Die Erfindung betrifft ein Getriebe nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Aus dem Stand der Technik sind aktive Dämpfungssysteme zur Reduzierung von Torsionsschwingungen in einem Getriebe bekannt. Diese Systeme verwenden lineare Aktoren. Zur Dämpfung von Torsionsschwingungen müssen lineare Aktoren paarweise, von einer Drehachse der zu dämpfenden Schwingung beabstandet angeordnet werden. So sind etwa Aktoren bekannt, die an den Drehmomentstützen eines Getriebes angreifen. Prinzipbedingt ist es nicht möglich, dass lineare Aktoren direkt auf eine sich drehende Welle wirken.

Zur Dämpfung von Torsionsschwingungen sich drehender Wellen sind aus dem Stand der Technik elastische Kupplungen und Zweimassenschwungräder bekannt. Hierbei handelt es sich um passive Systeme, welche die zu dämpfenden Schwingungen nur in begrenztem Umfang reduzieren können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen innewohnenden Nachteile zu eliminieren. Insbesondere sollen Torsionsschwingungen in Getrieben mit sich drehenden Wellen möglichst effektiv gedämpft werden.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Getriebe nach Anspruch 1 . Bevorzugte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen enthalten.

Das Getriebe, bei dem es sich etwa um ein Windkraftgetriebe handeln kann, weist mindestens einen Aktor auf. Ein Aktor ist ein Mittel, das in Abhängigkeit eines dem Aktor zugeführten Signals eine physikalische Größe beeinflusst. Ein Signal wiederum ist eine physikalische Größe, bei der ein oder mehrere Parameter Informationen über eine oder mehrere variable Größen tragen. Vorliegend handelt es sich bevorzugt um ein elektrisches Signal. Das Getriebe ist ausgebildet, einen Drehmomentfluss von einer antreibenden Vorrichtung zu einer angetriebenen Vorrichtung zu übertragen. Mit Übertragung des Drehmomentflusses wird die Übertragung eines Eingangsdrehmoments, mit dem eine Eingangswelle des Getriebes beaufschlagt wird, über Zwischenwellen zu einer Ausgangswelle des Getriebes bezeichnet.

Die Eingangswelle und die Ausgangswelle bilden vorliegend Koppelstellen für die antreibende Vorrichtung und die angetriebene Vorrichtung. Über die antreibende Vorrichtung wird die Eingangswelle mit dem Eingangsdrehmoment beaufschlagt. Das infolgedessen an der Ausgangswelle anliegende Ausgangsdrehmoment wird geht auf die angetriebene Vorrichtung über.

Bei der antreibenden Vorrichtung kann es sich etwa um den Rotor einer Windkraftanlage handeln, dessen Rotorblätter vom Wind mit dem Eingangsdrehmoment beaufschlagt werden. Entsprechend kann es sich bei der angetriebenen Vorrichtung um einen Generator der Windkraftanlage handeln.

Der Aktor ist sowohl von der antreibenden Vorrichtung als auch von der angetriebenen Vorrichtung verschieden. Weder bei der antreibenden Vorrichtung noch bei der angetriebenen Vorrichtung handelt es sich also um den Aktor. Auch ist der Aktor weder Teil der antreibenden Vorrichtung noch Teil der angetriebenen Vorrichtung. Es sind also drei voneinander verschiedene Vorrichtungen vorhanden: Aktor, antreibende Vorrichtung und angetriebene Vorrichtung. Dies impliziert, dass der Rotor mit keiner der Koppelstellen für die angetriebene oder die antreibende Vorrichtung verfügt ist.

Der Aktor weist erfindungsgemäß einen Rotor und einen Stator auf. Es handelt sich also nicht um einen Linearaktor, sondern um einen rotierenden Aktor. Rotierend ausgeführt ist dabei der Rotor, der relativ zu dem Stator drehbar gelagert ist. Der Stator ist drehfest angeordnet. Bei der oben genannten physikalischen Größe, die in einem Abhängigkeitsverhältnis zu dem dem Aktor zugeführten Signal steht, handelt es sich im Falle der vorliegenden Erfindung um ein zwischen dem Rotor und dem Stator wir- kendes Drehmoment. Ein Richtungsvektor des Drehmoments und eine Drehachse einer Welle des Getriebes sind deckungsgleich, verlaufen insbesondere parallel.

Erfindungsgemäß ist der Rotor drehfest mit der genannten Welle verbunden.

Dadurch wird das zwischen dem Rotor und dem Stator wirkende Drehmoment auf die Welle übertragen.

Durch das übertragende Drehmoment lässt sich insbesondere das Schwingungsverhalten des Getriebes beeinflussen. Der Rotor wirkt unmittelbar auf die Welle. Daher ist eine besonders präzise Beeinflussung möglich. Ein weiterer Vorteil besteht in der kompakten Bauform des Rotationsaktors.

Bei dem Rotor kann es sich um ein separates Bauteil handeln. In einer bevorzugten Weiterbildung bildet aber die Welle den Rotor aus. Dies impliziert, dass der Rotor und die Welle einstückig miteinander verbunden sind. Als weiterbildungsgemäßer Stator kommt etwa eine Wirbelstrombremse infrage, die auf die Welle wirkt und in der Welle Wirbelströme induziert.

Als Welle, mit welcher der Rotor drehfest verbunden ist, kommt jede Welle des Getriebes infrage, so auch dessen Zwischenwellen. In einer bevorzugten Weiterbildung handelt es sich bei der Welle aber um die Ausgangswelle. Dabei sind der Aktor und die angetriebene Vorrichtung an verschiedenen, gegenüberliegenden Enden der Ausgangswelle angeordnet. Das Wellenende, an dem Aktor angeordnet ist, liegt der oben genannten Koppelstelle für die angetriebene Vorrichtung gegenüber. Der Rotor des Aktors ist mit dem Wellenende drehfest verbunden, oder das Wellenende bildet den Rotor aus.

Alternativ kann es sich bei der Welle um die Eingangswelle handeln. Der Aktor und die antreibende Vorrichtung sind dann an verschiedenen Wellen der Eingangswelle angeordnet. Bei dem Ende der Ausgangswelle, an dem der Aktor angeordnet ist, handelt es sich um das der oben genannten Koppelstelle gegenüberliegende Ende. Der Rotor des Aktors ist auch hier drehfest mit dem Wellenende verbunden, oder das Wellenende bildet den Rotor des Aktors. In einer darüber hinaus bevorzugten Weiterbildung ist der Aktor mindestens teilweise, vorzugsweise vollständig, innerhalb eines Getriebegehäuses des Getriebes angeordnet.

Um die zu dämpfenden Schwingungen zu messen, ist in einer bevorzugten Weiterbildung mindestens ein Sensor vorgesehen. Dieser ist bevorzugt ausgebildet, die Schwingungen der Welle zu messen, auf die das Drehmoment des Aktors wirkt.

Das Getriebe ist bevorzugt Teil einer Anordnung mit mindestens einem Steuergerät. Mit dem Steuergerät ist der Sensor signalleitend verbunden, sodass das Steuergerät Informationen über die gemessenen Schwingungen erhält. Das Steuergerät ist ausgebildet, den Aktor so anzusteuern, dass die Schwingungen eliminiert oder gedämpft werden. Dazu besteht auch eine signalleitende Verbindung von dem Steuergerät zu dem Aktor. Über diese Verbindung führt das Steuergerät dem Aktor ein Signal zu, in dessen Abhängigkeit der Aktor das zwischen dem Rotor und dem Stator wirkende Drehmoment beeinflusst.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt. Übereinstimmende Bezugsziffern kennzeichnen dabei gleiche oder funktionsgleiche Merkmale. Im Einzelnen zeigt:

Fig. 1 ein Getriebe mit Sensor und einer ersten Aktorvariante; und

Fig. 2 ein Getriebe mit Sensor und einer zweiten Aktorvariante.

Das in Fig. 1 dargestellte Getriebe 101 weist eine eingangsseitige Planetenstufe 103 und eine ausgangsseitige Stirnradstufe 105 auf. Zu der Stirnradstufe 105 gehört eine Ausgangswelle 107. An einem generatorseitigen Ende 109 kann die Ausgangswelle drehfest mit einem Rotor eines Generators verbunden werden. Ein rotorseitiges Ende 1 1 1 der Ausgangswelle 107 liegt dem generatorseitigen Ende 109 gegenüber. Hier ist ein Aktor 1 13 angeordnet. Ein Drehmoment des Aktors 1 13 wirkt auf das rotorseitige Ende 1 1 1 der Ausgangswelle 107.

Ziel ist es, Drehschwingungen der Ausgangswelle 107 zu eliminieren. Die zu eliminierenden Schwingungen werden von einem Sensor 1 15 erfasst. Ein entsprechendes Messsignal 1 17 wird an ein Steuergerät 1 19 geleitet und von diesem erfasst und verarbeitet.

In Abhängigkeit von dem Messsignal 1 17 generiert das Steuergerät 1 19 ein Stellsignal 121 , das dem Aktor 1 13 zugeleitet wird und diesen steuert. Das von dem der Aktor 1 13 auf die Ausgangswelle 107 aufgebrachte Drehmoment ist abhängig von dem Stellsignal 121 . Das Steuergerät 1 19 berechnet das Stellsignal 121 derart, dass das Drehmoment einer Gegenschwingung zu der von dem Sensor 1 15 gemessenen Schwingung entspricht.

Fig. 2 zeigt einen Aktor 201 , der dieselbe Funktion wie der in Fig. 1 dargestellte Aktor 1 13 erfüllt, allerdings im Unterschied zu dem Aktor 1 13 innerhalb eines Gehäuses 203 des Getriebes 101 angeordnet ist. Der Aktor 201 weist keinen gesonderten Rotor auf. Als Rotor dient hier die Ausgangswelle 107. Dies bedeutet, dass ein Stator des Aktors 201 ein Drehmoment direkt auf die Ausgangswelle 107 ausübt. Dies lässt sich etwa mittels einer als Aktor 201 dienenden Wirbelstrombremse realisieren.

Bezugszeichen Getriebe

Planetenstufe

Stirnradstufe

Ausgangswelle

generatorseitiges Ende der Ausgangswelle rotorseitiges Ende der Ausgangswelle Aktor

Sensor

Messsignal

Steuergerät

Stellsignal

Aktor

Gehäuse