DE102014210868A1 - Vorrichtung zur Leistungsübertragung und Maschinenanordnung damit - Google Patents

Vorrichtung zur Leistungsübertragung und Maschinenanordnung damit Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Leistungsübertragung (1) mit einer Eingangswelle (E), mit einer Ausgangswelle (A), mit einem Überlagerungsgetriebe (2), das zumindest ein Planetengetriebe (8) umfasst, umfassend die Elemente Hohlrad (11; 31; 51; 61; 73; 81), Sonnenrad (15; 41; 50; 60; 72; 82) und einen Planetenträger (14; 40; 52; 62; 70; 80) mit mehreren Planetenrädern (13) als Elementen des Planetengetriebes (8), wobei das Überlagerungsgetriebe (2) die Eingangswelle (E) und die Ausgangswelle (A) zumindest mittelbar miteinander verbindet, und mit zumindest einer Regeleinrichtung (6), die zumindest mittelbar mit einem der Elemente des Überlagerungsgetriebes (2) verbunden oder verbindbar ist, wobei zumindest eine Bremseinrichtung (7, 22; 32; 44) an einem der Elemente des Überlagerungsgetriebes (2) und/oder an der Ausgangswelle (A) zumindest mittelbar angeordnet ist zum Abbremsen oder Stillsetzen der Ausgangswelle (A).

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Leistungsübertragung mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff von Anspruch 1 und eine Maschinenanordnung damit.
  • Drehzahlregelbare Antriebe werden in der industriellen Anwendung genutzt, um eine zu übertragende Leistung besser an die jeweiligen Prozessanforderungen anzupassen. Insbesondere in Antrieben von Verdichtern, Pumpen in der Öl- und Gasindustrie, aber auch bei Ventilatoren, Gebläsen mit großer Leistung und beim Antrieb von Pumpen in thermischen Kraftwerken sowie im Bergbau werden diese drehzahlregelbar ausgeführt.
  • Für solche Anwendungen sind zwei unterschiedliche Systeme etabliert. Bei dem einen System gibt es einen drehzahlregelbaren, mit Frequenzumrichter angesteuerten Elektromotor (auch bezeichnet als Electrical Variable Frequency Drive [EVFD]). Bei dem anderen System gibt es einen Antrieb durch einen Motor mit konstanter Drehzahl. Die Drehzahlvariabilität einer anzutreibenden Arbeitsmaschine gelingt dabei durch Zwischenschaltung eines hydraulischen, drehzahlregelbaren Leistungsübertragers (auch bezeichnet als Hydraulic Variable Speed Drives [HVSD]). Die hydraulischen, variablen Leistungsübertrager werden ausgeführt als füllungsgesteuerte hydrodynamische Kupplung bzw. mit einer oder mehreren integrierten Getriebeübersetzungen als sogenannte Getrieberegelkupplung oder mit einem Mehrkreisregelantrieb, bestehend aus Planetengetriebestufen und der Anordnung eines hydrodynamischen Stellwandlers im Überlagerungszweig.
  • Beide Systeme weisen vergleichbar hohe Investitionskosten auf und verfügen über eine hohe Zuverlässigkeit. Letztere ist bei den hydraulischen Systemen höher, wobei die elektrischen Systeme zuletzt auch gute Verfügbarkeit zeigten.
  • Weitere Aspekte im Vergleich beider Systeme sind der Wirkungsgrad, der Drehzahlregelbereich und die Ermöglichung eines sanften Startens des Hauptantriebsmotors. Als Sanftanlauf (engl. Softstart) werden insbesondere Maßnahmen zur Leistungsbegrenzung beim Einschalten eines elektrischen Gerätes, meist eines größeren Netzteiles oder elektrischen Motors, bezeichnet
  • Für Anwendungen mit einem Regelbereich zwischen 80% bis 100% einer maximalen Abtriebsdrehzahl ist der Wirkungsgrad des HVSD höher als beim EVFD. In einem Regelbereich darunter ergeben sich Vorteile beim EVFD. Hydraulische Leistungsübertrager mit mehreren bzw. modifizierten hydrodynamischen Kreisläufen ergeben auch deutliche Steigerungen des Wirkungsgrades im kleineren Drehzahlbereich.
  • Der sanfte Motoranlauf ist beim EVFD durch Kontrolle und Steuerung des Motorstromes in der Hochlaufphase komfortabel realisierbar. Beim HVSD kommt eine netzgeführte Antriebsmaschine zum Einsatz. Der Anlauf am Netz des Hauptantriebs ist jedoch nur durch modifizierte Ausführungen des Leistungsübertragers mit mehreren hydrodynamischen Kreisläufen realisierbar.
  • Mehrmotorenantriebe sind bekannt bei Gurtförderantrieben. Hier wird eine Antriebsleistung von zwei oder mehr Elektromotoren an einer Gurttrommel bzw. an einem Band zusammengeführt. Mehrmotorenantriebe sind auch bekannt bei Schiffsantrieben, wobei die Antriebsleistung verschiedener oder auch gleicher Antriebsaggregate in einem Getriebe zusammengeführt wird und danach über eine Wellenführung den Schiffspropeller antreibt. Diese Antriebssysteme beruhen auf einer schaltbaren Kombination aus einem Dieselaggregat und einem Dieselaggregat, einem Dieselaggregat oder einer Gasturbine einem Dieselaggregat und einer Gasturbine, einem Dieselaggregat oder einem Elektroaggregat oder einem Dieselaggregat, einem Elektroaggregat und einer Gasturbine mit Leistungen bis in den Zehner-Megawattbereich.
  • EP 1283359 A1 beschreibt eine Windkraftanlage zur Erzeugung elektrischer Energie bis 10 MW Leistung. Diese umfasst eine Vorrichtung zur Leistungsübertragung mit einer Eingangswelle, einer Ausgangswelle, einem Überlagerungsgetriebe und einer drehzahlregelbaren Regeleinrichtung. Die Eingangswelle ist mit einem Rotor als Antriebsaggregat mit variierender Drehzahl gekoppelt. Die Ausgangswelle ist mit einem Generator als Arbeitsmaschine gekoppelt. Das Überlagerungsgetriebe umfasst ein Planetengetriebe und verbindet die Eingangswelle und die Ausgangswelle miteinander. Die Regeleinrichtung ist eine elektrische Maschine, die mit einem der Elemente des Überlagerungsgetriebes gekoppelt ist und so angesteuert wird, dass eine Drehzahl des Generators einen vorgegebenen Wertebereich nicht verlässt. Somit wird ein Planetengetriebe mit elektrischer Überlagerung beschrieben, mit welchem aus einer variablen Drehzahl an der Getriebeeingangswelle eine konstante Drehzahl am Getriebeausgang realisiert werden soll.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine alternative und verbesserte Vorrichtung zur Leistungsübertragung und eine Maschinenanordnung damit vorzuschlagen. Insbesondere soll die Vorrichtung eine aktive Einstellung einer beliebigen Drehmoment-Drehzahl-Charakteristik einer Arbeitsmaschine insbesondere innerhalb eines bestimmbaren Leistungskennfeldes und eine Leistungsübertragung von einem Antriebsaggregat zu einer Arbeitsmaschine mit sehr hohem Wirkungsgrad im bevorzugt gesamten Arbeitsbereich ermöglichen.
  • Die erfindungsgemäße Lösung ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 bzw. 15 oder 16 charakterisiert. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.
  • Bevorzugt wird demgemäß insbesondere eine Vorrichtung zur Leistungsübertragung mit einer Eingangswelle, mit einer Ausgangswelle, mit einem Überlagerungsgetriebe, das zumindest ein Planetengetriebe umfasst, umfassend die Elemente Hohlrad, Sonnenrad und einen Planetenträger mit mehreren Planetenrädern als Elementen des Planetengetriebes, wobei das Überlagerungsgetriebe die Eingangswelle und die Ausgangswelle zumindest mittelbar miteinander verbindet, und mit zumindest einer Regeleinrichtung, die zumindest mittelbar mit einem der Elemente des Überlagerungsgetriebes verbunden oder verbindbar ist, wobei zumindest eine Bremseinrichtung an einem der Elemente des Überlagerungsgetriebes und/oder an der Ausgangswelle zumindest mittelbar angeordnet ist zum Abbremsen oder Stillsetzen der Ausgangswelle.
  • Unter einer Vorrichtung zur Leistungsübertragung wird insbesondere auch eine Vorrichtung zur Drehmomentübertragung und/oder zur Kraftübertragung verstanden. Entsprechend werden unter eine Ausgestaltung mit einer Leistungsübertragung auch Ausgestaltungen verstanden, welche eine Drehmoment- und/oder eine Kraftübertragung ermöglichen oder realisieren. Dass zwei Komponenten zumindest mittelbar miteinander verbunden, gekuppelt bzw. gekoppelt sind, bedeutet insbesondere, dass solche Komponenten direkt miteinander verbunden, gekuppelt bzw. gekoppelt sind. Darunter fällt gemäß einer weiteren umsetzbaren Ausgestaltung auch, dass solche Komponenten über weitere zwischengeordnete Komponenten miteinander verbunden, gekuppelt bzw. gekoppelt sind. Unter solche weiteren Komponenten können auch Einrichtungen zur Drehzahl-/Drehmomentwandlung fallen. Eine Verbindung kann als feste starre und ggfs. wieder lösbare Verbindung ausgestaltet sein. Eine Verbindung kann auch als lose bzw. nicht starre Verbindung oder Kopplung ausgebildet sein. Eine Kopplung ist insbesondere als Verbindung der Komponenten mittels einer im Betrieb zur Leistungs-, Kraft- oder Momentübertragung verbundenen und ggfs. wieder lösbaren Kupplung und/oder mittels miteinander kämmenden Komponenten und mit ggfs. weiteren dazwischen angeordneten Komponenten ausgestaltbar. Eine Kopplung ist dabei insbesondere als eine funktionelle und/oder konstruktive Verbindung ausgestaltet.
  • Insbesondere greift eine solche Regeleinrichtung im aktivierten Zustand zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle so in das Überlagerungsgetriebe ein, dass eine Drehzahl und/oder ein Drehmoment der Eingangswelle bei der Übertragung auf die Ausgangswelle verstärkt und/oder reduziert wird.
  • Eine solche Regeleinrichtung ist insbesondere ausgebildet, ein einstellbares bzw. regelbares bzw. variables Drehmoment auf das Element des zumindest einen Planetengetriebes zu übertragen und/oder ein einstellbares bzw. regelbares bzw. variables Drehmoment von dem Element abzuleiten. Dies ermöglicht bei einleitender Übertragung eines Drehmoments eine Beschleunigung der Ausgangswelle bzw. eine Erhöhung der Drehzahl der Ausgangswelle gegenüber einer insbesondere ausschließlich über die Eingangswelle einwirkenden Rotation. Bei Ableitung eines Drehmoments ermöglicht dies ein Abbremsen der Ausgangswelle bzw. eine Reduzierung der Drehzahl der Ausgangswelle gegenüber einer insbesondere ausschließlich über die Eingangswelle einwirkenden Rotation.
  • Eine bevorzugte Ausgestaltung besteht darin, dass das Antriebsaggregat ein Antriebsaggregat mit konstanter Drehzahl ist. Ermöglicht wird mit einem solchen Aufbau insbesondere, dass bei einer konstanten Antriebsdrehzahl, die an einer Antriebs- bzw. Eingangswelle anliegt oder anlegbar ist, eine variable Antriebsdrehzahl an einer Abtriebs- bzw. Ausgangswelle bereitstellbar ist bzw. bereitgestellt wird. Unter der konstanten Antriebsdrehzahl kann optional auch eine innerhalb eines begrenzten Drehzahlbereichs betriebene Antriebsdrehzahl verstanden werden. Insbesondere fallen darunter Schwankungen der Antriebsdrehzahl um einige Prozent bis zu +/–20%, insbesondere +/–10%, insbesondere +/–5%, wobei +4%/–6% bei synchroner Verbindung zum Netz und +/–15% ohne synchrone Verbindung zum Netz besonders bevorzugt werden.
  • Solche Schwankungen sind durch eine entsprechend modifizierte Ansteuerung der Regeleinrichtung steuerbar und ggfs. ausgleichbar.
  • Die Regeleinrichtung kann einen Motor und insbesondere einen Motorzapfen oder dem funktional entsprechend eine Welle aufweisen, um darüber direkt oder zumindest mittelbar auf das damit verbundene oder verbindbare Element des zumindest einen Planetengetriebes einzuwirken.
  • Die Bremseinrichtung ist insbesondere eine mechanische Bremse, eine elektrische Bremse, elektro-mechanische Bremse oder ein elektrodynamischer oder hydrodynamischer Retarder. Formen von Bremsen sind z.B. auch Trommelbremsen, Bremsen über Lamelle oder Wirbelstrombremsen. Dass die Bremseinrichtung zumindest mittelbar angeordnet ist, bedeutet insbesondere, dass die Bremseinrichtung direkt oder über mindestens eine Bremskraft übertragende Komponente mit einer Komponente oder einem Element des Überlagerungsgetriebes oder der Ausgangswelle verbunden bzw. verbindbar ist. Insbesondere ist unter einer solchen Verbindung zu verstehen, dass die Bremseinrichtung daran koppelbar oder gekoppelt ist.
  • Eine bevorzugte Ausgestaltung ist, dass das mit der Regeleinrichtung zumindest mittelbar verbundene oder verbindbare Element des Überlagerungsgetriebes als mindestens eines aus der Gruppe Stirnrad, außen verzahntes Hohlrad und außen verzahnter Planetenträger ausgebildet ist.
  • Die Regeleinrichtung greift somit zumindest mittelbar in eine entsprechend ausgebildete Verzahnung eines solchen Elements des zumindest einen Planetengetriebes ein.
  • Dabei ist gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Planetenträger frei zwischen Sonnenrad und Hohlrad gelagert bzw. nicht starr mit einem Gehäuse des Überlagerungsgetriebes verbunden.
  • Eine bevorzugte Ausgestaltung ist, dass das mit der Regeleinrichtung zumindest mittelbar verbundene oder verbindbare Element des Überlagerungsgetriebes als insbesondere außen verzahntes Hohlrad ausgebildet ist, wobei das Hohlrad zusätzlich mit einem von der Eingangswelle oder der Ausgangswelle zumindest mittelbar drehfest verbunden ist.
  • Bei einem solchen insbesondere außenverzahnten Hohlrad kann es sich beispielsweise um ein Hohlrad des Planetengetriebes handeln, welches mit seiner innenseitigen Verzahnung mit Planetenrädern des Planetengetriebes kämmt, d.h. in diese eingreift, während die Regeleinrichtung mit der außenseitigen Verzahnung, insbesondere einem Zahnkranz zumindest mittelbar kämmt.
  • Eine bevorzugte Ausgestaltung ist, dass das mit der Regeleinrichtung zumindest mittelbar verbundene oder verbindbare Element des Überlagerungsgetriebes als insbesondere außen verzahnter Planetenträger ausgebildet ist.
  • Insbesondere kann der Planetenträger bzw. Steg eine außenseitige Verzahnung aufweisen, welche mit insbesondere einem Hohlrad oder Stirnrad kämmt, das Bestandteil der Regeleinrichtung ist oder mit dieser zumindest mittelbar verbunden ist.
  • Gemäß einer noch weiteren Variante kann innerhalb des Hohlrads ein innenseitig in die Verzahnung des Hohlrads eingreifender weiterer Planetenträger mit Planetenrädern oder ein sonstiges Zahnrad angeordnet sein, welche dann die zumindest mittelbare Verbindung zu der Regeleinrichtung aufbauen.
  • Eine bevorzugte Ausgestaltung ist, dass der Planetenträger einen mit der Regeleinrichtung zumindest mittelbar verbundenen oder verbindbaren Zahnkranz aufweist, wobei der Zahnkranz parallel zu einem als Lagerkörper dienenden Körperabschnitt des Planetenträgers und drehfest am Lagerkörper angeordnet ist.
  • Der Zahnkranz kann beispielsweise an Vorsprüngen oder Zapfen, die sich aus Sicht des Lagerkörpers bis über die Lager für die Planetenräder hinaus erstrecken, befestigt oder ausgebildet sein. Der Zahnkranz hat insbesondere eine Rotationsachse gleich der Rotationsachse des Planetenträgers. Insbesondere kann dabei der Lagerkörper mit den am Planetenträger gelagerten Planetenrädern selber auch innerhalb des Hohlrads angeordnet sein kann. Insbesondere in einem solchen Fall ragt dann der Zahnkranz zumindest teilweise bis außerhalb des Hohlrads heraus oder ist ganz außerhalb angeordnet.
  • Eine bevorzugte Ausgestaltung ist, dass das mit der Regeleinrichtung zumindest mittelbar verbundene oder verbindbare Element als Sonnenrad des Überlagerungsgetriebes ausgebildet ist, wobei das Sonnenrad zusätzlich mit einem von der Eingangswelle oder der Ausgangswelle zumindest mittelbar drehfest verbunden ist.
  • Ein solches Sonnenrad kämmt mit seiner außenseitigen Zahnung insbesondere mit den Planetenrädern des Planetengetriebes, wobei die Regeleinrichtung mit dieser selben oder mit einer weiteren Verzahnung am Sonnenrad zumindest mittelbar kämmt. Dabei kann ein mit der Regeleinrichtung zumindest mittelbar verbundenes Zahnrad beispielsweise in einer Ebene parallel zur Ebene der Planetenräder in die Verzahnung des Sonnenrads eingreifen. Insbesondere kann dazu die Verzahnung des Sonnenrads sich in axialer Richtung bis aus dem die Planetenräder ggfs. umgreifenden Hohlrad heraus erstrecken.
  • Eine bevorzugte Ausgestaltung ist, dass das Sonnenrad einen mit der Regeleinrichtung zumindest mittelbar verbundenen oder verbindbaren Zahnkranz aufweist, wobei der Zahnkranz als eigenständige Verzahnung parallel zu einer mit den Planetenrädern kämmenden Verzahnung des Sonnenrads und drehfest am Sonnenrad angeordnet ist.
  • Der Zahnkranz hat insbesondere eine Rotationsachse gleich der Rotationsachse des Sonnenrads. Insbesondere kann dabei der Körper, dessen Verzahnung mit den Planetenrädern kämmt, innenseitig des Hohlrads aufgenommen sein, wohingegen der Zahnkranz sich zumindest teilweise bis außerhalb des Hohlrads heraus erstreckt oder ganz außerhalb des Hohlrads angeordnet ist. Eine bevorzugte Ausgestaltung ist, dass die Eingangswelle mit einem ersten Element des Überlagerungsgetriebes, insbesondere des zumindest einen Planetengetriebes verbunden ist, die Ausgangswelle mit einem dritten Element des Überlagerungsgetriebes, insbesondere des Planetengetriebes verbunden oder gekoppelt ist und verbunden oder gekoppelt ist und die Regeleinrichtung zumindest mittelbar mit einem weiteren solchen ersten oder dem ersten der Elemente des Überlagerungsgetriebes verbunden oder verbindbar ist.
  • Insbesondere ist die Regeleinrichtung dabei mit dem Element des Planetengetriebes verbunden, welches mit der Eingangswelle zumindest mittelbar verbunden ist. Unter der Verbindung mit einem weiteren solchen ersten Element kann insbesondere auch eine Anordnung mit mehreren Planetenträgern im Überlagerungsgetriebe verstanden werden, wobei das weitere erste Element dann einem anderen Planetenträger als dem mit der Verbindung zu der Eingangswelle zugeordnet ist.
  • Eine bevorzugte Ausgestaltung ist, dass die Eingangswelle mit einem ersten Element des Überlagerungsgetriebes, insbesondere des zumindest einen Planetengetriebes verbunden ist, die Ausgangswelle mit einem dritten Element des Überlagerungsgetriebes, insbesondere des Planetengetriebes verbunden oder gekoppelt ist und verbunden oder gekoppelt ist und die Regeleinrichtung zumindest mittelbar mit einem zweiten der Elemente des Überlagerungsgetriebes verbunden oder verbindbar ist.
  • Insbesondere ist die Regeleinrichtung dabei mit dem Element des Planetengetriebes verbunden, welches weder mit der Eingangswelle noch mit der Ausgangswelle zumindest mittelbar verbunden ist.
  • Eine bevorzugte Ausgestaltung ist, dass die Eingangswelle mit einem ersten Element des Überlagerungsgetriebes, insbesondere des zumindest einen Planetengetriebes verbunden ist, die Ausgangswelle mit einem dritten Element des Überlagerungsgetriebes, insbesondere des Planetengetriebes verbunden oder gekoppelt ist und verbunden oder gekoppelt ist und die Regeleinrichtung zumindest mittelbar mit einem weiteren solchen dritten oder dem dritten der Elemente des Überlagerungsgetriebes verbunden oder verbindbar ist.
  • Insbesondere ist die Regeleinrichtung dabei mit dem Element des Planetengetriebes verbunden, welches mit der Ausgangswelle zumindest mittelbar verbunden ist.
  • Realisierbar ist auch eine Ausgestaltung mit z.B. mehreren Planetenträgern im Überlagerungsgetriebe, wobei das mit der Regeleinrichtung zumindest mittelbar verbundene Element dann einem anderen Planetenträger als dem mit der Verbindung z.B. zu der Eingangs- oder Ausgangswelle zugeordnet ist, wobei dann jeweils zumindest ein Element einer solcher Planetenträgers mit einem Element des anderen Planetenträgers kämmt.
  • Eine bevorzugte Ausgestaltung ist, dass insbesondere zwei oder mehr solche Regeleinrichtungen zumindest mittelbar mit zumindest einem solchen Element des Überlagerungsgetriebes verbundenen oder verbindbar sind, wobei diese Regeleinrichtungen radial beabstandet und verteilt um eine Achse der Eingangswelle und/oder der Ausgangswelle verteilt angeordnet sind.
  • Insbesondere wird so eine radiale Anordnung einer oder mehrerer elektrischen Maschinen in Kraftflussrichtung vor oder um die Eingangs- bzw. Antriebswelle angeordnet oder nach dem Planetengetriebe um die Ausgangs- bzw. Abtriebswelle angeordnet. Dies ermöglicht einen kompakten Aufbau der Vorrichtung und eine gleichmäßige Gewichtsverteilung seiner Komponenten. Insbesondere wird eine symmetrische Ein- bzw. Ableitung von Momenten zwischen dem zumindest einen Element des Überlagerungsgetriebes und den damit zumindest mittelbar verbundenen Regeleinrichtungen ermöglicht. Ermöglicht wird so eine Wirkungsgradoptimierung im Betrieb durch ein Zu- bzw. Abschalten von als Regelantrieben ausgebildeten Regeleinrichtungen.
  • Eine bevorzugte Ausgestaltung ist, dass eine solche Bremseinrichtung an der Ausgangswelle zumindest mittelbar angeordnet, insbesondere ankoppelbar oder gekoppelt ist.
  • Insbesondere ist ein Anschleppen eines mit der Eingangswelle verbundenen Hauptantriebs durch eine derartige Anordnung einer Bremse am Abtrieb möglich, wobei in diesem Fall eine Anschleppleistung von der Regeleinrichtung eingebracht wird und währenddessen die Ausgangswelle festgesetzt bzw. zum Stillstand abgebremst wird.
  • Eine bevorzugte Ausgestaltung ist, dass eine solche Bremseinrichtung an einem der Elemente Hohlrad, Sonnenrad oder Planetenträger des Überlagerungsgetriebes zumindest mittelbar angeordnet, insbesondere ankoppelbar oder gekoppelt ist.
  • Eine solche Ausgestaltung ermöglicht das Überlagerungsgetriebe abzubremsen oder stillzulegen. Dabei ist die Bremseinrichtung insbesondere mit einer damit bei Bedarf abzubremsenden Komponente oder einem damit bei Bedarf abzubremsenden Element im Drehmoment übertragenden Strang von der Regeleinrichtung bis zu dem mit dieser zumindest mittelbar verbundenen Element verbunden. Im Fall einer abkoppelbaren Regeleinrichtung können eine oder mehrere solcher Bremseinrichtungen beiderseitig einer entsprechenden Kupplung angeordnet sein.
  • Insbesondere ermöglicht eine Anordnung einer Bremse am Planetenträger einen Notbetrieb mit einer bestimmten Drehzahl ohne Regeleinrichtung bzw. Regelmotoren.
  • Die Bremseinrichtung ist gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung drehfest bzw. starr mit einem Gehäuse des Überlagerungsgetriebes verbunden.
  • Eine bevorzugte Ausgestaltung ist, dass eine Kupplung zwischen zumindest einer solchen Regeleinrichtung und dem damit zumindest mittelbar verbundenen oder verbindbaren Element des Überlagerungsgetriebes angeordnet ist.
  • Eine solche Kupplung ermöglicht eine insbesondere vollständige mechanische Trennung der Regeleinrichtung von Drehmomenten, die über zwischen Eingangswelle und Ausgangswelle unmittelbar übertragenden Komponenten und Elementen wirken. Dadurch kann eine z.B. gestörte Regeleinrichtung vollständig von solchen Elementen abgekoppelt bzw. getrennt werden. Bei einer Vielzahl solcher Regeleinrichtungen können so nach Bedarf keine, eine oder mehrere Regeleinrichtungen zugekoppelt werden.
  • Beispielsweise kann die Kupplung ein Zahnrad, insbesondere Hohlrad mit Innenverzahnung aufweisen, das in Richtung seiner Drehachse seitlich verstellbar ist zum In- oder Außer-Eingriff-bringen mit einem weiteren Zahnrad im Bereich von der Regeleinrichtung bis zu dem damit mittelbar verbundenen Element des Überlagerungsgetriebes.
  • Bevorzugt wird außerdem eine Maschinenanordnung mit einer solchen Vorrichtung zur Leistungsübertragung, wobei die Eingangswelle mit einem Antriebsaggregat zumindest mittelbar verbunden oder verbindbar ist und wobei die Ausgangswelle mit einer Arbeitsmaschine, insbesondere Arbeitsmaschine mit variabler Drehzahl zumindest mittelbar verbunden oder verbindbar ist.
  • Bevorzugt wird weiterhin eine Maschinenanordnung mit einer solchen Vorrichtung zur Leistungsübertragung oder entsprechend einer solchen Maschinenanordnung, wobei die zumindest eine Regeleinrichtung eine drehzahlregelbare Maschine – insbesondere ein Elektromotor und/oder ein Generator – ist oder eine solche drehzahlregelbare Maschine aufweist.
  • Bereitgestellt wird so eine Anbindung von drehzahlregelbaren E-Maschinen über Getriebestufen, um aus einer drehzahlfesten bzw. konstanten Drehzahl an der Eingangswelle eine drehzahlgeregelte bzw. drehzahlvariable Drehzahl an der Ausgangswelle bereitzustellen.
  • Realisiert wird so ein Mehrmotorenantrieb, bestehend aus bevorzugt einem Hauptantriebsmotor an der Eingangswelle, dem Überlagerungsgetriebe mit Leistungsverzweigung und als der Regeleinrichtung insbesondere einem oder mehreren integrierten und/oder angeflanschten drehzahlvariablen Motoren.
  • Je nach Ausgestaltung können solche drehzahlvariablen Elektro-Motoren über den Stellbereich sowohl rein motorisch, rein generatorisch oder auch motorisch und generatorisch arbeiten. Im generatorischen Betrieb kann elektrische Energie über die regelbaren Elektro-Maschinen insbesondere auch in ein angeschlossenes Netz zurückgespeist werden.
  • Ermöglicht wird so insbesondere eine Wirkungsgradverbesserung oder Wirkungsgradoptimierung im Betrieb durch das Zu- bzw. Abschalten von solchen Regeleinrichtungen, insbesondere Regelantrieben. Eine Leistungsüberlagerung erfolgt insbesondere durch mindestens eine drehzahlregelbare elektrische Maschine, vorzugsweise aber durch mehrere kleine elektrische Maschinen bzw. Aggregate. Möglich ist dabei als Antriebsaggregate und/oder Bestandteil der Regeleinrichtungen insbesondere eine Verwendung von Elektro-Maschinen aus dem Nieder- und Mittelspannungsbereich, welche eine bessere Verfügbarkeit sichern, da keine Sondermaschinen erforderlich sind.
  • Solche drehzahlregelbaren Motoren können sowohl parallel als auch in Reihe geschaltet bzw. angeordnet werden. Die drehzahlregelbaren Motoren können dazu mittels unterschiedlich ausgeprägter miteinander kämmender Komponenten zur Leistungsübertragung angeordnet sein.
  • Eine bevorzugte Realisierung ist insbesondere bei Maschinenanordnungen für eine Anwendung im Leistungsbereich oberhalb von 10 kW bis ca.100 MW.
  • Je nach Regelung bzw. Steuerung der Regeleinrichtung sind verschiedene Lastkennlinien einstellbar, regelbar oder steuerbar. Diese können beispielsweise parabolisch, konstant, fallend oder steigend und/oder als Funktion der Drehzahl insbesondere der Ausgangswelle wählbar.
  • Insbesondere wird eine Ausgestaltung bevorzugt, bei der ein Leistungsbedarf der Regeleinrichtung bzw. des Variators zwischen 10%–40 % der an der Eingangswelle anliegenden Abtriebsleistung liegt.
  • Vorteilhaft ermöglicht wird so eine Drehzahlregelung des Abtriebs bei konstanter oder gemäß modifizierter Ausgestaltung optional auch variabler Eingangsdrehzahl eines an der Eingangswelle angreifenden Hauptantriebs.
  • Eine bevorzugte Ausgestaltung ist, dass zumindest eines von dem Antriebsaggregat oder der Regeleinrichtung als ein Hohlwellenmotor ausgebildet ist, wobei der Hohlwellenmotor direkt mit einem Element des Planetenträgers kämmt oder als ein Element des Planetenträgers ausgebildet ist.
  • Verschiedene Getriebeformen sind abhängig von der Anwendung realisierbar, insbesondere auch andere als in den dargestellten Anordnungen.
  • Die Anbindung der Regeleinrichtung und/oder von deren Antriebsaggregat, insbesondere Elektromaschine an das Planetengetriebe erfolgt vorzugsweise über Stirnradgetriebestufen. Insbesondere bei kleineren Regelleistungen sind auch Kegelradstufen denkbar.
  • Vorteilhaft wird eine deutliche Steigerung des Gesamtwirkungsgrades sowohl im motorischen und insbesondere durch den generatorischen Betrieb im unteren Drehzahlbereich der Arbeitsmaschine erreicht.
  • Bereitgestellt wird gemäß weiterer auch eigenständiger Ausgestaltung auch eine Vorrichtung zur Leistungsübertragung, mit einer Eingangswelle, wobei die Eingangswelle mit einem Antriebsaggregat zumindest mittelbar verbunden oder verbindbar ist, mit einer Ausgangswelle, wobei die Ausgangswelle mit einer Arbeitsmaschine mit variabler Drehzahl zumindest mittelbar verbunden ist, und mit einem Überlagerungsgetriebe, das zumindest ein Planetengetriebe umfasst, umfassend die Elemente Hohlrad, Sonnenrad und einen Planetenträger mit mehreren Planetenrädern als Elementen des Planetengetriebes, wobei das Überlagerungsgetriebe die Eingangswelle und die Ausgangswelle zumindest mittelbar miteinander verbindet, wobei die Vorrichtung außerdem ausgestattet ist mit zumindest einer drehzahlregelbaren Regeleinrichtung, die zumindest mittelbar mit einem der Elemente des Überlagerungsgetriebes verbunden oder verbindbar ist.
  • Eine Ausgestaltung davon ist, dass die zumindest eine Regeleinrichtung eine drehzahlregelbare Maschine ist oder aufweist. Auch ist es eine Ausgestaltung davon, dass die drehzahlregelbare Maschine als zumindest eines von einem Elektromotor und einem Generator ausgebildet und steuerbar ist.
  • Auch bei dieser Ausgestaltung kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass zumindest eine Bremseinrichtung an einem der Elemente des Überlagerungsgetriebes und/oder an der Ausgangswelle zumindest mittelbar angeordnet, insbesondere ankoppelbar oder gekoppelt ist zum Abbremsen oder Stillsetzen der Ausgangswelle.
  • Auch kann vorgesehen sein, dass das Antriebsaggregat ein Antriebsaggregat mit konstanter Drehzahl ist.
  • Als weitere Ausgestaltung kann das Antriebsaggregat auch ein Antriebsaggregat mit variabler Drehzahl sein. Insbesondere ist in einem solchen Fall ein solches Antriebsaggregat mit variabler Drehzahl für den Betrieb auf eine gewünschte oder geeignete konstante Drehzahl einstellbar. Dadurch sind feine Regelungen oder Steuerungen an momentan erforderliche Drehzahlen mittels der Regeleinrichtung einstellbar, die insbesondere relativ zum Antriebsaggregat geringer dimensioniert ist.
  • Vorteilhaft ist auch eine Ausgestaltung einer derartigen Vorrichtung, bei der eine Steuereinrichtung an der zumindest einen Regeleinrichtung und/oder an Stelleinrichtungen im Überlagerungsgetriebe angeschlossen ist zum Steuern einer Drehzahl der Regeleinrichtung.
  • Ermöglicht wird eine Steuerung insbesondere durch eine übergeordnete Steuereinheit mit überlagerter Drehzahlregelung. Die Steuerung übernimmt zusätzlich die Steuerung der Kupplungen, der Bremsen, das Energiemanagement und den Motorhochlauf.
  • Eine Auslegung für konkrete Einsatzzwecke kann individuell durch geeignete Wahl des Umkehrpunktes insbesondere der Getriebeübersetzungen an eine Last angepasst werden. Der Begriff Umkehrpunkt bezeichnet insbesondere den Betriebspunkt, bei dem der Angriffspunkt der Drehzahl-Überlagerungseinrichtung einen Wechsel im Vorzeichen der Drehzahl erfährt. Insbesondere handelt es sich dabei auch um den Punkt, an dem die Drehrichtung des elektrischen Antriebs der Regeleinrichtung geändert wird und somit dessen Übergang zwischen motorischem und generatorischem Betrieb. Insbesondere wird die Lage des maximalen Wirkungsgrades der gesamten Getriebeeinheit in Bezug auf die Lastkennlinie auch durch den Umkehrpunkt beeinflusst. Eine Auslegung ist insbesondere anpassbar an verschiedene Lastkennlinien innerhalb eines erforderlichen oder gewünschten Kennfeldbereichs. Vorteilhaft kann eine Leistung des Hauptantriebs um die Leistung der elektrischen Regelmaschinen verringert werden. Es ergibt sich eine Erhöhung der Verfügbarkeit durch Redundanz in der Leistungsüberlagerung. Auch ist eine Anpassbarkeit an verschiedene Leistungen möglich.
  • Insbesondere ist es eine Ausgestaltung, dass eine Variation einer Abtriebsdrehzahl an der Ausgangswelle bzw. insbesondere eine Einstellung einer bestimmten Drehmoment-Charakteristik innerhalb eines Kennfeldes der Arbeitsmaschine durch eine Drehzahlvariation der zumindest einen Regeleinrichtung steuerbar ist.
  • Ermöglicht wird dies insbesondere durch eine Ansteuerung einer oder mehrerer einzeln drehzahlregelbarer Maschinen der zumindest einen Regeleinrichtung. Eine Leistungsaufteilung erfolgt bevorzugt über eine übergeordnete Drehzahlregelung, die die Drehmomentsollwerte der einzelne Antriebe der Regeleinrichtung und ggfs. optional auch des Antriebsaggregats unter Berücksichtigung verschiedener Kriterien einstellt. Ein Kriterium kann z.B. eine Optimierung des Wirkungsgrades der Gesamtanordnung sein. Realisierbar ist davon unabhängig auch eine Variation der Abtriebsdrehzahl durch eine Ansteuerung des insbesondere als Hauptmotor dienenden Antriebsaggregats auf z.B. eine vorbestimmte oder zweckmäßige konstante Drehzahl der Eingangswelle.
  • Eine weitere Ausgestaltung besteht darin, dass die Anordnung aus dem Antriebsaggregat, der Arbeitsmaschine mit variabler Drehzahl, dem Überlagerungsgetriebe und der eine drehzahlregelbare Maschine aufweisenden Regeleinrichtung ein drehzahlregelbarer Mehrmotorenantrieb als Bestandteil eines Verdichter- und/oder Kreiselpumpenantriebs insbesondere der Öl- oder Gasindustrie, als Bestandteil eines Gebläse- und/oder Kreiselpumpenantriebs insbesondere in einem thermischen Kraftwerk oder eines Ketten- und/oder als Bestandteil eines Gurtfördererantriebs im Bergbau oder anderer Materialhandhabung ist.
  • Ein thermisches Kraftwerk ist insbesondere ein Kohle-, Gas-, Öl-, Biomasse- oder Solarkraftwerk. Der Leistungsbereich eines drehzahlvariablen Antriebsstranges bzw. der Ausgangswelle liegt bei solchen Anwendungsbereichen in der Öl- und Gasindustrie und bei Kraftwerken insbesondere zwischen 500 und 120.000 kW. Bergbau betrifft dabei insbesondere Bergbau im Bereich der Gewinnung von Kohle, Erz und Salz. Materialhandhabung betrifft insbesondere Materialtransport und Materialumschlag. Der Leistungsbereich des drehzahlvariablen Antriebsstranges liegt bei solchen Anwendungen insbesondere zwischen 100 kW und 15.000 kW.
  • Noch eine Ausgestaltung ist, dass das Antriebsaggregat ein Verbrennungsmotor, insbesondere ein Diesel- oder Gas-Verbrennungsmotor oder ein Elektromotor ist. Bei Einsatz eines Verbrennungsmotors kann die Antriebsdrehzahl insbesondere auch variabel sein zwischen Leerlauf und maximaler Motordrehzahl.
  • Eine weitere Ausgestaltung besteht darin, dass zumindest ein Motor der Vorrichtung, insbesondere ein/der Motor der Regeleinrichtung oder das Antriebsaggregat mit einer Schmierölkühlung des Überlagerungsgetriebes gekoppelt ist.
  • Eine solche Anordnung eines solchen Motors, insbesondere Elektro-Motor ist dann besonders vorteilhaft, wenn der Motor an dem Überlagerungsgetriebe angebaut, vor oder nach der Planetengetriebestufe angeordnet oder darin integriert ist.
  • Auch eine Ausgestaltung ist, dass das Überlagerungsgetriebe einen Abzweig zum Antrieb einer Hilfsmaschine und/oder zum Verbinden mit einer weiteren Maschine aufweist.
  • Bereitgestellt wird so ein Leistungsübertrager mit z.B. der Möglichkeit des Antriebes einer Hilfsmaschine, die insbesondere zur Versorgung von Komponenten der Vorrichtung selber oder anderer Maschinen mit Schmieröl ausgebildet ist.
  • Bereitgestellt wird insbesondere ein drehzahlvariabler Antriebsstrang für den Antrieb von Arbeitsmaschinen, die für einen optimalen Prozess eine variable Eingangsdrehzahl bzw. eine variable Drehmoment-Drehzahlcharakteristik benötigen. Bereitgestellt wird insbesondere ein drehzahlregelbares Getriebe, bestehend aus einer oder mehreren Planetengetriebestufen und einer Leistungsüberlagerung durch einen oder mehrere drehzahlregelbare Antriebe, die mittels variabler Drehzahlvorgabe auf eines der Zahnräder mindestens einer Planetenstufe die Abtriebsdrehzahl des gesamten Überlagerungsgetriebes variabel gestalten. Als regelbarer Antrieb sind insbesondere Elektor-Motoren mit im Vergleich zum Hauptantriebsaggregat kleinerer Leistung einsetzbar.
  • Es ergibt sich eine Vielzahl von Vorteilen solcher oder noch weiter modifizierter Lösungen. So ergibt sich ein hoher Wirkungsgrad im gesamten Regelbereich im Vergleich zum HVSD. Ein höherer Wirkungsgrad im oberen Drehzahlbereich ergibt sich im Vergleich zum EVFD durch eine verkürzte Wirkungsgradkette des Hauptleitungspfades der Leistungs übertragenden Komponenten und Elemente. Außerdem ist eine Optimierung des Spitzenwirkungsgrades auf Lastkollektive möglich. Weiterhin wird eine Energierückspeisung bei Drehzahlen unterhalb des Umkehrpunktes bzw. beim Ableiten von Drehmomenten durch die Regeleinrichtung insbesondere im Vergleich zum HVSD ermöglicht.
  • Weitere Vorteile ergeben sich durch ein zuverlässiges Design, das insbesondere den Einsatz von Standardmotoren im Mittel- und Niederspannungsbereich ermöglicht. Außerdem kann eine Leistung des Hauptmotors insbesondere bis um die installierte Regelleistung verringert werden, was insbesondere einen Vorteil gegenüber HVSD darstellt und insbesondere bei Lastkennlinien gilt, bei denen die Last zu niedrigeren Drehzahlen hin abfällt. Letztendlich ist auch ein besonders sanftes Anschleppen des Hauptmotors bzw. Antriebsaggregats durch Anordnung einer Bremseinrichtung am Abtrieb bzw. an der Ausgangswelle möglich.
  • Die erfindungsgemäße Lösung wird nachfolgend anhand von Figuren erläutert. Soweit in den verschiedenen Figuren gleiche Bezugszeichen verwendet werden, wird damit auf gleiche oder gleich wirkende Komponenten verwiesen, so dass auch die entsprechenden Beschreibungen der jeweils anderen Figuren diesbezüglich heranziehbar sind. Im Einzelnen ist in schematisiert vereinfachter Darstellung folgendes dargestellt:
  • 1 zeigt einen Grundaufbau eines drehzahlvariablen Überlagerungsgetriebes;
  • 2 zeigt einen Grundaufbau einer Maschinenanordnung mit einem solchen Überlagerungsgetriebe gemäß bevorzugter Ausgestaltung;
  • 3 bis 8 zeigen einen Grundaufbau weiterer jeweils unterschiedlich gegenüber 2 modifizierter Ausgestaltungen; und
  • 9 zeigt einen beispielhaften Grundaufbau einer Maschinenanordnung mit einem solchen Überlagerungsgetriebe.
  • 1 zeigt eine Leistungsübertragungsvorrichtung bzw. Vorrichtung 1 zur Leistungsübertragung. Diese ist zur einschließlich Leistungs-, Kraft-, und/oder Drehmomentübertragung von einem Antriebsaggregat auf eine Arbeitsmaschine als einem insbesondere anzutreibenden Aggregat ausgebildet und angeordnet. Die Vorrichtung weist eine Eingangswelle E, die mit dem Antriebsaggregat wenigstens mittelbar verbunden oder verbindbar ist, und eine Ausgangswelle A auf, die mit der Arbeitsmaschine wenigstens mittelbar verbundenen oder verbindbar ist. Wenigstens mittelbar bedeutet dabei entweder direkt oder über weitere zwischengeordnete Komponenten, wobei darunter auch Einrichtungen zur Drehzahl-/Drehmomentwandlung fallen können. Die Eingangswelle E und die Ausgangswelle A sind in der Vorrichtung 1 insbesondere koaxial als zentrale Wellen mit einer in linearer Richtung gemeinsamen virtuellen Drehachse angeordnet.
  • Die Vorrichtung 1 zur Leistungsübertragung weist ein Überlagerungsgetriebe 2 auf, das insbesondere zumindest ein Planetengetriebe aufweist. Das Überlagerungsgetriebe 2 verbindet die Eingangswelle E und die Ausgangswelle A insbesondere mittels einer Getriebeeinheit 3 zur Leistungsverzweigung, in welche ein Antrieb 4 oder mehrere Antriebe, vorzugsweise unabhängige drehzahlregelbare Elektro-Motoren, über eine oder mehrere Getriebestufen 5 eines Nebenzweiges Leistung insbesondere einspeisen können. Über den Nebenzweig besteht insbesondere auch die Möglichkeit Leistung bzw. Energie aus dem System abzunehmen. Solche Antriebe 4 sind Bestandteil einer Regeleinrichtung 6 und als insbesondere unabhängig regelbare Antriebe 4 ausgestaltet. Insbesondere sind solche Antriebe 4 mittels geeigneter Trenneinrichtungen, insbesondere einer Kupplung in der Getriebestufe 5 von der Getriebeeinheit 3 abkoppelbar. Eine Bremseinrichtung 7 ist in oder an dem Überlagerungsgetriebe 2 oder an der Ausgangswelle A angeordnet, um insbesondere die Ausgangswelle A abbremsen und/oder stillsetzen zu können. Unter einem Antreiben bzw. einem Antrieb 4 wird bei geeigneter Ausgestaltung auch ein Abbremsen bzw. eine Bremseinrichtung verstanden, wenn beispielsweise eine Wirbelstrombremse oder ein als Motor und Generator betreibbares Aggregat in der Anordnung eingesetzt ist. Bereitgestellt wird somit ein Getriebe mit beeinflussbarer Leistungsübertragung durch zumindest einen überlagerten drehzahlvariablen Antrieb 4.
  • Das Überlagerungsgetriebe 2 bzw. die Getriebeeinheit 3 ist vorzugsweise als einzelnes oder mehrstufiges Planetengetriebe ausgeführt, welches aus den Elementen Sonnenrad, Planetenträger mit Planetenrädern und Hohlrad besteht. Die Ausgestaltung des Überlagerungsgetriebes ist insbesondere so, dass eine Koaxialität zwischen Antriebswelle bzw. Eingangswelle E und Abtriebswelle bzw. Ausgangswelle A realisiert ist.
  • Eine Anbindung der Eingangswelle E und der Ausgangswelle A an ein erstes bzw. an ein zweites der Elemente des Planetengetriebes kann auf unterschiedliche Art erfolgen. Über das dritte Element bzw. Rad im Planetengetriebe ist der Überlagerungszweig angebunden oder anbindbar, mit welchem der Antrieb 4 verbunden ist. Die Zuordnung der Eingangswelle E, der Ausgangswelle A und des Überlagerungszweigs mit dem Antrieb 4 bzw. der Regeleinrichtung 6 zu den drei Elementen des Überlagerungsgetriebes 2 kann dabei beliebig ausgeführt sein, wodurch sich verschiedene Arten von Überlagerungsgetrieben 2 unterscheiden. Die Wahl einer geeigneten solcher Getriebevariante ist abhängig vom jeweiligen Anforderungsprofil einer mit der Ausgangswelle verbundenen Arbeitsmaschine hinsichtlich Drehmoment, Drehzahl und abhängig von verfügbarer geeigneter Antriebsmaschinen insbesondere für die Leistungsüberlagerung.
  • 2 zeigt schematisch einen beispielhaften Grundaufbau einer Maschinenanordnung mit einer Vorrichtung 1 zur Leistungsübertragung mit einem solchen Überlagerungsgetriebe 2 gemäß einer bevorzugten Basisausgestaltung. Das Überlagerungsgetriebe 2 weist ein Planetengetriebe 8 mit beeinflussbarer Leistungsübertragung durch einen oder mehrere überlagerte drehzahlvariable Antriebe 4 auf, welches insbesondere für schnell laufende Arbeitsmaschinen sehr gut geeignet ist.
  • Eine Antriebsmaschine als Antriebsaggregat 9 ist mit der Eingangswelle E des Überlagerungsgetriebes 2 verbunden, insbesondere daran gekoppelt. Bei dieser Variante ist die Eingangswelle E mit dem Hohlrad 11 des Planetengetriebes 8 zumindest mittelbar drehfest verbunden bzw. bildet dessen zentrale Welle aus. Eine innenseitige Verzahnung 12 des Hohlrads 11 kämmt mit Planetenrädern 13, die am Steg bzw. Planententräger 14 des Planetengetriebes 8 gelagert sind. Der Planententräger 14 ist insbesondere zumindest teilweise innerhalb des Hohlrads angeordnet und mit seiner Dreh- bzw. Rotationsachse axial zu der Drehachse der Eingangswelle E verlaufend frei drehbar angeordnet oder gelagert. Der Planententräger 14 ist so angeordnet, dass seine Planetenräder 13 daran von der Eingangswelle E abgewandt angeordnet sind. Zwischen den Planetenrädern 13 ist das Sonnenrad 15 des Planetengetriebes 8 mit den Planetenrädern 13 kämmend angeordnet. Das Sonnenrad 15 ist zumindest mittelbar drehfest mit der Ausgangswelle A des Überlagerungsgetriebes 2 verbunden bzw. bildet dessen zentrale Welle aus. Eine Drehachse der Ausgangswelle A verläuft bei dieser Anordnung axial zu den Drehachsen des Planetenträgers 14 und der Eingangswelle E. Mit der Ausgangswelle A des Überlagerungsgetriebes 2 ist eine Arbeitsmaschine 10 verbunden, insbesondere daran gekoppelt.
  • Eine Regeleinrichtung 6 ist mit dem Planetenträger 14 zumindest mittelbar verbunden, insbesondere gekoppelt oder koppelbar. Die Ausgestaltung ist so, dass eine Antriebskraft bzw. Bremskraft eines Antriebs 4 der Regeleinrichtung 6 zwischen der Regeleinrichtung 6 einerseits und andererseits dem Planetenträger 14 und der Ausgangswelle A übertragbar ist.
  • Die Regeleinrichtung 6 weist als den Antrieb 4 insbesondere eine drehzahlregelbare Maschine, insbesondere einen drehzahlgeregelten Elektromotor und/oder einen Generator auf oder bildet selber einen solchen Antrieb 4 aus.
  • Der Planetenträger 14 erstreckt sich bei dieser beispielhaften bevorzugten Ausgestaltung mit zumindest einem Abschnitt 16 achsparallel über die Planetenräder 13 hinaus. An den beispielhaft mehreren Abschnitten 16 des Planetenträgers 14 ist ein insbesondere außenseitiger Zahnkranz 17 drehfest angeordnet oder ausgebildet. Bei einer Drehung des Planetenträgers 14 dreht sich der Zahnkranz 17 koaxial mit dem Planetenträger 14. Mit dem Zahnkranz 17 ist die Regeleinrichtung 6 zumindest mittelbar verbunden oder verbindbar.
  • Die beispielhaften Abschnitte 16 werden insbesondere durch eine Verlängerung von den die Planetenräder 13 lagernden Abschnitten 16 des Planetenträgers 14 ausgebildet. Dadurch erstrecken sich die Abschnitte 16 und der Zahnkranz 17 in einer der Eingangswelle E insbesondere abgewandten Richtung und insbesondere achsparallel zu der Ausgangswelle A. Realisierbar sind aber auch Regeleinrichtungen bzw. deren Antriebe parallel zur Eingangswelle bzw. auf der Seite des Antriebsaggregats.
  • Der beispielhaft dargestellte Antrieb 4 ist mit einer oder seiner Welle 18 mit einem Zahnrad 19, insbesondere Stirnrad zumindest mittelbar so verbunden, dass ein Drehmoment zwischen dem Antrieb 4 und dem Zahnrad 19 übertragbar ist. Das Zahnrad 19 kämmt mit dem außenseitigen Zahnkranz 17 des Planetenträgers 14. Dabei verläuft die Welle 18 achsparallel zur Ausgangswelle A, so dass der Antrieb 4 insbesondere zu der Ausgangswelle A achsparallel in einem, an einem Gehäuse 21 des Überlagerungsgetriebes 2 oder wie skizziert außerhalb des Gehäuses 21 des Überlagerungsgetriebes 2 angeordnet ist.
  • Das Planetengetriebe 8 wird bei entsprechender Ansteuerung durch eine optional als Regelung ausgebildete Steuereinrichtung 20 über eine Stirnradgetriebestufe durch einen oder mehrere derart angeordneter drehzahlregelbarer Antriebe 4 angetrieben. Eine Steuerung erfolgt insbesondere durch eine übergeordnete Steuereinrichtung 20 mit überlagerter Drehzahlregelung. Die Steuereinrichtung 20 übernimmt dann bevorzugt zusätzlich insbesondere die Steuerung von Kupplungen, Bremsen, ein Energiemanagement und einen Motorhochlauf.
  • Bevorzugt ist eine Bremseinrichtung 7 zum Abbremsen und/oder Stillsetzen insbesondere der Ausgangswelle A am Gehäuse 21 des Überlagerungsgetriebes 2 angeordnet. Beispielsweise umgreift die dargestellte Bremseinrichtung 7 eine an der Ausgangswelle A drehfest angeordnete oder ausgebildete Bremsscheibe.
  • Im Gehäuse 21 ist außerdem eine weitere optionale Bremseinrichtung 22 zum Abbremsen und/oder Stillsetzen des Planetenträgers 14 angeordnet. Beispielsweise ist diese weitere Bremseinrichtung 22 so ausgebildet, dass sie zum Bremsen mit einem Bremselement am, insbesondere innenseitig am Zahnkranz 17 in Eingriff tritt. Solche Bremseinrichtungen 7, 22 können insbesondere als mechanische oder als berührungsfreie Bremseinrichtungen ausgebildet sein.
  • Optional ist im Überlagerungsgetriebe 2 eine Kupplung 23 zur Trennung der zumindest einen Regeleinrichtung 6 oder von deren Antrieb 4 von dem Planetengetriebe, insbesondere von der Stirnradstufe in dem Überlagerungsgetriebe 2 ausgebildet. Beispielhaft ist die Welle 18 des Antriebs 4 mittels der Kupplung 23 an eine Welle des Zahnrads 19 koppelbar, welches mit dem Zahnkranz 17 kämmt.
  • Bei einer Störung eines solchen drehzahlregelbaren Antriebs 4 kann dieser Nebenantrieb durch die Kupplung 23 vom Planetengetriebe 8 abgekuppelt werden. Ein Abkuppeln von insbesondere als Antrieb 4 eingesetzten Elektro-Maschinen kann auch zur Steigerung des Wirkungsgrades benutzt werden.
  • Eine Getriebeübersetzung des Umlaufgetriebes ergibt sich aus den Zähnezahlen der Planetengetriebeverzahnungen und/oder durch eine Wahl des Umkehrpunktes und einer einzustellenden Nennabtriebsdrehzahl der Ausgangswelle A und einer Antriebsdrehzahl der Eingangswelle E. Mit einer Standgetriebeübersetzung wird das Drehzahlverhältnis zwischen Planetenträger und Rotordrehzahl der als Antrieb 4 insbesondere eingesetzten Regel-Elektro-Maschine bestimmt.
  • Eine Leistungsübertragung des Getriebes setzt sich beispielsweise zusammen aus einem Hauptleistungsfluss mit ca. 75% der Gesamtleistung über die Eingangswelle E von dem Antriebsaggregat 9 als einem Hauptmotor und weitere Leistungseinspeisungen durch einen oder mehrere Antriebe 4 über die zumindest eine durch den z.B. als Planetenträger 14 gebildete Getriebestufe in das Planetengetriebe 8. Das Antriebsaggregat 9 ist insbesondere ein elektrischer Antriebsmotor oder ein Dieselaggregat. Das Antriebsaggregat 9 hat insbesondere eine konstante oder im Wesentlichen konstante Drehzahl oder eine in einem Drehzahlbereich als konstant vorgegebene oder vorgebbare Drehzahl, welche an die Eingangswelle E übertragen wird.
  • Durch die Beeinflussung der Drehmomente und Drehzahlen der Regeleinrichtung 6, insbesondere des zumindest einen regelbaren Antriebs 4 kann die Drehmoment-Drehzahl-Charakteristik des gesamten Überlagerungsgetriebes 2 gestaltet werden. Innerhalb eines Leistungskennfeldes sind verschiedene Charakteristiken der Arbeitsmaschine 10 abfahrbar. Insbesondere parabolische, geradlinige oder auch hyperbolische Drehmomentcharakteristiken sind mittels insbesondere der Steuereinrichtung 20 einstellbar bzw. ansteuerbar.
  • Diese Anordnung ist insbesondere mit hochdrehenden Abtrieben geeignet. Vorteilhafte Abtriebe bzw. Arbeitsmaschinen 10 können z.B. eine Pumpe oder ein Verdichter sein.
  • Als Bestandteil der Regeleinrichtung 6 können Antriebe 4 bzw. Regelmaschinen elektrische Standardmaschinen mit insbesondere ein oder zwei Polpaaren oder hochdrehende Traktionsmaschinen ausgeführt sein. Die zumindest eine solche Regeleinrichtung 6 kann beispielsweise über eine Zahnradstufe auf das Element des Planetengetriebes 8, insbesondere den Planetenträger 14 wirken oder direkt daran angreifen. Eine Anpassung auf die Drehzahl des Abtriebes bzw. der Ausgangswelle A kann z.B. auch gesondert über eine zusätzliche Getriebestufe am Abtrieb erfolgen, was einen modularen Aufbau des Planetengetriebes bei variierenden Abtriebsdrehzahlen ermöglicht.
  • Eine weitere beispielhafte Modifikation sieht ein Kämmen eines solchen mit dem Antrieb 4 verbundenen Zahnrads 19 mit einem innenseitig im oder am Planetenträger ausgebildeten Zahnkranz 17 vor. Eine andere beispielhafte Modifikation sieht eine Anordnung des Antriebs und der diesen verbindenden Komponenten achsparallel zu der Eingangswelle E vor. Prinzipiell können der Antrieb 4 und/oder diesen mit dem Planetengetriebe 8 verbindenden Komponenten auch unter einem Winkel zu den Drehachsen der Eingangs- oder Ausgangswelle angeordnet sein und beispielsweise über Kegelräder an eines der Elemente des Planetengetriebes 8 gekoppelt sein.
  • Bei der Ausgestaltung in 1 drehen die Eingangswelle E und die Ausgangswelle A gegensinnig. Der Antrieb 4 der Regeleinrichtung 6 dreht zum Beschleunigen bzw. zur Erhöhung des Drehmoments gleichsinnig wie das Antriebsaggregat 9 an der Eingangswelle E, wenn die Regeleinrichtung 6 über eine Zahnradstufe auf den Planetenträger 14 greift. Bei direktem Antrieb auf den Planetenträger 14 dreht der Antrieb 4 hingegen insbesondere gegensinnig zum Antriebsaggregat 9 bzw. zur Eingangswelle E. Bei einer einzustellenden Nennabtriebsdrehzahl dreht der Planetenträger 14 in gleicher Drehrichtung wie die Ausgangswelle A.
  • Solche insbesondere als regelbare E-Maschinen arbeitende Antriebe 4 arbeiten insbesondere im motorischen Betriebsbereich. Durch Verringerung ihrer Drehzahl wird die Drehzahl des Planetenträgers 14 über die Getriebestufe ebenfalls verringert. Die Abtriebsdrehzahl des gesamten Getriebes an der Ausgangswelle A verringert sich entsprechend einer bestimmten Lastkurve und je nach Arbeitsmaschine 10, die an die Ausgangswelle A des Überlagerungsgetriebes 2 angekoppelt ist.
  • Die Drehzahl solcher Regeleinrichtungen 6, insbesondere Antriebe 4 bzw. Regelmotoren kann insbesondere bis auf Null heruntergefahren werden, bis damit der sogenannte Umkehrpunkt, d.h. ein stehender Planetenträger 14 erreicht wird. Dieser Umkehrpunkt kann variabel gestaltet werden, indem bestimmte Übersetzungsverhältnisse im Getriebe innerhalb der Auslegung ausgewählt werden. Der Umkehrpunkt liegt bevorzugt zwischen 65% und 80% der Getriebenennabtriebsdrehzahl. Mit der Lage des Umkehrpunktes ist auch die Lage eines Spitzenwirkungsgrades der gesamten Getriebeeinheit auf die gewünschte bzw. einzustellende Charakteristik der Arbeitsmaschine 10 beeinflussbar.
  • Um die Antriebsdrehzahl der Getriebeeinheit weiter unterhalb des Umkehrpunktes zu verringern, wird der zumindest eine Antrieb 4 nun im negativer bzw. entgegen-gesetzter Drehrichtung betrieben bzw. angesteuert. Für den Leistungsfluss bedeutet das eine Energieentnahme aus dem Hauptleistungsfluss, wobei der zumindest eine Antrieb 4 im generatorischen Betrieb arbeitet. Dadurch ist eine Rückspeisung von Energie insbesondere in die Energieversorgung des Hauptantriebsmotors durch eine zusätzliche Rückspeiseeinheit realisierbar.
  • Eine Ausgestaltung mit der Bremseinrichtung 7 ermöglicht insbesondere auch das Abbremsen und/oder Stillsetzen des Sonnenrads 15 und der Ausgangswelle A und damit das Anschleppen des Antriebsaggregats 9 bzw. Hauptantriebs durch den drehzahlregelbaren Antrieb 4. Für eine solche Verfahrensweise kann eine zusätzliche Kupplung vorgesehen sein, welche den Antriebsstrang zwischen der Ausgangswelle A und der Arbeitsmaschine 10 trennbar macht.
  • Der mögliche einstellbare Abtriebsdrehzahlbereich des Getriebes und damit auch der Ausgangswelle A und der Arbeitsmaschine 10 liegt bei parabolischem Lastdrehmoment bevorzugt zwischen 60% und 100% der maximal möglichen Drehzahl. Der vorteilhafte Leistungsbedarf für den zumindest einen drehzahlregelbaren Antrieb 4 liegt entsprechend bevorzugt zwischen 10 bis 40% der Abtriebsleistung. Der vorteilhafte Leistungsbereich für diese Anwendung liegt insbesondere zwischen 500 kW und 100 MW. Jedoch sind auch höhere Leistungsbereiche realisierbar.
  • Optional kann das Überlagerungsgetriebe ein eigenes Schmierölsystem zum Schmieren der Verzahnungseingiffe und zur Versorgung der Wellenlagerungen mit Ölvorrat, Pumpen, Wärmeaustauscher und Schmierölfilter aufweisen. Öltemperaturen, Öldrücke und Drehzahlen davon können überwacht werden. Optional kann das Schmierölsystem auch zur Versorgung anderer Aggregate mit Schmieröl dienen.
  • 3 zeigt eine gegenüber 2 modifizierte Ausgestaltung. Daher werden nachfolgend im Wesentlichen nur Unterschiede gegenüber 2 beschrieben.
  • Die bzw. eine modifizierte Regeleinrichtung 6 ist mit dem Planetenträger 14 zumindest mittelbar verbunden, insbesondere gekoppelt oder koppelbar. Der Planetenträger 14 erstreckt sich bei dieser beispielhaften bevorzugten Ausgestaltung wieder mit zumindest einem Abschnitt 16 achsparallel über die Planetenräder 13 bis zum außenseitigen Zahnkranz 17.
  • Der beispielhaft dargestellte Antrieb 4 ist mit einer oder seiner Welle 18 mit einem Zahnrad 30, insbesondere Stirnrad zumindest mittelbar so verbunden, dass ein Drehmoment zwischen dem Antrieb 4 und dem Zahnrad 30 übertragbar ist. Das Zahnrad 30 kämmt mit einem innenseitigen Zahnkranz eines weiteren Hohlrads 31. Dieses Hohlrad 31 erstreckt sich insbesondere koaxial um die Ausgangswelle A und um das Zahnrad 19, wobei dieses Zahnrad 19 sowohl mit dem oder einem weiteren innenseitigen Zahnkranz des Hohlrads 31 als auch mit dem Zahnkranz 17 des Planetenträgers 14 kämmt. Weniger bevorzugt kann das Hohlrad z.B. mit seinem oder dem weiteren Zahnkranz auch direkt mit dem Zahnkranz 17 des Planetenträgers 14 kämmen.
  • Das Zahnrad 19, das mit dem Zahnkranz 17 des Planetenträgers 14 kämmt, oder eine Welle des Zahnrads 19 ist bevorzugt mittels einer Bremseinrichtung 32 abbremsbar und/oder stillsetzbar. Diese Bremseinrichtung 32 ist am Gehäuse 21 des Überlagerungsgetriebes 2 angeordnet. Beispielsweise umgreift die dargestellte Bremseinrichtung 32 eine an der Welle des Zahnrads 19 drehfest angeordnete oder ausgebildete Bremsscheibe 33. Insbesondere ist die Bremseinrichtung 32 mit ihrem Ankoppelbereich an die Welle des Zahnrads 19 innerhalb des weiteren Hohlrads 31 angeordnet.
  • Bei dieser Ausgestaltung ist beispielhaft keine Bremseinrichtung zum Abbremsen des Planetenträgers 8 vorgesehen.
  • Optional ist eine Kupplung zur Trennung des Antriebs 4 von dem Planetengetriebe durch das weitere Hohlrad 31 als ein mit einer Stelleinrichtung in axialer Richtung verstellbares Hohlrad ausgebildet. Mittels der Stelleinrichtung ist das weitere Hohlrad 31 außer Eingriff mit zumindest einem der Zahnräder 19, 30 bringbar.
  • Eine demgegenüber modifizierte Variante bildet optional ein zweistufiges Planetengetriebe. Bei diesem treibt die Regeleinrichtung 6 bzw. deren Antrieb 4 über das Stirn- bzw. Zahnrad 30 das gemeinsam genutzte weitere Hohlrad 31 an. Das weitere Hohlrad 31 ist über zusätzliche Planeten bzw. das Zahnrad 19 mit dem Planetenträger 14 bzw. dessen Zahnkranz 17 verbunden. Insbesondere kann bei dieser Variante das weitere Hohlrad 31 mittels einer Kupplung 34, die konstruktiv gemeinsam mit der Bremseinrichtung 32, 33 angeordnet sein kann, mit einem als Planetenträger ausgebildeten Element der Planeten bzw. zumindest einem solchen Zahnrad 19 verbunden werden.
  • Die Planeten bzw. das mit dem Zahnkranz 17 kämmende Zahnrad 19, das weitere Hohlrad 31, das Zahnrad 30 des Antriebs 4, der Planetenträger 14 der ersten Planetengetriebestufe, optional die Bremseinrichtung 32 und die Kupplung 34 ergeben insbesondere bei dieser Variante ein schaltbares Getriebe.
  • Das grundsätzliche Steuerungsprinzip bleibt vorzugsweise wie bei der Ausgestaltung gemäß 2.
  • Über die Kupplung 34 und die Bremse 32 kann die Übersetzung des so ausgebildeten Anpassgetriebes beeinflusst werden. Durch Schließen der Kupplung 34 berechnet sich die Übersetzung des einen Antriebs 4 oder der mehreren Antriebe auf den Planetenträger 14 insbesondere nur aus der Übersetzung der Stirnradstufe bzw. des Zahnrads 30 am Antrieb 4. Wird der Planetenträger des Anpassgetriebes durch Schließen der Bremse 32 mit dem Gehäuse 21 verbunden, berechnet sich die Übersetzung des zumindest einen Antriebs 4 aus der Übersetzung der Stirnradstufe bzw. des Zahnrads 30 am Antrieb 4 und der Übersetzung des Anpassgetriebes bestehend aus dem weiteren Hohlrad 31, dem Planetenträger 14 insbesondere mit dessen Zahnkranz 17 und dem Sonnenrad 15. Über eine geeignete Ansteuerung der Bremse 32 und der Kupplung 34 können solche Antriebe 4 über zwei unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse Leistung in den Nebenzweig des drehzahlvariablen Überlagerungsgetriebes einspeisen.
  • Die Spreizung des Regelbereichs um den Umkehrpunkt ergibt sich direkt aus der maximal möglichen Drehzahl und dem zur Verfügung stehenden Drehmoment der insbesondere elektrischen Regeleinrichtung 6. Insbesondere ergibt sich eine Drehzahlspreizung von +–25% um den Umkehrpunkt bzw. 75% beim Umschaltpunkt. Die Grenze der Drehzahlspreizung ist durch das maximale Drehmoment und die maximale Drehzahl des zumindest einen Antriebs 4 bestimmt. Über das schaltbare Anpassgetriebe kann die Übersetzung des zumindest einen Antriebs 4 auf den Planetenträger beeinflusst werden. Somit kann der Drehzahl-Drehmomentbedarf des Planetenträgers 14 an die Arbeitsmaschine 10 angepasst werden.
  • Auch in dieser Variante können solche Regeleinrichtungen 6 bzw. Antriebe 4 vom Hauptantrieb bzw. den die Leistungs des Antriebsaggregats 9 übertragenden Komponenten getrennt werden. Werden die Kupplung 34 und die Bremse 32 geöffnet, erfolgt keine Leistungsübertragung vom oder zum Nebenantrieb der Regeleinrichtung 6. Das Übersetzungsgetriebe befindet sich im Freilauf.
  • Ein Notbetrieb mit gebremstem Planetenträger 14 kann durch gemeinsames Schließen der Kupplung 34 und der Bremse 32 erfolgen. Das Übersetzungsgetriebe wird dabei blockiert und der Planetenträger 14 festgebremst.
  • Zusätzliche Vorteile dieser Lösung sind eine Erhöhung der Ausnutzung der insbesondere elektrischen Maschine der Regeleinrichtungen 6 bzw. Antriebe 4 und ein mögliches Anschleppen des Antriebsaggregats 9 bei gleichzeitiger Minimierung der installierten Regelleistung.
  • 4 zeigt eine weitere gegenüber 2 modifizierte Ausgestaltung. Nachfolgend werden im Wesentlichen nur Unterschiede beschrieben.
  • Der Planententräger 40 ist nicht freilaufend, sondern zumindest mittelbar insbesondere drehfest mit der Ausgangswelle A verbunden. Das Sonnenrad 41 ist mit den Planetenrädern 13 kämmend angeordnet. Das Sonnenrad 41 ist drehbar um die oder an der Ausgangswelle A des Überlagerungsgetriebes 2 gelagert.
  • Das Sonnenrad 41 weist bei dieser beispielhaften bevorzugten Ausgestaltung zumindest einen Abschnitt 42 auf, der sich achsparallel über die Planetenräder 13 hinaus erstreckt. An dem Abschnitt 42 des Sonnenrads 41 ist ein insbesondere außenseitiger Zahnkranz 43 drehfest angeordnet oder ausgebildet. Funktional entspricht dieser Zahnkranz 43 dem Zahnkranz 17 des Planetenträgers 14 aus 2. Bei einer Drehung des Sonnenrads 41 dreht sich dessen Zahnkranz 43 koaxial mit dem Sonnenrad 41. Mit dem Zahnkranz 43 ist die Regeleinrichtung 6 über deren Zahnrad 19 zumindest mittelbar verbunden, insbesondere gekoppelt oder koppelbar. Der Abschnitt 42 und der Zahnkranz 43 erstrecken sich in einer der Eingangswelle E abgewandten Richtung und insbesondere koaxial zu der Ausgangswelle A.
  • Die Ausgestaltung ist so, dass eine Antriebskraft bzw. Bremskraft eines Antriebs 4 der Regeleinrichtung 6 zwischen der Regeleinrichtung 6 einerseits und andererseits dem Sonnenrad 41 und über den zwischengeschalteten Planetenträger 40 der Ausgangswelle A übertragbar ist.
  • Die Regeleinrichtung 6 weist im Vergleich zu 2 an der Welle, die das Zahnrad 19 trägt, zusätzlich eine Komponente einer Bremseinrichtung 44 auf, beispielsweise ein Bremsscheibe. Die Bremseinrichtung 44 ist am Gehäuse 21 des Überlagerungsgetriebes 2 angeordnet. Beispielsweise umgreift die dargestellte Bremseinrichtung 7 die skizzierte Bremsscheibe, um bei Bedarf die das mit dem Zahnkranz 43 kämmende Zahnrad 19 und darüber das Sonnenrad 41 abbremsen und/oder in Stillstand zu halten. Bei dieser Ausgestaltung fehlt z.B. eine Bremseinrichtung zum direkten Abbremsen des Planetenträgers 40.
  • Diese Ausführungsform erlaubt den vorteilhaften Betrieb von langsam drehenden Abtrieben, wie z.B. Gurtförderern und Kohlemühlen, die ein hohes Abtriebsmoment benötigen. Die Überlagerung kann insbesondere über schnell drehende elektrische Regelmaschinen als dem zumindest einen Antrieb 4 erfolgen. Die Regelmaschinen können mittels Zahnradstufe in das Sonnenrad 41 bzw. dessen Zahnkranz 43 eingreifen oder ggfs. unter Verwendung elektrische Sondermaschinen direkt an dem Sonnenrad angreifen. Eine Anpassung auf die Drehzahl des Abtriebes kann optional gesondert über eine zusätzliche Getriebestufe erfolgen, was einen modularen Aufbau des Planetengetriebes bei variierenden Abtriebsdrehzahlen ermöglicht.
  • Die Eingangswelle E und die Ausgangswelle A drehen sich bei dieser Ausgestaltung gleichsinnig. Die zumindest eine Regeleinrichtung 6 kann vorteilhaft in beide Drehrichtungen eingreifen, wobei auch eine Festlegung auf eine der beiden Drehrichtungen möglich ist.
  • 5 zeigt eine weitere insbesondere gegenüber 2 modifizierte Ausgestaltung. Nachfolgend werden insbesondere die Unterschiede beschrieben.
  • Die Eingangswelle E ist mit dem Sonnenrad 50 des Überlagerungsgetriebes 2 zumindest mittelbar drehfest verbunden bzw. bildet dessen zentrale Welle aus. Das Hohlrad 51 des Planetengetriebes 8 ist um die Eingangswelle E drehbar angeordnet oder daran drehbar gelagert und insbesondere in Richtung der Ausgangswelle A offen.
  • Eine innenseitige Verzahnung 12 des Hohlrads 51 kämmt mit Planetenrädern 13, die am Steg bzw. Planententräger 52 des Planetengetriebes 8 gelagert sind. Der Planetenträger 52 ist mit der Ausgangswelle A zumindest mittelbar drehfest verbunden, wobei die Ausgangswelle A dessen zentrale Welle ausbildet. Der Planententräger 52 ist insbesondere zumindest teilweise innerhalb des Hohlrads 51 angeordnet und ist sich mit seinen Lagerabschnitten für die Planetenräder 13 insbesondere in Richtung achsparallel der Eingangswelle E erstreckend ausgebildet.
  • Das Hohlrad 51 hat einen außenseitigen Zahnkranz 53, mit dem das Zahnrad 19 kämmt, welches mit der Regeleinrichtung 6 bzw. deren Antrieb 4 antreibbar und zumindest mittelbar verbunden ist.
  • Die Komponenten der Regeleinrichtung 6 bzw. vom Antrieb 4 zu dem Zahnrad 19 und eine Bremseinrichtung 7 zum Abbremsen der Ausgangswelle A sind bei dieser Ausgestaltung wie in 4 ausgestaltet.
  • Diese Ausführungsform erlaubt insbesondere einen vorteilhaften Betrieb von langsam drehenden Abtrieben wie z.B. Gurtförderern und Kohlemühlen, die ein hohes Abtriebsmoment benötigen. Die Überlagerung kann über langsam drehende elektrische Regelmaschinen als dem zumindest einen Antrieb 4 erfolgen. Die Regeleinrichtung 6 kann mittels der Zahnradstufe mit dem mit dem Antrieb 4 verbundenen Zahnrad 19 in das Hohlrad 51 eingreifen oder unter ggfs. Verwendung elektrischer Sondermaschinen, z.B. sogenannte Torquemotoren direkt am Hohlrad 51 angreifen. Eine Anpassung auf die Drehzahl des Abtriebes kann insbesondere gesondert über eine zusätzliche Getriebestufe erfolgen, was einen modularen Aufbau des Planetengetriebes für variierende Abtriebsdrehzahlen ermöglicht.
  • Die Eingangswelle E und die Ausgangswelle A drehen sich bei dieser Ausgestaltung gleichsinnig. Die zumindest eine Regeleinrichtung kann vorteilhaft in beide Drehrichtungen eingreifen, wobei auch eine Festlegung auf eine der beiden Drehrichtungen möglich ist.
  • 6 zeigt eine noch weitere insbesondere gegenüber 2 modifizierte Ausgestaltung. Nachfolgend werden insbesondere Unterschiede beschrieben.
  • Wie bei 5 ist die Eingangswelle E mit dem Sonnenrad 60 des Überlagerungsgetriebes 2 zumindest mittelbar drehfest verbunden bzw. bildet dessen zentrale Welle aus.
  • Das Hohlrad 61 des Planetengetriebes 8 ist mit der Ausgangswelle A zumindest mittelbar drehfest verbunden. Das Hohlrad 61 ist insbesondere um Planetenräder 13 des Planetenträgers 62 und dazwischen das Sonnenrad 60 drehbar angeordnet und ist insbesondere in Richtung der Eingangswelle E offen. Eine innenseitige Verzahnung 12 des Hohlrads 61 kämmt mit den Planetenrädern 13 und die Planetenräder 13 kämmen zusätzlich mit dem Sonnenrad 60.
  • Der Planetenträger 62 ist mit seinem zentralen Körperabschnitt 63 um die oder an der Eingangswelle E drehbar gelagert. Der zentrale Körperabschnitt 63 weist einen außenseitigen Zahnkranz 64 auf. Dieser Zahnkranz 64 kämmt mit dem Zahnrad 19, welches mit dem Antrieb 4 zumindest mittelbar drehfest verbunden ist. Der Planetenträger 62 erstreckt sich mit seinem zentralen Körperabschnitt 63 in radialer Richtung insbesondere vor und außerhalb des Hohlrads 61. In Richtung der Ausgangswelle A erstrecken sich vom zentralen Körperabschnitt 63 des Planetenträgers 62 Lagerabschnitte 55, an denen die Planetenräder 13 gelagert sind.
  • Die Komponenten der Regeleinrichtung 6 bzw. vom Antrieb 4 zu dem Zahnrad 19 und eine Bremseinrichtung 7 zum Abbremsen der Ausgangswelle A sind bei dieser Ausgestaltung wie in den 4 und 5 ausgestaltet.
  • Der Antrieb kann bei dieser Ausführung schnell drehende Antriebseinheiten aufweisen und durch solche erfolgen. Das Antriebsaggregat 9 kann insbesondere als kompakte hochdrehende elektrische Maschine ausgeführt werden. Die zumindest eine Regeleinrichtung 6 kann mittels Standgetriebe in den Planetenträger 62 eingreifen oder ggfs. unter Verwendung elektrischer Sondermaschinen, z.B. Torquemotoren direkt am Planetenträger 62 angreifen. Eine Anpassung auf die Drehzahl des Abtriebes kann insbesondere gesondert über eine zusätzliche Getriebestufe erfolgen, was einen modularen Aufbau des Planetengetriebes für variierende Abtriebsdrehzahlen ermöglicht.
  • 7 zeigt eine noch andere insbesondere gegenüber 2 modifizierte Ausgestaltung. Daher werden nachfolgend im Wesentlichen die Unterschiede gegenüber 2 beschrieben.
  • Die Eingangswelle E ist mit dem Planetenträger 70 des Überlagerungsgetriebes 2 zumindest mittelbar drehfest verbunden bzw. bildet dessen zentrale Welle aus. Bei dieser Ausgestaltung erstreckt sich die Eingangswelle E bis zu einem zentralen Körperabschnitt 71 des Planetenträgers 70 und insbesondere zentral durch das drehbar an der oder um die Eingangswelle E gelagerte Sonnenrad 72 hindurch.
  • Der Planetenträger 70 erstreckt sich mit seinem zentralen Körperabschnitt 71 in radialer Richtung insbesondere vor und außerhalb des Hohlrads 73. In Richtung der Eingangswelle E bzw. achsparallel dazu erstrecken sich vom zentralen Körperabschnitt 71 des Planetenträgers 70 Lagerabschnitte 74, an denen die Planetenräder 13 gelagert sind. Die Planetenräder 13 kämmen aus Sicht einer zentralen Achse außenseitig mit einem innenseitigen Zahnkranz 12 des Hohlrads 73 und innenseitig mit dem Sonnenrad 72.
  • Das Hohlrad 73 des Planetengetriebes 8 ist mit der Ausgangswelle A zumindest mittelbar drehfest verbunden. Das Hohlrad 73 ist insbesondere teilweise die Eingangswelle E umgreifend und in Richtung der Eingangswelle E offen ausgebildet.
  • Das Sonnenrad 72 weist bei dieser beispielhaften bevorzugten Ausgestaltung zumindest einen Abschnitt 75 auf, der sich achsparallel und insbesondere in rückseitiger Richtung parallel zur Eingangswelle E und bis vor die Planetenräder 13 und aus dem Hohlrad 73 heraus erstreckt. An dem Abschnitt 75 des Sonnenrads 72 ist in radialer Richtung ein insbesondere außenseitiger Zahnkranz 76 drehfest angeordnet oder ausgebildet. Funktional entspricht dieser Zahnkranz 76 dem Zahnkranz 43 des Sonnenrads 41 aus 4. Bei einer Drehung des Sonnenrads 72 dreht sich dessen Zahnkranz 76 koaxial mit dem Sonnenrad 72. Mit dem Zahnkranz 76 kämmend ist die Regeleinrichtung 6 über deren Zahnrad 19 zumindest mittelbar verbunden.
  • Die Komponenten der Regeleinrichtung 6 bzw. vom Antrieb 4 zu dem Zahnrad 19 und eine Bremseinrichtung 7 zum Abbremsen der Ausgangswelle A sind beispielhaft wieder wie in den 4 bis 6 ausgestaltet.
  • Der Antrieb kann in dieser Ausführung insbesondere über zumindest ein langsam drehendes Antriebsaggregat 9 erfolgen. Vorteilhafte Antriebseinheiten können elektrische Sondermaschinen, z.B. Torquemotoren oder langsam drehende Rotoren, z.B. Gezeiten- oder Meeresströmungseinheiten sein. Die zumindest eine Regeleinrichtung 6 kann als kompakte hochdrehende elektrische Maschine ausgeführt werden bzw. einen so ausgebildeten Antrieb 4 aufweisen. Die Regeleinrichtung 6 kann insbesondere mittels Standgetriebe über die zwischengeschalteten weiteren Komponenten auf das Hohlrad 73 wirken oder direkt am Hohlrad angreifen. Eine Anpassung auf die Drehzahl des Abtriebes kann insbesondere gesondert über eine zusätzliche Getriebestufe erfolgen, was einen modularen Aufbau des Planetengetriebes für variierende Abtriebsdrehzahlen ermöglicht. Die An- und die Abtriebswelle drehen gleichsinnig. Die Regelmaschinen können vorteilhaft in beide Drehrichtungen eingreifen, die Festlegung auf eine der beiden Drehrichtungen ist jedoch möglich.
  • 8 zeigt noch eine andere insbesondere gegenüber 2 modifizierte Ausgestaltung. Nachfolgend sind insbesondere Unterschiede beschrieben.
  • Die Eingangswelle E ist mit dem Planetenträger 80 des Überlagerungsgetriebes 2 zumindest mittelbar drehfest verbunden bzw. bildet dessen zentrale Welle aus. Bei dieser Ausgestaltung erstreckt sich die Eingangswelle E zuvor insbesondere zentral durch das drehbar an der oder um die Eingangswelle E gelagerte Hohlrad 81 des Planetengetriebes 8 hindurch.
  • Das Hohlrad 81 ist insbesondere teilweise die Ausgangswelle A umgreifend und in Richtung der Ausgangswelle A offen ausgebildet. Ein innenseitiger Zahnkranz 12 des Hohlrads 81 kämmt mit den Planetenrädern 13, die am Planetenträger 80 gelagert sind und die außerdem mit dem radial innenseitig angeordneten Sonnenrad 82 kämmen. Das Sonnenrad 82 ist mit der Ausgangswelle A zumindest mittelbar drehfest verbunden.
  • Das Hohlrad 81 weist einen insbesondere außenseitigen Zahnkranz 83 auf. Mit dem Zahnkranz 83 kämmend ist die Regeleinrichtung 6 über deren Zahnrad 19 zumindest mittelbar verbunden.
  • Die Komponenten der Regeleinrichtung 6 bzw. vom Antrieb 4 zu dem Zahnrad 19 und eine Bremseinrichtung 7 zum Abbremsen der Ausgangswelle A sind beispielhaft wieder wie in den 4 bis 7 ausgestaltet.
  • Der Antrieb kann in dieser Ausführung insbesondere über langsam drehende Antriebseinheiten erfolgen. Diese Ausgestaltung ist insbesondere für Übersetzung ins Schnelle bzw. zu hohen Abtriebsdrehzahlen geeignet.
  • Diese und weitere durch Kombination der verschiedenen skizzierten Komponenten und Einrichtungen konstruierbare Ausgestaltungen ermöglichen vorteilhaft den Aufbau eines Überlagerungsgetriebes mit der Struktur zumindest eines Planetengetriebes mit einer Anbindung von einem oder mehreren drehzahlregelbaren Antrieben über Getriebestufen des Überlagerungsgetriebes mit Leistungsüberlagerung.
  • Modifikationen sind auch hinsichtlich weiterer Aspekte realisierbar. So kann beispielsweise die Ausgangswelle nicht nur bevorzugt koaxial, sondern insbesondere je nach Wahl des Planetengetriebes auch versetzt zur Eingangswelle oder einer zentralen Achse des Planetengetriebes verlaufen.
  • Die Leistungsüberlagerung erfolgt insbesondere durch mindestens eine drehzahlregelbare elektrische Maschine, vorzugsweise aber durch mehrere kleine elektrische Maschinen.
  • 9 zeigt den Grundaufbau einer Maschinenanordnung 90 mit den zuvor beschriebenen Komponenten. Auf einem Grundrahmen 91 ist ein solches Überlagerungsgetriebe 2 angeordnet, insbesondere dessen Gehäuse 21 befestigt. In das Überlagerungsgetriebe 2 führt dessen Eingangswelle E hinein. Die Eingangswelle E ist mit ihrem anderen Ende zumindest mittelbar drehfest mit einem Antriebsaggregat 9 verbunden oder verbindbar. Aus der insbesondere gegenüberliegenden Seite führt aus dem Überlagerungsgetriebe 2 dessen Ausgangswelle A heraus, welche mit einer nicht skizzierten Arbeitsmaschine zumindest mittelbar drehfest verbunden oder verbindbar ist.
  • Bevorzugt weist das Überlagerungsgetriebe 2 nicht nur eine Regeleinrichtung mit einem Antrieb 4 auf, sondern mehrere solche Antriebe 4 auf. Diese sind mittels einer Steuereinrichtung einzeln individuell oder gemeinsam ansteuerbar. Die Verbindung der insbesondere zwei oder mehr Antriebe 4 mit einem Element des Planetengetriebes des Überlagerungsgetriebes 2 erfolgt über Komponenten einer oder mehrerer wie zuvor beschriebener Regeleinrichtungen 6. Die skizzierten Antriebe 4 sind beispielsweise am Gehäuse 21 des Überlagerungsgetriebes 2 angeflanscht.
  • Für den Betrieb optional benötigte Schmierölpumpen und Wärmeaustauscher können insbesondere am Gehäuse 21 des Getriebes oder auch am Grundrahmen 91 angeordnet werden. Der Grundrahmen 91 ist bevorzugt zugleich als Reservoir für Schmieröl ausgestaltet, welches für das Getriebe oder auch zur Schmierung fremder Aggregate bereitgestellt wird. Optional ist über einen weiteren Nebenzweig des Überlagerungsgetriebes ein Hilfsantrieb antreibbar, beispielsweise eine Schmierölpumpe. Das Getriebe des drehzahlregelbaren Antriebsstranges kann somit vorteilhaft auch eine Anschlussstelle für Nebenverbraucher bereitstellen.
  • Als Antrieb 4 verwendete Motoren sind vorzugsweise drehzahlregelbare E-Motoren. Diese können, je nach Anforderungen aus der Charakteristik der Arbeitsmaschine und der gewählten Getriebeübersetzungen, eine Drehzahlspreizung zwischen 0% bis .100% der maximalen Abtriebsdrehzahl realisieren.
  • Die Leistungsaufteilung zwischen Hauptantriebsmotor bzw. dem Antriebsaggregat 9 und dem zumindest einen zusätzlichen Motor bzw. Antrieb 4 im bzw. am Überlagerungsgetriebe 2 liegt zwischen gleichem Leistungsanteil für alle Motoren, einschließlich des Hauptantriebsmotors, bis zu insbesondere nur 15% der Gesamtabtriebsleistung als Regelleistung.
  • Ein solcher Mehrmotorenantrieb wird vorzugsweise dazu genutzt, am Abtrieb des Getriebes eine variable Drehzahl bereitzustellen. Je nach Gestaltung des Getriebes kann ein Regelbereich des gesamten Antriebsstranges zwischen 0% bis 100% der Nennabtriebsdrehzahl erreicht werden.
  • Die drehzahlvariablen Motoren am Getriebe arbeiten innerhalb des Abtriebsdrehzahlregelbereiches des Mehrmotorenantriebsstranges vorzugsweise im motorischen und im generatorischen Betrieb. Im motorischen Betrieb wird insbesondere bis zu 40% der am Abtrieb benötigten Leistung über die drehzahlvariablen Stellmotoren in das System eingespeist. In diesem Fall braucht der Hauptantriebsmotor nur mit 60% der Leistung, bevorzugt zuzüglich etwas Reserve ausgelegt werden, wobei dies auch abhängig von einer Lastkennlinie ist.
  • Im generatorischen Betrieb wird eine insbesondere ca. 40% höhere Antriebsleistung am Hauptmotor bzw. Antriebsaggregat benötigt, um am Abtrieb 100% der notwendigen Leistung der Arbeitsmaschine entsprechend des konkreten Arbeitspunktes bereitstellen zu können. Diese Mehrleistung kann über den generatorischen Betrieb der Regelmotoren bzw. des zumindest einen Antriebs 4, abzüglich der Verlustleistung entsprechend des Wirkungsgrades des Antriebsstranges ins Netz zurückgespeist werden.
  • Insgesamt weist der drehzahlvariable Antriebsstrang einen im Vergleich zu anderen Antrieben solcher Arbeitsmaschinen hohen Wirkungsgrad auf. Der Wirkungsgrad ist während des Betriebes dadurch beeinflussbar, dass je nach Leistungsbedarf der Arbeitsmaschine bevorzugt einzelne mehrerer solcher Antriebe 4 insbesondere elektrisch zu- bzw. abschaltbar sind.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Vorrichtung zur Leistungsübertragung
    2
    Überlagerungsgetriebe
    3
    Getriebeeinheit
    4
    Antrieb
    5
    Getriebestufen
    6
    Regeleinrichtung
    7
    Bremseinrichtung
    8
    Planetengetriebe
    9
    Antriebsaggregat
    10
    Arbeitsmaschine
    11
    Hohlrad
    12
    Verzahnung des Hohlrads
    13
    Planetenräder
    14
    Planetenträger
    15
    Sonnenrad
    16
    Abschnitte des Planetenträgers
    17
    Zahnkranz
    18
    Welle
    19
    Zahnrad
    20
    Steuereinrichtung
    21
    Gehäuse des Überlagerungsgetriebes
    22
    Bremseinrichtung
    23
    Kupplung
    30
    Zahnrad
    31
    Hohlrad
    32
    Bremseinrichtung
    33
    Bremsscheibe
    34
    Kupplung
    40
    Planetenträger
    41
    Sonnenrad
    42
    Abschnitt des Sonnenrads
    43
    Zahnkranz
    44
    Bremseinrichtung
    50
    Sonnenrad
    51
    Hohlrad
    52
    Planetenträger
    53
    Zahnkranz
    60
    Sonnenrad
    61
    Hohlrad
    62
    Planetenträger
    63
    Körperabschnitt des Planetenträgers
    64
    Zahnkranz
    70
    Planetenträger
    71
    Körperabschnitt des Planetenträgers
    72
    Sonnenrad
    73
    Hohlrad
    74
    Lagerabschnitte
    75
    Abschnitt des Sonnenrads
    76
    Zahnkranz
    80
    Planetenträger
    81
    Hohlrad
    82
    Sonnenrad
    83
    Zahnkranz
    90
    Maschinenanordnung
    91
    Grundrahmen
    A
    Ausgangswelle
    E
    Eingangswelle
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 1283359 A1 [0009]

Claims (17)

  1. Vorrichtung zur Leistungsübertragung (1), insbesondere Leistungsübertragung – mit einer Eingangswelle (E), – mit einer Ausgangswelle (A), – mit einem Überlagerungsgetriebe (2), das zumindest ein Planetengetriebe (8) umfasst, umfassend die Elemente Hohlrad (11; 31; 51; 61; 73; 81), Sonnenrad (15; 41; 50; 60; 72; 82) und einen Planetenträger (14; 40; 52; 62; 70; 80) mit mehreren Planetenrädern (13) als Elementen des Planetengetriebes (8), wobei das Überlagerungsgetriebe (2) die Eingangswelle (E) und die Ausgangswelle (A) zumindest mittelbar miteinander verbindet, und – mit zumindest einer Regeleinrichtung (6), die zumindest mittelbar mit einem der Elemente des Überlagerungsgetriebes (2) verbunden oder verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, – dass zumindest eine Bremseinrichtung (7, 22; 32; 44) an einem der Elemente des Überlagerungsgetriebes (2) und/oder an der Ausgangswelle (A) zumindest mittelbar angeordnet ist zum Abbremsen oder Stillsetzen der Ausgangswelle (A).
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mit der Regeleinrichtung (6) zumindest mittelbar verbundene oder verbindbare Element des Überlagerungsgetriebes (2) als mindestens eines aus der Gruppe Stirn- bzw. Zahnrad (43), Sonnenrad (41; 72), außen verzahntes Hohlrad (51; 81) und außen verzahnter Planetenträger (14; 62) ausgebildet ist.
  3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das mit der Regeleinrichtung (6) zumindest mittelbar verbundene oder verbindbare Element des Überlagerungsgetriebes (2) als insbesondere außen verzahntes Hohlrad (51; 81) ausgebildet ist, wobei das Hohlrad zusätzlich mit einem von der Eingangswelle (E) oder der Ausgangswelle (A) zumindest mittelbar drehfest verbunden ist.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass das mit der Regeleinrichtung (6) zumindest mittelbar verbundene oder verbindbare Element des Überlagerungsgetriebes (2) als insbesondere außen verzahnter Planetenträger (14; 62) ausgebildet ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Planetenträger (14; 62) einen mit der Regeleinrichtung (6) zumindest mittelbar verbundenen oder verbindbaren Zahnkranz (17; 64) aufweist, wobei der Zahnkranz (17; 64) parallel zu einem als Lagerkörper dienenden Körperabschnitt (63) des Planetenträgers (14; 62) und drehfest am Lagerkörper angeordnet ist.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass das mit der Regeleinrichtung (6) zumindest mittelbar verbundene oder verbindbare Element als Sonnenrad (41; 72) des Überlagerungsgetriebes (2) ausgebildet ist, wobei das Sonnenrad (41; 72) zusätzlich mit einem von der Eingangswelle (E) oder der Ausgangswelle (A) zumindest mittelbar drehfest verbunden ist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Sonnenrad (41; 72) einen mit der Regeleinrichtung (6) zumindest mittelbar verbundenen oder verbindbaren Zahnkranz (43; 76) aufweist, wobei der Zahnkranz (43; 76) als eigenständige Verzahnung parallel zu einer mit den Planetenrädern (13) kämmenden Verzahnung des Sonnenrads (41; 72) und drehfest am Sonnenrad (41; 72) angeordnet ist.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangswelle (E) mit einem ersten Element des Überlagerungsgetriebes, insbesondere des zumindest einen Planetengetriebes (8) verbunden ist, die Ausgangswelle (A) mit einem dritten Element des Überlagerungsgetriebes, insbesondere des Planetengetriebes (8) verbunden oder gekoppelt ist und verbunden oder gekoppelt ist und die Regeleinrichtung (6) zumindest mittelbar mit einem weiteren solchen ersten oder dem ersten der Elemente des Überlagerungsgetriebes (2) verbunden oder verbindbar ist.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangswelle (E) mit einem ersten Element des Überlagerungsgetriebes, insbesondere des zumindest einen Planetengetriebes (8) verbunden ist, die Ausgangswelle (A) mit einem dritten Element des Überlagerungsgetriebes, insbesondere des Planetengetriebes (8) verbunden oder gekoppelt ist und verbunden oder gekoppelt ist und die Regeleinrichtung (6) zumindest mittelbar mit einem zweiten der Elemente des Überlagerungsgetriebes (2) verbunden oder verbindbar ist.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangswelle (E) mit einem ersten Element des Überlagerungsgetriebes, insbesondere des zumindest einen Planetengetriebes (8) verbunden ist, die Ausgangswelle (A) mit einem dritten Element des Überlagerungsgetriebes, insbesondere des Planetengetriebes (8) verbunden oder gekoppelt ist und verbunden oder gekoppelt ist und die Regeleinrichtung (6) zumindest mittelbar mit einem weiteren solchen dritten oder dem dritten der Elemente des Überlagerungsgetriebes (2) verbunden oder verbindbar ist.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass insbesondere zwei oder mehr solche Regeleinrichtungen (6) zumindest mittelbar mit zumindest einem solchen Element des Überlagerungsgetriebes (2) verbundenen oder verbindbar sind, wobei diese Regeleinrichtungen radial beabstandet und verteilt um eine Achse der Eingangswelle und/oder der Ausgangswelle verteilt angeordnet sind.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine solche Bremseinrichtung (7) an der Ausgangswelle (A) zumindest mittelbar angeordnet, insbesondere ankoppelbar oder gekoppelt ist.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine solche Bremseinrichtung (22; 32; 44) an einem der Elemente Hohlrad, Sonnenrad oder Planetenträger des Überlagerungsgetriebes (2) zumindest mittelbar angeordnet, insbesondere ankoppelbar oder gekoppelt ist.
  14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kupplung (23; 34) zwischen zumindest einer solchen Regeleinrichtung (6) und dem damit zumindest mittelbar verbundenen oder verbindbaren Element des Überlagerungsgetriebes (2) angeordnet ist.
  15. Maschinenanordnung (90) mit einer Vorrichtung (1) zur Leistungsübertragung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, – dass die Eingangswelle (E) mit einem Antriebsaggregat (9) zumindest mittelbar verbunden oder verbindbar ist und – dass die Ausgangswelle (A) mit einer Arbeitsmaschine (10), insbesondere Arbeitsmaschine mit variabler Drehzahl zumindest mittelbar verbunden oder verbindbar ist.
  16. Maschinenanordnung (90) mit einer Vorrichtung (1) zur Leistungsübertragung nach einem der Ansprüche 1 bis 14 oder Maschinenanordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Regeleinrichtung (6) eine drehzahlregelbare Maschine – insbesondere ein Elektromotor und/oder ein Generator – ist oder eine solche drehzahlregelbare Maschine aufweist.
  17. Maschinenanordnung (90) mit einer Vorrichtung zur Leistungsübertragung nach einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines von dem Antriebsaggregat (9) oder der Regeleinrichtung (6) als ein Hohlwellenmotor ausgebildet ist, wobei der Hohlwellenmotor direkt mit einem Element des Planetenträgers kämmt oder als ein Element des Planetenträgers ausgebildet ist.
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