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

Im Antriebsstrang einer Windkraftanlage ist gewöhnlich eine Eingangswelle vorgese- hen, die eine drehfeste Verbindung zwischen einem vom Wind angetriebenen Rotor und einem drehbar gelagerten Planetenträger herstellt. Der Planetenträger ist Teil einer Planetenstufe mit einem Hohlrad, einem Sonnenrad und mehreren Planetenrä- dern. Die Planetenräder sind drehbar in dem Planetenträger gelagert und kämmen mit dem Hohlrad und dem Sonnenrad.

Da die Eingangswelle den Rotor trägt und dieser eine hohe Masse aufweist, ist die Eingangswelle an mehreren Stellen in der Triebwerksgondel gelagert. Zwischen der Triebwerksgondel und dem Hohlrad besteht eine drehfeste Verbindung.

Eine derartige Anordnung ist statisch überbestimmt. Dies hat zur Folge, dass Lage- abweichungen der Eingangswelle über den Planetenträger in das Getriebe eingelei- tet werden. Da das Hohlrad in der Triebwerksgondel fixiert ist, kann es die Lageab- weichungen nicht ausgleichen. Infolgedessen kommt es zu erhöhten Belastungen in der Lagerung des Planetenträgers sowie im Zahneingriff zwischen den Planetenrä- dern und dem Hohlrad.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die den aus dem Stand der Technik be- kannten Lösungen innewohnenden Nachteile zu eliminieren. Insbesondere sollen die Belastungen der antriebsseitigen Planetenstufe des Getriebes einer Windkraftanlage verringert werden.

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

Das Getriebe weist mindestens eine Planetenstufe auf. Eine Planetenstufe ist eine Getriebestufe mit einem Hohlrad, einem Planetenträger, mehreren Planetenrädern und einem Sonnenrad. Die Planetenräder sind drehbar in dem Planetenträger gela- gert und kämmen mit dem Hohlrad und/oder dem Sonnenrad.

Das Hohlrad der Planetenstufe des erfindungsgemäßen Getriebes ist ausgebildet, drehfest fixiert zu werden, etwa in einer Gondel einer Windkraftanlage. Hierzu kann das Hohlrad zum Beispiel mit einer oder mehreren Drehmomentstützen versehen sein. Auch ist es möglich, das Hohlrad mittels einer Flanschverbindung drehfest zu fixieren.

Zum Herstellen einer drehfesten Verbindung zwischen dem Planetenträger und einer Eingangswelle weist der Planetenträger ein Verbindungselement auf. Über die dreh- feste Verbindung bzw. über das Verbindungselement wird ein Antriebsdrehmoment von der Eingangswelle auf den Planetenträger übertragen. Dies impliziert, dass der Planetenträger drehbar gelagert ist.

Erfindungsgemäß ist das Verbindungselement gegenüber Verkippungen der Ein- gangswelle und des Planetenträgers relativ zueinander nachgiebig ausgestaltet. Mit Verkippungen werden Rotationen um eine radial, d.h. orthogonal zu einer Drehachse der Eingangswelle und des Planetenträgers verlaufende Achse bezeichnet.

Die Verkippungen gehen einher mit Fluchtfehlern der Drehachse der Eingangswelle und der Drehachse des Planetenträgers. Ein Fluchtfehler liegt vor, wenn die beiden Drehachsen in einem von 180° abweichenden Winkel zueinander stehen.

Durch die Erfindung wird die Planetenstufe von den Verkippungen entkoppelt. Die ansonsten infolge der Verkippung auftretenden Belastungen werden daher reduziert.

Ein im Sinne der Erfindung gegenüber Verkippungen nachgiebig ausgestaltetes Ver- bindungselement ist ein Element, dessen Nachgiebigkeit gegenüber den Verkippun- gen größer ist als die Nachgiebigkeit der Eingangswelle und des Planetenträgers. Das Verbindungselement kann der Verkippung einen Widerstand entgegensetzen. Allerdings ist dieser Widerstand geringer als der Widerstand, den die Eingangswelle und der Planetenträger der Verkippung entgegensetzen. Die Nachgiebigkeit des Verbindungselements lässt sich auf verschiedene Arten real i- sieren. So ist in einer bevorzugten Weiterbildung ein Außendurchmesser mindestens eines Teils des Verbindungselements gegenüber einem Außendurchmesser eines Anschlussstücks für die Eingangswelle verringert, d.h. das Verbindungselement ver- jüngt sich in dem mindestens einen Teil axial. Der Außendurchmesser des An- schlussstücks entspricht einem Außendurchmesser der Eingangswelle. Insbesonde- re ist daher der Außendurchmesser des mindestens einen Teils des Verbindungs- elements gegenüber dem Außendurchmesser der Eingangswelle verringert. Durch den verringerten Außendurchmesser erhöht sich in dem mindestens einen Teil die Nachgiebigkeit gegenüber Verkippungen.

Alternativ kann das Verbindungselement in einer bevorzugten Weiterbildung als scheibenförmiges Element ausgestaltet sein. Das scheibenförmige Element ist be- vorzugt radial ausgerichtet. Es ist in einem ersten Bereich drehfest mit dem Planeten- träger verbunden. In einem zweiten Bereich ist es drehfest mit der Eingangswelle verbindbar. Der erste Bereich und der zweite Bereich sind radial unterschiedlich weit außerhalb angeordnet. So ist ein minimaler Abstand zwischen dem ersten Bereich und der Drehachse der Eingangswelle bzw. des Planetenträgers größer als ein ma- ximaler Abstand im zweiten Bereich und der Drehachse der Eingangswelle bzw. des Planetenträgers, oder ein minimaler Abstand zwischen dem zweiten Bereich und der Drehachse der Eingangswelle bzw. des Planetenträgers ist größer als ein maximaler Abstand zwischen dem ersten Bereich und der Drehachse der Eingangswelle bzw. des Planetenträgers. Der minimale Abstand eines Bereichs bezeichnet das Minimum der Abstände sämtlicher Punkte dieses Bereichs. Entsprechend bezeichnet ein ma- ximaler Abstand eines Bereichs das Maximum der Abstände sämtlicher Punkte die- ses Bereichs.

Der erste Bereich umfasst vorzugsweise sämtliche Teilbereiche, in denen das schei- benförmige Element drehfest mit dem Planetenträger verbunden ist. Ebenso umfasst der zweite Bereich vorzugsweise sämtliche Teilbereiche, in denen das scheibenför- mige Element drehfest mit der Eingangswelle verbindbar ist. Durch die unterschiedliche radiale Anordnung des ersten Bereichs und des zweiten Bereichs ermöglicht das scheibenförmige Element eine Verkippung des ersten Be- reichs und des zweiten Bereichs relativ zueinander und infolgedessen eine Verkip- pung der Eingangswelle und des Planetenträgers relativ zueinander.

Alternativ kann das Verbindungselement in einer darüber hinaus bevorzugten Wei- terbildung als Hardyscheibe, auch Laschengelenkscheibe genannt, ausgestaltet sein.

Das Getriebe ist bevorzugt Teil einer Anordnung mit einer Eingangswelle. Die Ein- gangswelle ist mindestens zweifach, d.h. mittels mindestens zweier Lager gelagert und drehfest mit dem Planetenträger verbunden. Durch die mindestens zweifache Lagerung sind fünf von sechs Bewegungsfreiheitsgraden der Eingangswelle festge- legt. Lediglich ein rotatorischer Freiheitsgrad entlang der Drehachse der Eingangs- welle verbleibt. Dadurch kommt es zu der oben beschriebenen statischen Überbe- stimmtheit, deren Folgen durch das nachgiebig ausgestaltete Verbindungselement gemildert werden.

In einer bevorzugten Weiterbildung weist die Anordnung eine Tragstruktur auf. Ins- besondere kann es sich bei der Tragstruktur um den Maschinenträger einer Gondel einer Windkraftanlage handeln. Die Eingangswelle ist drehbar in der Tragstruktur gelagert. Das Hohlrad der Planetenstufe ist drehfest in der Tragstruktur fixiert.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt.

Übereinstimmende Bezugsziffern kennzeichnen dabei gleiche oder funktionsgleiche Merkmale. Im Einzelnen zeigt:

Fig. 1 : ein sich verjüngendes Verbindungselement;

Fig. 2: einen lagerlosen Planetenträger; und

Fig. 3: ein scheibenförmiges Verbindungselement.

In Fig. 1 ist eine Eingangswelle 101 mit einer eingangsseitigen Planetenstufe 103 einer Windkraftanlage dargestellt. Die Eingangswelle 101 ist mittels eines ersten La- gers 105 und eines zweiten Lagers 107 drehbar in einem Maschinenträger 109 einer Gondel der Windkraftanlage gelagert.

Die Planetenstufe 103 weist ein Hohlrad 111 , einen Planetenträger 113, mehrere Planetenräder 115 und ein Sonnenrad 117 auf. Das Hohlrad 111 ist über eine Dreh- momentstütze 119 drehfest in dem Maschinenträger 109 fixiert.

Mittels eines dritten Lagers 121 und eines vierten Lagers 123 ist der Planetenträger 113 drehbar gelagert. In dem Planetenträger 113 wiederum sind die Planetenräder 115 drehbar gelagert. Das Sonnenrad 117 ist drehbar und wird durch die Planeten- räder 115 axial in Position gehalten.

Der Planetenträger 113 bildet ein Verbindungselement 125 aus. Dieses besteht aus einem axial verjüngten Bereich 127 und einer Flanschverbindung 129. In der

Flanschverbindung 129 ist das Verbindungselement 125 mit einem entsprechenden Gegenstück der Eingangswelle 101 verschraubt.

Der verjüngte Bereich 127 ist gegenüber Verkippungen der Eingangswelle 101 und des Planetenträgers 113 nachgiebig. Dies verhindert, dass es infolge der Verkippun- gen zu erhöhten Belastungen des dritten Lagers 121 und des vierten Lagers 123 so- wie Lagerabweichungen des Planetenträgers 113 relativ zu dem Hohlrad 111 kommt.

Ist die Eingangswelle 101 - wie gemäß dem Stand der Technik üblich - direkt, d.h. ohne das Verbindungselement 125 mit dem Planetenträger 113 verbunden, sind das dritte Lager 121 und das vierte Lager 123 erforderlich, um Verkippungen der Ein- gangswelle 101 abzustützen. Andernfalls würden die Verkippungen direkt auf die Verzahnungen des Hohlrads 111 und der Planetenräder 115 übertragen werden.

Das Verbindungselement 125 ermöglicht es, auf das dritte Lager 121 und das vierte Lager 123, wie in Fig. 2 dargestellt, zu verzichten. Der Planetenträger 113 hängt dann an der Eingangswelle 101. Die Lagerung des Planetenträgers 113 erfolgt aus- schließlich mit dem ersten Lager 105 und dem zweiten Lager 107. Ohne die Abstützung durch das dritte Lager 121 und das vierte Lager 123 werden auch hier Verkippungen der Eingangswelle 101 direkt übertragen. Allerdings sind die daraus resultierenden Kräfte in den Verzahnungen des Hohlrads 111 und der Plane- tenräder 115 aufgrund der Nachgiebigkeit des Verbindungselements 125 reduziert.

Fig. 3 stellt ein scheibenförmiges Element 301 dar, das anstelle des verjüngten Be- reichs 127 verwendet werden kann, um die erforderliche Verringerung der Biegestei- figkeit des Verbindungselements 125 zu erzielen. Das scheibenförmige Element 301 erstreckt sich ausgehend von dem Flansch 129 in axialer Richtung nach außen hin, wo das scheibenförmige Element 301 in den Planetenträger 113 übergeht.

Bezuqszeichen Eingangswelle

Planetenstufe

erstes Lager

zweites Lager

Maschinenträger

Hohlrad

Planetenträger

Planetenrad

Sonnenrad

Drehmomentstütze

drittes Lager

viertes Lager

Verbindungselement

verjüngter Bereich

Flansch

scheibenförmiges Element