CN104136702B - 用于使材料幅卷绕到轴上和从轴上退绕的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种用于使材料幅(2)卷绕到轴(1、15)上和从轴上退绕的装置，该装置的特征在于，与材料幅(2)的任意展开长度(L)相配的、材料幅(2)到轴(1、15)的转动轴线的第一径向距离(R1)不同于与该展开长度(L)相配的、拉绳(3、16)到轴(1、15)的转动轴线的第二径向距离(R2)，因此通过材料幅(2)施加到轴(1、15)上的第一扭矩在方向和大小上不同于通过拉绳(3、16)施加到轴(1、15)上的第二扭矩，以致轴(1、15)基于第一扭矩和第二扭矩之间的扭矩差通过借助拉绳(3、16)传递的力(F)来驱动。

Description

用于使材料幅卷绕到轴上和从轴上退绕的装置
技术领域
本发明涉及一种用于使材料幅卷绕到轴上和从轴上退绕的装置。相应的装置可用作遮阳装置、视线遮挡装置和/或分界装置。
背景技术
在由现有技术已知的用于使材料幅卷绕到轴上和从轴上退绕的装置中，材料幅在第一固定端部上通常固定在保持结构如窗梁或墙上。在与第一固定端部相反的第二固定端部上材料幅固定在轴的圆周上，使得材料幅通过围绕转动和对称轴线的转动根据轴的转动方向卷绕到轴的中央区段上和退绕。为了引导或为了张紧轴，轴在其两个轴向端部区域中分别具有一个边缘区段，在边缘区段的相应圆周上分别固定有一个拉绳。所述拉绳能通过轴的转动根据转动方向卷绕到相应的边缘区段上和退绕。设计材料幅在轴的中央区段上的固定以及拉绳在轴的边缘区段的圆周上的固定，使得轴通过其向退绕转动方向的转动而远离保持结构运动并且材料幅从轴的中央区段退绕，在轴的该退绕转动中拉绳卷绕到轴的相应边缘区段上。相反，当轴向与退绕转动方向相反的卷绕转动方向转动时，轴朝向保持结构运动并且材料幅卷绕到轴的中央区段上，在轴的该卷绕转动中拉绳从轴的相应边缘区段退绕。
在材料幅应在垂直方向上从轴上退绕的布置中，轴通过作用于其的重力来驱动和旋转，由此材料幅从轴上退绕。相反，在材料幅应倾斜甚至水平展开的布置中，通过作用于轴的重力只能不充分地驱动轴，因而必须手动或机动转动轴。
在轴的退绕运动中，面状材料从轴上退绕，随着展开长度的增大面状材料到转动轴线的径向距离减小。如果拉绳到转动轴线的径向距离在轴的退绕运动中保持不变，则面状材料的张紧取决于展开长度。为了使面状材料与其从轴上的展开长度无关地始终保持均匀地张紧，轴的边缘区域具有锥形形状，使得拉绳到转动轴线的径向距离与面状材料的展开长度无关地始终与面状材料到转动轴线的径向距离一致。
在一种相应由现有技术公开的装置中，例如必须通过单独的拉绳手动或机动地驱动轴，所述拉绳例如在轴的转动轴线的区域中与轴的端面可转动地连接。
由现有技术公开的装置因此具有大量构件以便获得令人满意的功能。因此，相应装置的制造昂贵且安装复杂。此外，所述装置基于大量构件而更易出故障。
例如DE681428描述了一种在遮阳装置中用于窗户正面的卷帘的滚动和卷绕装置的驱动机构，其中，卷帘在窗户上方固定在夹板中并且卷绕在一个同时用作下降杆的滚动杆上。该滚动杆能通过一个在其上卷绕于滚轮中的并且固定在窗户上侧上的滚轮组和一个固定在滚动杆上并且借助卷绕轮使滚动杆滚动的卷绕绳卷起和退绕。
发明内容
本发明的任务在于提供一种改进的用于使材料幅卷绕到轴上和从轴上退绕的装置，该装置包括更少的构件、可更简单地安装、确保材料幅与材料幅的展开长度无关地被充分张紧，并且尤其是在材料幅倾斜或水平地从轴上退绕的布置中仍能可靠地驱动轴。
该任务通过本发明的用于使材料幅卷绕到轴上和从轴上退绕的装置来解决，所述用于使材料幅卷绕到轴上和从轴上退绕的装置包括两个拉绳并且具有下述特征：材料幅具有第一固定端部，材料幅能在该第一固定端部上直接或间接固定在保持结构上；材料幅具有与第一固定端部相反的第二固定端部，该第二固定端部固定在轴的圆周上，使得材料幅能通过轴围绕转动轴线的转动而卷绕到轴的中央区段上和从该中央区段上退绕；轴在其两个轴向端部区域中分别具有一个边缘区段，在各边缘区段的圆周上分别固定有一个拉绳，这两个拉绳能通过轴的转动而卷绕到相应的边缘区段上和从该边缘区段上退绕；通过轴向退绕转动方向的转动，因此轴远离保持结构地运动，材料幅从轴的中央区段退绕并且拉绳卷绕到轴的相应边缘区段上；并且通过轴向卷绕转动方向的转动，因此轴朝向保持结构运动，材料幅卷绕到轴的中央区段上并且拉绳从轴的相应边缘区段退绕；与材料幅的任意展开长度相配的、材料幅到转动轴线的第一径向距离不同于与该展开长度相配的、拉绳到转动轴线的第二径向距离，因此通过材料幅施加到轴上的第一扭矩在方向和大小上不同于通过拉绳施加到轴上的第二扭矩，以致轴基于第一扭矩和第二扭矩之间的扭矩差通过借助拉绳传递的力来驱动。
更具体而言，根据本发明的装置的区别在于，与材料幅的任意展开长度相配的、材料幅到转动轴线的第一径向距离不同于与该展开长度相配的、拉绳到转动轴线的第二径向距离。由此确保，即使在该装置被水平安装的情况下——在其中材料幅在展开状态中应具有在很大程度上水平的定向，当力通过拉绳作用于轴时，材料幅也能可靠地从轴的中央驱动退绕或卷绕。
通过拉绳传递到轴上的力作用于边缘区段的这样的点上，在所述点上拉绳与轴的相应边缘区段切向分离。由于拉绳与材料幅通过轴连接，所以该力作用于保持结构上，保持结构根据第三牛顿定律(作用力＝反作用力)施加反作用力。该反作用力作用于材料幅与轴的中央区段的接触点上并且根据牛顿的反作用定律与借助拉绳传递的力反向作用。基于材料幅到转动轴线和拉绳到转动轴线的不同径向距离，通过材料幅施加到轴上的第一扭矩不同于通过拉绳施加到轴上的第二扭矩。第一扭矩和第二扭矩方向相反，并且具有不同的绝对值，因为第一距离不同于第二距离。由此产生扭矩差，借助该扭矩差来驱动轴。
扭矩差相应于所施加的力与第一径向距离和第二径向距离之差的乘积。换言之，扭矩差作用于材料幅与轴的中央区段的接触点上并且使轴转动。
在根据本发明的装置中，拉绳一方面用于张紧材料幅以及用于引导轴并且另一方面用于驱动轴，以便使材料幅卷绕到轴的中央区段上或从轴的中央区段上退绕。根据本发明的装置仅包括三个核心构件、即材料幅、轴(材料幅被卷绕于轴上或从轴上退绕)和两个拉绳，所述拉绳能卷绕到轴的边缘区域上和退绕。因此，根据本发明的装置具有少量构件，因而其制造和安装尤为简单。另外，由于构件数量少，根据本发明的装置不易出故障。
优选所述拉绳有弹性并且在张紧状态中向轴施加远离保持结构定向的力，因此轴借助通过拉绳施加的力来驱动。相应的实施方式的优点在于，无需使用单独的施力装置、如电机或类似物来驱动轴。
优选所述装置还包括蓄能器，该蓄能器与拉绳作用连接并且向拉绳施加远离保持结构定向的力。因此轴借助通过蓄能器施加的力驱动。蓄能器例如可由一个拉力弹簧、两个拉力弹簧或许多拉力弹簧构成。
优选与材料幅的任意展开长度相配的、材料幅到转动轴线的第一径向距离大于与该展开长度相配的、拉绳到转动轴线的第二径向距离。通过相应的实施方式确保，通过材料幅施加到轴上的第一扭矩大于通过拉绳施加到轴上的第二扭矩。轴基于第一扭矩和第二扭矩之间的扭矩差通过借助拉绳传递的力远离保持结构地被驱动。换言之，第一扭矩和第二扭矩之间的扭矩差作用于材料幅与轴的中央区段的圆周的接触点，以致轴基于该扭矩差被驱动，使得轴远离保持结构地运动。
因此在装置的一种相应实施方式中，当轴的位置未被固定时，材料幅始终从轴的中央区段退绕，固定例如可通过固定装置进行。
另一方面，与材料幅的任意展开长度相配的、材料幅到转动轴线的第一距离优选可小于与该展开长度相配的、拉绳到转动轴线的第二距离。因此通过材料幅施加到轴上的第一扭矩小于通过拉绳施加到轴上的第二扭矩，以致轴基于第一扭矩和第二扭矩之间的扭矩差通过借助拉绳传递的力朝向保持结构地被驱动。换言之，第一扭矩和第二扭矩之间的扭矩差作用于拉绳在边缘区段圆周上的接触点并且引起轴朝向保持结构的转动。由此确保，当轴的位置未被固定时，材料幅通过一个力作用、更确切地说作用于拉绳上的拉力始终完全地卷绕于轴上，固定例如可通过固定装置进行。
优选所述轴的边缘区段构造成圆柱形的。相应的方案特别简单且成本低廉。
优选所述轴的两个边缘区段沿其相应的轴向延伸长度至少部分构造成锥形的并且沿其相应的轴向延伸长度从第一直径向第二直径逐渐变细。在此较大的第一直径可邻接轴的中央区段，相反较小的第二直径也可邻接轴的中央区段。
基于轴的边缘区域的相应方案，在轴的卷绕和退绕运动期间和材料幅在轴上相应的卷绕或退绕期间可保持材料幅的张紧，因为随材料幅的展开长度而变化的材料幅直径通过拉绳在轴的边缘区段上变化的直径得以补偿。
优选在轴向退绕转动方向转动时——在此时材料幅从轴的中央区段上退绕，各拉绳沿边缘区段的变细方向卷绕到轴的相应边缘区段上。由此确保充分保持材料幅的张紧，因为在材料幅从轴的中央区段上退绕时材料幅到转动轴线的第一径向距离随材料幅的展开长度的增大而减小，该减小的第一径向距离以下述方式来补偿，即相应的拉绳在其卷绕运动中向边缘区段的变细方向卷绕。
随着材料幅的展开长度的增大，施加拉力的拉绳和/或例如以拉力弹簧形式的蓄能器收缩。基于该收缩，通过拉绳和/或蓄能器根据胡克定律施加的力减小。为了补偿该在材料幅的展开过程中变小的力，优选材料幅到转动轴线的第一距离与拉绳到转动轴线的第二距离之差随着材料幅的展开长度的增大而增大。由此确保第一扭矩和第二扭矩之间的扭矩差在材料幅的整个展开长度上基本上恒定，从而轴借助恒定的扭矩驱动并且材料幅因此以恒定速度从轴上退绕。
另一方面，优选在轴向卷绕转动方向转动时——在此时材料幅卷绕到轴的中央区段上，各拉绳沿轴的边缘区段的增厚方向从相应边缘区段上退绕。
优选在此拉绳到转动轴线的第二距离与材料幅到转动轴线的第一距离之差减小，以致扭矩差在材料幅的整个展开长度上基本上恒定。
随着材料幅的展开长度的减小，拉绳和/或蓄能器收缩，因此拉绳和/或蓄能器施加的力减小。该力减小通过第二距离与第一距离之差的增大来补偿，从而轴借助所施加的力以近似恒定的速度向保持结构方向被驱动。
优选所述装置包括与拉绳和/或蓄能器作用连接的用于张紧拉绳和/或蓄能器的张紧装置。其优点在于，根据展开的材料幅的角度定向以及根据因此所需的用于展开或卷起材料幅的力，可施加相应适配的预张紧。相应的张紧装置例如可构造为螺丝扣的形式。
所述装置优选还具有与轴的轴端面在转动轴线的区域中可转动地连接的操作元件，该操作元件例如可构造成操作绳、操作杆或操作链。借助所述操作元件可手动和/或机动向轴加载力。当蓄能器和/或拉绳绝大部分释放时，可借助操作元件再次使轴克服通过拉绳和/或蓄能器施加的力向初始位置运动，因而拉绳和/或蓄能器重新被张紧。
按有利的实施方式，所述蓄能器具有两个蓄能装置，这两个蓄能装置分别与一个拉绳作用连接。
在另一种优选实施方式中，所述装置还包括一个附加轴，在该附加轴的圆周上固定材料幅的第一固定端部，使得材料幅能通过附加轴围绕转动轴线的转动而卷绕到附加轴的中央区段上和退绕。附加轴在其两个轴向端部区域中分别具有一个边缘区段，在该边缘区段的相应圆周上分别固定有一个附加拉绳，所述附加拉绳能通过附加轴的转动而卷绕到相应的边缘区段上和退绕并且能固定到保持结构上。通过附加轴向退绕转动方向的转动——借此附加轴朝向保持结构运动——材料幅从附加轴的中央区段退绕并且附加拉绳卷绕到附加轴的相应边缘区段上。通过附加轴向卷绕转动方向的转动——借此附加轴远离保持结构运动——材料幅卷绕到附加轴的中央区段上并且附加拉绳从轴的相应边缘区段退绕。与材料幅的任意展开长度相配的、材料幅到附加轴的转动轴线的第一径向距离不同于与该展开长度相配的、附加拉绳到附加轴的转动轴线的第二径向距离，因此通过材料幅施加到附加轴上的第一扭矩在方向和大小上不同于通过附加拉绳施加到附加轴上的第二扭矩，以致附加轴基于第一扭矩和第二扭矩之间的扭矩差通过借助附加拉绳传递的力来驱动。
通过相应装置例如可改变地在空间中来回移动遮阳面或视线遮挡面，且材料幅无需固定在保持结构上和因此终止于那里。因此例如可提供这样的遮阳面或视线遮挡面，其看上去与固定结构没有接触并且因此仿佛可自由安装在空间中。
附图说明
本发明的其它优点、细节和特征由下述实施例给出。附图如下：
图1为具有卷绕的柔性材料幅和固定在轴上的拉绳的轴剖面图；
图2为固定有拉绳的轴的剖面图；
图3为本发明装置的前视图或俯视图，在其中材料幅卷绕到轴上；
图4为本发明装置的前视图或俯视图，在其中材料幅从轴上退绕；
图5为轴的中央区段的一部分和轴的端部区域的剖面图，在其中材料幅卷绕到中央区段上并且拉绳从边缘区段上退绕；
图6为图5中所示的装置，在其中材料幅从中央区段退绕并且拉绳卷绕到边缘区段上；
图7为轴的中央区段的端部区域和轴的边缘区段的剖面图，所述边缘区段具有用于拉绳的导向槽；
图8为本发明装置的示意性侧视图，在其中材料幅到转动轴线的第一径向距离大于拉绳到转动轴线的第二径向距离；
图9为用于表示第一径向距离和第二径向距离与材料幅的展开长度的关系的图表；
图10为本发明装置的示意性侧视图，在其中材料幅到转动轴线的第一径向距离小于拉绳到转动轴线的第二径向距离；
图11为用于表示第一径向距离和第二径向距离与材料幅的展开长度的关系的图表；
图12为具有固定在轴上的操作元件的本发明装置的侧视图，在其中材料幅倾斜定向；
图13为根据另一种实施方式的本发明装置的前视图或俯视图，该装置具有两个可卷绕有材料幅的轴，在此材料幅从两个轴上退绕；
图14为图13所示的装置，其中材料幅绝大部分卷绕到两个轴上。
具体实施方式
在下面的说明中相同的附图标记表示相同的构件或特征，因而关于一个图的对于构件的说明也适用于其他附图，由此避免重复说明。
图1示出轴1的横截面图，在该轴的圆周上固定有材料幅2的第二固定端部。材料幅2卷绕到轴1上并且与该轴在一个切点上分离，在所述切点上材料幅以图1中所示的定向垂直向上延伸。
由图2可见，在轴1的圆周上固定有拉绳3，其方式是，拉绳3的一个端部穿过轴1圆周中的开口并且在轴内打成结6，从而形成拉绳固定部7。设置拉绳3和材料幅2，使得在材料幅2从轴1上退绕时拉绳3卷绕到轴1上。另一方面，当在图1和2的显示中轴1逆时针转动时，材料幅2卷绕到轴1上，相反拉绳3从轴1上退绕。
图3以前视图或俯视图示出本发明装置的示意图。材料幅2具有第一固定端部5，材料幅2在该第一固定端部上固定在保持结构8上。保持结构8例如可以是墙或其它任何保持结构。如关于图1已说明的，第二固定端部4固定在轴1的圆周上。材料幅2在图3的显示中完全卷绕于轴1上。
轴1在其两个轴向端部区域上分别具有一个边缘区段10，所述边缘区段邻接中央区段并且在其相应圆周上分别固定有一个拉绳3。拉绳3在此可通过轴1的转动而卷绕到边缘区段10上和从该边缘区段上退绕。拉绳3的另一端部又固定到保持结构8上或拉绳固定装置9上。在此拉绳3具有一定张紧，从而在材料幅2在轴1上卷绕或退绕时引导轴1的运动。通过轴1向退绕转动方向的转动，轴1远离保持结构8运动。在此材料幅2从轴1的中央区段上退绕，同时拉绳3卷绕到轴1的相应边缘区段10上。
在图4示出的装置中，材料幅2部分从轴1的中央区段退绕。伴随材料幅2从轴1的中央区段的退绕，拉绳3向轴1边缘区段10卷绕。
此外，所述装置还包括一个与轴1的轴端面13在转动轴线的区域中可转动地连接的操作元件11，该操作元件例如可构造成操作绳11、操作杆11或操作链11。借助操作元件11可使轴上下移动，因此在向下运动时材料幅2从轴1的中央区段退绕，并且在轴1向上运动时材料幅2卷绕到轴1的中央区段上。
图5示出装置的轴1的中央区段的一部分和一个边缘区段10的剖面图，装置处于这样的状态中，即材料幅2绝大部分卷绕到轴1上并且拉绳3绝大部分从边缘区段10上退绕。该状态相应于图3中所示的装置状态。图6示出与图5相同的区域的剖面图，在图6中，材料幅2绝大部分从轴1上退绕并且拉绳3绝大部分卷绕到轴1的边缘区段10上。该状态相应于图4所示的状态。
由图5和6可见，轴1的边缘区段10沿其轴向延伸长度构造成锥形的并且沿其轴向延伸长度从第一直径向第二直径逐渐变细。边缘区段10的该锥形造型的目的在于，使材料幅2与材料幅2的展开长度L无关地始终均匀或近似均匀地保持张紧，因为在材料幅2退绕时材料幅2到轴1的转动轴线的第一径向距离R1减小。在材料幅2从轴1上退绕时减小的第一径向距离R1必须以下述方式来补偿，即拉绳3到转动轴线的第二径向距离R2在拉绳3卷绕到边缘区段10上时显著减小。由此在材料幅2从轴1上退绕时，材料幅2退绕的长度与拉绳3卷绕到边缘区段10上的长度正好相同。
为确保拉绳3在卷绕到轴1的边缘区段10上时总是贴靠在正确的半径上，边缘区段10可具有导向槽14，从而拉绳3在卷绕状态中位于卷绕线12上。
图8示出本发明装置的示意性侧视图，其处于这样的状态中，即材料幅2已经部分从轴1的中央区段退绕。材料幅的展开长度L(退绕的材料幅2从保持结构8直到材料幅2与轴1的接触点之间的长度)在图8所示状态中大约为最大的展开长度L的50％。
拉绳3在图8所示状态中部分卷绕到轴1的边缘区段10的圆周上。拉绳3围绕转向装置22转向并且与拉力弹簧形式的蓄能器21连接。蓄能器21本身又与保持结构8连接。
蓄能器21向拉绳3施加拉力F。基于牛顿第三定律和拉绳3与材料幅2通过轴1的连接，与材料幅2的第二固定端部4连接的保持结构8向材料幅2施加反作用力。通过保持结构8施加的反作用力的绝对值与蓄能器21向拉绳3施加的拉力F相同，但方向相反。
由图8可见，材料幅2到轴1的转动轴线的第一径向距离R1大于拉绳3到轴1的转动轴线的第二径向距离R2。因此通过材料幅2施加到轴1上的第一扭矩大于通过拉绳3施加到轴1上的第二扭矩，因为第一径向距离R1大于第二径向距离R2，并且作用于轴1中央区段圆周上的力的绝对值与拉力F相同，拉力F作用于轴1边缘区段10的圆周上。两个扭矩方向相反，因而产生扭矩差。由于通过材料幅2施加到轴1上的第一扭矩大于通过拉绳施加到轴的边缘区段10上的第二扭矩，并且因为在图8的显示中第一扭矩引起轴逆时针旋转，所以该扭矩差在图8的显示中也引起轴1逆时针旋转。在轴1逆时针旋转时材料幅2从轴1的中央区段上退绕，同时拉绳3卷绕到轴1的边缘区段10上。
换言之，扭矩差作用于轴1的这样的点上，在该点上材料幅2离开轴1。
在图8中材料幅2在退绕状态中水平定向。这是理想状态。通常轴1略微下垂，因此由材料幅2和拉绳3形成的角度并非180°、而是较小的角度。但由于材料幅2到转动轴线或拉绳3到转动轴线的相应径向距离不改变，所以在轴1相应下垂时力关系与上述力关系相同。
当材料幅2在退绕状态中不水平定向、而是倾斜定向时，作用于轴1的力并非只有通过蓄能器21产生的力F，而是还包括重力的切向分量，该分量有利于材料幅2从轴1上的退绕。
因此，在根据本发明的装置中确保退绕的材料幅2通过拉绳3张紧并且此外拉绳3驱动轴1。
在轴1的退绕运动中，蓄能器21收缩，由此在退绕运动中由蓄能器21施加的力随着材料幅2的展开长度L的增大而减小。因此如果第一径向距离R1与第二径向距离R2的差不变，则随着展开长度L的增加蓄能器21将越来越慢地向轴1的最终位置方向拉动轴1。
为了使扭矩差在材料幅2的整个展开长度L上基本上保持恒定，可调整边缘区段10的形状，使得材料幅2到轴1的转动轴线的第一径向距离R1和拉绳3到轴1的转动轴线的第二径向距离R2之间的差随着材料幅2的展开长度L的增大而增大。相应的关系在图9中示出，由图9可见，随着材料幅2的展开长度L的增大，拉绳3到转动轴线的第二径向距离R2比材料幅2到转动轴线的第一径向距离R1下降更快。因此，蓄能器21的随着展开长度L的增大而减小的力F通过下述方式得到补偿，即第一径向距离R1和第二径向距离R2之间的差越来越大。拉力F和径向距离R2和R1之差的乘积因此近似恒定。由此确保轴1以恒定或基本上恒定的速度在整个展开长度L上从初始位置进入最终位置。
图8示出本发明装置的侧视图，其中，材料幅2基于蓄能器21所施加的力从轴1上退绕，而图10示出本发明装置，其中，材料幅2基于蓄能器21施加的拉力F卷绕到轴1上。为此对于材料幅2的任何展开长度L而言材料幅2到转动轴线的第一径向距离R1必须小于配置给该展开长度L的拉绳到转动轴线的第二径向距离R2。
因此，通过材料幅2向轴1施加的第一扭矩小于通过拉绳3向轴1施加的第二扭矩。第一和第二扭矩的标量以不同大小的箭头在图10中象征地示出。相应箭头的方向表示相应扭矩驱动轴1的方向。基于扭矩差的作用，轴1在图10的显示中顺时针转动，在此材料幅2卷绕到轴1的中央区段上。
在图10所示的实施方式中，当材料幅2从轴1上完全退绕时、即当轴1在图10的显示中位于最右侧时，蓄能器21最大程度张紧。当蓄能器21收缩并且因此释放时，轴1基于合成的扭矩向材料幅2的第二固定端部4方向运动。基于蓄能器21的收缩，随着材料幅2的展开长度L的减小由蓄能器21施加的力F减小。但为了使轴1通过蓄能器21以恒定速度进入其最终位置，扭矩差必须保持不变。为了实现这点，如图11所示，拉绳3到转动轴线的第二径向距离R2与材料幅2到转动轴线的第一径向距离R1之间的差可随着材料幅2的展开长度L的增大而减小。由此转矩差可在材料幅2的整个展开长度L上基本上保持恒定，从而轴1的卷绕速度基本上保持恒定。
图12以示意性侧视图示出根据本发明的装置，在该装置中未示出蓄能器21。拉绳3例如可构造成弹性的，由此拉绳本身产生拉力F。由图12可见，该装置包括一个与轴的轴端面13在转动轴线的区域中可转动地连接的以操作绳11形式的操作元件11。操作绳11通过操作元件转向装置26转向，从而操作绳11在经由操作元件转向装置26转向后垂直向下悬挂。当轴1基于未示出的蓄能器21施加的力和/或基于弹性拉绳3施加的力位于最终位置中时、即当材料幅2完全从轴1上退绕时，可通过拉动操作绳11使轴1再次进入其初始位置中，在此通过拉动操作绳11张紧拉绳3或未示出的蓄能器21。通过借助操作元件固定装置18固定操作绳11可将轴1保持在任意位置上。
无需手动操作、而是可替换地电动驱动操作绳11或操作元件11。
图13示出根据本发明装置的一种替换实施方式，其处于材料幅2完全展开的状态中。该装置除了一个轴1外还包括一个附加轴15，在该附加轴的圆周上固定材料幅2的第一固定端部5，使得材料幅2可通过附加轴15围绕转动轴线的转动而卷绕到附加轴15的中央区段上和从此退绕。在附加轴的两个轴向端部区域中，附加轴15分别具有一个边缘区段10，在该边缘区段的相应圆周上分别固定有一个附加拉绳16。所述两个附加拉绳16可通过转动而卷绕到附加轴15的相应边缘区段10上和从此退绕并且可固定到保持结构8上。通过附加轴15向退绕转动方向的转动，借此附加轴15朝向保持结构8运动，材料幅2从附加轴15的中央区段退绕，并且同时在该退绕运动期间附加拉绳16卷绕到附加轴15的相应边缘区段10上。另一方面，通过附加轴15向卷绕转动方向的转动，借此附加轴15远离保持结构运动，材料幅2卷绕到附加轴15的中央区段上，并且附加拉绳16从附加轴15的相应边缘区段10退绕。附加轴15的边缘区段10构造得与轴1的边缘区段10相同，使得与材料幅2的任意展开长度L相配的、材料幅2到附加轴15的转动轴线的第一径向距离R1不同于与该展开长度L相配的、附加拉绳16到附加轴15的转动轴线的第二径向距离R2。因此，通过材料幅2施加到附加轴15上的第一扭矩在方向和大小上不同于通过附加拉绳16施加到附加轴15上的第二扭矩，附加轴15基于第一扭矩和第二扭矩之间的扭矩差通过借助附加拉绳16传递的力被驱动。
图14示出图13所示装置的这样的状态，在其中，材料幅2部分卷绕到轴1和附加轴15上。因此展开的材料幅2的位置可在一定范围内在保持结构8和拉绳固定装置9之间变化。
由图13和14可见，在附加轴的轴端面13上在转动轴线的区域中一个附加操作元件20可转动地与附加轴15连接。附加操作元件20的作用方式和目的与操作元件11的作用方式和目的相同，因此参见上述相应说明。
在一种替换的且附图中未示出的实施方式中，本发明装置可具有两个转向装置22，借助所述转向装置使拉绳3或附加拉绳16转向。各拉绳3可彼此连接和/或各附加拉绳16可彼此连接。当拉绳3和/或附加拉绳16有弹性时，轴1或附加轴15运动所需的力由拉绳3或附加拉绳16本身来施加。或者可在拉绳3之间或在附加拉绳16之间分别设置一个以拉力弹簧形式的蓄能器21，拉绳3或附加拉绳16分别与该拉力弹簧连接。通过相应的实施方式在每一侧只须一个唯一的拉力弹簧。
在另一种未示出的实施方式中，所述装置为了使材料幅2卷绕到轴1、15上和从轴上退绕具有多个材料幅2，所述材料幅可并排卷绕到轴1、15上并从轴上退绕。在此，操作绳11可在材料幅2之间固定于轴1、15上。
附图标记列表
1轴
2材料幅
3拉绳
4材料幅的第二固定端部
5材料幅的第一固定端部
6结
7拉绳固定部
8用于第一固定端部的保持结构
9拉绳固定装置
10轴或附加轴的边缘区段
11操作元件
12拉绳的卷绕线
13轴端面
14用于拉绳的导向槽
15附加轴
16附加拉绳
18操作元件固定装置
19附加轴的边缘区段
20附加操作元件
21蓄能器
22用于拉绳的转向装置
26操作元件转向装置
F通过拉绳或蓄能器产生的力
L材料幅的展开长度
R径向距离
R1材料幅到转动轴线的第一径向距离
R2拉绳到转动轴线的第二径向距离

Claims (14)

1.用于使材料幅(2)卷绕到轴(1、15)上和从轴上退绕的装置，所述用于使材料幅卷绕到轴上和从轴上退绕的装置包括两个拉绳(3、16)并且具有下述特征：
材料幅(2)具有第一固定端部(5)，材料幅(2)能在该第一固定端部上直接或间接固定在保持结构(8)上；
材料幅(2)具有与第一固定端部(5)相反的第二固定端部(4)，该第二固定端部固定在轴(1、15)的圆周上，使得材料幅(2)能通过轴(1、15)围绕转动轴线的转动而卷绕到轴(1、15)的中央区段上和从该中央区段上退绕；
轴(1、15)在其两个轴向端部区域中分别具有一个边缘区段(10)，在各边缘区段的圆周上分别固定有一个拉绳(3、16)，这两个拉绳(3、16)能通过轴(1、15)的转动而卷绕到相应的边缘区段(10)上和从该边缘区段上退绕；
通过轴(1、15)向退绕转动方向的转动，因此轴(1、15)远离保持结构(8)地运动，材料幅(2)从轴(1、15)的中央区段退绕并且拉绳(3、16)卷绕到轴的相应边缘区段(10)上；并且
通过轴(1、15)向卷绕转动方向的转动，因此轴(1、15)朝向保持结构(8)运动，材料幅(2)卷绕到轴(1、15)的中央区段上并且拉绳(3、16)从轴的相应边缘区段(10)退绕；
其特征在于，与材料幅(2)的任意展开长度(L)相配的、材料幅(2)到转动轴线的第一径向距离(R1)不同于与该展开长度(L)相配的、拉绳(3、16)到转动轴线的第二径向距离(R2)，因此通过材料幅(2)施加到轴(1、15)上的第一扭矩在方向和大小上不同于通过拉绳(3、16)施加到轴(1、15)上的第二扭矩，以致轴(1、15)基于第一扭矩和第二扭矩之间的扭矩差通过借助拉绳(3、16)传递的力(F)来驱动。
2.根据权利要求1的用于使材料幅卷绕到轴上和从轴上退绕的装置，其特征在于，所述拉绳(3、16)是有弹性的，并且在张紧状态中向轴(1、15)施加远离保持结构定向的力，因此轴(1、15)借助通过拉绳(3、16)施加的力来驱动。
3.根据权利要求1的用于使材料幅卷绕到轴上和从轴上退绕的装置，其特征在于，所述用于使材料幅卷绕到轴上和从轴上退绕的装置还包括蓄能器(21)，该蓄能器与拉绳(3、16)作用连接并且向拉绳(3、16)施加远离保持结构定向的力，因此轴(1、15)借助通过蓄能器(21)施加的力来驱动。
4.根据权利要求1至3之一的用于使材料幅卷绕到轴上和从轴上退绕的装置，其特征在于，与材料幅(2)的任意展开长度(L)相配的、材料幅(2)到转动轴线的第一径向距离(R1)大于与该展开长度(L)相配的、拉绳(3、16)到转动轴线的第二径向距离(R2)，因此通过材料幅(2)施加到轴(1、15)上的第一扭矩大于通过拉绳(3、16)施加到轴(1、15)上的第二扭矩，以致轴(1、15)基于第一扭矩和第二扭矩之间的扭矩差通过借助拉绳(3、16)传递的力远离保持结构(8)地被驱动。
5.根据权利要求1至3之一的用于使材料幅卷绕到轴上和从轴上退绕的装置，其特征在于，与材料幅(2)的任意展开长度(L)相配的、材料幅(2)到转动轴线的第一径向距离(R1)小于与该展开长度(L)相配的、拉绳(3、16)到转动轴线的第二径向距离(R2)，因此通过材料幅(2)施加到轴(1、15)上的第一扭矩小于通过拉绳(3、16)施加到轴(1、15)上的第二扭矩，以致轴(1、15)基于第一扭矩和第二扭矩之间的扭矩差通过借助拉绳(3、16)传递的力朝向保持结构(8)地被驱动。
6.根据权利要求1至3之一的用于使材料幅卷绕到轴上和从轴上退绕的装置，其特征在于，所述轴(1、15)的两个边缘区段(10)是圆柱形的。
7.根据权利要求1至3之一的用于使材料幅卷绕到轴上和从轴上退绕的装置，其特征在于，所述轴(1、15)的两个边缘区段(10)沿其相应的轴向延伸长度至少部分构造成锥形的，并且沿其相应的轴向延伸长度从第一直径向第二直径逐渐变细。
8.根据权利要求7的用于使材料幅卷绕到轴上和从轴上退绕的装置，其特征在于，在轴(1、15)向退绕转动方向转动时，各拉绳(3、16)沿边缘区段(10)的变细方向卷绕到轴(1、15)的相应边缘区段(10)上。
9.根据权利要求8的用于使材料幅卷绕到轴上和从轴上退绕的装置，其特征在于，材料幅(2)到转动轴线的第一径向距离(R1)与拉绳(3、16)到转动轴线的第二径向距离(R2)之间的差随着材料幅(2)的展开长度(L)的增大而增大，以致扭矩差在材料幅(2)的整个展开长度(L)上基本上恒定。
10.根据权利要求7的用于使材料幅卷绕到轴上和从轴上退绕的装置，其特征在于，在轴(1、15)向卷绕转动方向转动时，各拉绳(3、16)沿边缘区段(10)的增厚方向从轴(1、15)的相应边缘区段(10)上退绕。
11.根据权利要求10的用于使材料幅卷绕到轴上和从轴上退绕的装置，其特征在于，拉绳(3、16)到转动轴线的第二径向距离(R2)与材料幅(2)到转动轴线的第一径向距离(R1)之间的差随着材料幅(2)的展开长度(L)的增大而减小，以致扭矩差在材料幅(2)的整个展开长度(L)上基本上恒定。
12.根据权利要求3的用于使材料幅卷绕到轴上和从轴上退绕的装置，其特征在于，所述用于使材料幅卷绕到轴上和从轴上退绕的装置还具有与拉绳(3、16)和/或蓄能器(21)作用连接的用于张紧蓄能器(21)的张紧装置。
13.根据权利要求1至3之一的用于使材料幅卷绕到轴上和从轴上退绕的装置，其特征在于，所述用于使材料幅卷绕到轴上和从轴上退绕的装置还具有与轴(1、15)的轴端面(13)在转动轴线的区域中可转动地连接的或可自由转动地插套到轴(1)上的操作元件(11、20)，该操作元件构造成操作绳、操作杆或操作链，借助所述操作元件能手动和/或机动地向轴(1、15)加载力。
14.根据权利要求1至3之一的用于使材料幅卷绕到轴上和从轴上退绕的装置，其特征在于，
所述用于使材料幅卷绕到轴上和从轴上退绕的装置还包括一个附加轴(1、15)，在该附加轴的圆周上固定材料幅(2)的第一固定端部(5)，使得材料幅(2)能通过附加轴(1、15)围绕转动轴线的转动而卷绕到附加轴(1、15)的中央区段上和从附加轴的中央区段上退绕；
所述附加轴(1、15)在其两个轴向端部区域中分别具有一个边缘区段(10)，在附加轴的边缘区段的圆周上分别固定有一个附加拉绳(3、16)，所述附加拉绳能通过附加轴(1、15)的转动而卷绕到相应的边缘区段(10)上和从相应的边缘区段上退绕并且能固定在保持结构(8)上；
通过附加轴(1、15)向退绕转动方向的转动，因此附加轴(1、15)朝向保持结构(8)运动，材料幅(2)从附加轴(1、15)的中央区段退绕并且附加拉绳(3、16)卷绕到附加轴(1、15)的相应边缘区段(10)上；
通过附加轴(1、15)向卷绕转动方向的转动，因此附加轴(1、15)远离保持结构(8)地运动，材料幅(2)卷绕到附加轴(1、15)的中央区段上并且附加拉绳(3、16)从轴的相应边缘区段(10)退绕；
与材料幅(2)的任意展开长度(L)相配的、材料幅(2)到附加轴(1、15)的转动轴线的第一径向距离(R1)不同于与该展开长度(L)相配的、附加拉绳(3、16)到附加轴(1、15)的转动轴线的第二径向距离(R2)，因此通过材料幅(2)施加到附加轴(1、15)上的第一扭矩在方向和大小上不同于通过附加拉绳(3、16)施加到附加轴(1、15)上的第二扭矩，以致附加轴(1、15)基于第一扭矩和第二扭矩之间的扭矩差通过借助附加拉绳(3、16)传递的力来驱动。
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