CN1823461A - 辊和辊式电动机 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是改进辊或辊式电动机的制造、结构设计和提高其效率。为此建议，为了制造一种小直径的可组合在辊内的多极电动机，采用一个用于各单块磁铁的塑料支承装置，它在装入一回流管内后可以车削掉。此外，为了提高持续的扭矩，建议带有组合在内的辊式电动机(24)的辊用一个外部或内部冷却装置(25、26)冷却。如果还必须制动的辊其结构应设计得较小，则建议一种可组合在辊内的制动装置。最后为了在定子制造时简化定子的触点接通，制备一根在其两轴段上带有相应的触头支承的可分轴。

Description

辊和辊式电动机
本发明涉及辊式电动机和其中组合有此类辊式电动机的辊。本发明还涉及制造辊式电动机的方法以及用于辊和组合在内的辊式电动机的散热方法。
有小的孔径的外转子式伺服电动机往往必须使用比较昂贵的磨光的供转子用的磁环。此外，还会产生这样一个问题，即，磁环应具有必要精度地与一根回流管(Rückschlussrohr)同轴定位并固定在该回流管内。
过去使用的电动机往往只有较少的极数。因此转子环可顺利地由数量对应于极数的一些单块磁铁在无需高的装配费用的情况下组装而成。此外，以往所采用的永久磁铁通常有较小的能量密度就足够了。相比之下，当代多极电动机要求高的能量密度和小的极间间隙。出自于成本的原因之一几乎不可能要求采用一整体式永久磁铁来实现这一点。使用一些单块磁铁取代一个整体式环形磁铁或几个少量的同样必须磨光的扇形分段，尽管保证了高的能量密度和小的极间间隙，然而装配费用比较高。
在制造典型地设计为外转子式电动机的辊式电动机时的另一个问题在于，在定子的绕组端部的接线和粘结时需要大量手工劳动。此外，有必要将连接线通过各自定子的轴导引。然而，穿导线又与比较大的装配工作量相联系。为了避免穿线，也许可以使用电动机的一种开有狭长槽的轴，导线可以侧面埋入槽内。但是在轴内的槽对于轴的支承部位是非常不利的。
由于上述原因，外转子式电动机的绕组线端通常用手工互相连接或与电力或连接线连接。这通常通过扭铰或焊接实现。接着应为连接部位设置绝缘并粘接在绕组端部上。由于一根开槽轴的缺点，连接线仍旧通过空心轴从电动机引出。此外，还通过空心轴穿入可能的控制线或信号线。
具有组合在内的辊式电动机的辊中存在的另一个问题是其产生热量。原则上在建造辊式和带式传送系统时，一种模块化和紧凑的结构方式基于较短的就地装配时间有利于降低成本。当电动机作为所谓的辊式电动机设在辊内部时，传送系统的驱动装置可众所周知地模块化地实现。然而由此导致所述的辊的发热。
辊的表面通常对于接触到它不设防。这意味着，根据有关的规范允许温度不超过约75℃。然而从辊表面向周围环境的传热系数比较小。由此引起的向周围环境小的散热量对于辊式电动机而言限制了持续扭矩的大小。在解决此发热问题的同时，应始终关注要满足对辊式电动机的另一些重要要求，这些要求包括实现一种非常小的结构空间并尽可能保证不需维护。基于这样的原因，当前大多数设计为带有减速传动装置的内转子的辊式电动机几乎不考虑作为解决方案。
滚筒或辊在某些应用中还应减速或制动。这同样适用于相应的驱动装置。为此通常在滚筒或辊上附加安装有制动系统。制动的另一种可能性在于，通过已存在的驱动元件导致减速。然而列举的这些制动系统都有体积比较大的缺点。
因此，本发明的目的是建议一些辊式电动机和辊，它们足以满足有关低的装配费用和最小的结构设计的要求。
上述目的通过一种具有外转子的辊式电动机来实现，其中，该外转子有许多块安装在一回流管的内圆周上的单块磁铁，以及，该辊式电动机有一个支承装置，后者至少部分沿径向设在所述各单块磁铁内部并且具有一些沿径向向外指并沿轴向延伸的、用于沿周向隔开各单块磁铁的间隔垫片。
相应地规定一种制造辊式电动机或外转子式电动机的方法，按此方法首先制备一个管状支承装置，它带有沿径向向外指并沿轴向延伸的间隔垫片；然后将许多块单块磁铁或磁铁坯件固定在支承装置的外圆周上，并分别将一个单块磁铁或磁铁坯件固定在两个间隔垫片之间；最后将带有各单块磁铁或磁铁坯件的支承装置插入并固定在一回流管内。
按本发明的支承装置可以应用在这些辊式电动机中，即其中使用一个包括多个单块磁铁的极取代一个制造成本非常高的经圆磨削的扇形极段。此外，按本发明的支承装置还可以应用于极数很多的辊式电动机或外转子式电动机中，在这里为每一极使用一个单块磁铁。在这两种情况下，支承装置最有利地基本上构成一根管或一个套筒，各单块磁铁可从外面安置在该管或套筒上。
支承装置可以用一种能便于制造的塑料制成。此外，支承装置有一些粘座，单块磁铁在粘座的胶粘剂内固定在支承装置上。以此方式带有各单块磁铁的支承装置可以方便地插入一回流管内。
支承装置可以通过一膨胀心轴压紧和粘结在回流管上。为了使支承装置有更有利的膨胀特性，所述支承装置的管可以在一个或多个区段内有减小的壁厚。
在装入回流管内后可以为支承装置镗孔，以便基本上只留下在各单块磁铁或磁铁坯件之间的间隔垫片。由此可以将定子与转子之间的距离减小到最低程度。间隔垫片被留下，它们使各单块磁铁在固定在回流管内之前和之后沿轴向定向。
若在制造外转子时使用未预加工的单块磁铁，则这样的磁铁坯件在装配或固定在回流管内后还需进行磁化。
此外，按本发明制造一种辊式电动机，它包括一根上面安置一定子的轴和一个用于定子与馈电线触点接通的接触装置，其中，轴分成第一轴段和第二轴段以及接触装置有两个触头支承，其中第一触头支承设在第一轴段上和第二触头支承设在第二轴段上，以及其中，第一和第二触头支承为了建立电连接互相可拆式地插接。
在这种它们的接触装置为了定子与馈电线的触点接通有两个触头支承的辊式电动机中，第一触头支承可以包括夹紧接线装置，借助它们至少接通定子的绕组端部。这样做的优点是，定子可以通过一自动化绕线机在借助夹紧接线装置的情况下卷绕并与此同时接通。为此，至少其中一个夹紧接线装置有一个刀片夹紧触头。
在为定子叠片铁芯配设的第一触头支承上可以设一个传感器，尤其是一个红外传感器，用于监测绕组温度，它也借助这两个触头支承电触点接通。
夹紧装置不仅可应用于接通定子的绕组，而且也可以用于固定绕组线的自由端或易弯段。由此使例如这些导线段的粘结成为多余。
第二轴段可设计为空心的。在这种情况下用于触头支承触点接通的导线可通过一个或多个径向定向的孔或凹槽铺设在第二轴段内部，以及在第二轴段内部一直延伸到它的端部。
在第二轴段背对第一轴段的那一端优选地设一插头，它与第二触头支承电连接。以此方式辊式电动机可以设计为模块化结构。
此外，上面提出的目的通过一种组合有辊式电动机和具有一个冷却装置的辊达到，此冷却装置同样组合在辊内或设在其外部。
本发明同样建议了一种对一根辊的至少一个区段进行散热的方法，在此辊内组合有一辊式电动机，按此方法将辊式电动机的余热传给一冷却装置，该冷却装置同样组合在该辊内或设在其外部。
所述冷却装置优选地包括一个冷却体和一根第一热管。通过所述的由冷却技术已知的热管，可以将热量非常有效地从所述辊式电动机传入冷却体内。
有利地，辊式电动机是一种外转子式电动机，以及辊的外管用作外转子式电动机的回流管。以此方式可以实现一种分散的免维护的用于辊式或带式传送系统的驱动装置。
辊的外管可以垂直于其轴向被分开，以及将辊式电动机装在其中一个分段部分内。这在有些情况下对于装配所述辊系统是有利的。
在辊表面可涂覆一个隔热层。它防止要传送的货品过热，也防止通过与辊接触可能引起的烧灼。
必要时可以通过伸入冷却装置内的第二热管将热量从冷却体传入辊的轴承端盖内。由此还将热量从冷却体非常有效地从辊的内部排出。
按一项有利的设计，轴承端盖可以设计为通风叶轮或可在辊内设一单独的通风叶轮。由此可以实现通过循环空气、排气、通过空心轴通风和/或气隙通风冷却。此外，冷却装置包括一个自有通风器、一个外加通风器、退热器、导热辊或热泵。
优选地，辊式电动机设计为谐波电动机。它的优点是，可以更充分地利用定子实际上产生的磁场。
为了控制辊式电动机往往有必要确定转子位置或转子速度。它们可以通过在辊式电动机内量取电动势EMK(elektromotorische Kraft)间接地获得。
按辊式电动机的一项特殊的设计，它的槽楔可以通过沿径向置入的圆棍料实现。
最后，按本发明还采用一种具有一根轴的辊，该辊可旋转地支承在此轴上，以及，在辊内设有一个制动装置用于该辊的制动。
所述制动装置本身可以通过一台组合在辊内的辊式电动机间接地与辊的外管耦合。此外，制动装置可以设在一台组合在辊内的辊式电动机中。通过这种制动系统与驱动装置的组合，可以更简便和快速地完成装配。
优选地，制动装置设计为电磁式的。这种制动器用于辊系统非常可靠和能良好地控制。
有利地，制动装置设在它上面的轴设计为空心的。由此，制动装置的馈电线可以通过轴导引。
一般而言，本发明可以应用于任何类型的外转子式电动机，尤其是谐波电动机(Oberwellenmotor)，而并不仅仅限于辊式电动机。
下面借助附图详细说明本发明，其中：
图1表示按本发明的支承装置的横截面；
图2表示按图1的支承装置带有已置入其中的一些单块磁铁；
图3表示按图2的结构和已套上的回流管；
图4表示按图2的结构和已镗孔的支承装置；
图5表示带有可分式轴的一个辊式电动机的透视图；
图6表示在定子绕组端部的触头支承的详细视图；
图7表示按图6包括已装入刀形夹头的详图；
图8表示两个互相连接的带有刀形夹头的触头支承的横截面；
图9表示用于触点接通的第二部分轴的透视详图；
图10至29表示带有不同冷却装置的辊的横截面和俯视图；
图30表示一个谐波-外转子式电动机的横截面；
图31表示带有特殊的槽楔的一个定子的横截面；
图32表示一种具有按本发明耦合的制动装置的辊式电动机的横截面；以及
图33表示已装入一管内的图32所示装置的横截面。
下面详细介绍的实施形式代表本发明优选的实施例。
如上面已提及的，制造经磨削的磁环的成本比较高。因此常常用许多单块磁铁代替磁环。然而此时产生的问题是要将这许多用于一台外转子电动机的单块磁铁或未磁化的磁铁坯件安装在一个回流管(Rückschlussrohr)内。这尤其在装配期间应保持各单块磁铁轴向定向时会更加困难。因此，磁化经常在装入回流管内后才进行。然而，若回流管的厚度过大、此结构的直径过小或外转子的极数过多，则通常不可能实施事后的磁化。
由于这些原因，为了装配一个外转子按本发明使用图1中表示的支承装置。它优选地用一种塑料制造。支承装置基本上由一个管状的支承套筒1组成。它有许多沿径向向外伸出并作为肋沿轴向延伸的间隔垫片2。在每两个间隔垫片2之间在支承面3上各安置一个单独磁块。为了固定单块磁铁采用粘座4，粘座内可以置入胶粘剂。
图2表示支承装置的横截面，各单块磁铁5现在已从外面置入支承装置内。它们分别用胶粘剂6固定以及通过间隔垫片2沿轴向相对定向。在极间间隙内的间隔垫片2还用于形成毛细缝，它们有助于胶粘剂6或一种浇注料的分布。因此，为了装配只需要在支承套筒1上制备一粘接剂储料点。
图3的横截面表示了一种状态，即此时图2所示的结构已经装入回流管7内。由支承套筒1和单块磁铁5组成的结构浇铸在回流管7内。为此间隔垫片2的尺寸还应设计为，为了浇铸或粘入回流管7内相应地产生恰当的毛细力。
为了将图2所示的预制环压紧在回流管7上，采用一膨胀心轴，它插入支承套筒1中。由此可以将公差引起的相对于回流管7的空气间隙减少到最小程度。在这方面有利的是将支承套筒1设计为有足够的弹性。这可以通过选择恰当的塑料或例如通过局部减小支承套筒的壁厚达到。
作为图4用横截面表示的用于外转子的最后一道加工工序，是将支承套筒1从图3所示的转子结构一直镗孔至永久磁铁5。由此可具有所需精度地实现转子与定子之间小的空气间隙。因为单块磁铁5有矩形横截面，所以在转子内壁总是在两个单块磁铁5之间留下一个残余支承段8。但是基本上已车削到使单块磁铁5在转子内壁上露出。
通过支承套筒设计为所谓“部分损失掉的辅助装置”，将技术上只能付出高的代价才能掌握的磁铁在管内的置入，现在可以回归到从外面将单块磁铁轻易地可自动化地径向安置的方式。
但是外转子电动机或辊式电动机定子的触点接通以及接通和粘结仍然比较麻烦。为了使这一加工过程简化或自动化，按本发明建议了一种有分开式轴的定子，如图5所示。在第一轴段10上设置一个带有绕组12的叠片式定子铁芯11。一个设置在定子上的第一触头支承13用于绕组12的触点接通。
第一轴段10可插入第二轴段14内。在第二轴段14面朝定子那一端设有一第二触头支承15。它用于与第一触头支承13触点接通。在第二轴段14上借助一滚珠轴承16支承一个外管轴承套17。
第一触头支承13连同定子绕组12的接头在图6中被详细示出。绕组线18通过一成形器或成型轮廓(Formkonturen)19导引。这可以在直线卷绕过程中直接通过自动卷绕机完成，从而可以减少要不然通常手工的连通和粘接工作量。绕组始端和绕组末端也可以借助沿轴向设在绕组12前面的触头支承13的成形器(Formkonturen)19固定在规定的位置上。
在绕组线18共同错接地借助一个成形器19预固定在一个位置上的地方可以实施机械连接。这种连接可以通过焊接或如图7所示通过一个压入凹穴内的刀片夹紧触头20实现。以此方式，导线无需剥皮便可以与另一些导线连接在一起。此外，易弯的(biegeschlaffe)部分可以不粘结地固定。
图8表示一个组合在成形器19内的刀片夹紧触头20的横截面。在这里，第一触头支承13已插入第二触头支承15中。通过刀片夹紧触头20与组合在第二触头支承15内的外导线21连接，建立所述电接触。在这种情况下在刀片夹紧触头20内夹入两条绕组线18和18′以互相连接。
如已提及的那样，刀形夹子20可用于固定一绕组端头。若反之应固定绕组的一个易弯的部分，则为此采用适当造型没有刀形夹子20的宽松的成形器19(见图6)就够了。
此外，触头支承13还适用于作为一个红外传感器(未表示)的支撑点，借助该红外传感器可以监测绕组温度。此红外传感器也可以按刀形夹紧技术触点接通。在这里，电触点接通也可以通过第二触头支承15实现。
第二轴段14为了穿过导线和为了插入第一轴段10设计为空心的。第二触头支承15的连接线21(在图9中不能看到)通过径向孔或槽导入第二轴段14的内部。
第二轴段14与定子对置的端部一个用于电动机的连接插头处在其内部(同样没有表示)。连接线21另一端止动的接触元件固定在此连接插头上。插头通过一个处于触头支承上的成形器带着导线穿过轴承套移至其最终位置并还在那里被轴承套支承。
第二轴段14在滚珠轴承16的支承点区域内设计为轴承套的形式，由此保证良好的轴承配合。若现在轴承套或第二轴段14压套在第一轴段10上，则与此同时导致处于两个触头支承13和15内的接触元件连接。
通过按本发明对所述轴的划分，不仅在辊的装配方面带来优点，而且还有利于制造自驱动的辊，因为第二轴段14无需开槽以及绕组的连接线不必穿过一根较长的管。此外，如已提及的那样通过恰当设计第一触头支承13的成形器19，可以同时自动地卷绕定子绕组并实施其错接以及免去粘结。
通过将辊式电动机组合在辊内，可以实现一种分散的免维护的用于辊式或带式传送系统的驱动装置。为了解决排热的问题，按本发明在辊内设冷却装置。但为了从一开始就将热流损失保持得很小，应例如使用一种多极的永久磁铁励磁的三相同步电动机。
对此，在图10中表示了这种辊的一种实施形式的横截面。一个辊的外管23安装在一分开式轴22、22′上。在该辊的内部，在所述部分轴22上装有一外转子电动机24和一个冷却体25。通过在冷却技术领域已公知的一根热管26，损耗热从外转子电动机24传给冷却体25。
图11中放大表示图10中的局部X。在那里可见定子27，它安装在轴22上。外转子按已知的方式由一个回流管28和许多装在其内侧的永久磁铁29组成。为了按规定遵守在定子27与外转子28、29之间的空气间隙，如由图10可看出的那样，回流管28通过一轴承30支承在管中央。
通过使用热管26，一部分损耗热可以沿轴向从电动机24经冷却体25传给辊的外管23排出。通过利用大部分辊表面和采取另一些结构性措施(这些措施结合下面的图12至31说明)，可以改善电动机的散热并因而增大扭矩。
在图12和13中表示了有散热的辊的第二种实施形式。辊的结构基本上与图10和11所示的结构一致。其差别仅在于，在此第二种实施形式中回流管的功能由外管23承担。为此的前提条件是，外管有相应的磁特性。图12局部X的详图仍表示在图13中。
在图14和15中表示有散热的辊的第三种实施形式。在这里仍在图15中放大表示图15的局部详图X。辊的结构基本上与图12或图13所示的结构一致。但差别在于，辊的外管23通过一个大体在辊中央区的分界面31分成两半。为此在辊中央的轴承30上的轴承套32沿轴向略有增长。外管23的分段可能带来装配方面的优点。
为了不会通过接触导致被传送的货品过热或灼烧，可以在辊表面局部涂覆没有表示的隔热层。这种接触保护可以例如通过一种网格保证。热量仍旧可以例如通过对流经此网格导出。
在图16和17中表示包括组合在内的辊式电动机的辊散热的第四种实施形式。在这里图17也对应于图16局部X的放大图。除了通过辊表面被动排热外，在这里还实施沿轴向的被动散热。这意味着，冷却体25还将热量传给部分轴22′，在这里部分轴22′还有轴承端盖的功能。为此，与部分轴22′旋转固定连接的冷却体25围绕该轴承端盖22成型。同样，冷却体25也一直延伸到在那里的轴承33。
在图18和19中表示了辊散热的第五种实施形式。图19仍是图18的局部X的放大。辊的基本结构与图16的结构一致。附加地还在这里实施轴承端盖或部分轴22′与其中固定辊的一铝制侧板34的热耦合。为了改善向铝制侧板34的传热采用第二热管35，它穿过轴承33从辊伸出。
如果被动散热不能满足要求，散热可以例如通过自有通风器促进。在图20和21中表示辊散热的与之相关的第六种实施方式。图21在这里也表示图20的局部X放大。此辊的结构基本上与图12的结构一致。在轴承30与冷却体25之间与冷却体25同轴地设一个通风叶轮36。此外，冷却体25有沿轴向延伸的冷却通道251和252。冷却通道的一部分251沿径向在外部延伸，以及另一部分252在冷却体25内沿径向在内部延伸。在冷却体的端侧设空腔，沿径向位于内部和沿径向位于外部的冷却通道251和252在此空腔内互相连通。
也可以与一轴承端盖连接成一体的通风叶轮36与辊的外管旋转固定地连接。反之，冷却体25固定安装在轴22上以及不实施旋转运动。通过通风叶轮36相对于冷却体25的这种相对运动，形成如图21中用箭头示意的循环流动。因此，冷却体25将热量传给尤其在冷却通道252中的周围空气，空气借助通风叶轮36输送到外管23的附近。由此可沿径向方向加速散热。
图22和23描绘了辊散热的第六种实施方式。在这里图23仍是图22的局部X放大。辊的结构基本上与图20的结构一致。在这里也在辊的内部设一通风叶轮36。与图20和21中第六种实施形式相反，在这里散热并不借助循环空气的原理，而是借助排气原理实现的。相应的冷却气流在图23中用箭头表示。冷却空气通过轴承端盖或部分轴22′从外面流入辊的内部。冷却空气从那里进一步通过内部冷却通道252流动，然后转向并通过通风器36输送经外部冷却通道251回流。在一个在外部的轴承端盖段37内设一些孔或槽371，冷却空气通过它们从辊向外流出。为了能保证所述的流动过程，冷却体25有一个环形延伸段253，它超出所述部分轴22′伸出并因而保证提供一相应的密封效果。
与此第六和第七种实施形式不同，还可以使用图中没有表示的空心轴通风装置进行电动机散热。在这里，一通风叶轮也可以处于辊的内部。空气流在这种情况下沿轴向通过辊的空心轴以及通过轴承端盖段22′和/或37内的孔流动。
作为另一种用于外转子式电动机24散热的方案可以采用一种气隙通风装置。在这里仍通过通风叶轮推动的空气流沿轴向通过外转子式电动机的空气间隙以及同样通过在轴承端盖段22′和/或37内的孔流动。
图24和25中表示辊散热的第八种实施形式。图24表示俯视图和图25表示外部通风的辊横截面图。外部风扇40通过皮带41由辊的外管23驱动。风扇40和辊互相轴向平行地排列。风扇40的叶轮保证用冷却空气绕流辊的外管23。
图26和27表示有组合在内的辊式电动机的辊散热的第九种实施形式。平行于辊设一个退热器(Wrmeabstreifer)42，外管23可将热通过热辐射和对流传给它。在外管23与退热器42之间存在一个空气间隙，因此不会对辊实施制动。退热器42被强烈冷却，所以当外管23转动掠过时充分地将热量排入退热器42。按另一种实施形式，退热器42可以用一导热辊代替。
最后，图28和29象征性地表示用一外部风扇或一相应的装置实施的主动冷却。图28表示辊和外部风扇的俯视图，以及图29表示横截面。外部风扇40(在这里也是切向风扇)通过一个自己的风扇电动机43驱动。
如上面已提及的空心轴通风和气隙通风也可以通过外部风扇进行。另一种主动冷却方案是热泵。为此可例如设外部的小型压缩机或珀尔帖(Peltier)元件对辊进行冷却。
在上列这些实施形式中，辊式电动机可以通过一种充分利用气隙磁场的谐波的谐波电动机实现。由此可以制成小型多极电动机。采用多极结构，电动机需要较少的铁和可以加入更多的铜，从而减少电流热损失。
图30中概略地表示一台此类谐波电动机。具有交替的宽齿50和窄齿51的定子结构是有利的，其中仅每个宽齿50卷绕有一个绕组52。宽齿50的齿节宽τzb与转子极的极距宽度τp的比例关系可以用τzb＞2.5τp来说明。与此相关的内容可参见本申请人的公开文件10133654A1。
在图30中作为例子表示一个28极的转子和一个定子，转子有28个单块磁铁53，定子有六个宽齿50和六个窄齿51。定子造成基本极数2pG＝4。因此电动机用气隙磁场的第七次谐波工作。在本例中节距比τzb/τp适用τzb/τp≈3。
上面列举的辊式电动机可以按这样的方式运行，即，不需要单独的转子位置传感器。为此一种可能的方法是利用电动机的电动势(EMK)，以检测转子位置并相应地供给电动机各相电流。没有转子位置传感器的结构在简化电动机结构和简化制造技术方面带来突出的优点。
上述辊和辊式电动机完全可以达到很大的结构长度。然而对于大的结构长度和外部(extremer)的槽充填而言，轴向置入闸板壳盖作为定子的槽封闭或槽楔是很困难的。因此，例如作为槽楔沿径向在槽间隙内置入圆料。为此，圆料的直径与槽间隙相比应有一定的过盈量，所以在置入时导致挤压，通过挤压可将绕组保持在其位置上。若此圆料设计为纸塞绳的形式，则它可以用树脂浸渍和相应地粘在槽内。在图31中概略地表示了定子的这种槽封闭。圆料54装在各自的槽间隙55内并因而封闭位于其下方的槽，各有一个绕组52处于槽内。
在某些应用时一个辊系的辊必须能制动。为此按本发明设有一可组合在辊内的制动系统。
对此，图32表示一制动系统60的剖面图，该制动系统60安装在一根固定的轴61上。在轴61上还套装有一个轴承套62用于安装一滚筒或辊亦或一电动机。一轴承端盖63与所述轴承套62旋转固定地连接，它将旋转运动和扭矩从轴承套62传到一制动装置60。
在简略图32中，制动装置60表示为弹簧加压制动器。它有互相同轴排列的一块可轴向运动的底板601、一个制有齿和可轴向运动的摩擦片602和一个摩擦面603。一带有弹簧的磁体604用于驱动所述底板601和摩擦片602。
此制动装置60的工作方式与市场上常见的一弹簧加压制动器一致。在切断制动器工作电压后，制有齿和可轴向运动的摩擦片602被处于磁体604内的弹簧和可轴向运动的底板601压靠在摩擦面603上。通过法向力产生的摩擦力矩制动旋转的部分，如轴承套62和轴承端盖63。扭矩通过固定的轴61传给辊的例如由侧板34(见图18)构成的支承结构。为此所需要的制动器供电有利地通过电缆64实现，电缆64穿过设计为空心的轴61通向制动装置60。
图33表示图32中所示的制动装置60典型的安装状况。制动装置60在这里组合在管65内。管65可以是滚筒、辊、外转子式电动机等的零件。它靠放在轴承套62上并与之一起旋转。
可以组合在辊或旋转外套内的制动系统和同样可以组合在内的驱动装置因而可以看作一个单元，它保证简单而快速地装配。在制动装置与旋转体之间可个别实施的机械接口也可以简单地拆开，所述旋转体可以设计为法兰、挤压连接或收缩连接。
通过例如在辊的两端为每个驱动装置使用多个制动器或制动装置，可以成倍增加和调整制动功率。
制动系统与电动机系统的热脱耦也可以在热敏感的使用情况下采用，例如在生产薄膜或食品时。制动系统与电动机脱耦除此之外还带来的优点是，当在需要单纯制动器的地方使用时，不必装入带制动功能的电动机。
上述辊和辊式电动机另一些应用目的是在邮件和包裹分拣中心输送技术方面的辊道、纺织品和纸张精制设备中的以及在纺织锭子和导丝辊中的保险和减速元件(轨道控制)。

Claims (38)

1.一种辊式电动机，包括
-一个外转子，它有许多块安装在一回流管(7)的内圆周上的单块磁铁(5)，
其特征在于
-一个支承装置(1)，它至少部分沿径向设在各单块磁铁(5)内部，以及它有一些沿径向向外指并沿轴向延伸的间隔垫片(2)用于各单块磁铁(5)沿周向隔开距离。
2.按照权利要求1所述的辊式电动机，其中，一个极用多个单块磁铁(5)实现。
3.按照权利要求1或2所述的辊式电动机，其中，所述支承装置(1)基本上构成一个管或套筒。
4.按照前列诸权利要求之一所述的辊式电动机，其中，所述支承装置(1)用塑料制成。
5.按照前列诸权利要求之一所述的辊式电动机，其中，所述支承装置(1)上有一些粘座，所述各单块磁铁(5)在粘座的胶粘剂(6)内固定在所述支承装置(1)上。
6.按照前列诸权利要求之一所述的辊式电动机，其中，所述支承装置(1)的管段有不同的壁厚。
7.按照前列诸权利要求之一所述的辊式电动机，其中，所述支承装置(1)沿径向在内部镗孔，使得在各单块磁铁(5)的横截面为矩形的情况下，沿周向延伸的经镗孔后的剩余支承段(8)沿径向处于所述间隔垫片(2)的下面。
8.一种用于制造辊式电动机或外转子式电动机的方法，其特征在于
-制备一个管状支承装置(1)，它带有沿径向向外指并沿轴向延伸的间隔垫片(2)，
-将许多块单块磁铁(5)或磁铁坯件固定在所述支承装置(1)的外圆周上，其中，分别将一个单块磁铁(5)或磁铁坯件固定在两个间隔垫片(2)之间，
-将带有各单块磁铁(5)或磁铁坯件的所述支承装置(1)插入并固定在一回流管(7)内。
9.按照权利要求8所述的方法，其中，在固定在回流管(7)内后使所述磁铁坯件磁化。
10.按照权利要求8或9所述的方法，其中，给所述支承装置(1)镗孔，使得基本上只留下在各单块磁铁(5)或磁铁坯件之间的间隔垫片(2)。
11.按照权利要求8至10之一所述的方法，其中，所述支承装置(1)借助一膨胀心轴压在所述回流管(7)上。
12.一种辊式电动机，其包括
-一根轴(10、14)，一定子(11、12)装在该轴上，以及
-一个用于使该定子(11、12)与馈电线触点接通的接触装置，
其特征为：
-所述轴分成第一轴段(10)和第二轴段(14)，以及
-所述接触装置有两个触头支承(13、15)，其中第一触头支承(13)设在第一轴段(10)上，以及第二触头支承(15)设在第二轴段(14)上，以及其中，第一和第二触头支承(13、15)为了建立电连接可以抽取出地互相插接。
13.按照权利要求12所述的辊式电动机，其中，所述第一触头支承(13)包括夹紧装置，借助它们至少为所述定子(11、12)的绕组端部接线。
14.按照权利要求13所述的辊式电动机，其中，至少其中一个夹紧装置有一个刀片夹紧触头(20)。
15.按照权利要求12至14之一所述的辊式电动机，其中，在第一触头支承(13)上设一传感器，它也借助所述两个触头支承(13、15)电触点接通。
16.按照权利要求13至15之一所述的辊式电动机，其中，借助所述夹紧装置可以固定所述定子(11、12)的绕组线(18、18’)的自由端或易弯段。
17.按照权利要求12至16之一所述的辊式电动机，其中，第二轴段(14)设计为空心的，以及，用于第二触头支承(15)触点接通的导线通过一个或多个孔或凹槽铺设在第二轴段(14)内部。
18.按照权利要求17所述的辊式电动机，其中，在第二轴段(14)背对第一轴段(10)的那一端设有一插头，该插头与第二触头支承(15)电连接。
19.一种辊，其包括
-一台组合在该辊内的辊式电动机(24)，
其特征在于
-一个冷却装置(25、26)，它同样组合在该辊内或设在外部。
20.按照权利要求19所述的辊，其中，所述冷却装置包括一个冷却体(25)和一根第一热管(26)。
21.按照权利要求19或20所述的辊，其中，所述辊式电动机(24)是一种外转子式电动机，以及，所述辊的外管(23)用作该外转子式电动机的回流管。
22.按照权利要求19至21之一所述的辊，其中，所述辊的外管(23)垂直于其轴向被分割(31)，以及，所述辊式电动机(24)装在其中一个分段内。
23.按照权利要求19至22之一所述的辊，其中，在所述辊表面涂覆一隔热层。
24.按照权利要求19至23之一所述的辊，其中，一第二热管(35)部分装在所述冷却装置(25、26)内，以便将热量从所述冷却体(25)传输到一个轴承端盖(22’)内。
25.按照权利要求19至24之一所述的辊，其中，所述轴承端盖设计为通风叶轮或在辊内设置一单独的通风叶轮(36)，以便通过循环空气、排气、通过空心轴通风和/或气隙通风实现冷却。
26.按照权利要求19至25之一所述的辊，其中，所述冷却装置包括一个自有通风器(36、40)、一个外部通风器(40)、一退热器(42)、一导热辊或一热泵。
27.按照权利要求19至26之一所述的辊，其中，所述辊式电动机是谐波电动机(50至53)。
28.按照权利要求19至27之一所述的辊，其中，可量取所述辊式电动机的电动势来确定转子位置。
29.按照权利要求19至28之一所述的辊，其中，所述辊式电动机的槽封闭通过沿径向置入的圆料(54)实现。
30.一种用于辊的至少一段散热的方法，一台辊式电动机(24)组合在该辊内，其特征在于
-将所述辊式电动机(24)的余热传给一冷却装置(25、26)，该冷却装置(25、26)同样组合在该辊内或设在其外部。
31.按照权利要求30所述的方法，其中，将所述辊式电动机(24)的余热传输给一冷却体借助于一热管(26、35)进行。
32.一种辊，包括
-一根轴(61)，该辊可旋转地支承在轴上，
其特征为：
-在该辊内设有一个制动装置(60)用于制动该辊。
33.按照权利要求32所述的辊，其中，所述制动装置(60)通过一台组合在该辊内的辊式电动机间接地与该辊的外管耦合。
34.按照权利要求32或33所述的辊，其中，所述制动装置(60)设计为电磁式的。
35.按照权利要求32至34之一所述的辊，其中，所述制动装置(60)设在一个组合在该辊内的辊式电动机中。
36.按照权利要求32至35之一所述的辊，其中，所述轴(61)设计为空心的，以及用于所述制动装置的馈电线(64)穿过该轴延伸。
37.一种具有按照权利要求1和/或12所述辊式电动机的辊。
38.按照权利要求19、32和37中的两项或三项所述的辊。
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