Planetengetriebe, insbesondere Multiplanetengetriebe, für ei ne Windkraftanlage

Die Erfindung betrifft ein Planetengetriebe, mit dessen Hilfe ein Drehmoment und eine Drehzahl gewandelt werden kann.

Aus EP 1985 850 Al ist ein Planetengetriebe für eine Wind kraftanlage bekannt, bei dem zwei einander gegenüberliegende Trägerwangen eines Planetenträgers über axial verlaufende Planetenträgerstege miteinander verbunden sind. Eine nach ra dial außen weisenden zylinderförmige Mantelfläche des Plane tenträgerstegs ist zu einem radial äußeren Rand der Träger wangen deutlich nach radial innen versetzt ausgebildet und geht scharfkantig in die Trägerwangen über. Die zylinderför mige Mantelfläche des Planetenträgerstegs ist auf einem Radi us zur Drehachse des Planetenträgers angeordnet, auf dem auch ein Wälzlager zwischen einem mit den Trägerwangen verbundenen Lagerbolzen und einem an dem Lagerbolzen gelagerten Planeten rad vorgesehen ist. Das Wälzlager ist in einen Innendurchmes ser des Planetenrads eingesetzt.

Es besteht ein ständiges Bedürfnis bei einem geringen Bau raumbedarf eine hohe Leistungsdichte bei einem Planetenge triebe zu erreichen.

Es ist die Aufgabe der Erfindung Maßnahmen anzugeben, die bei einem geringen Bauraumbedarf ein Planetengetriebe mit einer hohen Leistungsdichte ermöglichen.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch ein Planetengetriebe mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombina tion einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Erfindungsgemäß ist ein Planetengetriebe, insbesondere Mul tiplanetengetriebe für eine Windkraftanlage, vorgesehen mit einem eine erste Trägerwange und eine zweite Trägerwange auf weisenden Planetenträger, an der ersten Trägerwange und der zweiten Trägerwange über jeweils einen Lagerbolzen drehbar gelagerten Planetenrädern, einem mit den Planetenrädern käm menden Hohlrad, wobei zwischen einem Wangenaußendurchmesser der ersten Trägerwange und der zweiten Trägerwange einerseits und einem Innendurchmesser des Hohlrads andererseits ein Mon tagespiel ausgebildet ist, und mindestens einem die erste Trägerwange und die zweite Trägerwange auf einen definierten Abstand zueinander positionierenden Planetenträgersteg, wobei eine nach radial außen weisende Außenseite des Planetenträ gerstegs zu einem radial inneren Kopfkreisradius einen Innen verzahnung des Hohlrads stärker nach radial innen beabstandet ist als die erste Trägerwange und die zweite Trägerwange und radial außerhalb zu einem Innendurchmesser der Planetenräder angeordnet ist.

Um die Leistungsdichte in einem Antriebstrang einer Wind kraftanlage zu erhöhen und einen guten Wirkungsgrad bei der zu übertragenden Leistung zu erhalten, ist es möglich mehrere Multiplanetengetriebe in Reihe zu schalten. Im Vergleich zu einem herkömmlichen Planetengetriebe mit drei Planetenrädern weist das Multiplanetengetriebe vier, fünf oder mehr Plane tenräder auf und kann eine vergleichsweise geringe Standüber setzung aufweisen. Beispielsweise ist für das insbesondere als Multiplanetengetriebe ausgestaltete Planetengetriebe eine Standübersetzung io von 1,0 < |io| ü 3,0, insbesondere 1,1 < |io| < 2,5, vorzugsweise 1,2 < |io| d 2,0 und besonders bevorzugt 1,3 < |io| d 1,5 ausgebildet. Bei einer derartig kleinen Übersetzung sind ein besonders hoher Wirkungsgrad und damit eine hohe Leistungsdichte erreicht. Allerdings ergeben sich dadurch hohe Anforderungen an die Geometrie und den Bau raum des Planetengetriebes. Die Planetenräder weisen bei ei ner derartig geringen Standübersetzung im Vergleich zu einem mit den Planetenrädern kämmenden Sonnenrad einen geringen Durchmesser auf, so dass der radiale Abstand zwischen dem Kopfkreisdurchmesser der Außenverzahnung des Sonnenrads und dem Kopfkreisdurchmesser der Innenverzahnung des Hohlrads sehr eng ist. Zudem sollen die Planetenräder axial an den Trägerwangen abgestützt werden, so dass die Trägerwangen ei nen großen Wangenaußendurchmesser aufweisen müssen. Der Wan genaußendurchmesser ist hierbei so groß gewählt, dass die Trägerwangen bei der Montage gerade eben noch radial inner halb an der Innenverzahnung des Hohlrads in axialer Richtung vorbeibewegt werden können. Zwischen dem Wangenaußendurchmes ser der Trägerwangen und dem Kopfkreisdurchmesser der Innen verzahnung des Hohlrads ist dadurch ein eher kleines Spiel ausgebildet .

Im laufenden Betrieb des Planetengetriebes muss jedoch si chergestellt sein, dass der Planetenträger nicht an der In nenverzahnung anschlägt, was bei einem eher kleinen Spiel zwischen dem Planetenträgersteg und dem Hohlrad nicht mit ausreichender Sicherheit garantiert werden kann. Zwischen der Außenseite des Planetenträgerstegs und dem Kopfkreisradius der Innenverzahnung des Hohlrads ist somit ein über das Mon tagespiel zwischen den Trägerwangen und der Innenverzahnung hinausgehender Abstand vorgesehen. Da die Trägerwangen axial zu der Innenverzahnung des Hohlrads versetzt sind, kann ein sehr geringer radialer Abstand des Wangenaußendurchmessers zu dem Innendurchmesser des Hohlrads vorgesehen sein, während die Außenseite des Planetenträgerstegs zu dem Wangenaußen durchmesser der Trägerwangen etwas nach radial innen versetzt vorgesehen ist, um ein Anschlägen an der Innenverzahnung des Hohlrads auch unter Berücksichtigung von Fertigungs- und Her stellungstoleranzen sowie gegebenenfalls Wärmedehnungseffek ten und/oder Fliehkrafteffekten sicher zu vermeiden.

Zudem kann ein Abstand a der Drehachsen von zwei in Umfangs richtung nachfolgenden Planetenrädern mit einem Kopfkreis durchmesser d _a , der dem Außendurchmesser des Planetenrads entspricht, insbesondere lediglich 1,0 < a/d _a < 2,0, vorzugs weise 1,1 < a/d _a < 1,5 und besonders bevorzugt 1,2 < a/d _a < 1,3 betragen. Zwischen den in Umfangsrichtung nachfolgenden Planetenrädern und zwischen dem Kopfkreisradius der Innenverzahnung sowie der engsten Stelle zwischen den einander nachfolgenden Planetenrädern ergibt sich ein grob dreieckförmiger Zwickelbereich in dem der Planetenträgersteg ausgebildet sein kann. Der Planetenträgersteg ist hierbei möglichst nah an dem Hohlrad positioniert, ohne an der Innen verzahnung des Hohlrads anzuschlagen. Hierbei kann die nach radial außen weisende Außenseite des Planetenträgerstegs in dem gemeinsamen Axialbereich mit der Innenverzahnung des Hohlrads geringfügig radial innerhalb zu dem Kopfkreisradius der Innenverzahnung des Hohlrads vorgesehen sein, wobei ins besondere die Außenseite des Planetenträgerstegs zumindest in einem Teil des von der Außenseite eingenommenen Umfangswin kelbereichs auf einem im Wesentlichen konstanten Abstand zu dem Kopfkreisradius der Innenverzahnung des Hohlrads auf ei nem im Wesentlichen konstanten Radius zu einer Drehachse des Planetengetriebes verläuft. Die Außenseite des Planetenträ gerstegs ist hierbei mindestens radial außerhalb zu einem In nendurchmesser des benachbarten Planetenrads vorgesehen, über den das Planetenrad an einem mit den Trägerwangen verbundenen Lagerbolzen gelagert ist. Ein Punkt, an dem sich der Innen durchmesser des Planetenrads bezogen auf die Drehachse des Planetengetriebes, also der Drehachse des Sonnenrads, des Hohlrads und des Planetenträgers, maximal weit radial außen befindet, definiert einen Radius zu der Drehachse des Plane tengetriebes, außerhalb dessen die Außenseite des Planeten trägerstegs vorgesehen ist.

Der Planetenträgersteg kann dadurch in einem Bauraum zwischen dem Sonnenrad und dem Hohlrad angeordnet sein, wo zwischen den in Umfangsrichtung nachfolgenden Planetenrädern genügend Bauraum für einen ausreichend großen Querschnitt für den Pla netenträgersteg ausgebildet werden kann, um die Trägerwangen sicher und stabil aneinander abzustützen und/oder miteinander zu verbinden. Gleichzeitig kann der Querschnitt des Planeten trägerstegs weit genug von der Außenverzahnung der Planeten räder und der Innenverzahnung des Hohlrads positioniert sein, um ein Anschlägen sicher zu vermeiden und eine ausreichende Schmierung nicht zu beeinträchtigen. Stattdessen kann die Au ßenseite des Planetenträgerstegs sogar von der Innenverzah nung des Hohlrads abtropfendes Schmiermittel zurückhalten und/oder in Umfangsrichtung zu den Planetenrädern hin ablei ten, so dass die Schmierung des Planetengetriebes bei einem reduzierten Schmiermittelbedarf sogar verbessert ist. Hierzu kann insbesondere die Außenseite des Planetenträgerstegs in radialer Richtung betrachtet einen Teil des jeweiligen Plane- tenrads überdecken, so dass sich von der Innenverzahnung des Hohlrads lösendes Schmiermittel nicht in Umfangsrichtung zwi schen den Planetenrädern hindurch gelangt, sondern von der Außenseite des Planetenträgerstegs aufgefangen und an die Planetenräder abgeleitet wird. Zudem erlaubt der Zwickel breich, in dem der Planetenträgersteg vorgesehen ist, eine vergleichsweise spitze Form des Planetenträgerstegs an den in tangentialer Richtung weisenden Enden der Außenseite, die ein Ablösen von Schmiermitteltropfen von dem Planetenträgersteg begünstigen, insbesondere ohne dass der Schmiermitteltropfen durch Adhäsionseffekte an einer von der Außenseite des Plane tenträgerstegs weg weisenden Unterseite von dem benachbarten Planetenrad weggeleitet wird. Die dadurch erreichte verbes serte Schmierung kann den Wirkungsgrad und die Leistungsdich te des Planetengetriebes weiter verbessern. Durch die Anord nung des Planetenträgerstegs in einem Zwickelbereich kurz un terhalb des Hohlrads kann bei beengten Bauraumverhältnissen eine stabile Abstützung der Trägerwangen und eine verbesserte Schmierung erreicht werden, so dass bei einem geringen Bau raumbedarf ein Planetengetriebe mit einer hohen Leistungs dichte ermöglicht ist.

Das Planetengetriebe kann ein mit den Planetenrädern kämmen des Sonnenrad aufweisen, das koaxial radial innerhalb zu dem Hohlrad angeordnet ist. Ein über das Planetengetriebe über tragene Drehmomentfluss kann prinzipiell über das Sonnenrad oder den Planetenträger oder das Hohlrad eingeleitet und über das Sonnenrad oder den Planetenträger oder das Hohlrad ausge leitet werden, sofern dieses Bauteil nicht bereits zum Ein leiten des Drehmoments vorgesehen ist. Hierbei ist es mög- lieh, dass das Sonnenrad, der Planetenträger und das Hohlrad drehbar gelagert sind, wobei alternativ von dem Sonnenrad, den Planetenträger oder das Hohlrad ein Bauteil permanent oder zeitweise abgebremst und/oder drehtest gekoppelt und/oder bewegungslos festgehalten ist. Beispielsweise kann das Hohlrad Teil eines feststehenden Getriebegehäuses sein. Der Lagerbolzen kann mit der ersten Trägerwange und mit der zweiten Trägerwange verbunden sein und insbesondere zwischen der ersten Trägerwange und der zweiten Trägerwange in axialer Richtung eingespannt sein. Vorzugsweise ist der Lagerbolzen bewegungsfest mit den Trägerwangen befestigt und das jeweili ge Planetenrad relativ drehbar an dem Lagerbolzen gelagert. Das Planetengetriebe kann in einem Getriebegehäuse angeordnet sein, welches das Planetengetriebe vor Umwelteinflüssen und/oder Verschmutzungen schützt. Das Getriebegehäuse kann hierbei bewegungslos feststehend oder mit dem Hohlrad mitdre hend ausgeführt sein. Beispielsweise weist das Getriebegehäu se einen Ölsumpf zur Aufnahme eines Schmiermittels, insbeson dere Schmieröl, auf.

Insbesondere ist die nach radial außen weisende Außenseite des Planetenträgerstegs zumindest zu einem Großteil eines Um fangs des Planetenrads radial außerhalb zu einem Fußkreisra dius einer Außenverzahnung des Planetenrads angeordnet, wobei insbesondere ein Umfangswinkelbereich D des Planetenrads auf dem Fußkreisradius der Außenverzahnung radial innerhalb zu einem maximal radial außen liegenden Bereich der Außenseite des in einem gemeinsamen Axialbereich mit der Innenverzahnung des Hohlrads ausgebildeten Planetenträgerstegs von 270° < Da d 360°, vorzugsweise 300° < Da d 345° und besonders bevorzugt 315° < D d 330° verläuft.

Die Außenseite des Planetenträgerstegs weist in einem gemein samen Axialbereich, in dem die Innenverzahnung des Hohlrads in radialer Richtung betrachtet die Außenseite überdeckt, ei nen maximal radial äußeren Punkt auf, der einen Radius bezo gen auf die Drehachse des Planetengetriebes, also der Dreh achse des Sonnenrads, des Hohlrads und des Planetenträgers, definiert. Dieser gedachte Radius verläuft durch das Plane tenrad derart hindurch, dass ein Großteil des Planetenrads radial innerhalb dieses Radius angeordnet ist und lediglich ein Teil der Außenverzahnung des Planetenrads über diesen Ra dius hinausreicht, um mit der Innenverzahnung des Hohlrads kämmen zu können. Hierbei kann dieser Radius vollständig au ßerhalb des Fußkreisradius der Außenverzahnung des Planeten rads verlaufen oder lediglich in einem kleinen Teil des Um fangs des Planetenrads in der Art einer schneidenden Sekante radial innerhalb des Fußkreisradius der Außenverzahnung des Planetenrads verlaufen. Der Planetenträgersteg kann dadurch besonders weit nach radial außen reichen, so dass sich eine entsprechend bessere Stabilität und Versteifung des Planeten trägers ergibt und die Schmierung der Planetenräder durch von dem Hohlrad abtropfendes Schmiermittel weiter verbessert wer den kann. Gleichzeitig kann ein gerade noch ausreichendes Spiel zwischen dem Planetenträgersteg und der Innverzahnung des Hohlrads vorgesehen sein.

Vorzugsweise weist der Planetenträgersteg einen einstückig mit der ersten Trägerwange ausgebildeten ersten Teilsteg und einen einstückig mit der zweiten Trägerwange ausgebildeten zweiten Teilsteg auf, wobei insbesondere der erste Teilsteg und der zweite Teilsteg in axialer Richtung aneinander anlie- gen. Der Planetenträger kann dadurch im Wesentlichen zwei- schalig ausgestaltet sein, wobei insbesondere die erste Trä gerwange mit dem ersten Teilsteg einerseits und die zweite Trägerwange mit dem zweiten Teilsteg andererseits im Wesent lichen identisch ausgestaltet sein können, wodurch Herstel lungskosten reduziert werden können.

Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass der erste Teilsteg und/oder der zweite Teilsteg axial zu dem Hohlrad beabstandet im Wesentlichen auf dem Wangenaußendurchmesser in die erste Trägerwange und/oder in die zweite Trägerwange übergeht, wo bei insbesondere die in einem gemeinsamen Axialbereich mit dem Hohlraum vorgesehene Außenseite des Planetenträgerstegs über einen gebogenen und/oder radiusförmigen Übergangsbereich in die erste Trägerwange und/oder in die zweite Trägerwange übergeht. Hierbei wird die Erkenntnis ausgenutzt, dass zwi schen der jeweiligen Trägerwange und dem Hohlrad ein axialer Zwischenraum vorgesehen ist, durch den hindurch der Planeten trägersteg sich soweit nach radial außen an dem Hohlrad vor bei erstrecken kann, dass die Außenseite des Planetenträger stegs an dem Außendurchmesser der jeweiligen Trägerwange an kommen kann. Ein radialer Sprung zwischen dem Außendurchmes ser der Trägerwange und der Außenseite des Planetenträger stegs sowie ein scharfkantiger Übergang kann dadurch vermie den werden. Dadurch können Kerbwirkungseffekte im Übergangs bereich zwischen den Teilstegen und der jeweils zugeordneten Trägerwange vermieden oder zumindest reduziert werden, wo durch die Festigkeit und Steifigkeit des Planetenträgers ver bessert ist.

Insbesondere ist vorgesehen, dass der erste Teilsteg und/oder der zweite Teilsteg unter einem eine Übergangskante ausbil denden Winkel in die erste Trägerwange und/oder in die zweite Trägerwange übergeht. Dadurch, dass der Teilsteg nicht ab satzlos, beispielsweise über einen asymptotischen Verlauf, in die Trägerwange übergeht, kann ein radialer Versatz zwischen dem Außendurchmesser der Trägerwange und dem radial innerhalb der Innenverzahnung des Hohlrads vorgesehenen Bereich der Au ßenseite des Planetenträgerstegs über einen vergleichsweise kleinen axialen Zwischenraum zwischen der Trägerwange und der Innenverzahnung des Hohlrads erreicht werden, so dass der axiale Bauraumbedarf gering gehalten werden kann.

In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die erste Trägerwange und die zweite Trägerwange in einem gemein samen Umfangsbereich mit dem Planetenträgersteg eine Durch messerverjüngung auf den Radius der nach radial außen weisen de Außenseite des Planetenträgerstegs aufweist, wobei insbe sondere die Durchmesserverjüngung über einen gebogene und/oder radiusförmigen Verlauf und/oder unter einem eine Übergangskante ausbildenden Winkel in den Wangenaußendurch messer der ersten Trägerwange und/oder der zweiten Trägerwan- ge übergeht. Hierbei wird die Erkenntnis ausgenutzt, dass im Bereich des Planetenträgerstegs kein Planetenrad vorgesehen sein kann, so dass in diesem Umfangsbereich eine über den Kopfkreisradius der Innenverzahnung des Hohlrads hinausgehen de Erstreckung der Trägerwange, um einen axialen Anlaufbe reich für ein Planetenrad auszubilden, gar nicht erforderlich ist. Zur Vermeidung von Kerbwirkungseffekten kann die Träger wange eine entsprechend geeignete Außenkonturierung zwischen dem Außendurchmesser und dem Durchmesser der Durchmesserver jüngung aufweisen.

Vorzugsweise erstreckt der Planetenträgersteg sich nach radi al innen mindestens bis zu einem Innendurchmesser des Plane- tenrads, insbesondere mindestens bis zu einer Drehachse des Planetenrads. Die Querschnittsfläche des Planetenträgerstegs kann dadurch entsprechend groß dimensioniert werden, um den Planetenträger auch bei großen zu übertragenden Drehmomenten ausreichend zu versteifen. Der Zwickelbereich radial inner halb des Hohlrads zwischen den einander nachfolgenden Plane tenrädern kann dadurch zu einem Großteil von dem Planetenträ gersteg eingenommen sein.

Besonders bevorzugt ist in einem gemeinsamen Axialbereich mit einer Innenverzahnung des Hohlrads zwischen der Innenverzah nung des Hohlrads und der nach radial außen weisende Außen seite des Planetenträgerstegs ein Abstand a von 3,0 mm < a d 8,0 mm, insbesondere 4,0 mm < a d 7,0 mm, vor zugsweise 5,0 mm d a d 6,5 mm und besonders bevorzugt 5,5 mm < a d 6,0 mm ausgebildet ist. Bei einem derartigen Ab stand kann ein Anschlägen des Hohlrads an dem Planetenträ gersteg innerhalb der zugelassenem Fertigungs- und Montage- Toleranzen sicher vermieden werden. Gleichzeitig ist der Ab stand groß genug, dass ein Strömungswiderstand zwischen den relativ zueinander drehenden Bauteilen vermieden oder zumin dest vernachlässigbar klein ist.

Insbesondere ist zwischen dem Planetenträgersteg und dem je weiligen benachbarten Planetenrad ein Spalt mit einer zu ei- nem Großteil konstanten Spaltbreite s zwischen dem Planeten trägersteg und dem jeweiligen benachbarten Planetenrad ausge bildet, wobei bei einem Außendurchmesse d _a des Planetenrads 0,01 < s/d _a < 0,5, vorzugsweise 0,03 < s/d _a < 0,2 und beson ders bevorzugt 0,05 < s/d _a < 0,1 gilt. Eine zu den Planeten rädern weisende Unterseite des Planetenträgerstegs kann im Wesentlichen auf einem konstanten Radius zu einer Drehachse des in diesem Bereichs benachbarten Planetenrad verlaufen, so dass auch der dazwischen ausgebildete Spalt eine konstante Spaltbreite zwischen der Unterseite und dem Kopfkreisradius der Außenverzahnung des jeweiligen Planetenrads aufweist. Bei einem derartigen Spaltabstand kann der Zwickelbereich radial innerhalb des Hohlrads zwischen den einander nachfolgenden Planetenrädern zu einem Großteil von dem Planetenträgersteg eingenommen werden.

Vorzugsweise sind mindestens drei, insbesondere mindestens sechs, vorzugsweise mindestens sieben und besonders bevorzugt mindestens acht Planetenräder vorgesehen, wobei insbesondere zwischen jedem Paar in Umfangsrichtung nachfolgender Plane tenräder jeweils ein Planetenträgersteg vorgesehen ist. Durch die bauraumsparende Ausgestaltung des Planetenträgerstegs ist es möglich ein Multiplanetengetriebe mit entsprechend vielen in Umfangsrichtung eng hintereinander angeordneten Planeten rädern auszugestalten, ohne die Steifigkeit des Planetenträ gers zu beeinträchtigen. Durch die hohe Anzahl der Planeten räder kann die Belastung des einzelnen Planetenrads reduziert werden, wodurch hohe Drehmomente mit einem hohen Wirkungsgrad und einer hohen Leistungsdichte übertragen werden können.

Besonders bevorzugt weist die erste Trägerwange und/oder die zweite Trägerwange eine Anlaufscheibe zum axialen Anlaufen des Planetenrads auf. Die Anlaufscheibe ist insbesondere über den vollen Querschnitt des Planetenrads von der jeweiligen Trägerwange abgestützt.

Insbesondere ist zwischen dem Planetenrad und dem Lagerbolzen ein Gleitlager ausgebildet. Der Bauraumbedarf in radialer Richtung zwischen dem Planetenrad und dem Lagerbolzen, der ansonsten für ein Wälzlager benötigt würde, kann dadurch deutlich reduziert werden. Beispielsweise ist eine im Ver gleich zu einem Wälzlager deutlich dünnere Gleitlagerbuchse auf dem jeweiligen Lagerbolzen aufgesteckt, an der das Plane tenrad relativ drehbar abgleiten kann. Dies ermöglicht es Planetenräder mit einem entsprechend kleinen Durchmesser zu verwenden und/oder den Durchmesser des Lagerbolzens zu ver größern, wodurch der Planetenträger weiter versteift werden kann.

Vorzugsweise verläuft die Außenseite des Planetenträgerstegs zumindest in einem Teil des von der Außenseite eingenommenen Umfangswinkelbereichs auf einem im Wesentlichen konstanten Abstand zu dem Kopfkreisradius der Innenverzahnung des Hohl- rads. Die Außenseite des Planetenträgerstegs kann auf einem im Wesentlichen konstanten Radius zu einer Drehachse des Pla netengetriebes möglichst nah an der Innenverzahnung verlau fen. Dadurch kann der in dem Zwickelbereich zwischen dem Hohlrad und den einander nachfolgenden Planetenrädern ausge bildete Bauraum in Umfangsrichtung und/oder nach radial außen möglichst gut ausgenutzt werden, wodurch die Festigkeit und Stabilität des Planetenträgerstegs verbessert ist.

Besonders bevorzugt ist der Planetenträger in einem Getrie begehäuse gelagert, wobei in dem Getriebegehäuse ein Schmier mittel zur Schmierung des Hohlrads und der Planetenräder, insbesondere durch Tauchschmierung und/oder Spritzschmierung, aufgenommen ist. Das in dem Getriebegehäuse eingebrachte Schmiermittel kann zur Schmierung des Planetengetriebes immer wieder verwendet werden. Da die Planetenträgerstege die Schmierung der Planetenräder unterstützen, ist eine einfache und kostengünstige Schmierung des Planetengetriebes bereits ausreichend .

Die Erfindung betrifft ferner einen Antriebsstrang für eine Windkraftanlage mit einer mit einem windkraftangetriebenen Rotor verbindbaren Rotorwelle, einer Motorwelle einer im Ge- neratormodus betreibbaren elektrischen Maschine und einem die Rotorwelle mit der Motorwelle drehmomentübertragend verbin denden Getriebe zur Wandlung eines Drehmoments und einer Drehzahl, wobei das Getriebe mindestens ein Planetengetriebe, das wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, aufweist, wobei insbesondere das Getriebe mindestens zwei oder mindestens drei in Reihe geschaltete Planetenge triebe, die wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebil det sein können, aufweist. Durch die Anordnung des Planeten trägerstegs in einem Zwickelbereich kurz unterhalb des Hohl- rads kann bei beengten Bauraumverhältnissen eine stabile Ab stützung der Trägerwangen und eine verbesserte Schmierung des Planetengetriebes erreicht werden, so dass bei einem geringen Bauraumbedarf ein Antriebsstrang mit einer hohen Leistungs dichte ermöglicht ist.

Die Erfindung betrifft ferner eine Windkraftanlage zur Erzeu gung von Energie aus Windkraft, mit einem Standturm, einer an einem oberen Ende des Standturms angebrachten Gondel, einem windkraftantreibbaren Rotor, einer im Generatorbetrieb be treibbaren elektrischen Maschine und einem von der Gondel aufgenommenen Antriebsstrang, der wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, zur drehmomentübertragenen Koppelung des Rotors mit der elektrischen Maschine und Wand lung eines von dem Rotor eingeleiteten Drehmoments. Durch die Anordnung des Planetenträgerstegs in einem Zwickelbereich kurz unterhalb des Hohlrads kann bei beengten Bauraumverhält nissen eine stabile Abstützung der Trägerwangen und eine ver besserte Schmierung des Planetengetriebes erreicht werden, so dass bei einem geringen Bauraumbedarf eine Windkraftanlage mit einer hohen Leistungsdichte ermöglicht ist.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Industrie applikation. Die Industrie-Applikation kann ein Antriebsmit tel aufweisen, das beispielsweise als elektrische Maschine, Brennkraftmaschine, Hydraulikmotor oder windkraftgetriebener Rotor ausgestaltet sein kann. Das Antriebsmittel kann mit ei nem Getriebe zur Wandlung eines Drehmoments und einer Dreh- zahl der von dem Antriebsmittel erzeugten Leistung gekoppelt sein. Das Getriebe der Industrie-Applikation, das mindestens ein Planetengetriebe, das wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, aufweist, kann wiederum drehmoment übertragend mit einer mechanischen Anwendung gekoppelt sein, in der über das Getriebe eingeleitete mechanische Energie ge nutzt werden kann. Bei der mechanischen Anwendung handelt es sich beispielsweise um eine Mühle, Vertikalmühle, Zuckermüh le, Zementmühle, Gesteinsbrecher, Förderband, Pumpe, Rollen presse, Plattenband, Rohrmühle, Drehrohrofen, Drehwerk, Rühr werk, Hubvorrichtung, Müllpresse, Schrottpresse, Zerkleinerer für recyclingfähige Materialen aus, gegebenenfalls zuvor ge trennten und/oder sortierten, Abfällen oder Ähnliches. Durch die Anordnung des Planetenträgerstegs in einem Zwickelbereich kurz unterhalb des Hohlrads kann bei beengten Bauraumverhält nissen eine stabile Abstützung der Trägerwangen und eine ver besserte Schmierung des Planetengetriebes erreicht werden, so dass bei einem geringen Bauraumbedarf eine Industrieapplika tion mit einer hohen Leistungsdichte ermöglicht ist.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die an liegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen:

FIG 1 eine schematische perspektivische Ansicht einer Wind kraftanlage,

FIG 2 eine schematische geschnittene Draufsicht auf einen Teil eines Planetengetriebes für die Windkraftanlage aus FIG 1,

FIG 3 eine schematische Schnittansicht des Planetengetrie bes aus FIG 2,

FIG 4 eine schematische perspektivische Ansicht eines Pla netenträgers des Planetengetriebes aus FIG 2,

FIG 5 eine schematische perspektivische Detailansicht des Planetenträgers aus FIG 4, FIG 6 eine schematische Schnittansicht des Planetenträgers aus FIG 4,

FIG 7 eine schematische perspektivische Detailansicht eines alternativen Planetenträgers für das Planetengetriebe aus FIG 2 und

FIG 8 eine schematische Prinzipdarstellung einer Industrie applikation.

Die in FIG 1 dargestellte Windkraftanlage 10 kann zur Erzeu gung von elektrischer Energie aus Windkraft verwendet werden. Hierzu weist die Windkraftanlage 10 einen Rotor 12 auf, der durch Wind windkraftbetrieben in Drehung versetzt werden kann. Der Rotor 12 ist an einen Antriebsstrang 14 angekop pelt. Hierzu ist der Rotor 12 mit einer Rotorwelle 16 verbun den, die innerhalb des Antriebsstrangs 14 mit einem Getriebe 18 gekoppelt ist, um das über den Rotor 12 und die Rotorwelle 16 eingeleitete Drehmoment zu wandeln. Das in dem Getriebe 18 gewandelte Drehmoment wird einer im Generatormodus betriebe nen elektrischen Maschine 20 zugeführt. Die von der elektri schen Maschine 20 erzeugte elektrische Energie kann einer wiederaufladbaren Batterie und/oder einem Stromnetz zugeführt werden. Der Antriebsstrang 14 ist im dargestellten Ausfüh rungsbeispiel vollständig in einer Gondel 22 untergebracht, die an einem oberen freien Ende eines Standturms 24 ange bracht ist.

Das Getriebe 18 weist mindestens ein in FIG 2 und FIG 3 näher dargestelltes Planetengetriebe 26 auf, wobei insbesondere das Getriebe 18 mehrere in Reihe geschaltete Planetengetriebe 26 aufweist. Das Planetengetriebe 26 weist ein um eine Drehachse des Planetengetriebes 26 drehbares Sonnenrad 28 auf, das mit Planetenrädern 30 kämmt. Insbesondere ist das Planetengetrie be 26 als Multiplanetengetriebe ausgestaltet, das mehr als drei Planetenräder 30 aufweist, die insbesondere alle auf ei nem gemeinsamen Radius bezogen auf die Drehachse des Plane tengetriebes 26 in Umfangsrichtung hintereinander angeordnet sind. Die Planetenräder 30 wiederum kämmen mit ihrer Außen- Verzahnung 32 mit einer Innenverzahnung 34 eines koaxial zu dem Sonnenrad 28 angeordneten Hohlrad 36.

Das jeweilige Planetenrad 30 ist auf einem Lagerbolzen 38 drehbar gelagert, wobei der Lagerbolzen 38 mit einer ersten Trägerwange 40 und einer zweiten Trägerwange 42 eines Plane tenträgers 44 befestigt ist. Im dargestellten Ausführungsbei spiel ist der Lagerbolzen 38 über eine Durchgangsöffnung 48 der zweiten Trägerwange 42 in einer Aufnahmetasche 46 der ersten Trägerwange 40 teilweise eingesteckt verliersicher zu rückgehalten .

Auf dem Lagerbolzen 38 ist eine Gleitlagerhülse 54 aufge steckt, so dass zwischen dem Planetenrad 30 ein Gleitlager ausgebildet ist. Alternativ kann anstatt des Gleitlagers ein Wälzlager vorgesehen sein. Die erste Trägerwange 40 und die zweite Trägerwange 42 weisen an ihren zum Planetenrad 30 wei senden Axialseiten jeweils eine Anlaufscheibe 56 auf, gegen die das Planetenrad 30 im Betrieb axial anlaufen kann. Der Planetenträger 44 kann über ein Wälzlager 64 an einem Getrie begehäuse 66 relativ drehbar gelagert sein, wobei im darge stellten Ausführungsbeispiel das Hohlrad 36 über einen als Befestigungsflansch ausgestalteten Radiusbereich drehfest mit dem Getriebegehäuse 66 verbunden ist. Das Getriebegehäuse 66 kann bewegungslos fixiert oder drehbar gelagert sein.

Bei dem in FIG 4 und FIG 5 separat dargestellten Planetenträ ger 44 sind die erste Trägerwange 40 und die zweite Träger wange 42 über einen Planetenträgersteg 68 auf einen definier ten Abstand zueinander positioniert. Hierzu weist der Plane tenträgersteg 68 einen einstückig mit der ersten Trägerwange 40 ausgestalteten ersten Teilsteg 70 und einen mit der zwei ten Trägerwange 42 ausgestalteten zweiten Teilsteg 72 auf, die beispielswiese an ihren aufeinander zu weisenden Axial seiten aneinander anliegen. Die Teilstege 70, 72 gehen auf dem Außenradius der Trägerwangen 40, 42 in die jeweilige Trä gerwange 40, 42 über, wobei der Planetenträgersteg 68 aller dings etwas nach radial innen gebogen verläuft, so dass in einem gemeinsamen Axialbereich mit der Innenverzahnung 34 des Hohlrads 36 zwischen einer Außenseite 74 des Planetenträ gerstegs 68 und der Innenverzahnung 34 ein besonders kleiner Abstand a ausgebildet ist. Der Planetenträgersteg 68 füllt insbesondere zu einem großen Teil einen Zwickelbereich 76 aus, der sich zwischen den einander nachfolgenden Planetenrä dern 30 und dem Hohlrad 36 ergibt. Insbesondere kann eine zu dem jeweiligen Planetenrad 30 weisende Innenseite 78 dem Au ßenradius des zugeordneten Planetenrads 30 folgen und zwi schen dem Planetenträgersteg 68 und dem Planetenrad 30 einen Spalt 80 mit einer im Wesentlichen konstanten Spaltbreite ausbilden.

Wie in FIG 6 dargestellt kann ein Durchmesser d der Außensei te 74 des Planetenträgerstegs 68 in seinem in axialer Rich tung mittleren Bereich, der radial innerhalb zu dem Kopf kreisradius der Innenverzahnung 34 des Hohlrads 36 positio niert ist, soweit zu einem Wangenaußendurchmesser D der Trä gerwangen 40, 42 nach radial innen versetzt sein, dass die Außenseiten 74 nicht an dem Hohlrad 36 anschlagen kann und radial außerhalb zu einem Innendurchmesser des Planetenrads 30, insbesondere radial außerhalb zu einem Fußkreisradius der Außenverzahnung 32 des Planetenrads 30, positioniert ist. Zu dem geht die Außenseite 74 über einen Radius R und unter ei nem auf dem Wangenaußendurchmesser D eine Übergangskante 82 ausbildenden Winkel ohne signifikante Kerbwirkung in die jeweilige Trägerwange 40, 42 über.

Wie in FIG 7 dargestellt, können alternativ zu der in FIG 6 dargestellten Ausgestaltung des Planetenträgers 44 die Trä gerwangen 40, 42 im Umfangsbereich des Planetenträgerstegs 68 eine Durchmesserverjüngung 84 auf den Durchmesse d der Außen seite 74 des Planetenträgerstegs 68 aufweisen. In diesem Fall kann die Durchmesserverjüngung 84 in Umfangsrichtung analog zu dem in FIG 6 dargestellten Übergang zwischen der Außensei te 74 des Planetenträgerstegs 68 und dem Trägerwangen 40, 42 die Durchmesserverjüngung 84 in den Außendurchmesser D der Trägerwangen 40, 42 übergehen. Das am Beispiel einer Windkraftanlage 10 erläuterte Getriebe 18 mit dem mindestens einen Planetengetriebe 26 kann auch in einer anderen Industrie-Applikation 86 eingesetzt werden, wie in FIG 8 dargestellt. Die Industrie-Applikation 86 weist ein Antriebsmittel 88 auf, das beispielsweise als elektrische Ma schine, Brennkraftmaschine oder Hydraulikmotor ausgestaltet ist. Das Antriebsmittel 88 ist drehmomentübertragend mit dem Getriebe 18 gekoppelt, welches das gewandelte Drehmoment an eine mechanische Anwendung 90 überträgt. Das Antriebsmittel 88 ist zum Abgeben einer Antriebsleistung ausgebildet, die über eine erste Welle 92 dem Getriebe 18 zugeführt wird und von dem Getriebe 18 über eine zweite Welle 94 der mechani schen Anwendung 90 zugeführt wird. Insbesondere ist die Dreh zahl der ersten Welle 92 größer als die Drehzahl der zweiten Welle 94. Bei der mechanischen Anwendung 90 handelt es sich beispielsweise um eine Mühle, Vertikalmühle, Zuckermühle, Ze mentmühle, Gesteinsbrecher, Förderband, Pumpe, Rollenpresse, Plattenband, Rohrmühle, Drehrohrofen, Drehwerk, Rührwerk, Hubvorrichtung, Müllpresse, Schrottpresse, Zerkleinerer für recyclingfähige Materialen aus, gegebenenfalls zuvor getrenn ten und/oder sortierten, Abfällen oder Ähnliches.