DE102007028966A1 - Tape roll of a spirally wound up and unwindable tape - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Bandrolle (1) eines spiralig auf- und abwickelbaren Bandes (10; 13), mit einem antreibbaren Rollenkörper (2) mit einer zentralen Nabe (3) und einem rotationssymmetrischen Außenmantel (4) sowie mit zwei stirnseitig am Rollenkörper (2) angebrachten, radial nach außen gerichteten Seitenscheiben (5, 6), deren Radius jeweils größer ist als der Radius des Außenmantels (4), wobei zwischen axial inneren Wandungen (8, 9) der Seitenscheiben (5, 6) ein wenigstens im aufgewickelten Zustand flaches Band (0; 13) parallel zum Außenmantel (4) des Rollenkörpers (2) und mit seinen Außenkanten (11, 12) parallel zu den Wandungen (8, 9) der Seitenscheiben (5, 6) geführt ist, wobei die Außenkanten (11, 12) des Bandes (10; 13) im aufgewickelten Zustand in reibschlüssigem Kontakt mit den axial inneren Wandungen (8, 9) der Seitenscheiben (5, 6) sind und in der Nabe (3) zumindest teilweise ein mit der Nabe (3) verbundener Antriebsmotor (17) angeordnet ist, dessen Abtriebswelle (18) drehfest mit der Nabe (3) verbunden ist. Um ein Drehmoment auf die Bandrolle präziser aufzubringen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Antriebsmotor (17) als Außenläufermotor (17) ausgebildet ist, wobei ein als Außenmotor (32) ausgebildetes, die Abtriebswelle bildendes zylindrisches Mantelteil (18) drehfest mit der Nabe (3) verbunden ist.The invention relates to a roll of tape (1) of a spirally wound up and unwound strip (10; 13), having a drivable roll body (2) with a central hub (3) and a rotationally symmetrical outer shell (4) and with two end faces on the roll body (2 ), radially outwardly directed side windows (5, 6) whose radius is greater than the radius of the outer shell (4), wherein between axially inner walls (8, 9) of the side windows (5, 6) at least in the wound state flat band (0; 13) parallel to the outer shell (4) of the roller body (2) and with its outer edges (11, 12) parallel to the walls (8, 9) of the side windows (5, 6) is guided, wherein the outer edges ( 11, 12) of the band (10, 13) are in frictional contact with the axially inner walls (8, 9) of the side discs (5, 6) and at least partially in the hub (3) with the hub (3 ) Connected drive motor (17) is arranged, whose output Swivel (18) rotatably connected to the hub (3) is connected. To more precisely apply a torque to the roll of tape, the invention provides that the drive motor (17) is designed as an external rotor motor (17), wherein a cylindrical casing part (18) designed as an external motor (32) forms the output shaft in a rotationally fixed manner with the hub (3 ) connected is.
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung bezieht sich auf eine Bandrolle eines spiralig auf- und abwickelbaren Bandes mit einem antreibbaren Rollenkörper mit einer zentralen Nabe und einem rotationssymmetrischen Außenmantel sowie mit zwei stirnseitig am Rollenkörper angebrachten, radial nach außen gerichteten Seitenscheiben, deren Radius jeweils größer ist als der Radius des Außenmantels, wobei zwischen axial inneren Wandungen der Seitenscheiben ein wenigstens im aufgewickelten Zustand flaches Band parallel zum Außenmantel des Rollenkörpers und mit seinen Außenkanten parallel zu den Wandungen der Seitenscheiben geführt ist, wobei die Außenkanten des Bandes im aufgewickelten Zustand in reibschlüssigem Kontakt mit den axial inneren Wandungen der Seitenscheiben sind und in der Nabe zumindest teilweise ein mit der Nabe verbundener Antriebsmotor angeordnet ist, dessen Abtriebswelle drehfest mit der Nabe verbunden ist.The The invention relates to a tape roll of a spiral up and unwindable band with a driven roller body with a central hub and a rotationally symmetrical outer jacket as well as with two end faces attached to the reel body, radially outwardly facing side windows whose radius each greater than the radius of the outer shell, wherein between axially inner walls of the side windows at least in wound state flat band parallel to the outer jacket of the reel body and with its outer edges parallel is guided to the walls of the side windows, wherein the outer edges of the tape in the wound state in frictional contact with the axially inner walls the side windows and at least partially in the hub arranged with the hub drive motor is arranged, whose output shaft rotatably connected to the hub.
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Aus
der
Unter einem Spreizband versteht man ein in Querrichtung bombiertes Band, das, wenn man es sich selbst überlässt, sich um eine seiner Längsachse parallele Achse wölbt beziehungsweise einrollt, so dass die Oberseite des Spreizbandes konvex und die Unterseite des Spreizbandes konkav gewölbt ist. Solche Bänder, beispielsweise aus Metall oder Kunststoff hergestellt, bieten infolge der Wölbung eine beachtliche Druck- und Biegesteifigkeit, da sie auch schubsteif sind; anders als ein flaches Band, das nur auf Zug belastet werden kann. Das Wirkprinzip von Spreizbändern ist seit langem aus dem Bereich aufrollbarer Maßbänder bekannt und es ist bereits vorgeschla gen worden, dieses Prinzip für Linearantriebe oder für Umschlingungstriebe zu nutzen.Under a spreading band is understood to mean a transversely cambered band, that, if you leave it to yourself, around one of its longitudinal axis parallel axis bulges or curls up, making the top of the spreader convex and the bottom of the spreader is concave. Such bands, For example, made of metal or plastic, offer due the curvature a considerable compressive and bending stiffness, because they are also shear-resistant; unlike a flat band that only opens up Train can be charged. The operating principle of expansion bands has long been out of the range of roll-up tape measures and it has already been proposed, this principle for linear drives or for belt drives to use.
So
wird in der bislang unveröffentlichten
Bei der Verwendung von Bandrollen zum Einsatz für einen Linearantrieb oder für ein Umschlingungsgetriebe wird im Gegensatz zu Bandrollen von Maßbändern ein Reibschluss zwischen den Seitenscheiben und dem Band angestrebt, da sich hierdurch Zug- und Druckkräfte präziser übertragen lassen.at the use of tape rolls for use with a linear drive or for a belt drive is opposed to Tape rolls of tape measure a friction between aimed at the side windows and the band, since this causes and compressive forces transmitted more precisely.
Aus
der
Aus
der
Die bisherigen technischen Lösungen bieten hinsichtlich der Ausbildung und Anordnung des Antriebsmotors noch Raum für Verbesserungen. In der Regel kommen hierbei elektrische Gleichstrom- oder Wechselstrommotoren zum Einsatz, welche regelmäßig als Innenläufer-Motoren ausgebildet sind, deren Innenläuferrotor gleichzeitig die Abtriebswelle bildet, welche direkt oder über ein Getriebe mit der Nabe des Rollenkörpers verbunden ist. Dies führt zu drehmomentschwachen Antrieben oder zu Antrieben, welche einen vergleichsweise großen Bauraum benötigen.The Previous technical solutions offer in terms of Training and arrangement of the drive motor still room for Improvements. As a rule, DC electric or AC motors used regularly are designed as internal rotor motors whose inner rotor rotor simultaneously forms the output shaft, which directly or over a gear is connected to the hub of the reel body. This leads to low-torque drives or to drives, which require a relatively large amount of space.
Ebenfalls bekannt ist die Verwendung von Servomotoren, die in der Regel so optimiert sind, dass eine bestimmte Abgabeleistung über eine relativ hohe Drehzahl erreicht wird. Die zuvor beschriebene Spreizbandmechanik benötigt aber ein möglichst genau definiertes Drehmoment bei geringer Drehzahl, nämlich in einem Drehzahlbereich von 0 bis etwa 1500 U/min. Zugleich sind eine kompakte Bauform und eine hohe Genauigkeit wünschenswert.Also known is the use of servomotors, which is usually so are optimized that a certain output power over a relatively high speed is achieved. The previously described Spreizbandmechanik needed but as possible precisely defined torque at low speed, namely in a speed range from 0 to about 1500 rpm. At the same time a compact design and high accuracy desirable.
Je nach Verwendung der Bandrolle soll der Antriebsmotor ein möglichst hohes Drehmoment auf den Rollenkörper der Bandrolle übertragen können.ever After using the tape roll, the drive motor should be as possible high torque transmitted to the reel body of the roll of tape can.
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Ausgehend von den dargelegten Nachteilen der Lösungen des bekannten Standes der Technik liegt der Erfindung deshalb die Aufgabe zu Grunde, eine Bandrolle vorzustellen, welche die geschilderten Nachteile beseitigt. Insbesondere ist es die Aufgabe der Erfindung, eine Bandrolle zu schaffen, welche hinsichtlich Baugröße und Antriebscharakteristik des mit ihr verbundenen Antriebsmotors verbessert ist.outgoing from the stated disadvantages of the solutions of the known The prior art is therefore the object of the invention, a Introducing tape roll, which eliminates the disadvantages. In particular, it is the object of the invention to provide a tape roll create, which in terms of size and drive characteristics of the associated drive motor is improved.
Beschreibung der ErfindungDescription of the invention
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass sich die gestellte Aufgabe überraschend gut dadurch lösen lässt, dass in die Nabe des Rollenkörpers der Bandrolle ein Außenläufermotor eingesetzt ist, dessen als Außenrotor ausgebildetes Mantelteil drehfest mit der Nabe verbunden ist.Of the Invention is based on the finding that the asked Solve this task surprisingly well, that in the hub of the reel body of the tape roll an external rotor motor is used, whose outer part designed as a rotor shell rotatably connected to the hub.
Die Erfindung geht gemäß den Merkmalen des Hauptanspruchs daher aus von einer Bandrolle eines spiralig auf- und abwickelbaren Bandes mit einem antreibbaren Rollenkörper mit einer zentralen Nabe und einem rotationssymmetrischen Außenmantel sowie mit zwei stirnseitig am Rollenkörper angebrachten, radial nach außen gerichteten Seitenscheiben, deren Radius jeweils größer ist als der Radius des Außenmantels, wobei zwischen axial inneren Wandungen der Seitenscheiben ein wenigstens im aufgewickelten Zustand flaches Band parallel zum Außenmantel des Rollenkörpers und mit seinen Außenkanten parallel zu den Wandungen der Seitenscheiben geführt ist, wobei die Außenkanten des Bandes im aufgewickelten Zustand in reibschlüssigem Kontakt mit den axial inneren Wandungen der Seitenscheiben sind, und wobei in der Nabe zumindest teilweise ein mit der Nabe verbundener Antriebsmotor angeordnet ist, dessen Abtriebswelle drehfest mit der Nabe verbunden ist.The Invention is according to the features of the main claim Therefore, from a tape roll of a spirally wound up and unwound Band with a drivable reel body with a central hub and a rotationally symmetrical outer sheath and with two frontally mounted on the roller body, radially to outside facing side windows, whose radius respectively is greater than the radius of the outer shell, wherein between axially inner walls of the side windows at least in wound state flat band parallel to the outer jacket of the reel body and with its outer edges parallel is guided to the walls of the side windows, wherein the outer edges of the tape in the wound state in frictional contact with the axially inner walls the side windows are, and wherein in the hub at least partially a drive motor connected to the hub is arranged, whose Output shaft rotatably connected to the hub.
Zudem ist vorgesehen, dass der Antriebsmotor als Außenläufermotor ausgebildet ist, wobei ein als Außenrotor ausgebildetes, die Abtriebswelle bildendes zylindrisches Mantelteil drehfest mit der Nabe verbunden ist.moreover is provided that the drive motor as an external rotor motor is formed, wherein a trained as an outer rotor, the output shaft forming cylindrical shell member rotatably with the hub is connected.
Durch diesen Aufbau wird vorteilhaft erreicht, dass ein kompakter und drehmomentstarker Antriebsmotor in die Bandrolle integriert ist, wobei der Antriebsmotor wenigstens zum größten Teil seiner axialen Länge in die Nabe der Bandrolle eingeschoben ist und den Bauraum der Nabe optimal ausfüllt, so dass der zur Verfügung stehende Bauraum optimal genutzt bzw. sogar verkürzt werden kann. Dabei ist es auch möglich, den als Außenläufermotor ausgebildeten Antriebsmotor vollständig in die Nabe einzubauen, insbesondere dann, wenn er als Trommelmotor ausgebildet ist.By This structure is advantageously achieved that a compact and High-torque drive motor is integrated in the roll of tape, wherein the drive motor at least the largest Inserted part of its axial length in the hub of the roll of tape is and optimally fills the space of the hub, so that the available space optimally used or can even be shortened. It is also possible designed as external rotor motor drive motor completely into the hub, especially then when it is designed as a drum motor.
Derartige
Trommelmotoren sind an sich bekannt, beispielsweise durch die
Die Nabe der erfindungsgemäßen Bandrolle fungiert quasi als Hohlwelle, in welche das als Außenrotor ausgebildete Mantelteil des Außenläufermotors drehfest eingeschoben ist. Auf diese Weise lässt sich der Rollenkörper der Bandrolle direkt und ohne Zwischenschaltung eines Getriebes drehen, wobei ein Drehmoment besonders fein selbst bei geringsten Drehzahlen knapp über Null dosiert werden kann.The hub of the roll of tape according to the invention acts quasi as a hollow shaft, in which as the outside enrotor trained shell part of the external rotor motor is inserted non-rotatably. In this way, the reel body of the roll of tape can be rotated directly and without the interposition of a transmission, with a torque can be very finely dosed even at very low speeds just above zero.
Außerdem kann vorgesehen sein, dass der Außenläufermotor eine als Innenstator ausgebildete stationäre Achse aufweist, welche mit einem Ende in einem Befestigungsflansch gelagert ist, wobei auf die Achse ein Ständerblechpaket mit Ständerwicklungen aufgezogen ist.Furthermore can be provided that the external rotor motor has a stationary axis designed as an inner stator, which is mounted with one end in a mounting flange, wherein mounted on the axis of a stator core with stator windings is.
In anderen praktischen Weiterbildungen kann vorgesehen sein, dass an einem zylindrischen Innenmantel des Mantelteils Permanentmagnete befestigt sind, welche zusammen mit dem Mantelteil den Außenrotor bilden.In Other practical developments may be provided that a cylindrical inner shell of the shell part permanent magnets are fixed, which together with the shell part of the outer rotor form.
Eine andere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Befestigungsflansch einen Absatz aufweist, auf dem ein Innenring eines Kugellagers befestigt ist, dessen Außenring am Innenmantel des Mantelteils gelagert ist, und dass auf einem dem Befestigungsflansch abgewandten Ende der stationären Achse ein Innenring eines Kugellagers befestigt ist, dessen Außenring am Innenmantel des Mantelteils gelagert ist.A Another embodiment of the invention provides that the mounting flange has a shoulder on which an inner ring of a ball bearing attached is, whose outer ring mounted on the inner surface of the shell part is, and that on an end facing away from the mounting flange the stationary axis an inner ring of a ball bearing is attached, the outer ring mounted on the inner surface of the shell part is.
Ebenso liegt es im Rahmen der Erfindung vorzusehen, dass der axiale Abstand zwischen den Kugellagern größer ist als der axiale Abstand zwischen den Seitenscheiben.As well It is within the scope of the invention to provide that the axial distance between the ball bearings is greater than the axial Distance between the side windows.
In einer besonders praktischen Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Rollenkörper einstückig mit dem Mantelteil verbunden ist.In a particularly practical development of the invention is provided in that the roller body is integral with the casing part connected is.
Besonders vorteilhaft ist ebenso eine Ausgestaltung der Erfindung, die sich dadurch auszeichnet, dass der Antriebsmotor ein elektronisch kommutierter Außenläufermotor ist.Especially Also advantageous is an embodiment of the invention, which is characterized in that the drive motor is an electronically commutated External rotor motor is.
Es liegt ebenso im Rahmen der Erfindung vorzusehen, dass die Seitenscheiben starr oder axial verschieblich am Rollenkörper angebracht sind.It is also within the scope of the invention to provide that the side windows mounted rigidly or axially displaceable on the roller body are.
Andere praktische Ausgestaltungen der Erfindung zeichnen sich dadurch aus, dass der Antriebsmotor mit elektronischen Sensoren versehen ist, welche der Motorsteuerung und der Positionserfassung des Bandes dienen.Other practical embodiments of the invention are characterized by that the drive motor is provided with electronic sensors, which of the motor control and the position detection of the band serve.
In einer weiteren praktischen Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Nabe des Rollenkörpers mit dem Mantelteil des Antriebsmotors durch Presssitz, durch Schraubmittel, durch Kleben oder durch Schweißen verbunden ist.In Another practical embodiment of the invention can be provided be that the hub of the reel body with the shell part of the drive motor by press fit, by screw means, by gluing or connected by welding.
Gemäß einer anderen Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Wandungen der Seitenscheiben jeweils mit Nuten versehen sind, in welchen die Außenkanten des Bandes eingreifen. Diese Ausgestaltung lässt sich auch noch dadurch ergänzen, dass die Nuten als zueinander konzentrische Ringnuten ausgeführt sind.According to one Another development is envisaged that the walls of the side windows respectively are provided with grooves in which the outer edges of the Bandes intervene. This configuration can also be nor supplement that the grooves as concentric with each other Ring grooves are executed.
In
einer anderen praktischen Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen
sein, dass das Band ein aus Federstahl bestehendes Spreizband ist,
welches im aufgewickelten Zustand flach und im abgewickelten Zustand
zum Übertragen von Zug und Druckkräften von der
Bandrolle auf ein Abtriebselement gewölbt ist, wobei eine
Oberseite des Spreizbandes eine konvexe und eine Unterseite des
Spreizbandes eine konkave Wölbung aufweist. Diese Ausgestaltung
lässt sich auch noch dadurch ergänzen, dass das
Abtriebselement ein Führungswagen eines Linearführungsmoduls
gemäß der
Besonders vorteilhaft ist schließlich noch eine Ausgestaltung der Erfindung, die sich dadurch auszeichnet, dass die Bandrolle als Antriebselement eines Linearantriebs, eines Umschlingungsgetriebes, als längenveränderlicher Aktor, als Umlenkrolle, als Speicher für ein Band oder als Spule für ein Maßband verwendet ist.Especially Finally, an embodiment of the invention is advantageous Invention, which is characterized in that the tape roll as Drive element of a linear drive, a belt drive, as variable-length actuator, as a deflection roller, as a memory used for a tape or as a coil for a tape measure is.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäß ausgebildeten Bandrolle wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt die einzige Figur einen Längsschnitt durch eine Bandrolle gemäß der Erfindung.A preferred embodiment of the invention formed Tape reel is described below with reference to the attached Drawing explained in more detail. In it shows the only one FIG. 5 shows a longitudinal section through a tape roll according to FIG Invention.
Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenDetailed description the drawings
In
der einzigen Figur ist im Längsschnitt eine erfindungsgemäße
Bandrolle
Ein
axialer Abstand zwischen axial inneren Wandungen
Das
Band
Die
unterste Lage des Bandes
Bei
dem Band
Beim
Aufwickeln des Spreizbandes
Beim
Aufwickeln des Spreizbandes
In
die zentrale Nabe
Der
Außenläufermotor
Auf
einem dem Befestigungsflansch
Am
zylindrischen Innenmantel
Zur
Abdichtung der Innenseite des Außenläufermotors
Eine
nur angedeutete Leiterplatte
Zur
Verbindung des Rollenkörpers
Das
Band
- 11
- Bandrolletape roll
- 22
- Rollenkörperroller body
- 33
- Nabehub
- 44
- Außenmantelouter sheath
- 55
- Seitenscheibeside window
- 66
- Seitenscheibeside window
- 77
- Zylindrische Mantelflächecylindrical lateral surface
- 88th
- Wandungwall
- 99
- Wandungwall
- 1010
- Bandtape
- 1111
-
Außenkante
von
10 Outer edge of10 - 1212
-
Außenkante
von
10 Outer edge of10 - 1313
- Spreizbandspread spectrum
- 1414
-
Oberseite
von
13 Top of13 - 1515
-
Unterseite
von
13 Bottom of13 - 1616
- Nutgroove
- 1717
- Antriebsmotordrive motor
- 1818
- Mantelteiljacket part
- 1919
- Achseaxis
- 2020
- Befestigungsflanschmounting flange
- 2121
- Absatzparagraph
- 2222
- Innenringinner ring
- 2323
- Kugellagerball-bearing
- 2424
- Außenringouter ring
- 2525
- Absatzparagraph
- 2626
- Innenringinner ring
- 2727
- Kugellagerball-bearing
- 2828
- Außenringouter ring
- 2929
- Absatzparagraph
- 3030
- Innenmantelinner sheath
- 3131
- Permanentmagnetpermanent magnet
- 3232
- Außenrotorouter rotor
- 3333
- Innenstatorinternal stator
- 3434
- StänderblechpaketStator core
- 3535
- Ständerwicklungstator winding
- 3636
- Deckelcover
- 3737
- Sensorsensor
- 3838
- Leiterplattecircuit board
- 3939
- Sensorsensor
- 4040
- Randedge
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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