WO2009077842A2

WO2009077842A2 - Vorrichtung zur übertragung von bereitstellungsmitteln

Info

Publication number: WO2009077842A2
Application number: PCT/IB2008/003473
Authority: WO
Inventors: Alexander Jeschke; Jan Rademacher
Original assignee: INNOVATIVE WINDPOWER AG
Current assignee: INNOVATIVE WINDPOWER AG
Priority date: 2007-12-14
Filing date: 2008-12-12
Publication date: 2009-06-25
Anticipated expiration: 2010-06-14
Also published as: WO2009077842A3; DE112008003311A5; DE102007060985A1

Abstract

Vorrichtung zur Übertragung von Bereitstellungsmitteln in einem und/ oder durch einen Triebstrang einer Windkraftanlage, wobei der Triebstrang wenigstens eine Welle auf einer Antriebsseite und wenigstens eine Welle auf einer Abtriebsseite umfasst, wobei wenigstens zwei Wellen des Triebstranges eine im Wesentlichen identische Rotationsachse aufweisen, wobei die Windkraftanlage ein Maschinenhaus aufweist, in dem der Triebstrang wenigstens teilweise verortet ist und wobei wenigstens eine Welle des Triebstranges als Hohlwelle ausgeprägt ist und dass in der Hohlwelle ein die An- und Abtriebsseite verbindender Körper wenigstens teil- weise verortet ist.

Description

Vorrichtung zur Übertragung von Bereitstellungsmitteln

[01] Vorrichtung zur Übertragung von Bereitstellungsmitteln in einem und/ oder durch einen Triebstrang einer Windkraftanlage, wobei der Triebstrang wenigstens eine Welle auf einer Antriebsseite und wenigstens eine Welle auf einer Abtriebsseite um- fasst, wobei wenigstens zwei Wellen des Triebstranges eine im Wesentlichen identische Rotationsachse aufweisen, wobei die Windkraftanlage ein Maschinenhaus aufweist, in dem der Triebstrang wenigstens teilweise verortet ist und wobei wenigstens eine Welle des Triebstranges als Hohlwelle ausgeprägt ist und dass in der Hohlwelle ein die An- und Abtriebsseite verbindender Körper wenigstens teilweise verortet ist.

[02] In modernen Windkraftanlagen besteht die Notwendigkeit, dass Bereitstellungsmittel zwischen der Nabe und anderen Komponenten der Windkraftanlage übertragen werden müssen. Hierbei kann es sich sowohl um Informationen und/ oder Betriebsmittel, als auch um die Versorgung der Nabe mit Energie handeln, die hier und im Folgenden unter dem Oberbegriff der Bereitstellungsmittel zusammengefasst werden.

[03] Diese Aufgabe wird in gebräuchlichen Windkraftanlagen dahingehend gelöst, dass die Informations- und Energieübertragung durch Schleifringe erfolgt.

[04] Bei getriebelosen Windkraftanlagen werden derartige Schleifringe auf die Innenseite der rotierenden Nabe montiert und direkt mit den bezüglich des Maschinenhauses der Windkraftanlage feststehenden Anschlüssen verbunden.

[05] Bei Windkraftanlagen, welche ein drehzahlveränderndes Getriebe aufweisen, wird die Übertragung von Bereitstellungsmitteln dahingehend gelöst, dass die Antriebs- und die Abtriebswelle verschiedene Rotationsachsen besitzen. Diese Verlagerung der abtreibenden Welle des Getriebes gegenüber der antreibenden Welle ermöglicht die Durchführung der mit der Nabe verbundenen Antriebswelle durch das Getriebe auf die Abtriebsseite des Triebstranges. Entsprechende Schleifringe werden dann auf dieser durchgeführten Antriebswelle montiert und die Bereitstellungsmittel entsprechend übertragen.

[06] Weisen die An- und Abtriebswelle des Getriebes die gleiche Rotationsachse auf, ist eine Übertragung von Bereitstellungsmitteln mittels des beschriebenen Standes der Technik nicht möglich. Auf Grund der im Wesentlichen identischen Rotationsachse von An- und Abtriebswelle kann die antreibende Welle nicht auf die Abtriebsseite durchgeführt werden, da sich am abtriebsseitigen Austrittspunkt der Durchführung die abtreibende Welle befindet.

[07] Aus der DE 600 11 737 ist ein Verfahren zum Montieren von Hauptkomponenten in oder an einer Windmühle bekannt, bei dem zu Anfang ein Windmühlenturm er- richtet wird, anschließend eine Gondel auf einer Stützfläche an der Spitze des Windmühlenturms befestigt wird und schließlich die Hauptkomponentengenerator, Getriebekasten und Flügel in oder an der Gondel befestigt werden, wobei die Gondel mit Seitenträgern zum Befestigen der Hauptkomponenten an der Gondel sowie mit einer Öffnung versehen ist, durch die die Hauptkomponenten in die oder an der Gondel eingeführt werden, und wobei die Hauptkomponenten von unten her von der Unterseite der Gondel mit Hilfe einer Windel oder einem Flaschenzug, die bzw. der an der Oberseite der Gondel befestigt ist, oben in der oder an der Gondel montiert werden. Außerdem betrifft die Schrift eine Windmühlengondel zum Befestigen der Hauptkomponenten Generator, Getriebekasten und Flügel, wobei die Gondel mit Seitenträgern zum Befestigen der Hauptkomponenten an der Gondel sowie mit der Öffnung versehen ist, durch die die Hauptkomponenten in die oder an der Gondel eingeführt werden. [08] Aus der DE 3 714 859 ist eine Getriebekombination für Wind- und Wasserkleinkraftwerksanlagen beschrieben. Dabei ist eine im Übertragungspfad zwischen Kraft- und Arbeitsmaschine angeordnete stufenlose Getriebekomponente mit Drehzahlregelung beschrieben, welche es schafft die Voraussetzung für die Erzeugung von stromkon- stanter Frequenz zur Deckung des Grundbedarfs als autonomes Versorgungsnetz (Inselbetrieb) zu realisieren. Dadurch wird die Freiheit und Voraussetzung zu einer leistungs- optimierenden Anpassung der Kraftmaschinendrehzahl ermöglicht, wodurch eine effiziente Erfassung und Umsetzung dieser regenerativen sauberen Energie erfolgt.

[09] Die Integration aller Komponenten in bzw. an einem Getriebegehäuse ein- schließlich der Kraft- und Arbeitsmaschinen - zumindest deren Lagerbasen - bewirkt eine kompakte gewichtsparende Bauweise mit niedrigen Investitionskosten. Weitere Beispiele der Erfindungsmerkmale dieser Schrift sind: eine in das Getriebe integrierte Kraftmaschinendrehzahl und Belastungsregeleinrichtung, die auf die Abweichung eines vorbestimmten Drehzahlverhältnisses zwischen der Kraftmaschinendrehzahl und der Drehzahl eines weitgehend mit der Wind- oder Wasserströmungsgeschwindigkeit proportional laufenden Referenzrotors anspricht, oder die Anordnung einer Hydraulikpumpe als Arbeitsmaschine in einem starren Übertragungspfad, womit das dem Grundbedarf überschreitende Energieangebot in Wärme umgesetzt und an einem Wärmetauscher oder- Speicher übertragen wird.

[10] In der DE 103 57 026 wird eine Windenergieanlage beschrieben. Die Schrift beschreibt eine Windenergieanlage mit einem Rotor, der über eine hohle Rotorwelle mit einem einstufigen oder mehrstufigen Getriebe gekoppelt ist, das in Antriebsverbindung mit einem Generator steht, wobei das Getriebe mindestens eine Planetenstufe, bestehend aus einem Sonnenrad, Planetenrädern, einen Planetenradträger und einem Hohlrad, auf- weist. Die Aufgabe der dortigen Schrift ist die Schaffung einer Windenergieanlage, bei der das Sonnenrad in einfacher und kostengünstiger Weise in ein Getriebe eingesetzt und wieder herausgenommen werden kann. Diese Aufgabe wird gelöst, dadurch, dass das Getriebe so ausgebildet ist, dass das Sonnenrad mindestens einer Planetenstufe durch die hohle Rotorwelle in die Planetenstufe einsetzbar bzw. aus dieser herausziehbar ist.

[11] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Stand der Technik zu verbessern.

[12] Gelöst wird die Aufgabe durch einen Triebstrang insbesondere zum Einsatz in einer Windenergieanlage oder in einer elektrischen Maschine, wobei der Triebstrang ein Getriebe und/oder einen Generator aufweist, wobei durch oder für den Triebstrang Bereitstellungsmittel bereitstellbar sind, wobei der Triebstrang wenigstens eine erste Welle auf einer Antriebsseite und eine zweite Welle auf einer Abtriebsseite aufweist, wobei eine dritte Welle als Hohlwelle ausgestaltet ist, wodurch ein Hohlraum innerhalb der dritten Welle gebildet wird, und die dritte Welle einen im Hohlraum wenigstens teilweise verorteten Körper aufweist, welcher die Antriebsseite mit der Abtriebsseite verbindet.

[13] Die erste Welle auf der Antriebsseite kann insbesondere als Hohlwelle für ein Planetengetriebe ausgestaltet sein, wobei in dieser Ausprägung die Hohlwelle die Planeten kämmt. Insbesondere kann die Welle der Abtriebsseite zugleich die Welle für den Generator ausbilden.

[14] Mit dieser Ausgestaltung können Betriebsmittel von der Abtriebsseite zur Antriebsseite und umgekehrt befördert werden. Der Körper kann Öffnungen aufweisen, über die der Generator oder das Getriebe Betriebsmittel mit der Umgebung austauschen kann.

[15] Um die Anzahl der Bauteile im Triebstrang zu reduzieren, kann die dritte Welle zugleich die erste oder zweite Welle bilden. [16] In einer Ausprägungsform kann der Körper in der dritten Welle gelagert ausgestaltet sein. Dabei kann der Körper als Rohr oder sonstiger Hohlkörper ausgebildet sein. Auch kann das Material des Körpers Isolatoren, Leiter oder Halbleiter umfassen.

[17] Durch die Lagerung kann die Rotation unabhängig von der Rotation einer Welle ausgestaltet sein oder entkoppelt von der dritten Welle erfolgen. Für den Fall, dass der Körper als Rohr ausgestaltet ist, kann eine einfache Realisation der Lagerung erfolgen.

[18] Zudem kann der Körper so ausgestaltet sein, dass eine Person von der Antriebsseite zur Abtriebsseite gelangen kann.

[19] Da die verschiedenen Betriebsmittel im Körper einander beeinflussen können, können, um dies zu verhindern, innerhalb des Körpers weitere verbindende Körper verortet sein.

[20] In einem weiteren Aspekt der Erfindung kann die Aufgabe gelöst werden durch eine Leistungsübertragungswelle zur Verwendung in Triebsträngen, wobei die Leistungsübertragungswelle als Hohlwelle ausgestaltet ist, welche einen Hohlraum ausbil- det, in dem ein Körper drehbar gelagert ist.

[21] In einem weiterführenden Aspekt der Erfindung kann die Aufgabe gelöst werden durch eine Vorrichtung zur Übertragung von Bereitstellungsmitteln in einem und/ oder durch einen Triebstrang einer Windkraftanlage, wobei der Triebstrang wenigstens eine Welle auf einer Antriebsseite und wenigstens eine Welle auf einer Abtriebsseite um- fasst, wobei wenigstens zwei Wellen des Triebstranges eine annähernd identische Rotationsachse aufweisen, wobei die Windkraftanlage ein Maschinenhaus aufweist, in dem der Triebstrang wenigstens teilweise verortet ist und wobei wenigstens eine Welle des Triebstranges als Hohlwelle ausgeprägt ist und dass in der Hohlwelle ein die An- und Abtriebsseite verbindender Körper wenigstens teilweise verortet ist.

[22] Dieser Triebstrang kann wenigstens ein Getriebe und wenigstens einen Generator umfassen, wobei die Hauptwellen des Getriebes/ der Getriebe und des Generators/ der Generatoren im Wesentlichen um dieselbe Hauptrotationsachse rotierbar sein können. Der Begriff der Antriebsseite beschreibt im Regelfall die mit der Nabe der Windkraftanlage verbundene, den Triebstrang antreibende Welle. Der Begriff der Abtriebsseite beschreibt im Regelfall die abtreibende Welle des Triebstranges, die in wenigstens einem der im Triebstrang enthaltenen Generatoren endet. Es kann jeder andere Punkt auf der Hauptrotationsachse, welcher sich zwischen der Rotornabe und der Abtriebsseite befindet, als Antriebsseite betrachtet werden. Analoges gilt für die Abtriebsseite. Jeder beliebige Punkt auf der Hauptrotationsachse zwischen dem mit wenigstens einem Generator verbundenen Ende der Abtriebswelle des Triebstranges und der Antriebsseite kann als Abtriebsseite interpretiert werden.

[23] Der Begriff der Bereitstellungsmittel soll innerhalb dieser Schrift insbesondere jegliche Form von Informationen, Signalen und/ oder Betriebsmitteln umfassen, wobei der Begriff der Betriebsmittel insbesondere den gesamten Bereich der Schmiermittel und der Energieversorgung umfassen kann.

[24] Als vorteilhaft an der erfindungsgemäßen Vorrichtung erweist sich, dass Bereit- Stellungsmittel durch den gesamten Triebstrang und/ oder einen Teil des Triebstranges übertragen werden können, obwohl die einzelnen, um die Hauptrotationsachse rotierenden Wellen verschiedene Drehzahlen aufweisen können. Diese verschiedenen Drehzahlen können insbesondere durch das Übersetzungsverhältnis des Getriebes bedingt sein. [25] In einer Ausprägungsform kann der die An- und Abtriebsseite des Triebstranges verbindende Körper gleichzeitig eine zweite Welle des Triebstranges sein.

[26] In einer weiteren Ausprägungsform kann der verbindende Körper derart ausgebildet sein, dass dieser mit der Drehzahl der Antriebswelle rotiert.

[27] In einer ebenfalls weiteren Ausprägungsform kann der verbindende Körper derart ausgebildet sein, dass dieser mit der Drehzahl der Abtriebswelle rotiert.

[28] In einer weiteren Ausprägungsform kann der verbindende Körper auch im Wesentlichen drehfest mit dem Maschinenhaus oder wenigstens einem Bestandteil des Maschinenhauses verbunden sein.

[29] Jede dieser drei Ausprägungsformen erweist sich dahingehend als vorteilsbehaftet, dass der verbindende Körper mit einer definierten Drehzahl rotiert, die unabhängig von den weiteren, vorherrschenden Rotationsbewegungen innerhalb des Triebstranges ist.

[30] In einer weiteren Realisierungsform kann die Übertragung von Bereitstellungs- mittein dahingehend erfolgen, dass der verbindende Körper als Hohlkörper ausgeführt ist und die Übertragung der Bereitstellungsmittel innerhalb des Hohlraumes erfolgen kann.

[31] Besteht die Notwendigkeit der Übertragung von mehreren Bereitstellungsmitteln, so kann eine derartige Übertragung durch eine Ausprägungsform realisiert sein, in der innerhalb des Hohlkörpers weitere verbindende Körper verortet sind. [32] In einer diesbezüglich weiteren Variante können auch die weiteren verbindenden Körper als Hohlkörper ausgeführt sein, wobei in einer weiteren Variante wenigstens einer der Körper als Hohlzylinder vorgesehen sein kann.

[33] In einer Ausprägungsform kann der Hohlraum wenigstens eines verbindenden Körpers derart ausgestaltet sein, dass hierdurch Betriebsmittel, insbesondere Schmiermittel, durch oder in den Triebstrang übertragen werden.

[34] Eine weitere Realisierungsform kann diesbezüglich Schmiermittelauslassöffnungen aufweisen, die eine Schmierung einzelner Triebstrangkomponenten, insbesondere des Getriebes, ermöglichen.

[35] In einer zusätzlichen Realisierungsform kann der verbindende Körper dahingehend ausgestaltet sein, dass eine Energieversorgung, insbesondere von Komponenten innerhalb der Nabe der Windkraftanlage, ermöglicht wird. In einer diesbezüglichen Ausgestaltung können Stromversorgungsleitungen in wenigstens einem Hohlraum wenigstens eines verbindenden Körpers verortet sein.

[36] In einer weiteren Ausprägungsform kann die Vorrichtung insbesondere der Übertragung von elektrischen und/ oder optischen Signalen dienen. In einer zusätzlichen Variante kann die Übertragung dieser Signale durch entsprechende elektrische und/ oder optische Leitungen vorgesehen sein, welche innerhalb wenigstens eines der Hohlkörper verortet sein können.

[37] Eine Übermittlung derartiger Signale zwischen wenigstens einer Signalquelle und/ oder Signalsenke innerhalb der Windkraftanlage und der Vorrichtung auf der An- und/ oder Abtriebsseite kann entsprechend einer weiteren Ausprägungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung durch wenigstens einen Schleifring erfolgen. In einer dies- bezüglich zusätzlichen Ausprägungsform können derartige Schleifringe auch zur Signalübermittlung zwischen Vorrichtungsbestandteilen, welche unterschiedliche Drehzahlen aufweisen, verwendet werden.

[38] Die verbindenden Körper können aus unterschiedlichen Materialien bestehen. In einer weiteren Ausführungsform kann wenigstens einer der verbindenden Körper als eine Einheit mit wenigstens einer der auf der Hauptrotationsachse rotierenden Wellen realisiert sein und somit aus dem gleichen Material wie die Welle bestehen. In diesbezüglich zusätzlichen Ausprägungen können metallene oder Verbundwerkstoffe Verwendung finden.

[39] Eine weitere Ausprägungsform der Vorrichtung kann dahingehend realisiert sein, dass sich der verbindende Körper begrenzt flexibel bezüglich etwaiger Belastungen, die beispielsweise aus einer ungenauen Zentrierung des Körpers bezüglich seiner Rotationsachse resultieren, verhält. In einer diesbezüglich weiteren Ausprägungsform kann der Körper aus geeigneten synthetischen Werkstroffen insbesondere PVC bestehen.

[40] In einer weiteren Ausführungsform können die verbindenden Körper aus Materialien gefertigt sein, die für die Übertragung der Bereitstellungsmittel besonders geeignet sind. Eine bezüglich der Schmiermittelübertragung weitere Ausprägung kann eine bezüglich der Schmiermittel resistente Oberfläche aufweisen. Eine weitere, bezüglich der Übertragung von elektrischen Größen einsetzbare Ausprägungsform kann eine elekt- risch isolierende Realisierung der Hohlkörper vorsehen, innerhalb derer elektrische Leitungen geführt sein können.

[41] Eine weitere Ausprägung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann wenigstens ein Drehlager umfassen, mittels dessen wenigstens einer der verbindenden Körper drehbar bezüglich wenigstens einer anderen Komponente des Triebstranges gelagert ist. Der Begriff des Drehlagers umfasst diesbezüglich jede Form der drehbaren Lagerung, insbesondere der drehbaren Lagerung mittels eines Gleit-, Kugel, Walzen- oder Nadellagers. Im Weiteren werden Ausführungsformen anhand der Figuren erläutert. Dabei stellt:

Fig. 1 einen Triebstrang einer Windkraftanlage dar, welcher eine Ausfüh- rungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Übertragung von elektrischen Signalen enthält.

Fig. 2 einen Ausschnitt aus einem Triebstrang einer Windkraftanlage dar, welcher eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Übertragung elektrischer Signale und eines Schmiermittels zur Schmierung des im Triebstrang enthaltenen Getriebes enthält.

Fig. 3 einen Triebstrang einer Windkraftanlage dar, welcher eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Übertragung von elektrischen Signalen enthält.

[42] Der in Fig. 1 dargestellte Triebstrang einer Windkraftanlage umfasst eine antrei- benden Welle 105, welche durch die mit Rotorblättern 101 bestückten Nabe 103 in Rotation versetzt wird. Die antreibende Welle 105 treibt mittels einer direkten Verbindung mit dem ersten Sonnenrad 107 das zweistufige Planetengetriebe des Triebstranges an. Die Drehbewegung des ersten Sonnenrades 107 wird über die Planetenräder 109 auf das kombinierte Hohlrad 111 übertragen, welches wiederum die Planetenräder 113 der zweiten Getriebestufe antreibt.

[43] Die Planetenräder 113 wirken auf das zweite Sonnenrad 115, welches die abtreibende Welle bzw. den Läufer 117 des zum Triebstrang zugehörigen Generators (nicht dargestellt) antreibt. Die sich auf einer im Wesentlichen identischen Rotationsachse befindlichen Wellen 105 und 117 weisen, begründet durch die Übersetzung des Getriebes 105,109,111,113,115, unterschiedliche Drehzahlen auf.

[44] Um eine Übertragung von elektrischen Signalen zwischen der Nabe 103, in der Nabe 103 befindlicher Stellantriebe (nicht dargestellt) für die Ausrichtung der Rotor- blätter (101) und/ oder in den Rotorblättern 101 befindlichen Sensoren (nicht dargestellt) und dem Rest der Windkraftanlage zu ermöglichen, ist es notwendig, die Signale durch den Triebstrang zu übertragen, was durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung realisiert ist. In der hier gezeigten Realisierung bilden der verbindende Körper 105 und die antreibende Welle 105 eine Einheit, welche als Hohlzylinder ausgeführt ist.

[45] Der verbindende Körper 105 ist antriebsseitig im Wesentlichen drehfest mit der Nabe 103 verbunden, so dass die entsprechenden Kabel 127 zur Signalübertragung direkt mit den entsprechenden Anschlüssen der Rotorblätter 101 verbunden werden können. Die abtreibende Welle 117 ist ebenfalls als Hohlwelle ausgeführt, durch deren Hohlraum der verbindende Körper 105 berührungs- und verbindungsfrei durchgeführt wird.

[46] Abtriebsseitig wird der verbindende Körper 105 durch ein Kugellager 119 drehbar gelagert. Dieser zuvor beschriebene Aufbau ermöglicht die Bereitstellung der elektrischen Signale bzw. der entsprechenden Kabel 127 auf der Abtriebsseite, wobei der verbindende Körper 105 bzw. die entsprechenden Kabel auf der Abtriebsseite mit der antriebsseitigen Drehzahl rotieren. Um eine elektrische Verbindung der mit antriebssei- tiger Drehzahl rotierenden Kabel 127 auf der Abtriebsseite mit einem entsprechenden, nicht rotierenden elektrischen Anschluss 123 der Windkraftanlage zu ermöglichen, wird ein Schleifring 121 verwendet. [47] Hierzu wird der rotierende Teil des Schleifringes drehfest mit dem rotierenden, verbindenden Körper 105 und der nichtrotierende Teil des Schleifringes 121 drehfest mit einer nichtrotierenden Komponente (nicht dargestellt) des Maschinenhauses verbunden. Die rotierenden Kabel 127 werden mit den drehbaren elektrischen Anschlüssen des Schleifringes 121 und die nichtrotierenden Anschlüsse des Schleifringes 121 werden mit dem windkraftanlagenseitigen Anschluss 123 verbunden.

[48] Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt aus einer erweiterten Form des ersten Ausführungsbeispiels, die es ermöglicht einerseits eine Übertragung elektrischer Signale zwischen der Nabe und der Windkraftanlage und andererseits eine Übertragung eines Schmiermittels in das Getriebe zu realisieren.

[49] Die Antriebswelle 105, die abermals eine Einheit mit dem verbindenden Körper 105 bildet, ist wiederum verbindungs- und berührungsfrei innerhalb der abtreibenden Welle 117 gelagert. Die abtreibende Welle 117 ist ebenfalls drehfest mit dem Sonnenrad 115 der zweiten Getriebestufe verbunden. Anders als im ersten Ausführungsbeispiel, ist im Hohlraum des verbindenden Körpers 105 ein weiterer verbindender Körper 203 verortet, der ebenfalls als Hohlzylinder ausgeprägt ist. In diesem zweiten verbindenden Körper sind elektrische Leitungen verortet, die wie im ersten Ausführungsbeispiel eine Übertragung von elektrischen Signalen zwischen der Nabe und der Windkraftanlage ermöglichen.

[50] Der Zwischenraum 205 zwischen der Innenwand des äußeren Hohlzylinders 105 und der Außenwand des inneren Hohlzylinders 203 wird in diesem Ausführungsbeispiel zur Übertragung eines Schmiermittels in das Getriebe genutzt. Das Schmiermittel wird in den Zwischenraum 205 gepresst und gelangt über die entsprechenden Austrittsöffnungen 201 in das Getriebe. [51] Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Übertragung von elektrischen Signalen zwischen der Nabe und der Windkraftanlage wurde in Figur 1 gezeigt. Eine derartige Übertragung lässt sich ebenfalls durch andere Ausführungsformen realisieren, von denen eine mögliche Ausgestaltung in Fig. 3 wiedergegeben ist.

[52] Fig. 3 zeigt den Triebstrang einer Windkraftanlage, durch den die Übertragung elektrischer Signale mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens realisiert ist. Die Rotorblätter 101 sind mit der Nabe 103 der Windkraftanlage verbunden, die die Antriebswelle 301 des Triebstranges dreht. Die als Hohlwelle ausgeführte Antriebswelle 301 ist drehfest mit dem Sonnenrad 305 des zum Triebstrang gehörigen, zweistufigen Planetenge- triebes verbunden.

[53] Die Drehbewegung des Sonnenrades 305 wird über die Planetenräder 109, das kombinierte Hohlrad 111, die Planetenräder 113 und das Sonnenrad 115 der zweiten Planetenstufe auf die mit dem Sonnenrad 115 drehfest verbundene abtreibende Welle 117 übertragen. Auch die abtreibende Welle 117 ist als Hohlwelle ausgeführt.

[54] Begründet durch das Übersetzungsverhältnis des Getriebes weisen die antreibende Welle 301 und die abtreibende Welle 117 unterschiedliche Drehzahlen auf. Der verbindende Körper 105 bildet hier, anders als im ersten Ausführungsbeispiel, keine Einheit mit der antreibenden Welle, sondern ist als eigenständiger hohlzylindrischer Körper ausgeprägt. Dieser Hohlzylinder 105 ist abtriebsseitig drehfest mit einem Bestandteil des Maschinenhauses (nicht dargestellt) verbunden und ist daher bezüglich des Maschinenhauses rotationsfrei.

[55] Betrachtet man den Triebstrang beginnend von der Abtriebsseite in Richtung der Antriebsseite, so wird der nicht rotierende Hohlzylinder 105 zuerst verbindungs- und berührungsfrei durch den Innenraum der abreibenden Welle 117 geführt. Im weiteren Verlauf erfolgt die verbindungs- und berührungsfreie Lagerung des Hohlzylinders 105 innerhalb des Getriebes, wobei der Hohlzylinder durch die jeweils als Hohlrad mit äußerem Zahnkranz ausgeführten Sonnenräder 115 und 305 geführt wird. Abschließend ist der Hohlzylinder ebenfalls verbindungs- und berührungsfrei im Hohlraum der antrei- benden Welle 301 verortet, wobei das diesseitige Ende des Hohlzylinders 105 drehfest mit dem nicht rotierenden Teil des Schleifringes 303 verbunden ist.

[56] Der rotierende Teil des Schleifringes 303 ist ebenfalls drehfest mit der Nabe 103 verbunden, so dass eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der rotierenden Nabe 103 bzw. den in den Rotorblättern 101 befindlichen Sensoren (nicht dargestellt) und dem rotationsfreien Kabel 127 innerhalb des Hohlzylinders 105 realisiert ist.

Claims

Patentansprüche:

1. Triebstrang insbesondere zum Einsatz in einer Windenergieanlage oder in einer elektrischen Maschine, wobei der Triebstrang ein Getriebe und/oder einen Generator aufweist, wobei durch oder für den Triebstrang Bereitstellungsmittel be- reitstellbar sind, wobei der Triebstrang wenigstens eine erste Welle auf einer Antriebsseite und eine zweite Welle auf einer Abtriebsseite aufweist, wobei eine dritte Welle als Hohlwelle ausgestaltet ist, wodurch ein Hohlraum gebildet wird, und die dritte Welle einen im Hohlraum wenigstens teilweise verorteten Körper aufweist, welcher die Antriebsseite mit der Abtriebsseite verbindet.

2. Triebstrang nach Anspruch 1, wobei die dritte Welle zugleich die erste oder zweite Welle bildet.

3. Triebstrang nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die dritte Welle in der dritten Welle gelagert ausgestaltet ist.

4. Triebstrang nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Körper als Rohr ausgestaltet ist.

5. Triebstrang nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei innerhalb des Körpers weitere verbindende Körper verortet sind.

6. Leistungsübertragungswelle zur Verwendung in Triebsträngen, wobei die Leistungsübertragungswelle als Hohlwelle ausgestaltet ist, welche einen Hohlraum ausbildet, in dem ein Körper drehbar gelagert ist.

7. Vorrichtung zur Übertragung von Bereitstellungsmitteln in einem und/ oder durch einen Triebstrang einer Windkraftanlage, wobei der Triebstrang wenigstens eine Welle auf einer Antriebsseite und wenigstens eine Welle auf einer Abtriebsseite umfasst, wobei wenigstens zwei Wellen des Triebstranges eine annä- hernd identische Rotationsachse aufweisen und wobei die Windkraftanlage ein

Maschinenhaus aufweist, in dem der Triebstrang wenigstens teilweise verortet ist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Welle des Triebstranges als Hohlwelle ausgeprägt ist und dass in der Hohlwelle ein die An- und Abtriebsseite verbindender Körper wenigstens teilweise verortet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem die An- und Abtriebsseite verbindenden Körper um eine zweite Welle des Triebstranges handelt.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der verbindende Körper mit der Drehzahl der Antriebswelle des Triebstranges rotiert.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der verbindende Körper mit der Drehzahl der Abtriebswelle des Triebstranges rotiert.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der verbindende Körper im Wesentlichen drehfest mit wenigstens einem Bestandteil des Maschinenhauses verbunden ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, wobei der verbindende Körper als Hohlkörper ausgeführt ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Hohlkörpers weitere verbindende Körper verortet sind.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 13, wobei es sich bei wenigstens einem der weiteren verbindenden Körpern um einen Hohlkörper handelt.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 14, wobei es sich bei wenigstens einem der verbindenden Körper um einen hohlzylindrischen Körper handelt.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb wenigstens eines Hohlkörpers Bereitstellungsmittel übertragen werden.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb wenigstens eines Hohlkörpers Betriebsmittel übertragen werden.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb wenigstens eines Hohlkörpers Schmiermittel übertragen werden.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Hohlkörper Auslassöffnungen für Schmiermittel aufweist.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die zu übertragenden Betriebsmittel der Energieversorgung dienen.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den zu übertragenden Bereitstellungsmitteln um elektrische und/ oder optische Signale handelt.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen und/ oder optischen Signale durch elektrische und/ oder optische Leitungen übertragen werden.

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass, die elektrischen und/oder optischen Leitungen innerhalb wenigstens eines als

Hohlkörper ausgeprägten verbindenden Körpers verortet sind.

24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen und/ oder optischen Signale zwischen Vorrichtungsbestandteilen, welche unterschiedliche Drehzahlen aufweisen, über wenigstens einen Schleifring übertragen werden.

25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen und/ oder optischen Signale zwischen der An- und/oder der Abtriebsseite der Vorrichtung und wenigstens einer anderen Komponente der Windkraftanlage über wenigstens einen Schleifring übertragen werden.

26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein verbindender Körper mit wenigstens einem Drehlager bezüglich wenigstens einer Komponente des Triebstranges drehbar gelagert ist.

27. Elektrische Maschine, welche als Generator oder Motor ausgestaltet ist, wobei die Elektrische Maschine einen Triebstrang nach einem der Ansprüche 1 bis 5 oder eine Leistungsübertragungswelle nach Anspruch 6 oder eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 26 aufweist.

28. Maschinenhaus einer Windenergieanlage, wobei das Maschinenhaus eine elektrische Maschine nach Anspruch 27 aufweist.

29. Windenergieanlage, welche ein Maschinenhaus nach Anspruch 28 aufweist.

30. Windenergieanlagenpark, welcher wenigstens eine Windenergieanlage nach An- sprach 29 umfasst.