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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft ein Planetengetriebe und ein Verfahren zum Betreiben eines Planetengetriebes.
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Stand der Technik
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Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, so genannte verspannte Getriebe zu verwenden, um ein möglichst geringes Spiel zu erhalten. So schlägt die
DE 603 01 648 T2 vor, mehrere Antriebe auf ein Abtriebselement wirken zu lassen. Die Antriebswellen der Antriebe können miteinander gekoppelt und gegeneinander verspannt werden, um ein geringes Spiel am Abtrieb zu erreichen.
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Die aus der oben genannten Patentschrift bekannte Anordnung ist allerdings vergleichsweise groß und schwer, sodass bei einigen Anwendungen unter Umständen Einbauprobleme entstehen könnten.
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Offenbarung der Erfindung
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Aufgabe der Erfindung ist es, aus dem Stand der Technik bekannte Getriebe zu verbessern, insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung, ein Getriebe mit geringem oder einstellbarem Spiel, insbesondere bis auf null, hoher Steifigkeit und kompakter Bauform anzugeben. Idealerweise ist ein erfindungsgemäßes Getriebe auch in der Lage, hohe Drehmomente zu übertragen. Weiterhin wäre eine preisgünstige Herstellung wünschenswert.
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Die Aufgabe wird mit einem Planetengetriebe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Unabhängiger Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Planetengetriebes. Erfindungsgemäße Antriebe nach den untergeordneten Ansprüchen umfassen ein erfindungsgemäßes Planetengetriebe.
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Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Planetengetriebe mit einem Hohlrad, einer ersten Antriebswelle, auf welcher ein erstes Sonnenrad fixiert ist, das mit dem Hohlrad über erste Planetenräder in Wirkverbindung steht, einer zweiten Antriebswelle, auf welcher ein zweites Sonnenrad fixiert ist, das mit dem Hohlrad über zweite Planetenräder in Wirkverbindung steht, wobei die ersten Planetenräder und die zweiten Planetenräder auf einem gemeinsamen Planetenträger angeordnet sind, wobei ein Abschnitt der zweiten Welle koaxial innerhalb der ersten Welle angeordnet ist, einer ersten elektrischen Maschine, welche mit der ersten Antriebswelle verbunden ist, einer zweiten elektrischen Maschine, welche mit der zweiten Antriebswelle verbunden ist, und einer Kontrolleinrichtung, die mit den beiden elektrischen Maschinen verbunden ist und eingerichtet ist, um die elektrischen Maschinen in einem ersten Betriebsmodus unverspannt zu betrieben und in einem zweiten Betriebsmodus verspannt zu betreiben.
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Planetengetriebe zeigen einen besonders guten Wirkungsgrad und sind daher bei verspanntem Betrieb geeignet, ohne übermäßige Verluste betrieben zu werden. Planetengetriebe weisen geringe Losbrechmomente auf. Außerdem weisen Planetengetriebe eine hohe Steifigkeit auf. Entgegen der grundsätzlichen Erwartung, dass Planetengetriebe auf Grund Ihrer allgemein nicht spielfreien Bauweise ungeeignet sind für vollkommen spielfreie Antriebe, ist es mit der Erfindung gelungen, basierend auf Planetengetrieben mit Ihren Vorteilen einen spielfreien Antrieb zu konstruieren.
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Bei typischen Ausführungsformen ist zumindest ein Sonnenrad oder sind die Sonnenräder jeweils einstückig mit der jeweiligen Antriebswelle ausgeführt. Bei weiteren Ausführungsformen sind das Sonnenrad und die Antriebswelle als getrennte Bauteile ausgeführt, welches beispielsweise aufgepresst sind oder mittels einer Schweißverbindung oder einer Rändelverbindung verbunden sind.
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Das erfindungsgemässe Planetengetriebe sieht typischerweise vor, dass zwei Antriebswellen jeweils zumindest teilweise innerhalb eines Hohlrads angeordnet sind und jeweils mit dem Hohlrad in Wirkverbindung stehen. Das Hohlrad ist typischerweise kreisrund und umfasst typischerweise zumindest einen Innenzahnkranz. Dabei ist der Begriff Hohlrad in dieser Anmeldung typischerweise allgemein dahingehend zu verstehen, dass das Hohlrad auch feststehend mit dem Gehäuse verbunden sein kann oder selbst das Gehäuse bildet. Über die Wirkverbindung beider Antriebswellen über die Planetenräder mit dem Hohlrad ist eine Verspannung der zwei Antriebswellen möglich, sodass ein Antrieb mit einem geringen Spiel geschaffen werden kann.
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Bei typischen Ausführungsformen ist das Hohlrad einstückig ausgebildet. Einstückige Hohlräder sind steif oder können eine einfache Montage ermöglichen. Bei weiteren Ausführungsformen ist das Hohlrad mit zumindest zwei Teilen ausgebildet. Auf diese Weise können unter Umständen leicht zwei verschiedene Verzahnungsgeometrien für die ersten Planetenräder und die zweiten Planetenräder geschaffen werden, beispielsweise bei ersten und zweiten Planetenrädern mit unterschiedlichen Durchmessern.
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Typischerweise sind zwischen der ersten Antriebswelle mit dem ersten Sonnenrad und dem Hohlrad erste Planetenräder angeordnet, über welche die erste Antriebswelle mit dem Hohlrad in Wirkverbindung steht. Typischerweise sind zwischen der zweiten Antriebswelle mit dem zweiten Sonnenrad und dem Hohlrad zweite Planetenräder angeordnet, über welche die erste Antriebswelle mit dem Hohlrad in Wirkverbindung steht. Die ersten und die zweiten Planetenräder können einen identischen Aufbau aufweisen. Bei Ausführungsformen sind die ersten und die zweiten Planetenräder unterschiedlich ausgeführt, beispielsweise mit unterschiedlichen Durchmessern oder unterschiedlichen Breiten.
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Unterschiedlich breite Planetenräder, wobei „Breite“ die axiale Ausdehnung bezeichnet, können verwendet werden, um eine der beiden Antriebswellen, beispielsweise die erste Antriebswelle, als Hauptantriebswelle zu verwenden. Bei dem Beispiel wären dann die ersten Planetenräder breiter als die zweiten Planetenräder. Die zweite Antriebswelle könnte dann verwendet werden, um Spielfreiheit zu gewährleiten, beispielsweise durch Aufbringen eines geringen Bremsmomentes gegenüber der Antriebsleistung der ersten Antriebswelle. Bei weiteren Ausführungsformen sind die zweiten Planetenräder breiter, so dass die zweite Antriebswelle als Hauptantriebswelle verwendet werden kann.
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Bei typischen Ausführungsformen weisen das erste Sonnenrad und das zweite Sonnenrad unterschiedliche Breiten auf, beispielsweise bei unterschiedlich breiten Planetenrädern. Bei typischen Ausführungsbeispielen entspricht die Breite des ersten Sonnenrades zumindest im Wesentlichen der Breite der ersten Planetenräder und/oder die Breite des zweiten Sonnenrades entspricht zumindest im Wesentlichen der Breite der zweiten Planetenräder.
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Unterschiedliche Durchmesser können verwendet werden, um geometrische Randbedingungen zu berücksichtigen oder um unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse herzustellen. Identische Durchmesser können den Vorteil eines einfachen Aufbaus bieten und können zu mehr Gleichteilen führen.
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Typischerweise werden die zwei Antriebswellen jeweils durch eine elektrische Maschine angetrieben. Typischerweise umfasst das Planetengetriebe eine Kontrolleinrichtung, die mit den beiden elektrischen Maschinen verbunden ist und eingerichtet ist, um die elektrischen Maschinen in einem ersten Betriebsmodus unverspannt zu betreiben und in einem zweiten Betriebsmodus verspannt zu betreiben. Dies bietet den Vorteil, dass in einem ersten Betriebsmodus schnell eine Position angefahren werden kann und in einem zweiten Betriebsmodus wie bei einem verspannten Betrieb ein besonders genaues Bearbeiten oder Positionieren möglich ist, da Fehler aufgrund von Spiel in dem Getriebe vermieden werden. Der Antrieb mit zwei elektrischen Maschinen und einem Planetengetriebe in einer erfindungsgemäßen Ausführung bietet den Vorteil, dass eine Master/Slave-Konfiguration geschaffen werden kann, mit der eine Verspannung des Getriebes möglich ist. Bei der Master/Slave-Konfiguration beziehungsweise dem Master/Slave-Betriebsmodus wird eine der beiden elektrischen Maschinen geringfügig gegenüber der anderen elektrischen Maschine verzögert betrieben, sodass eine der beiden elektrischen Maschinen antreibt und die andere elektrische Maschine gegenüber dem Antrieb der ersten elektrischen Maschine zurück bleibt und diese dadurch bremst. In diesem Betriebsmodus ist ein Verspannen der Antriebswellen möglich, sodass ein geringes Spiel und eine hohe Steifigkeit des Planetengetriebes entstehen.
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Bei typischen Ausführungsformen der Erfindung ist es möglich, die beiden elektrischen Maschinen in dem Betriebsmodus zum Verspannen zu betreiben und außerdem auch die elektrischen Maschinen in einem anderen Betriebsmodus zu betrieben, bei welchem die beiden Antriebswellen in dieselbe Richtung unverspannt betrieben werden, um beispielsweise eine schnelles Anfahren einer Position bei einer Werkzeugmaschine zu ermöglichen oder um ein hohes Drehmoment zu erzeugen.
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Typischerweise ist die erste Antriebswelle zumindest teilweise innerhalb der zweiten Antriebswelle angeordnet. Dies bietet den Vorteil einer äußerst kompakten Bauform. Außerdem ist es auf diese Weise möglich, von einer Seite des Planetengetriebes den Antrieb zu organisieren und auf der anderen Seite in Axialrichtung den Abtrieb vorzusehen. Bei besonders bevorzugten Ausführungsformen sind die erste und die zweite Antriebswelle hohl ausgeführt, wobei eine innerhalb der anderen teilweise aufgenommen ist. Innerhalb der inneren Antriebswelle können bei dieser Anordnung Kabel durchgeführt werden.
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Bei typischen Ausführungsformen ist ein gemeinsamer Stator für beide elektrische Maschinen vorgesehen. Bei typischen Ausführungsformen mit einem Stator kann eine mechanische Verspannung vorgesehen sein, welche auf eine der beiden Antriebswellen wirkt und welche durch die Kontrolleinrichtung aktivierbar und deaktivierbar ist, um einen verspannten und einen unverspannten Betrieb zu ermöglichen. Dies kann den Vorteil eines einfachen Aufbaus bieten. Bei weiteren typischen Ausführungsformen ist je elektrischer Maschine zumindest ein Stator vorhanden, also beispielsweise ein erster Stator und ein zweiter Stator. Dies kann den Vorteil einer besseren Ansteuerbarkeit bieten.
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Bei typischen Ausführungsformen weist die erste elektrische Maschine einen ersten Rotor auf und die zweite elektrische Maschine weist einen zweiten Rotor auf. Der erste Rotor steht dabei typischerweise in Wirkverbindung mit der ersten Antriebswelle oder ist auf dieser fixiert befestigt. Der zweite Rotor steht dabei typischerweise in Wirkverbindung mit der zweiten Antriebswelle oder ist auf dieser fixiert befestigt.
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Bei typischen Ausführungsformen sind der erste Rotor und der zweite Rotor gleich groß. Bei weiteren Ausführungsformen sind der erste Rotor und der zweite Rotor unterschiedlich groß. Beispielsweise haben die Rotoren unterschiedliche Durchmesser und/oder sind unterschiedlich breit. Rotoren mit unterschiedlichen Breiten können bei typischen Ausführungsformen identische Durchmesser aufweisen, beispielsweise um mit Statoren identischer Durchmesser oder mit einem gemeinsamen Stator zusammenzuwirken. Unterschiedlich breite Rotoren können Vorteile bieten, beispielsweise im Zusammenhang mit unterschiedlich breiten Planetenrädern. Dabei sind jeweils der erste Rotor und die mit dem ersten Rotor zusammenwirkenden ersten Planetenräder jeweils breiter oder schmaler als der zweite Rotor und die mit dem zweiten Rotor zusammenwirkenden zweiten Planetenräder. Unterschiedlich breite Rotoren können verwendet werden, um eine der beiden elektrischen Maschinen und die entsprechende Antriebswelle, beispielsweise die erste elektrische Maschine und die erste Antriebswelle, als Hauptantrieb zu verwenden. Die zweite Antriebswelle und die zweite elektrische Maschine könnten dann in diesem Beispiel verwendet werden, um Spielfreiheit zu gewährleiten, beispielsweise durch Aufbringen eines geringen Bremsmomentes gegenüber der Antriebsleistung der ersten Antriebswelle. Bei weiteren typischen Ausführungsformen ist das Verhältnis umgekehrt. Typische Ausführungsformen können auch identische Rotoren oder Planetenräder verwenden, beispielsweise um die Anzahl der Gleichteile zu erhöhen.
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Bei bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung ist zumindest eine der elektrischen Maschinen oder ein Stator einer elektrischen Maschine zumindest teilweise innerhalb eines Umfangs der Hohlrad angeordnet oder der oder die Statoren weisen einen Außenumfang auf, welcher kleiner oder gleich einem Außenumfang des Hohlrades ist. Bei weiteren Ausführungsformen ist ein gemeinsamer Stator der elektrischen Maschinen zumindest teilweise innerhalb des Umfangs des Hohlrades angeordnet.
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Bei weiteren typischen Ausführungsformen der Erfindung ist zumindest eine der elektrischen Maschinen zumindest teilweise radial außerhalb des Hohlrads angeordnet. Bei einem Antrieb über Stirnräder der Antriebswellen oder zumindest einer der Antriebswellen wird ein Getriebe oder Antrieb mit einer sehr geringen axialen Ausdehnung geschaffen.
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Vorzugsweise sind zumindest eine der elektrischen Maschinen oder beide elektrischen Maschinen koaxial zu dem Hohlrad angeordnet. Bei Ausführungsformen typischer Bauart weisen die elektrischen Maschinen einen Umfang auf, der gleich oder kleiner ist als der Umfang des Hohlrads. Bei weiteren typischen Ausführungsformen ist das Hohlrad oder das einstückig mit dem Hohlrad gebildete Gehäuse Träger zumindest von einem Stator der elektrischen Maschinen.
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Typischerweise sind die Rotoren der elektrischen Maschinen auf den Antriebswellen angeordnet Bei weiteren Ausführungsformen wird eine Zwischenstufe zwischen elektrischer Maschine und jeweiliger Antriebswelle vorgesehen, beispielsweise um eine zusätzliche Übersetzung zu schaffen.
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Typischerweise ist das Hohlrad ortsfest fixiert ist und/oder ein Abtrieb fixiert mit den Planetenträgern verbunden ist. Bei typischen Ausführungsformen kann das Hohlrad an einem Gehäuse des Planetengetriebes befestigt sein. Bei weiteren typischen Ausführungsformen wird das Hohlrad als Abtrieb verwendet und die Planetenträger der ersten und der zweiten Planetenräder sind ortsfest fixiert.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines der hierin beschriebenen typischen Planetengetriebes mit: Ansteuern der beiden elektrischen Maschinen, so dass sie unverspannt die beiden Antriebswellen antreiben in einem ersten Betriebsmodus; und Ansteuern der beiden elektrischen Maschinen, so dass sie verspannt die beiden Antriebswellen antrieben in einem zweiten Betriebsmodus.
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Bei typischen Ausführungsformen werden die elektrischen Maschinen in dem zweiten Betriebsmodus mit einer Phasenverschiebung betrieben. Die Kontrolleinrichtung ist typischerweise eingerichtet, um die elektrischen Maschinen mit einer Phasenverschiebung, beispielsweise im zweiten Betriebsmodus, und/oder ohne Phasenverschiebung, beispielsweise im ersten Betriebsmodus, zu betreiben. Eine Phasenverschiebung bietet bei Ausführungsformen den Vorteil, dass ein verspanntes Betreiben der elektrischen Maschinen mit einfachen Mitteln zuverlässig möglich ist. Bei Ausführungsformen erfolgt die Ansteuerung der beiden Servomotoren über Servocontroller mit einer Master-/Slave-Regelung.
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Kurze Beschreibung der Zeichnung
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele und besondere Ausgestaltungen der Erfindung werden nachfolgend anhand folgender Figuren näher erläutert.
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1 zeigt eine Ausführungsform eines Planetengetriebes in einer schematischen Schnittansicht.
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Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
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Bei der Beschreibung von Schnittansichten der Figuren sollte berücksichtigt werden, dass die jeweiligen Schnittansichten teilweise jeweils nur einen Teil des Planetengetriebes darstellen. Die in der Zeichnung weggelassene Hälfte ist im Wesentlichen entsprechend spiegelverkehrt aufgebaut ist oder weist keine weiteren bedeutenden Einzelheiten gegenüber der dargestellten Seite auf.
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In der 1 ist schematisch ein Planetengetriebe 1 gemäß typischer Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Die Erfindung ist nicht auf das in der 1 gezeigte Beispiel beschränkt, vielmehr wird der Umfang der Erfindung durch die Ansprüche bestimmt. Insbesondere sind bei zahlreichen Merkmalen, welche in der Ausführungsform der 1 gezeigt sind, Abwandlungen oder Alternativen, wie sie hierin beschrieben sind, möglich, soweit sie innerhalb des Umfangs der Ansprüche sind.
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Das Planetengetriebe 1 umfasst eine erste Antriebswelle 2 sowie eine zweite Antriebswelle 4. Mit der ersten Antriebswelle 1 einstückig ausgebildet ist ein erstes Sonnenrad 6, sowie mit der zweiten Antriebswelle 4 ein zweites Sonnenrad 8 einstückig ausgebildet ist.
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Das erste Sonnenrad 6 wirkt mit ersten Planetenrädern 10 zusammen, wobei das zweite Sonnenrad 8 mit zweiten Planetenrädern 12 zusammenwirkt. Jeweils eines der ersten Planetenräder 10 und eines der zweiten Planetenräder 12 sind auf einem einzigen Planetenbolzen 14, welcher in einem Planetenträger 16 gelagert ist, gelagert. Von den Planetenrädern 10 und 12 ist jeweils nur ein Planetenrad dargestellt, die übrigen Planetenräder, bei typischen Ausführungsformen insgesamt 3, 4 oder 5 oder 6 erste Planetenräder und 3, 4, 5 oder 6 zweite Planetenräder, sind gleichmäßig über den Umfang des Planetenträgers verteilt. Diese Aufteilung ist für einen einfachen Satz Planetenräder hinlänglich aus bekannten Planetengetrieben bekannt.
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Die Planetenräder 10 und 12 kämmen jeweils außen gemeinsam in einem Hohlrad 18. Die Planetenräder 10 und 12 weisen identische Durchmesser auf, allerdings unterschiedliche Breiten. So sind die zweiten Planetenräder 12 schmaler als die ersten Planetenräder 10 und dementsprechend ist auch das zweite Sonnenrad 8 schmaler als das erste Sonnenrad 6.
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Bei typischen Ausführungsformen weisen die ersten Planetenräder eine unterschiedliche Breite gegenüber den zweiten Planetenrädern auf. Typischerweise kann das erste Sonnenrad eine gegenüber dem zweiten Sonnenrad unterschiedliche Breite aufweisen. Auf diese Weise ist es möglich, unterschiedlich große Drehmomente über die beiden Zweige zu übertragen, beispielsweise kann bei dem Beispiel der 1 die erste Antriebswelle 2 mit dem ersten Sonnenrad 6 und den ersten Planetenrädern 10, welche breiter sind als die zweiten Planetenräder 12, als Hauptantriebsstrang verwendet werden. Der Strang über die zweite Antriebswelle 4 mit dem zweiten Sonnenrad 6 und den zweiten Planetenrädern 12, welche schmaler sind, kann verwendet werden, um das Spiel des Planetengetriebes 1 durch eine verspannte oder durch eine unverspannte Betriebsweise zu beeinflussen, wobei durch eine verspannte Betriebsweise das Spiel minimiert oder vollständig ausgeschlossen werden kann.
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Der Planetenträger 16 ist einstückig mit einem Abtrieb 20 ausgeführt, an welchem beispielsweise eine weitere Welle befestigt werden kann. Hierzu ist ein Sackloch 22 mit Gewinde in dem Abtrieb 20 vorgesehen.
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Bei typischen Ausführungsformen ist der Abtrieb einstückig mit dem Planetenträger ausgeführt. Dies soll hierin ebenfalls unter den Begriff „fixiert verbunden“ fallen. Bei weiteren Ausführungsformen ist der Abtrieb beispielsweise über eine Schraubverbindung oder eine Verbindung mit Bolzen mit dem Planetenträger verbunden.
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Bei weiteren Ausführungsformen sind getrennte Planetenträger für die ersten Planetenräder und die zweiten Planetenräder vorgesehen. Dies kann eine Lagerung der Planetenräder vereinfachen. Typischerweise sind getrennte Planetenträger derart miteinander verbunden, dass eine relative Rotation der beiden Planetenträger zueinander um die Achse des Planetengetriebes unterbunden ist. Auf diese Weise kann mit einfachen Standard-Planetenträgern eine verspannte Betriebsweise erreicht werden.
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Das Hohlrad 18 ist einstückig mit einem Gehäuseteil 24 des Gehäuses des Planetengetriebes 1 ausgeführt. Mit der einstückigen Ausführung eines Gehäuseteils des Gehäuses mit dem Hohlrad des Planetengetriebes kann ein besonders einfacher Aufbau erreicht werden.
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Bei typischen Ausführungsformen wie dem in der 1 gezeigten Planetengetriebe ist der Planetenträger zweiwangig aufgebaut. Dies bietet den Vorteil, dass, insbesondere im Zusammenhang mit zwei auf einem Planetenbolzen angeordneten Planetenrädern, nur vergleichsweise geringe Verformungen auftreten.
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Der zweiwangige Planetenträger 16 des Planetengetriebes der 1 ist wie bei typischen Ausführungsformen in Bereichen zwischen den Planetenrädern 10 und 12 mit Verbindungsbolzen ausgestattet, welche die beiden Wangen des Planetenträgers 16 verbinden. Durch die Schnittansicht der 1 sind die Verbindungsbolzen nicht dargestellt.
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Das Planetengetriebe 1 verfügt über eine erste elektrische Maschine 32 und eine zweite elektrische Maschine 34. Die erste elektrische Maschine 32 verfügt über einen ersten Stator 36 und die zweite elektrische Maschine über einen zweiten Stator 38. Die Statoren 36 und 38 können getrennt voneinander angesteuert werden durch eine Kontrolleinrichtung 40. Die Kontrolleinrichtung 40 versorgt die elektrischen Maschinen 32 und 34, genauer gesagt die Statoren 36 und 38 über ein Kabel 42 mit elektrischer Energie. Dabei ist durch den Aufbau der Kontrolleinrichtung und des Kabels 42 eine getrennte Ansteuerung der Statoren 36 und 38 möglich.
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Die erste elektrische Maschine 32 umfasst einen ersten Rotor 44 und die zweite elektrische Maschine 34 umfasst einen zweiten Rotor 46. Der erste Rotor 44 ist auf die erste Antriebswelle aufgeschoben und mit dieser zur Drehmomentübertragung durch eine Verzahnung verbunden. Ebenso ist der zweite Rotor 46 auf die zweite Antriebswelle 4 aufgeschoben und mit dieser zur Drehmomentübertragung durch eine Verzahnung verbunden.
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Zwischen dem ersten Rotor 44 und dem zweiten Rotor 46 oder auch bei typischen Ausführungsformen zwischen einer ersten Antriebswelle und einer zweiten Antriebswelle ist es bei Ausführungsformen ausreichend, lediglich ein Lager aus Kunststoff vorzusehen, wie beispielsweise der zwischen dem ersten Rotor 44 und dem zweiten Rotor 46 angeordnete Ring 48.
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Die Relativbewegungen zwischen der ersten Antriebswelle und der zweiten Antriebswelle oder zwischen dem ersten Rotor und dem zweiten Rotor sind bei typischen Ausführungsformen sehr gering, da nur geringere Bewegungen benötigt werden, um eine Verspannung des Planetengetriebes zu ermöglichen. Typische Ausführungsformen sind zwischen der ersten Antriebswelle und/oder dem ersten Rotor einerseits und der zweiten Antriebswelle und/oder dem zweiten Rotor andererseits Wälzlager-frei. Typische Lager in diesem Bereich sind Gleitlager oder Kunststoffringe. Bei weiteren Ausführungsformen sind Wälzlager zwischen den Rotoren oder den Antriebswellen vorgesehen.
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Der erste Rotor 44 und der zweite Rotor 46 sind jeweils mit Permanentmagneten 50 und 52 ausgerüstet. Die Permanentmagnete 50 und 52 interagieren mit den Statoren 36 und 38 und bewirken die Drehmomententwicklung der elektrischen Maschinen 32 und 34 bei Bestromung der Statoren 36 und 38.
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Bei weiteren Ausführungsformen sind Rotoren mit Elektromagneten vorgesehen, oder es kann ein gemeinsamer Stator vorgesehen sein und eine Verspannung durch eine mechanische Bremse einer der Rotoren oder einer der Antriebswellen erreicht werden.
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Die Kontrolleinrichtung 40 ist dazu eingerichtet, die beiden elektrischen Maschinen 32 und 34 phasengleich oder mit einer Phasenverschiebung zu bestromen. Bei Bestromung der elektrischen Maschinen 32 und 34 mit gleicher Phasenlage in einem ersten Betriebszustand ergibt sich im Wesentlichen kaum ein Unterschied zu einer herkömmlichen Kombination einer elektrischen Maschine mit einem Planetengetriebe. Dies gilt allerdings nicht zwingend für andere Betriebszustände, insbesondere einem verspannten Betrieb des Planetengetriebes.
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Weiterhin ist die Kontrolleinrichtung 40 dazu eingerichtet, die elektrischen Maschinen 32 und 34 in einem zweiten Betriebszustand mit einer Phasenverschiebung zu betreiben. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass die zweite elektrische Maschine 34 beispielsweise geringfügig der ersten elektrischen Maschine 32 „nachläuft“, d.h. ein Antriebsdrehmoment der ersten elektrischen Maschine 32 bremst. Auf diese Weise kommt es durch die gemeinsamen gelagerten Planetenräder 10 und 12 zu einer Verspannung der beiden Antriebswellen 2 und 4 zu einander und somit zu einem Auslöschen des Spiels zwischen den Planetenrädern 10, 12, den Sonnenrädern 6 und 8 sowie dem Hohlrad 18.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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