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Die
vorliegende Erfindung betrifft Rollenantriebe, Rollen und Rollentransporteinrichtungen,
in welchen Rollenantriebe integriert sind.
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Zum
Transport eines Gutes kann eine Rollentransporteinrichtung verwendet
werden. Die Rollentransporteinrichtung weist einen oder mehrere Rollenantriebe
auf. Der Rollenantrieb weist einen elektrischen Motor zum Antrieb
der Rolle auf. Der elektrische Motor ist entweder ein Außenläufer oder auch
ein Innenläufer.
Rollentransporteinrichtungen sind vielfältig einsetzbar. Einsatzgebiete
sind z.B. Gepäckförderanlagen
auf einem Flughafen, Paketförderanlagen
in einem Postverteilzentrum, Materialförderanlagen bzw. Stückgutförderanlagen
in Produktionsstätten
oder in Warenlagern, usw. Der Transport eines Gutes erfolgt insbesondere
mittels einer Kombination aus Rollenantrieben und passiven Rollen,
wobei beides Rollen sind. Passive Rollen weisen keinen elektrischen
Motor auf, können
jedoch beispielsweise mittels eines Transmissionsbandes von den
Rollenantrieben mit bewegt werden. Ein Rollenantrieb stellt eine
aktive Rolle dar.
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Der
elektrische Motor ist insbesondere mittels einer Antriebselektronik
betreibbar. Die Antriebselektronik weist insbesondere eine Regelungselektronik
und eine Leistungselektronik auf. Die Antriebselektronik kann von
einer übergeordneten
Steuerung angesteuert werden. Zur Ansteuerung wird beispielsweise
ein serielles Bussystem verwendet.
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Bei
Rollenantrieben und Rollentransportsystemen treten bei deren Einsatz
verschiedenste Probleme auf. Je größer beispielsweise die Anzahl
der für
den Betrieb des Rollenantriebes benötigten Teile ist, desto länger dauert
deren Montage. Dies ist insbesondere im Ersatzteilfall, also beim
Austausch eines defekten Rollenantriebes, nachteilig.
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Die
elektrische Leistung der Rollenantriebe verursacht eine Wärmeentwicklung.
Die Temperatur des Rollenantriebes darf Einsatzabhängig oftmals eine
festgelegte Maximaltemperatur nicht überschreiten. Der Kühlung des
Rollenantriebes kommt also eine besondere Bedeutung zu. Dabei betrifft
die Kühlung
nicht nur die Einhaltung von einsatzbedingten Maximaltemperaturen,
sondern auch die Einhaltung von Maximaltemperaturen, welche durch
den elektrischen Motor selbst bzw. durch dessen Antriebselektronik
vorgegeben sind. Um eine Überschreitung
aller Maximaltemperaturen zu vermeiden ist es möglich die elektrische Leistung
eines Rollenantriebes auf zwei oder mehr Rollenantriebe zu verteilen. Dies
hat jedoch den Nachteil dass mehr Rollenantriebe benötigt werden
und dass der Verkabelungs- und Anschlussaufwand für die Rollenantriebe
steigt. Üblicher
Weise geht mit dem Einsatz von mehreren Rollenantrieben auch ein
vergrößerter Platzbedarf
einher.
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Ein
weiteres Problem bei Rollen mit integrierten Rollenmotoren besteht
in deren Erwärmung. Grundsätzlich führt beim
Aufbau von Rollen- und Bandtransportsystemen eine modulare und kompakte
Bauweise aufgrund von kürzeren
Montagezeiten vor Ort zu Kostenvorteilen. Der Antrieb des Transportsystems
kann bekanntermaßen
modular realisiert werden, wenn die Motoren nämlich als sogenannte Rollenmotoren
innerhalb der Rollen angeordnet werden. Damit kommt es jedoch zu
der genannten Erwärmung
der Rollen.
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Der
Rollenantrieb weist eine Rolle mit einer Oberfläche auf, welche in der Regel
nicht vor Berührungen
geschützt
ist. Dies bedeutet, dass nach einschlägigen Vorschriften eine Temperatur
von ca. 75° C
nicht überschritten
werden darf. Der Wärmeübergangskoeffizient
von der Rollenoberfläche
zur Umgebung ist jedoch verhältnismäßig klein.
Die dadurch bedingte geringe Wärmeabgabe
an die Umgebung ist für
Rollenmotoren eine begrenzende Größe für das Dauerdrehmoment. Für eine Lösung dieses
Wärmeproblems
sind stets weitere zentrale Anforderungen an Rollenantriebe zu beachten,
die darin bestehen, einen sehr geringen Bauraum zu realisieren und Wartungsfreiheit
soweit wie möglich
zu gewährleisten.
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Der
Verkabelungsaufwand bei Rollenantrieben ist deswegen hoch, weil
diese in einer Baueinheit erzeugt werden, welche zum Anschluss des
Rollenantriebes ein oder mehrere Anschlusskabel vorsehen. So ist
es z.B. notwendig, die Anschlussleitungen eines Anschlusskabels
durch eine Achse des jeweiligen elektrischen Motors zu führen. Ein
Durchfädeln der
Leitungen ist jedoch wiederum mit einem verhältnismäßig großen Montageaufwand verbunden.
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Die
Rollen eines Rollenförderers
werden üblicherweise
in den Seitenwangen eines Fördererrahmens
direkt in Aufnahmeöffnungen
von Rahmenlängsseiten
gelagert. Der Rollenförderer
ist eine Rollentransporteinrichtung. Gegenüber nicht angetriebenen Rollen
(passiven Rollen) besteht beim Einsatz von Rollenantrieben, also
Rollen mit einem integrierten elektrischen Motor, welcher eine elektrische
Maschine ist, die Notwendigkeit, das antreibende Motormoment des
in den Rollenkörper
integrierten Motors aufzufangen und gegen den Rahmen der Rollentransporteinrichtung,
also insbesondere gegen zumindest eine Seitenwange abzustützen.
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Es
ist bekannt, Achsenden von Rollenantrieben im Querschnitt profiliert
auszubilden, beispielsweise als Vierkant oder Sechskant, der in
einer entsprechend geformten Aufnahmeöffnung am Rahmen des Förderers
eingesteckt wird und so das Drehmoment aufzunehmen vermag. Bei großen Drehmomenten
müssen
immer größere Anforderungen
an die Profilierung gestellt werden. Aus der
EP 1 209 101 A1 ist beispielsweise
ein derartiger Rollenantrieb bekannt.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, zumindest einen
der obigen Nachteile des Standes der Technik bei Rollenantrieben
zu mindern bzw. zu beseitigen.
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Dabei
sind insbesondere Anforderungen bezüglich eines geringeren Montageaufwandes und/oder
einer kleineren Bauform und/oder einer verbesserten Kühlung zu
erfüllen.
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Die
Lösung
der Aufgabe gelingt bei einem Rollenantrieb mit den Merkmalen nach
Anspruch 1 oder 3, sowie bei einer Rollentransporteinrichtung mit den
Merkmalen nach Anspruch 8 oder 9. Die abhängigen Ansprüche 2, 4
bis 7 und 10 bis 12 zeigen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
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Ein
Rollenantrieb weist eine elektrische Maschine auf, wobei die elektrische
Maschine insbesondere ein elektrischer Motor ist. Der Rollenantrieb weist
weiterhin eine zylindrische Grundform auf, wobei der Rollenantrieb
durch diese Grundform auch zwei Stirnseiten hat. Zumindest eine
Stirnseite weist eine stirnseitige Kontaktfläche auf. Die Kontaktfläche ist
zur Kontaktierung einer Seitenwange einer Rollentransporteinrichtung
vorgesehen. Die Rollentransporteinrichtung weist zumindest zwei
Seitenwangen auf, zwischen denen passive Rollen und Rollenantriebe
positioniert sind. Passive Rollen, sind Rollen, welche keine elektrische
Maschine aufweisen, wobei die Befestigung der passiven Rollen an
den Seitenwangen entsprechend der Befestigung eines Rollenantriebes
ausführbar
ist. Die Seitenwangen sind Tragkörper
der Rollentransporteinrichtung. Zur Entwärmung des Rollenantriebes lässt sich über die Kontaktfläche Wärmeenergie
aus dem Rollenantrieb an die Seitenwange abgeben, wobei die Seitenwange
vorteilhaft insbesondere zumindest teilweise aus einem metallischen
Material gefertigt ist. Wird die Kontaktfläche an die Seitenwange gepresst,
so kann hierdurch nicht nur die Entwärmung des Rollenantriebes verbessert
werden, sondern auch dessen Befestigung. Der Rollenantrieb ist auf
einer Stirnseite an eine der Seitenwangen der Rollentransporteinrichtung
angeschraubt. Hierdurch wird die Kontaktfläche an die Seitenwange gepresst.
Durch diese Verbindung sind auch Momente, welche im Rollenantrieb auftreten,
auf die Seitenwange übertragbar.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass ein Achsende
des Rollenantriebes bzw. einer passiven Rolle in dem Tragkörper formschlüssig aufgenommen
werden kann. Der Formschluss bietet sich an, weil zur Aufnahme des
Antriebsdrehmomentes ein Gegenmoment erzeugt werden muss, wenn ein
Drehen der Achse des Rollenantriebes in entgegengesetzter Richtung
bei deren Antrieb verhindern werden soll. Aus diesem Grund ist vorteilhaft,
wenn der Tragkörper
eine Achsaufnahmeöffnung
mit einer dem Querschnitt des Achsendes des Rollenantriebes entsprechenden
Vieleckform aufweist. Vorzugsweise entspricht die Aufnahmeöffnung einer
Sechskantform. Um sicherzustellen, dass das Achsende des Rollenantriebes
sicher in dem Achshalter, also z.B. der Seitenwange, fixiert ist,
ist das Achsende des Rollenantriebes z.B. derart ausgebildet, dass
diese eine Aufnahmeöffnung
in der Seitenwange durchdringt und an dem aus der Ausnahmeöffnung herausragenden
Bereich des Achsendes gegenüber
dem Tragkörper,
also der Seitenwange, fixierbar ist.
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Der
Rollenantrieb ist auch derart ausbildbar, dass dieser eine Einrichtung
zur Aufnahme elektrischer Bauelemente aufweist, wobei diese Einrichtung
als eine Drehmomentstütze
für den
elektrischen Motor vorgesehen ist. Ist die Einrichtung zur Aufnahme
elektrischer Bauelemente eine Drehmomentstütze, so ist diese fest mit
einer Seitenwange verbunden. Dies erleichtert den Anschluss der
elektrischen Bauelemente. Mit diesen Bauelementen ist beispielsweise
ein Stromrichter, eine Regelungseinrichtung und/oder eine Kommunikationseinrichtung
realisiert. Der Rollenantrieb weist also in einer Weiterbildung auch
die Regelungseinrichtung zur Regelung der elektrischen Maschine
und/oder die Kommunikationseinrichtung zur Kommunikation mit einer übergeordneten
Steuerung und/oder Regelung auf.
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Ein
Rollenantrieb, welcher Stirnseiten, eine elektrische Maschine und
einen Stromrichter aufweist, ist gemäß der Erfindung derart ausgebildet, dass
der Rollenantrieb des weiteren eine Regelungseinrichtung und/oder
eine Kommunikationseinrichtung aufweist, wobei insbesondere die
Regelungseinrich tung und/oder die Kommunikationseinrichtung in einer
Einrichtung zur Aufnahme elektrischer Bauelemente untergebracht
sind, wobei diese Einrichtung insbesondere auch als eine Drehmomentstütze für die elektrischen
Maschine vorgesehen ist. Die Aufnahmeeinrichtung weist beispielsweise
ein Gehäuse auf,
welches auch zur Drehmomentübertragung
verwendet wird. Zusätzlich
weist die Einrichtung zur Aufnahme eine Kontaktfläche auf, über welche
Wärme an
einen anderen Körper
abgebbar ist. Der andere Körper
ist beispielsweise eine Seitenwange einer Rollentransporteinrichtung
an welcher die Antriebsrolle befestigt ist. Durch die Kontaktfläche mit
der Seitenwange wird die Antriebsrolle besser gekühlt, so dass
die Temperatur in der Antriebsrolle in einem Bereich gehalten werden
kann, der den Einbau beispielsweise der Kommunikationseinrichtung
ermöglicht.
Die Kommunikationseinrichtung dient insbesondere der Übermittlung
von Sollwerten von einer Steuerung an den Rollenantrieb. Da die
elektronischen Bauelemente zur Realisierung der Kommunikationseinrichtung
oder auch der Regelungseinrichtung keinen hohen Temperaturen ausgesetzt
werden dürfen,
gelingt deren Einsatz innerhalb der Antriebsrolle erstmals erfindungsgemäß durch
die Verwendung der Kontaktfläche
als eine zusätzliche
Möglichkeit der
Kühlung.
Zur Kühlung
weist der Rollenantrieb vorteilhaft also auf zumindest einer seiner
Stirnseiten wärmeleitende
Kontaktflächen
auf.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist der Rollenantrieb
eine kabellose Anschlussvorrichtung aufweist. Die kabellose Anschlussvorrichtung
ist fest mit dem Rollenantrieb verbunden und weist beispielsweise
Steckkontakte, Piercin-Kontakte,
Schneidkontakte, etc. zur elektrischen Kontaktierung eines Kabels
auf. Das Kabel ist insbesondere ein Buskabel eines Datenbusses bzw.
eines Leistungsbusses. Durch die Vermeidung einer Klemmenverbindung,
bei der ein Schraubvorgang vorzunehmen ist, vereinfacht sich die
Montage des Rollenantriebes.
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Zur
Befestigung des Rollenantriebs weist dieser auf einer der Stirnseiten
beispielsweise zumindest zwei Mittel zur Befesti gung des Rollenantriebes auf.
Diese Mittel sind beispielsweise Schraubverbindungen.
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Um
Schwingungen aus der elektrischen Maschine nicht oder nur gedämpft an
die Seitenwange zu übertragen
weist der Rollenantrieb vorteilhaft eine Vorrichtung zur Schwingungsdämpfung aufweist. Diese
Vorrichtung ist von Vorteil da es bei Förderrollen mit integriertem
Antriebsmotor, also bei Rollenantrieben, systembedingt beim Motorlauf
zu Vibrationen und Schwingungen, die sich über die an der Seitenwange
gelagerten Achsenden der Förderrolle
auf einen Rahmen des Förderers
selbst und damit auf den gesamten Förderer übertragen, kommen kann. Der Rahmen
des Förderers,
welcher eine Rollentransporteinrichtung ist, weist beispielsweise
zwei Seitenwangen und mehrere Traversen zwischen den Seitenwangen
auf. Die Schwingungen können
nicht nur störende
Geräusche
hervorrufen, sie können
darüber
hinaus den Förderers
zum Schwingen anregen und dadurch beträchtliche Schäden verursachen.
Die Einrichtung zur Schwingungsdämpfung
weist beispielsweise zumindest einen mit der Seitenwange fest verschraubbaren
verformungssteifen Grundkörper
und einen das Achsende des Rollenantriebs drehfest aufnehmenden
ebenfalls verformungssteifen Tragkörper auf, wobei der Grundkörper und
der Tragkörper durch
eine schwingungsdämpfende
elastische Zwischenschicht voneinander entkoppelt sind.
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Eine
Rollentransporteinrichtung, welche zumindest einen Rollenantrieb
aufweist, wobei der Rollenantrieb zwischen zwei Seitenwangen positioniert ist,
weist vorteilhaft entlang der Seitenwange ein Bussystem zum Anschluss
von Rollenantrieben auf, wobei eine Steckverbindung zum Anschluss
des Rollenantriebs an das Bussystem vorgesehen ist. Zur Ausbildung
der Steckverbindung weist der Rollenantrieb eine Anschlussvorrichtung
auf.
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Vorteilhafter
Weise ist bei der Rollentransporteinrichtung der Rollenantrieb zwischen
zwei Seitenwangen so positioniert, dass zumindest eine Seitenwange
thermisch mit dem Rollenan trieb gekoppelt ist. Hierzu weist der
Rollenantrieb wie bereits beschrieben die stirnseitige Kontaktfläche zum
Wärmeübertrag
an die Seitenwange auf. Die Rollentransporteinrichtung weist neben
Rollenantrieben, welches aktive Rollen sind, auch passive Rollen
auf. Auch die passiven Rollen weisen Stirnseiten auf, wobei zumindest
eine Stirnseite eine stirnseitige Kontaktfläche aufweist, welche zur Kontaktierung
einer Seitenwange der Rollentransporteinrichtung vorgesehen ist. Somit
können
passive Rollen in gleicher Weise wie aktive Rollen an der Seitenwange
befestigt werden.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Rollentransporteinrichtung
weist diese zumindest einen seitlichen Kühlkanal auf. Die Seitenwange kann
als ein Teil dieses Kühlkanals
ausgebildet sein. Wird nun Wärme
an die Seitenwange über
die Kontaktfläche
des Rollenantriebes abgegeben, so kann durch den Kühlkanal
die Wärmeenergie
weiter abgeführt
werden. Hierfür
ist ein Lüfter
vorgesehen, mit welchem Kühlluft
durch den Kühlkanal
geblasen werden kann.
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Einsatzzwecke
für die
Rollentransporteinrichtung bzw. Rollenantriebe sind z.B. Rollenbahnen in
der Fördertechnik
von Post- und Paketverteilerzentren, Sicherheits- und Verzögerungselemente (Bahnsteuerung)
in Textil- und Papierveredelungsanlagen sowie Rollenantriebe bei
Textilspindeln oder Galetten.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist im Rollenantrieb
zumindest eine der folgenden Komponenten angeordnet:
- • ein
elektrischer Motor mit feststehender Sechskantwelle der das Rollenrohr
antreibt
- • eine
Buchse
- • mit
Innensechskantöffnung
zu Befestigung des Motors bzw. feststehenden Sechskant-Statorwelle
an einem Antriebselektronik-Gehäuse
bzw.
- • zur
Weiterleitung des Motordrehmoments (Gegenmoment zum Transportgut)
zum Antriebselektronik-Gehäuse
und/oder
- • mit
einem elastischen Element zur Schwingungsentkopplung
- • ein
Antriebselektronik-Gehäuse
- • zu
Aufnahme der Antriebselektronik,
- • zur
Weiterleitung des Motordrehmoments (Gegenmoment zum Transportgut)
von der Buchse zum Seitenkanal,
- • zur
Aufnahme des Isolierkörpers
mit Kontakten und/oder
- • mit
Gewindebohrungen zur Befestigung des Rollenantriebs mittels Schrauben
am Seitenkanal.
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Die
nachfolgend näher
beschriebenen Ausführungsformen
stellen bevorzugte Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung dar. Dabei zeigt:
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1 eine
perspektivische Ansicht einer Rollentransporteinrichtung,
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2 eine
Detailansicht eines Systems mit einem elektrischen Motor und einer
Dämpfungskupplung,
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3 eine
Explosionszeichnung des Systems aus 2,
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4 eine
perspektivische Ansicht einer elektrischen Maschine eines Rollenantriebs
mit zwei Achsen,
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5 eine
perspektivische Detailansicht einer Busanbindung der Rollenantriebe
bei der Rollentransporteinrichtung,
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6 eine
weitere perspektivische Detailansicht einer Busanbindung der Rollenantriebe
bei der Rollentransporteinrichtung
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7 einen
Anschlussvorrichtung für
einen Rollenantrieb,
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8 eine
perspektivische Frontansicht einer Seitenwange
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9 eine
perspektivische Rückansicht
einer Seitenwange
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10 eine
perspektivische Ansicht eines Rollenantriebs,
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11 eine
an die elektrische Maschine gekoppelte Einrichtung zur Aufnahme
elektrischer Bauelemente,
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12 eine
Querschnittsansicht des Rollenantriebs mit einem Kühlkörper als
Drehmomentstütze,
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13 eine
Querschnittsansicht des Rollenantriebs mit zwei unterschiedlichen
stirnseitigen Befestigungssystemen,
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14 eine
Querschnittsansicht des Rollenantriebs mit einer Heatpipe, welche
durch die Seitenwange der Rollentransporteinrichtung ragt und
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15 eine
Querschnittsansicht des Rollenantriebs mit einem Lüfterrad
zur Kühlung
des Rollenantriebs.
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Die
Darstellung gemäß 1 zeigt
perspektivisch einen prinzipiellen Aufbau einer eine Rollentransporteinrichtung 3.
Die Rollentransporteinrichtung 3 weist Rollen 1 und 2 auf.
Ein Rollentyp sind Rollenantriebe 1, ein anderer Typ sind
passive Rollen 2. Die passiven Rollen 2 weisen
keinen eigenen elektrischen Motor zum Antrieb der Rolle auf.
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Die
Rollenantriebe 1 weisen jeweils zumindest eine elektrische
Maschine auf, wobei diese insbesondere ein elektrischer Motor ist.
Soll ein Transportgut gebremst werden, so kann die elektrische Maschine
beispielsweise auch als ein Generator verwendet werden. Die passiven
Rollen 2 sind über
Riemen 70 miteinander und mit einem Rollenantrieb 1 verbunden.
Derart können
die passiven Rollen 2 vom Rollenantrieb 1 mit
bewegt werden. Die Kopplung der passiven Rollen 2 ist nicht
bei allen Rollentransporteinrichtungen notwendig. Es können auch
Rollentransporteinrichtungen ausgebildet werden, bei denen die passiven
Rollen 2 unabhängig
von einem oder mehreren Rollenantrieben bewegbar sind. Eine derartige
Ausprägung
ist in 1 jedoch nicht dargestellt.
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Die
Rollentransporteinrichtung 3 weist auch zwei Seitenwangen 4 auf.
Die Seitenwangen 4 dienen der Befestigung der Rollen 1 und 2.
Zusammen mit Abdeckungen 6 bilden die Seitenwangen 4 Kanäle 7 aus.
Diese Kanäle 7 können sind
im dargestellten Beispiel zur Aufnahme eines Datenbusses 40 und
eines Leistungsbusses 41 vorgesehen. Der Datenbus 40 ist
beispielsweise ein Profibus®. Der Leistungsbus 41 ist
beispielsweise ein Gleichspannungsbus, mittels dem die Motoren der
Rollenantriebe elektrische Energie erhalten. Zur Stabilisierung
der Kon struktion der Rollenantriebseinrichtung 3 weist
diese zwischen den Seitenwangen 4 Traversen 8 auf.
Der Kanal 7 wurde nach dem Stand der Technik bislang auch
dafür vorgesehen,
dass in diesem eine Ergänzungsbaugruppe 5 positioniert
war. In der Ergänzungsbaugruppe 5 befindet
sich nach dem Stand der Technik eine elektronische Kommunikationseinrichtung
zur Anbindung an den Datenbus 40, eine Antriebselektronik
zur Regelung und/oder Steuerung des Rollenantriebs, eine Elektronikstromversorgung
und ggf. auch ein Stromrichter zur Speisung des elektrischen Rollenantriebes 1.
Gemäß der Erfindung
sind diese Funktionen der Stromrichtung und der Datenkommunikation
in den Rollenantrieb 1 integriert. Diese Integration gelingt
insbesondere deswegen, weil eine Möglichkeit zur verbesserten
Wärmeabfuhr
aus dem Rollenantrieb gefunden wurde. Die verbesserte Wärmeabfuhr
gelingt durch die Verwendung einer starren Stirnseite des Rollenantriebes 1,
welche an der Seitenwange 4 anliegt. Insbesondere Leistungshalbleiterbauelemente
des in den Rollenantrieb integrierten Stromrichters sind vorteilhaft
wärmetechnisch
mit der Stirnseite des Rollenantriebes verbunden. Da die Seitenwange 4 in
der Regel aus einem metallischen Werkstoff gefertigt ist und die
Stirnseite des Rollenantriebes 1 mit der Seitenwange 4 wärmetechnisch verbunden
ist, wirkt die Seitenwange 4 für den Rollenantrieb 1 als
ein großer
Kühlkörper.
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Die
Rollentransporteinrichtung nach 1 weist
als ein zusätzliches
Element auch eine Lichtschranke 9 auf. Mittels der Lichtschranke 9 kann
ein Transport von Transportgütern überwacht
werden.
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Die
Darstellung gemäß 2 zeigt
eine Detailansicht eines Systems mit einer elektrischen Maschine 46 und
einer Dämpfungskupplung 54.
Die elektrische Maschine 46 ist insbesondere ein elektrischer
Motor als Antrieb für
den Rollenantrieb. Die Rolle des Rollenantriebes ist in der 2 nicht
dargestellt. Die elektrische Maschine 46 ist über eine Achse 56,
welche ein Sechskantprofil aufweist, mit einer Kupplung 54,
welche eine Sechskantaufnahme aufweist, verbunden. Die Kupp lung 54 ist
wie in 2 dargestellt insbesondere eine gedämpfte Kupplung.
Diese dient der Schwingungsdämpfung für Schwingungen
aus der elektrischen Maschine 46, welche beispielsweise
aus einer Momentenschwingung herrühren. Zur Dämpfung sind Dämpfungskörper 57 vorgesehen.
Die Dämpfungskörper 57 befinden
sich zwischen einem Innenzylinder 58 und einem Außenzylinder 59.
Zur Arretierung der Achse 56 am Innenzylinder 58 sind
dort Arretierungsbohrungen 61 vorgesehen, in welche Arretierungsstifte
oder auch Arretierungsschrauben einbringbar sind. Um den Außenzylinder 58 auf
den Dämpfungskörpern 57 zu
halten sind am Außenzylinder 58 weitere
Arretierungsbohrungen 62 vorgesehen.
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In
die Kupplung 54 oder auch in eine an die elektrische Maschine 46 zusätzlich gekoppelte
Einheit kann auch ein Blockierschutz mit integriert werden. Dies
ist in der 2 jedoch nicht dargestellt.
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Die
Darstellung gemäß 3 zeigt
die Kupplung 54 aus 2 in einer
Explosionsdarstellung. Dabei wird ersichtlich, dass die Kupplung 54 auch eine
Endscheibe 60 zur Montage weiterer Anbauteile aufweist.
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Die
Darstellung gemäß 4 zeigt
eine perspektivische Ansicht einer elektrischen Maschine 46 für einen
Rollenantrieb, wobei dieser zwei Achsen aufweist. Der Rollenantrieb
ist auch mit einer einteiligen Achse ausführbar, wobei dies in 4 nicht
dargestellt ist. Die elektrische Maschine 46 weist einen Stator 11, 12 und
einen Läufer 37 auf,
wobei der Läufer 37 zur
besseren Übersicht
nur gestrichelt angedeutet ist. Der Stator 11, 12 der
elektrischen Maschine 46 ist ein nicht rotierendes Teil
der elektrischen Maschine 46. Der Stator 11, 12 ist
mit einer Sechskantachse 42 formschlüssig verbunden. Über die Sechskantachse 42 ist
beispielsweise in eine Sechskantaufnahme einer Kupplung gemäß 3 einfügbar. Über die
Sechskantmechanik erfolgt die Drehmomentabstützung. Durch die Sechskantachse 42 ist
eine Maschinenanschlussleitung 21 geführt. Die elektrische Maschine
wird über
die, durch eine Öffnung
in der Sechskantachse 42 geführten Maschinenanschlussleitung 21 an
eine in dieser Darstellung nicht dargestellten Antriebselektronik
angeschlossen. Die Antriebselektronik ist insbesondere ein Stromrichter.
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Nach
dem Stand der Technik wurde die Sechskantachse 42 mit der
Maschinenanschlussleitung 21 durch eine Seitenwange, welche
eine Sechskantöffnung
aufweist, geführt.
Gemäß der Erfindung wird
die Sechskantachse 41 nicht mehr durch die Seitenwange
einer Rollentransporteinrichtung geführt. Auch der Maschinenanschluss
erfolgt nicht mehr über
eine Maschinenanschlussleitung, welche durch eine Seitenwange geführt wird.
Gemäß der Erfindung
ist eine Anschlussvorrichtung, welche insbesondere als eine Anschlussbuchse
ausgeführt
ist, als Anschluss vorgesehen, wobei dieser Anschluss durch eine
Ausnehmung in der Seitenwange führbar ist.
Ein derartiger Anschluss ist in 5 dargestellt.
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Die
elektrische Maschine ist ein Außenläufermotor.
Das Kontaktieren aber auch das Schalten und Abbinden eines Stators
eines Außenläufermotors
beziehungsweise Rollenmotors ist verhältnismäßig aufwändig. Um diesen Fertigungsprozess
zu vereinfachen beziehungsweise zu automatisieren, wird kann ein
Stator mit einer geteilten Achse verwendet werden, wie dies in 5 dargestellt
ist. Auf einem ersten Achsenabschnitt 10 ist ein Statorblechpaket 11 mit
Wicklungen 12 angeordnet. Zur Kontaktierung der Wicklungen 12 dient
ein statorseitiger, erster Kontaktträger 13.
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Der
erste Achsenabschnitt 10 ist in einen zweiten Achsenabschnitt 14 einsteckbar.
An dem dem Stator zugewandten Ende des zweiten Achsenabschnitts 14 ist
ein zweiter Kontaktträger 15 angeordnet.
Dieser dient zu Kontaktierung mit dem ersten Kontaktträger 13.
An dem zweiten Achsenabschnitt 14 ist mittels eines Kugellagers 16 eine
Außenrohrlagerbuchse 17 gelagert.
Ein Wicklungsdraht 18 ist durch Formkonturen 19 geführt. Auch
der Wicklungsanfang und das Wicklungsende können mit Hilfe der Formkonturen 19 des
axial vor der Wicklung 12 angeordneten Kontaktträgers 13 an
definierten Stellen fixiert werden. Dort, wo nun Wickeldrähte 18 zusammen
verschaltet an einer Stelle mit Hilfe einer Formkontur 19 vorfixiert
sind, kann eine maschinelle Verbindung erfolgen. Dieses Verbinden
kann durch Schweißen
oder, wie in 7 dargestellt ist, einen in eine
Tasche eingepressten Schneidklemmkontakt 20 erfolgen. Auf
diese Weise können
Leitungen, ohne sie zu trennen, mit weiteren Leitungen zusammengeschaltet
werden. Ferner können
biegeschlaffe Teile ohne Abbinden fixiert werden.
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Der
zweite Achsenabschnitt ist zur Durchführung von Leitungen und zum
Einstecken des ersten Achsenabschnitts 10 hohl ausgeführt. Die
Anschlussleitungen 21 des zweiten Kontaktträgers 15 werden,
wie dies in 7 nicht zu sehen ist, durch radiale
Bohrungen beziehungsweise Aussparungen ins Innere des zweiten Achsenabschnitts 14 geführt.
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Der
zweite Achsenabschnitt 14 ist im Bereich der Lagerstelle
des Kugellagers 16 in Form einer Lagerbuchse ausgebildet,
damit ein guter Lagersitz gewährleistet
ist. Wird nun die Lagerbuchse beziehungsweise der zweite Achsenabschnitt 14 auf
den ersten Achsenabschnitt 10 aufgepresst, so kommt es gleichzeitig
zur Verbindung der in den beiden Kontaktträgern 13 und 15 befindlichen
Kontaktelemente.
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Die
Darstellung gemäß 5 zeigt
perspektivisch eine Detailansicht einer Busanbindung der Rollenantriebe 1.
Die Rollenantriebe 1 weisen eine elektrische Maschine 46,
eine Kupplung 54 und eine Einrichtung 47 zur Aufnahme
elektrischer Bauelemente auf. Die Kupplung 54 ist in ein
Gehäuse
der Einrichtung 47 zumindest teilweise integriert. Die
Einrichtung 47 zur Aufnahme elektrischer Bauelemente wird
fest mit der Seitenwange 4 verbunden. Hierfür sind in
der Seitenwange 4 Löcher 45 zum
Durchstecken jeweils einer Anschlussvorrichtung 48 vorgesehen.
Des Weiteren sind in der Seitenwange 4 Befestigungslöcher 45 für das Durchstecken
von Schrauben 44 vorgesehen. Mit Hilfe der Schrauben 44 wird die
Einrichtung 47 zur Aufnahme elektrischer Bauelemente an
die Seitenwange 4 gezo gen. Da die Einrichtung 47 zur
Aufnahme elektrischer Bauelemente mit dem Ständer der elektrischen Maschine
starr verbunden ist (allerdings ist eine Dämpfungseinrichtung vorsehbar),
wird der Rollenantrieb 1 durch zwei Schrauben 44 an
der Seitenwange 4 gehalten. Die Einrichtung 47 zur
Aufnahme elektrischer Bauelemente ist derart ausbildbar, dass diese
einen Stromrichter, eine Regelungseinrichtung und/oder eine Kommunikationseinrichtung
aufweiset, wie dies in 6 beispielhaft gezeigt ist.
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In
der Seitenwange 4 verläuft
der Datenbus 40 und der Leistungsbus 41. Diese
Busse 40, 41 werden mit der Anschlussvorrichtung 48 verbunden. 5 zeigt
bezüglich
des Anschlusses eine Explosionsdarstellung. In 8 ist
der Anschluss nach einer Endmontage gezeigt. Mittels einer Kappe 43,
welche Löcher 45 zur
Durchführung
der Schrauben 44 aufweist, werden die Busse 40 und 41 an
der Anschlussvorrichtung arretiert. Weist die Anschlussvorrichtung 48 LED's 71 z.B.
zur Anzeige von Systemzuständen auf,
so sind in der Kappe 43 entsprechende Löcher zum Ablesen der LED's vorgesehen. In 7 ist
eine Detaildarstellung der Anschlussvorrichtung 48 gezeigt.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung der Busse 40 und 41,
weisen deren Kabel eine unterschiedliche Farbgebung und/oder eine
unterschiedliche Ausführung
des Querschnittprofils auf. Dies erleichtert die Unterscheidung
und verhindert deren Verwechslung (Vertauschschutz + Versteckschutz).
Die Kabel sind insbesondere als Flachbandleitungen ausgeführt.
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Mittel
der beiden Schrauben 44 zur Befestigung des Rollenantriebes 1 an
der Seitenwange werden vorteilhaft auch die Flachbandleitungen mittels der
Kappe 43 auf Piercing-Kontakte gedrückt. Damit lassen sich die
Flachbandleitungen 40 und 41 fixieren und gleichzeitig
der Rollenantrieb 1 spielfrei mit der Seitenwange 4,
welche zur Ausbildung eines Seitenkanals verwendbar ist, verbinden.
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Mittels
der dargestellten Befestigungstechnik ist eine einfache und schnelle
Montage bzw. Demontage der gesamten Antriebstechnik bzw. des Rollenantriebes
möglich.
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Die
Darstellung gemäß 6 zeigt
im Ausschnitt eine Rollentransporteinrichtung, bei welcher hintereinander
drei Rollenantriebe 1 an der Seitenwange 4 befestigt
sind. Die Rollenantriebe 1 weisen die Einrichtung 47 zur
Aufnahme elektrischer Bauelemente auf, wobei in diese beispielsweise
ein Stromrichter 67, eine Regelungseinrichtung 68 zur
Regelung der elektrischen Maschine und eine Kommunikationseinrichtung 69 integriert
ist. Die Kommunikationseinrichtung 69 ist an den Datenbus 40 angeschlossen
und der Stromrichter 67 ist an den Leistungsbus 41 angeschlossen.
Der Anschluss gelingt durch die erfindungsgemäße Anschlussvorrichtung. Die
Einrichtung 47 zur Aufnahme elektrischer Bauelemente weist
ein Gehäuse
auf, welches stirnseitig über
ein Außenrohr 23 des
Rollenantriebs 1 hervorragt. Das Gehäuse der Einrichtung 47 ist
fest mit der Seitenwange 4 verbunden. Dadurch dass das
Gehäuse
aus dem Außenrohr 23 heraus
ragt, ist das Außenrohr 23 rotatorisch
frei beweglich. Das Außenrohr 23 ist
mit dem Läufer
der elektrischen Maschine verbunden.
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Gemäß der Erfindung
ist neben dem elektrischen Motor auch die Antriebselektronik in
die Rolle integrierbar. Dies gelingt insbesondere durch die Verwendung
der Seitenwange 4 als Kühlkörper zur
Kühlung
der Antriebselektronik. Der Stromrichter weist zumindest einen Teil
dieser Antriebselektronik auf. Die Entwärmung erfolgt mittels der flächigen Kontaktierung
der Einrichtung 47 zur Aufnahme elektrischer Bauelemente
mit der Seitenwange 4. Die Seitenwange 4 also
als ein Kühlkörper für den Rollenantrieb 1 verwendet.
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Auch
die Anschlusstechnik ist vorteilhaft in den Rollenantrieb 1 integriert.
Dies erfolgt z.B. durch die Integration der Anschlussvorrichtung 48,
welche insbesondere eine Steck-, Klemm- oder Schneidverbindung aufweist.
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Mittels
der erfindungsgemäßen Anschlussvorrichtung 48,
welche in 7 im Detail gezeigt ist, wird
ein vereinfachter Austausch bzw. eine vereinfachte Installierung
der Antriebselektronik bzw. der elektrischen Maschine ermöglicht.
Die Antriebselektronik ist beispielsweise die Elektronik des Stromrichters,
und/oder die Elektronik der Antriebsregelung und/oder die Elektronik
für den
Kommunikationsanschluss. Bislang waren nach dem bekannten Stand der
Technik zum Austausch bzw. zur Installierung des Rollenantriebs
mehrere elektrische und mechanische Verbindungen zu lösen bzw.
zu befestigen. Mittels der erfindungsgemäßen Anschlussvorrichtung, welche
beispielsweise Piercing-Kontakte und Kontaktstifte in einer Buchse
aufweist, und einer Kappe, können
mehrere Anschlüsse
gleichzeitig hergestellt und wieder getrennt werden. Die Anschlussvorrichtung
ist vorteilhaft also derart ausgebildet, dass der elektrischen Anschluss
des Rollenantriebes 1 ohne spezielles Werkzeug für den elektrischen
Anschluss erfolgen kann.
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Die
Darstellung gemäß 7 zeigt
eine Anschlussvorrichtung 48 für den Rollenantrieb. Die Anschlussvorrichtung 48 dient
dem Anschluss sowohl des Datenbusses 40 wie auch des Leistungsbusses 41.
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Der
Datenbus 40 ist beispielsweise ein ASI-Bus wobei eine Flachbandleitung
verwendet wird. Die Funktion dieses Busses betrifft die Kommunikation
zu einer übergeordneten
Steuerung und/oder Regelung. Vorteilhaft wird die Datenkommunikation
auf einer 24V DC-Stromversorgung aufmoduliert. Diese Stromversorgung
dient insbesondere einer Antriebselektronik für die Regelung und/oder Steuerung
des Antriebes.
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Zwei
Piercing-Kontakte 50 sind zum Anschluss einer zweiten Flachbandleitung
zur Energieversorgung der elektrischen Maschine bzw. zur Speisung
der Leistungselektronik eines Stromrichters für die elektrische Maschine
vorgesehen. Vorteilhaft wird hierfür eine Spannung von 48V DC
verwendet, da es sich hierbei noch um eine Schutzkleinspannung handelt.
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Die
Anschlussvorrichtung 48, welche fest mit dem Rollenantrieb
verbunden ist, ist durch den Durchbruch 51 in der Seitenwange 4 geführt. Als Schutz
und Führung
weist die Anschlussvorrichtung 48 Nasen 52 auf.
Die Nasen 52 dienen als Schutzkrägen für die Anschlusseinrichtung
zur Vermeidung von Beschädigungen,
wobei die Nasen 52 vorteilhaft aus einem Metall gefertigt
sind. In der 7 nicht dargestellt sind Ausführungsformen
bei welchen die Nasen Öffnungen,
für z.B.
Steckverbindungen oder Kabeldurchführungen, aufweisen.
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Zum
Anschluss der Busse sind Piercing-Kontakte 50 vorgesehen.
Die Piercing-Kontakte 50 sind durch einen Isolierkörper 72 voneinander
getrennt. Zwei Piercing-Kontakte 50 sind zum Anschluss
eines Busses vorgesehen. Zwischen den Piercing-Kontakten 50 für jeweils
einen Bus sind Anschlussbuchsen 49 vorgesehen. Die Anschlussbuchsen 49 weisen
vier Kontaktstifte 53 auf und können z.B. zum Anschluss von
Technologiesignalen (Lichtschranke etc.) und zur Ausgabe von digitalen
Signalen über
einen Stecker, welcher nicht dargestellt ist, verwendet werden.
Die Technologiesignale können alternativ
auch über
zusätzliche
Piercing-Kontakte oder mittels einer Schneidklemmtechnik angeschossen
werden, wobei dies in der 7 nicht
dargestellt ist.
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Die
Anschlussvorrichtung 48 betrifft den Anschluss von Leistung,
Kommunikation und Technologiesignalen über eine Art Kombinationsstecker.
Vorteilhaft ist es, wenn:
- • der Kombistecker bereits ein
Bestandteil des Rollenantiebes ist,
- • ein
Leitungs-Anschluss für
die Kommunikation (z.B. ASI-Bus) über Piercing-Kontakte
oder Schneidklemmtechnik realisert ist,
- • der
Leitungs-Anschluss für
die Leistung ebenfalls über
Piercing-Kontakte und/oder Schneidklemmtechnik realisiert ist, wobei
die Schneidklemmtechnik nicht dargestellt ist und/oder
- • für 3-Phasen
AC Motoren, die direkt am Netz betrieben werden, die Schneidklemmtechnik
realisiert ist.
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Die
Montage der Rollenantriebe 1 kann so verlaufen, dass die
Rollenantriebe 1 durch die entsprechende Öffnung in
der Seitenwange 4 gesteckt werden und danach die Flachbandleitungen
für die Busse 40 und 41 mit
der Kappe 43 auf die Piercing-Kontakte gedrückt werden. Nach dem Einbringen
der Befestigungsschrauben 44 sind die Kappe 43,
die Flachbandleitungen 40 und 41 und der Rollenantrieb 1 gleichzeitig
fixiert.
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Die
in der 7 dargestellte Anschlussvorrichtung 47 ist
nicht nur bei dem Rollenantrieb verwendbar, sondern auch bei passiven
Rollen, welche z.B. eine Bremseinrichtung aufweisen. Bei einer derartigen
Rolle ist sowohl die Bremse, wie auch die Ansteuerelektronik in
die Rolle integriert.
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Vorteilhaft
weist die Anschlussvorrichtung 48 und der Durchbruch 51 eine
asymmetrisch angeordnete einander entsprechende Störkontur 74 auf.
Die Öffnung 51 in
der Seitenwange 4 der Kombistecker 48 (Anschlussvorrichtung)
weisen also je eine asymmetrische identische Störkontur auf, womit eine zwangsläufig definierte
Montagelage zu den Leitungen für
die Busse 40, 41 erfolgt.
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Passive
Rollen, also Rollen ohne eine Elektronik und/oder einen elektrischen
Motor, können
an deren Stirnseiten Befestigungsvorrichtungen aufweisen, die in
ihrer Geometrie der Anschlussvorrichtung des Rollenantriebes entsprechen.
Die Geometrische Entsprechung betrifft insbesondere die Befestigungsart
der Rolle an der Seitenwange 4. Diese Befestigungsvorrichtung
an der Stirnseite der passiven Rolle ist des Weiteren derart ausgestaltbar,
dass mit dieser die Fixierung von Leitungen vorgenommen werden kann.
Dies betrifft insbesondere Leitungen der für die Busse 40 und 41.
Da die Seitenwange 4 als ein Teil eines Seitenkanals der
Rollentransporteinrichtung genutzt werden kann, ergibt sich daraus
ein Schutz der drin geführten
Busse bzw. Leitungen. im Seitenkanal entspre chende Elemente vorgesehen sind.
Die Befestigungsvorrichtung ist in 7 nicht explizit
gezeigt, da sich diese beispielsweise derart ausgestaltet werden
kann, dass bei dieser die in 7 gezeigten
Piercing-Kontakte 50 und die Anschlussbuchsen 49 fehlen.
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Weist
der Durchbruch 51 in der Seitenwange 4 keine bislang übliche Sechskantform
auf, so ist ein Adapeterelement vorgesehen, welches an den Durchbruch 51 befestigt
werden kann und eine Sechskantöffnung
zur Aufnahme einer Sechskantachse aufweist. Derartiges Sechskantachsen
sich bislang bei passiven und aktiven Rollen üblich. Dieses Adapterelement
ist in der 7 nicht dargestellt.
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Die
Darstellung gemäß 8 zeigt
eine weitere perspektivische Frontansicht der Seitenwange 4, wobei
die Busse 40 und 41, sowie die Kappen 43 endmontiert
sind. Durch den u-förmigen Querschnitt der
Seitenwange 4 lässt
sich mittels einer nicht dargestellten Abdeckung leicht ein Kanal
ausbilden.
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Die
Darstellung gemäß 9 zeigt
einen Ausschnitt einer perspektivische Rückansicht der Seitenwange 4.
Die Antriebselektronik befindet sich in der Einrichtung 47 zur
Aufnahme elektrischer Bauelemente und ist damit in den Rollenantrieb 1 integriert.
Der Rollenantrieb 1 weist die Außenrolle 23 auf. Innerhalb
dieser Außenrolle 23 ist
die Antriebselektronik zwischen der elektrischen Maschine (insbesondere
dem elektrischen Motor) und der Seitenwange 4 positioniert.
Hierdurch lässt
sich eine thermische Entkopplung der Antriebselektronik von der
elektrischen Maschine 46 realisieren. Durch die Trennung der
elektrischen Maschine 46 und der Antriebselektronik 47 lässt sich
auch in einfacher Weise eine hohe Schutzart realisieren. Da sich
in der dargestellten Ausführung
des Rollenantriebes 1 kein Lager zwischen der Antriebselektronik
und externen Anschlüssen
befindet, behindert dieses auch nicht wie im Stand der Technik die
elektrische Verbindungstechnik. Da der Rollenantrieb 1 bereits
die Antriebselektronik 47, wie z.B. den Stromrichter, und
die elektrische Maschine 46 auf weist, wobei beide zur Montage des
Rollenantriebes bereits elektrisch miteinander verbunden sind, ergibt
sich ein einfacher und schneller elektrischer Anschluss des Rollenantriebes 1 mittels
der vorhandenen Anschlussvorrichtung, welche bereits beschrieben
ist.
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Die
Einrichtung 47 zur Aufnahme elektrischer Bauelemente kann
zumindest eine der im folgenden aufgeführten Funktionen übernehmen:
- • Aufnahme
der Antriebselektronik
- • Aufnahme
der Anschlusstechnik
- • Drehmomentübertragung
- • spielfreie
Verbindung zum Seitenwange 4.
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Diese
Funktionen können
von einem Gehäuse
der Einrichtung 47 zur Aufnahme elektrischer Bauelemente übernommen
werden.
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Die
Darstellung gemäß 10 zeigt
eine weitere perspektivische Ansicht eines Rollenantriebs 1.
In dieser Darstellung ist eine Kontaktfläche 66 zur Kontaktierung
der Seitenwange der Rollentransporteinrichtung gezeigt. Über diese
kreisförmige
Kontaktfläche,
welche einen Teil einer Stirnseite 64 des Rollenantriebes 1 ausbildet,
kann Wärme
an die Seitenwange abgegeben werden. Die Kontaktfläche 66 wird
von der Einrichtung 47 zur Aufnahme elektrischer Bauelemente
ausgebildet. Aus der Kontaktfläche 66 ragt
die Anschlussvorrichtung 48 hervor. Gewindebohrungen 55 im
Bereich der Kontaktfläche 66 ermöglichen
die Anbringung der Einrichtung 47 und somit auch des gesamten
Rollenantriebes 1. Der Rollenantrieb 1 weist neben
der ersten Stirnseite 64 auch eine zweite Stirnseite 65 auf.
Im Bereich der Stirnseite 65 befindet sich beispielsweise
eine Sechskantachse zur Montage des Rollenantriebs 1.
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Die
Darstellung gemäß 11 zeigt
Arretierungsbohrungen 62 in der Einrichtung 47.
Die Arretierungsbohrungen 62 dienen der Befestigung der Kupplung 54 an
der Einrichtung 47.
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Die
Darstellung gemäß 12 zeigt
eine Querschnittsansicht des Rollenantriebs 1 mit einem Kühlkörper 25 als
Drehmoment stütze.
Der Kühlkörper 25 bildet
die Stirnseite 64 des Rollenantriebs 1 aus und
ist mit der Seitenwange 4 mittels Schrauben 44 verbunden,
wobei die Stirnseite 64 des Kühlkörpers 25 über das
Außenrohr 23 hinausragt.
Zur Befestigung der Schrauben 44 weist der Kühlkörper 25 Gewindebohrungen 55 auf.
Mittels der Schrauben 44 wird der Kühlkörper 25 an die Seitenwange 4 gedrückt. Durch
diesen Kontakt kann der Kühlkörper 25,
welcher zur Kühlung
zumindest der elektrischen Maschine 46 vorgesehen ist,
Wärme an
die Seitenwange 4 abgeben. Die Stirnseite 64 des
Kühlkörpers 25 ragt über das
Außenrohr 23 hinaus.
An die Stelle des Kühlkörpers 25 kann
auch eine Einrichtung 47 zur Aufnahme elektrischer Bauelemente
treten oder auch als solche ausgebildet sein. Dies ist in 12 jedoch
nicht dargestellt.
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Das
Ausführungsbeispiel
in 12 zeigt wie das Außenrohr 23 auf einer
Achse 22 Rolle gelagert ist. Im Inneren der Rolle ist auf
der Achse 22 ein Außenläufermotor 24 bzw.
dessen Stator 27 auf Lager 30 gelagert. Über eine
aus der Kühltechnik
bekannte Heatpipe 26 wird die Verlustwärme vom Außenläufermotor 24 zum Kühlkörper 25 transportiert.
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Der
Außenläufer besteht
in bekannter Weise aus einem Rückschlussrohr 28 und
mehreren an dessen Innenseite angeordneten Permanentmagneten 29.
Damit der Luftspalt zwischen dem Stator 27 und dem Außenläufer 28, 29 definiert
eingehalten wird, ist, wie aus 12 ersichtlich,
das Rückschlussrohr 28 über ein
Lager 30 in der Rohrmitte gelagert.
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Durch
den Einsatz der Heatpipe 26 kann ein Teil der Verlustwärme in axialer
Richtung aus dem Motor 24 über den Kühlkörper 25 an das Außenrohr 23 der
Rolle bzw. an die Seitenwange 4 abgeführt werden.
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Die
Darstellung gemäß 13 zeigt
einen weiteren Querschnitt eines Rollenantriebes 1, wobei dieser
stirnseitig zwei unterschiedliche Befestigungssysteme, sowie auch
eine geteilte Achse 22, 22' aufweist. Auf der einen Stirnseite 65 ist
ein Befestigungssystem mit einer Feder 63 dargestellt.
Auf der Stirnseite 64 ist ein Befestigungssystem dargestellt, wie
dies bereits in den 5 bis 9 beispielhaft gezeigt
ist.
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In
der 14 ist ein Rollenantrieb 1 gezeigt, bei
welchem die Heatpipe 35 in die Seitenwange 4 hinein
ragt und diese kontaktiert. Hieraus ergibt sich eine verbesserte
Entwärmung
des Rollenantriebs 1. Der Aufbau der Rolle nach 13 und 14 entspricht
im Wesentlichen dem aus 12. Ein
Unterschied besteht lediglich darin, dass bei den Rollen nach 13 und 14 die
Funktion des magnetischen Rückschlusses
durch das Außenrohr 23 übernommen
ist. Voraussetzung dafür
ist, dass das Außenrohr
die entsprechenden magnetischen Eigenschaften besitzt.
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Falls
die passive Entwärmung
des Rollenantriebes 1 nicht ausreichend ist, kann die Entwärmung beispielsweise
durch Eigenlüfter 36 gefördert werden.
Ein Beispiel hierfür
ist in 15 dargestellt. Zwischen dem
Lager 30 und dem Kühlkörper 25 ist
ein Lüfterrad 36 koaxial
mit diesen angeordnet. Darüber hinaus
besitzt der Kühlkörper 25 axial
verlaufende Kühlkanäle 38 und 39.
Ein Teil der Kühlkanäle 38 verläuft radial
außen
und ein anderer Teil 39 im Kühlkörper 25 radial innen.
An einer Stirnseite des Kühlkörpers sind
Lufträume
vorgesehen, die die radial innenliegenden und radial außenliegenden
Kühlkanäle 38 und 39 miteinander
verbinden.
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Das
Lüfterrad 36,
das auch mit einem Lagerschild einteilig verbunden sein kann, ist
mit dem Außenrohr 23 der
Rolle drehfest verbunden. Der Kühlkörper 25 dagegen
ist fest auf die Achse 22 und die Seitenwange 4 montiert
und führt
keine Drehbewegung aus. Durch diese Relativbewegung des Lüfterrads 36 zu
dem Kühlkörper 25 entsteht
ein Umluftstrom wie er in 15 mit
den Pfeilen angedeutet ist. Der Kühlkörper 25 leitet damit
die Wärme
an die umgebende Luft insbesondere in die Kühlkanälen 39, die mit dem
Lüfterrad 36 sowohl
in die Nähe
des Außenrohrs 23 wie
auch durch die Seitenwange 4 hindurch nach Außen gefördert wird.
Auch der Einlass der Kühlluft
er folgt durch die Seitenwange 4. Hierdurch lässt sich
die Entwärmung
beschleunigen.
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Damit
es nicht zu Überhitzungen
des transportierten Guts oder Verbrennungen durch Berührung kommt,
kann eine nicht dargestellte Wärmeisolationsschicht
partiell auf der Rollenoberfläche
aufgetragen werden. Ein derartiger Berührschutz kann beispielsweise
durch ein Netz gewährleistet
werden. Durch dieses Netz hindurch kann die Wärme nach wie vor beispielsweise
durch Konvektion abgeleitet werden.