind. 9. Wind energy plant (10), in particular according to one of the preceding claims, comprising a machine carrier (1 1), a rotor (12) with at least one rotor blade (13), and a drive train (14), the drive train elements (15, 16), as transmission and / or generator, characterized in that in the power line between a hub (18) of the rotor and at least one drive train element (15, 16) a coupling unit (100, 1 10a, 110b) is arranged, which has a drive-side connection device ( 1 12, 112 a, 112 b) for direct or indirect connection to the hub (18) and a driven-side connecting device (212, 212 a, 212 b) for direct or indirect connection to the drive train element (15, 16), wherein the coupling unit for connection between the drive-side connecting device and the output-side connecting device has at least three links (1 17), the balance without the interposition of length the elastomers are fixed with their one end to the drive-side connection device and with its other end to the output-side connection device.
10. Windenergieanlage (10), insbesondere nach einem der vorangehenden Ansprüche, umfassend einen Maschinenträger (1 1 ), einen Rotor (12) mit mindestens einem Rotorblatt (13), und einen Antriebsstrang (14), der Antriebsstrangelemente (15, 16), wie Getriebe und / oder Generator, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass im Kraftleitungsweg zwischen einer Nabe (18) des Rotors und wenigstens einem Antriebsstrangelement eine Kupplungseinheit (100, 1 10a, 1 10b) angeordnet ist, die eine antriebsseitige Anschlussvorrichtung (1 12, 1 12a, 1 12b) zur mittelbaren oder unmittelbaren Verbindung mit der Nabe (18) und eine abtriebsseitige Anschlussvorrichtung (212, 212a, 212b) zur mittelbaren oder unmittelbaren Verbindung mit dem Antriebsstrangelement aufweist, wobei die Kupplungseinheit zwischen der antriebsseitigen Anschlussvorrichtung und der abtriebsseitigen Anschlussvorrichtung einen Axialversatz von mehr als 10 mm und einen Radialversatz von mehr als 10 mm zulässt. 10. Wind turbine (10), in particular according to one of the preceding claims, comprising a machine carrier (1 1), a rotor (12) with at least one rotor blade (13), and a drive train (14), the drive train elements (15, 16), As transmission and / or generator, characterized in that in the power line between a hub (18) of the rotor and at least one drive train element, a coupling unit (100, 1 10a, 1 10b) is arranged, which has a drive-side connection device (1 12, 1 12a, 1 12b) for direct or indirect connection to the hub (18) and an output-side connection device (212, 212a, 212b) for direct or indirect connection to the drive train element, wherein the coupling unit between the drive-side connection device and the output-side connection device axial displacement of more than 10 mm and a radial offset of more than 10 mm.
1 1 . Windenergieanlage (10), insbesondere nach einem der vorangehenden Ansprüche, umfassend einen Maschinenträger (1 1 ), einen Rotor (12) mit mindestens einem Rotorblatt (13), und einen Antriebsstrang (14), der Antriebsstrangelemente (15, 16), wie Getriebe und / oder Generator, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass im Kraftleitungsweg zwischen einer Nabe (18) des Rotors und wenigstens einem Antriebsstrangelement eine Kupplungseinheit (100, 1 10a, 1 10b) angeordnet ist, die eine antriebsseitige Anschlussvorrichtung (1 12, 1 12a, 1 12b) zur mittelbaren oder unmittelbaren Verbindung mit der Nabe (18) und eine abtriebsseitige Anschlussvorrichtung (212, 212a, 212b) zur mittelbaren oder unmittelbaren Verbindung mit dem Antriebsstrangelement (15, 16) aufweist, wobei die Kupplungseinheit zwischen der antriebsseitigen Anschlussvorrichtung (1 12, 1 12a, 1 12b) und der abtriebsseitigen Anschlussvorrichtung (212, 212a, 212b) einen Winkelversatz von mehr als 1 ° zulässt. 1 1. Wind turbine (10), in particular according to one of the preceding claims, comprising a machine carrier (1 1), a rotor (12) with at least one rotor blade (13), and a drive train (14), the drive train elements (15, 16), such as transmission and / or generator, characterized in that in the Kraftleitungsweg between a hub (18) of the rotor and at least one drive train element, a coupling unit (100, 1 10a, 1 10b) is arranged, which has a drive-side connection device (1 12, 1 12a, 1 12b) for direct or indirect connection to the hub (18) and an output-side connecting device (212, 212a, 212b) for direct or indirect connection to the drive train element (15, 16), wherein the coupling unit between the drive-side connection device (12 12 , 1 12a, 1 12b) and the output-side connecting device (212, 212a, 212b) permits an angular offset of more than 1 °.
12. Windenergieanlage (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nabe (18) des Rotors (12) als Hohlwelle ausgebildet ist, und die Kupplungseinheit (100, 110, 110a, 110b) zumindest teilweise in der Hohlwelle angeordnet ist. 12. Wind turbine (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the hub (18) of the rotor (12) is designed as a hollow shaft, and the coupling unit (100, 110, 110a, 110b) is at least partially disposed in the hollow shaft ,
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