DE102010014930A1 - Förderrolle mit Koppelelement - Google Patents

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Abstract

Förderrolle, die aufweist ein Mantelelement, ein Achselement, eine Rotationsbaugruppe, und eine Kopplungsanordnung, wobei das Mantelelement drehbar um das Achselement gelagert ist, wobei die Rotationsbaugruppe derart gestaltet und in Bezug auf das Mantelelement und das Achselement angeordnet ist, dass in einem Betriebszustand der Förderrolle von der Rotationsbaugruppe ein Betriebsdrehmoment erzeugbar ist, welches über die Kopplungsanordnung auf das Mantelelement übertragbar ist, und dessen resultierendes Stützdrehmoment sich am Achselement abstützt, wobei die Kopplungsanordnung entlang eines Drehmomentenverlaufs zwischen dem Mantelelement und dem Achselement angeordnet ist, wobei die Rotationsbaugruppe die Eigenschaft hat, dass in einem Anlaufzustand, in dem das Mantelelement und die Rotationsbaugruppe aus einem Stillstand um das Achselement anläuft, ein Anlaufdrehmoment in der Rotationsbaugruppe entsteht, welches einem Anlaufen des Mantelelements um das Achselement aus dem Stillstand entgegenwirkt, und wobei die Kopplungsanordnung eine Drehmomentencharakteristik aufweist, welche im Betriebszustand im Wesentlichen gleich oder größer als das von der Rotationsbaugruppe erzeugte und an der Kopplungsanordnung anliegende Betriebsdrehmoment ist und im Anlaufzustand kleiner als das in der Rotationsgruppe entstehende und an der Kopplungsanordnung anliegende Anlaufdrehmoment der Rotationsbaugruppe ist.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Förderrolle.
  • Hintergrund der Erfindung und Stand der Technik
  • Es existieren im Stand der Technik Rollenförderer mit Rollen. Diese Rollenförderer werden z. B. in Regallagern verwendet, wobei ein Regal mehrere Rollenförderer über- und nebeneinander aufweisen kann. Auf einem Rollenförderer können mehrere Fördergüter, wie Paletten mit Waren hintereinander gelagert werden, die auf den Rollen laufen.
  • Die Rollenförderer werden in der Regel entweder von einer Seite beladen und von der anderen Seite entladen, so dass die Güter, die zuerst auf die Rollenförderer gelangen auch wieder zuerst von dieser entladen werden. Diese Regallager werden first-in-first-out-Lager oder fifo-Lager genannt. Manche dieser fifo-Rollenförderer weisen eine vom Beladepunkt zum Entladepunkt abfallende Neigung auf, so dass Paletten, die sich auf dem Rollenförderer befinden, von der Schwerkraft in Richtung Entladepunkt befördert werden.
  • Bei einer anderen Alternative werden die Rollenförderer von einer Seite beladen und von der selben Seite entladen, so dass die Fördergüter, die zuletzt auf die Rollenförderer gelangen zuerst von diesen entladen werden. Diese Regallager werden last-in-first-out-Lager oder lifo-Lager genannt. Auch diese Lager weisen z. T. eine Neigung in Richtung des Belade- bzw. Entladepunktes auf. Beim Beladen des Rollenförderers mit einem weiteren Fördergut, wie einer Palette, z. B. durch einen Gabelstapler werden die Fördergüter, die sich bereits auf dem Rollenförderer befinden, mit dem neu aufgeladenen Fördergut entgegen der Steigung nach hinten geschoben. Außerdem wird durch diese Steigung bewirkt, dass die Paletten, die sich auf dem Rollenförderer befinden, immer der Schwerkraft folgend am Entladepunkt anstehen.
  • Um bei den Rollenförderern die Geschwindigkeit der Fördergüter, wie Paletten, abzubremsen, werden die Förderrollen zum Teil mit Bremsen versehen, über welche die Drehgeschwindigkeit der Rollen und damit der Fördergüter abgebremst werden kann. Dadurch wird verhindert, dass die Fördergüter auf der abfallenden Förderstrecke eine zu hohe Geschwindigkeit erreichen. Dazu können für die Förderrollen Bremsen verwendet werden, die im Rolleninneren der Rollen angeordnet sind.
  • Die Bremsen sind in der Regel für ein Maximalgewicht der zu transportierenden Fördergüter ausgelegt. D. h. auch beim Transport von Fördergütern mit einem solchen Maximalgewicht soll durch die Bremskraft verhindert werden, dass die Fördergüter eine Maximalgeschwindigkeit überschreiten. Genauso sollen auch Fördergüter, die auf die Förderstrecke abgesetzt werden und die lediglich ein Minimalgewicht aufweisen, trotz der geringen Hangabtriebskraft, den Anlaufwiderstand auf der Förderstrecke überwinden können, so dass sie auf der Förderstrecke anlaufen können. Ferner ist angestrebt, dass Fördergüter, die auf die Förderstrecke abgesetzt werden innerhalb einer kurzen Beschleunigungsphase eine gewünschte Transportgeschwindigkeit erreichen.
  • Es werden daher z. T. Fliehkraftbremsen eingesetzt, die über ein übersetztes Getriebe mit dem Rollenmantel verbunden sind. Die Fliehkraftbremsen erzeugen im unteren Drehzahlbereich keine oder nur geringe Bremsdrehmomente und entwickeln über den Drehzahlbereich ein mit der Drehzahl zunehmendes Bremsdrehmoment. So können im oberen Drehzahlbereich auch schwere Fördergüter gebremst werden und im unteren Drehzahlbereich entsteht nur eine geringe Bremskraft, so dass auch verhältnismäßig leichte Fördergüter anlaufen können. Jedoch steigen Reibkräfte und Losbrechkräfte, wenn die Rollen für schwerere Fördergüter ausgelegt werden, so dass auch das Grenzgewicht von Fördergütern ansteigt, die gerade noch auf einer solchen Förderstrecke anlaufen können.
  • Es kann daher vorkommen, dass ein zu leichtes Fördergut auf einer geneigten Förderstrecke aus einer Ruheposition nicht anläuft oder nicht in genügend kurzer Zeit die gewünschte Fördergeschwindigkeit erreicht. Daraus kann sich ein ineffizienter Betriebsablauf des Rollenförderers ergeben. Ferner ist der Gewichtsbereich der zu transportierenden Fördergüter zwischen deren Minimalgewicht und Maximalgewicht bei vorgegebener Neigung der Förderstrecke durch diese Konstruktionsform eingeschränkt, da eine größere Bremskraft im oberen Drehzahlbereich zu einem höheren Minimalgewicht der zu transportierenden Fördergüter führt, bei dem ein Anlaufen noch gewährleistet ist. Dies kann zu erheblichen Einschränkungen in der Ausführung des Rollenförderers führen, da nur Fördergüter eines bestimmten Gewichtsbereiches transportiert werden können.
  • Ein weiteres Problem kann darin gesehen werden, dass die Bremsen und andere bewegliche Teile einem Verschleiß unterliegen können, so dass die Förderrollen regelmäßig gewartet werden müssen.
  • Aufgabe
  • Daher ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Förderrolle bereitzustellen, die einen effizienten Betriebsablauf und eine hohe Flexibilität in der Gestaltung des Rollenförderers ermöglicht.
  • Lösung der Aufgabe
  • Die Aufgabe wird gelöst durch eine Förderrolle gemäß den unabhängigen Ansprüchen. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Ein erster Aspekt betrifft eine Förderrolle, die aufweist
    ein Mantelelement,
    ein Achselement,
    eine Rotationsbaugruppe, und
    eine Kopplungsanordnung,
    wobei das Mantelelement drehbar um das Achselement gelagert ist,
    wobei die Rotationsbaugruppe derart gestaltet und in Bezug auf das Mantelelement und das Achselement angeordnet ist, dass in einem Betriebszustand der Förderrolle von der Rotationsbaugruppe ein Betriebsdrehmoment erzeugbar ist, welches über die Kopplungsanordnung auf das Mantelelement übertragbar ist, und dessen resultierendes Stützdrehmoment sich am Achselement abstützt,
    wobei die Kopplungsanordnung entlang eines Drehmomentenverlaufs zwischen dem Mantelelement und dem Achselement angeordnet ist,
    wobei die Rotationsbaugruppe die Eigenschaft hat, dass in einem Anlaufzustand, in dem das Mantelelement und die Rotationsbaugruppe aus einem Stillstand um das Achselement anläuft, ein Anlaufdrehmoment in der Rotationsbaugruppe entsteht, welches einem Anlaufen des Mantelelements um das Achselement aus dem Stillstand entgegenwirkt, und
    wobei die Kopplungsanordnung eine Drehmomentencharakteristik aufweist, welche im Betriebszustand im Wesentlichen gleich oder größer als das von der Rotationsbaugruppe erzeugte und an der Kopplungsanordnung anliegende Betriebsdrehmoment ist und im Anlaufzustand kleiner als das in der Rotationsgruppe entstehende und an der Kopplungsanordnung anliegende Anlaufdrehmoment der Rotationsbaugruppe ist.
  • Ein Fördergut auf der Förderrolle des Rollenförderers erzeugt aufgrund der Hangabtriebskraft ein Drehmoment am Mantelelement, wobei das Drehmoment vom Mantelelement auf das Achselement der Förderrolle übertragen und über das Achselement an einem Förderrahmen des Rollenförderers abgestützt wird. Die Rotationsbaugruppe kann eine Bremseinrichtung und/oder eine Antriebskomponente und optional Übersetzungsmittel umfassen, welche ein Bremsdrehmoment oder ein Antriebsdrehmoment als Komponente des Betriebsdrehmoments erzeugt.
  • Das Mantelelement kann in einer Richtung parallel zu einer Drehachse des Achselements einen kreisförmigen Außenquerschnitt aufweisen. Insbesondere kann das Mantelelement eine zylinderförmige Mantelfläche aufweisen. Das Mantelelement ist um eine Drehachse des Mantelelements drehbar um das Achselement gelagert. Das auf der Mantelfläche aufliegende Fördergut wird dann durch eine Drehbewegung des Mantelelements in Förderrichtung transportiert. Die Rotationsgruppe ist derart gestaltet und in Bezug auf das Mantelelement und das Achselement angeordnet, dass in einem Betriebszustand der Förderrolle von der Rotationsbaugruppe ein Betriebsdrehmoment erzeugbar ist, welches über die Kopplungsanordnung auf das Mantelelement übertragen wird, wenn sich die Förderrolle im Betriebszustand befindet. Der Betriebszustand der Förderrolle bezeichnet einen Drehzahlbereich bei dem sich Fördergüter im Betrieb mit gewünschter Geschwindigkeit auf der Förderstrecke bewegen, also einen Drehzahlbereich oberhalb einer minimalen Betriebsdrehzahl. In diesem Drehzahlbereich kann eine Bremswirkung der Förderrolle erzielt werden, der ein Fördergut abbremst oder einer Beschleunigung des Förderguts entgegen wirkt. Der Betrag der minimalen Betriebsdrehzahl des Mantelelements ist dabei größer als Null und kann bei einer Ausführungsform einer Förderrolle in einem Bereich einer Umfangsgeschwindigkeit des Mantelelements von 0,1 m/s, bei einer anderen Ausführungsform im Bereich 0,2 m/s und noch bei einer anderen Ausführungsform im Bereich von 0,3 m/s liegen. Über die Bremswirkung der Förderrolle kann eine Fördergeschwindigkeit des Fördergutes herabgesetzt werden, bzw. eine maximale Fördergeschwindigkeit, die das Fördergut auf dem Rollenförderer erreicht, begrenzt werden.
  • Als Anlaufzustand der Förderrolle wird ein Drehzahlbereich des Mantelelements bezeichnet, der den Stillstand des Mantelelements einschließt und der unterhalb der minimalen Betriebsdrehzahl des Mantelelements endet. Der Stillstand der Förderrolle bezeichnet einen Zustand, in dem sich das Mantelelement und gegebenenfalls auch andere oder alle Komponenten der Förderrolle, wie z. B. der Kopplungsanordnung und der Rotationsbaugruppe, in Ruhe befinden.
  • Das am Mantelelement und/oder dem Achselement anliegende Gesamtdrehmoment der Förderrolle, das eine Bremskraft auf das transportierte Fördergut ausübt, setzt sich aus verschiedenen Komponenten, im Betriebszustand insbesondere aus dem Betriebsdrehmoment und im Anlaufzustand aus dem Anlaufdrehmoment, zusammen. Weitere Komponenten des Gesamtdrehmoments im Betriebszustand, können Drehmomente umfassen, die auf Reibungskräfte, wie z. B. Lagerreibung, zurückgehen. Der Begriff Betriebsdrehmoment wiederum umfasst insbesondere die Wirkkomponente, also das Bremsdrehmoment oder das Antriebsdrehmoment, zu deren Erzeugung im Betriebszustand die Rotationsbaugruppe vorgesehen ist, also die Wirkkomponente, welche z. B. durch eine Bremse und/oder durch einen Elektromotor als Bestandteil der Rotationsbaugruppe erzeugt werden kann. Weitere Komponenten des Betriebsdrehmoments können auf der Massenträgheit von Baugruppen der Rotationsbaugruppe bei Drehzahländerungen im Betriebszustand beruhen oder/oder auf einer Lagerreibung von Lagern innerhalb der Rotationsbaugruppe oder auf Reibungskräften, insbesondere innerhalb eines Getriebes der Rotationsbaugruppe.
  • Der Begriff Anlaufdrehmoment bezeichnet das Drehmoment, das im Anlaufzustand in der Rotationsbaugruppe entsteht. Komponenten des Anlaufdrehmoments können daher das Drehmoment umfassen, welches aufgrund der Lagerreibung und Reibung an Zahnflanken von Getrieben, insbesondere der Haftreibung zwischen derartigen Komponenten, im Anlaufzustand entsteht. Weitere Komponenten können das Drehmoment umfassen, das aufgrund der Massenträgheit von Komponenten etc. in der Rotationsbaugruppe entsteht und dem Anlaufen entgegenwirkt.
  • Die Kopplungsanordnung ist entlang eines Drehmomentenverlaufs zwischen dem Mantelelement und dem Achselement angeordnet. Der Drehmomentenverlauf kann, dabei als eine Abfolge einer Übertragung von Drehmomenten von verschiedenen Komponenten der Förderrolle auf die jeweils nächste Komponente bezeichnet werden, wobei benachbarte Komponenten dieser Abfolge von Komponenten jeweils zumindest zeitweise miteinander in Wechselwirkung stehen, so dass ein Drehmoment zwischen diesen benachbarten Komponenten übertragen werden kann. Je nach Konstruktionsart können mehrere, unter Umständen verzweigte Drehmomentenverläufe in der Förderrolle entstehen.
  • Beim Beschleunigen oder Abbremsen eines Fördergutes auf der Förderrolle kann eine Kraft von dem Fördergut auf die Förderrolle und umgekehrt übertragen werden. Diese Kraft resultiert in einem Drehmoment am Mantelelement, wobei das Drehmoment entlang des Drehmomentenverlaufs auf das Achselement übertragen und über das Achselement an einem Förderrahmen des Rollenförderers abgestützt wird. Dabei kann das Drehmoment entlang des Drehmomentenverlaufs vom Mantelelement auf das Achselement in beliebiger Reihenfolge über die Rotationsbaugruppe, die Kopplungsanordnung und optional über weitere Baugruppen übertragen und bei der Übertragung von Baugruppe zu Baugruppe bei Bedarf in Betrag und Richtung umgewandelt werden.
  • Das auf die einzelnen Komponenten dieser Abfolge an Komponenten wirkende Drehmoment muss für die einzelnen Komponenten nicht gleich sein. Insbesondere kann – abhängig von der Übersetzung der Drehmomentübertragung zwischen benachbarten Komponenten – das auf die einzelne Komponente wirkende Drehmoment von Komponente zu Komponente variieren.
  • Die Kopplungsanordnung weist eine Drehmomentencharakteristik auf. Als Drehmomentencharakteristik wird das von der Kopplungsanordnung in Abhängigkeit von einem Zustand der Kopplungsanordnung übertragbare Drehmoment bezeichnet. Dabei kann die Drehmomentencharakteristik z. B. als Funktion des übertragbaren Drehmoments über einem Verdrehungswinkel zwischen einer Eingangsseite und einer Ausgangsseite der Kopplungsanordnung beschrieben werden, also als ein von einem Verdrehungswinkel abhängiges übertragbares Drehmoment. Denkbar ist ebenfalls, dass die Drehmomentencharakteristik als Funktion des übertragbaren Drehmoments über einer Differenz der Winkelgeschwindigkeiten zwischen der Eingangsseite und der Ausgangsseite der Kopplungsanordnung beschrieben wird, also als ein von einer Verdrehungsgeschwindigkeit abhängiges übertragbares Drehmoment.
  • Ferner ist es denkbar, dass das übertragbare Drehmoment in Abhängigkeit von der Winkelgeschwindigkeit(en) der Eingangs- und/oder Ausgangsseite der Kopplungsanordnung beschrieben wird.
  • Im Betriebszustand ist die Drehmomentencharakteristik im Wesentlichen gleich oder größer als das von der Rotationsbaugruppe erzeugte und an der Kopplungsanordnung anliegende Betriebsdrehmoment. Im Wesentlichen in diesem Zusammenhang bedeutet, dass ein Schlupf der bauartbedingt in der Kopplungsanordnung auftreten kann, bei der Betrachtung außer Betracht bleibt.
  • Im Anlaufzustand ist die Drehmomentencharakteristik, also das im Anlaufzustand von der Kopplungsanordnung übertragbare Drehmoment, kleiner als das in der Rotationsgruppe entstehende und an der Kopplungsanordnung anliegende Anlaufdrehmoment der Rotationsgruppe.
  • Das Betriebsdrehmoment, welches durch die Rotationsbaugruppe bereit gestellt wird, kann sich bei zunehmender Umdrehungszahl verändern, insbesondere mit zunehmender Umdrehungszahl steigen. Dazu kann die Rotationsbaugruppe derart gestaltet sein, dass das von der Rotationsbaugruppe erzeugte Betriebsdrehmoment von der Drehzahl des Mantelelements um das Achselement abhängig ist. Beispielsweise kann die Rotationsgruppe eine Fliehkraftbremse und/oder eine fluidische Wirbelbremse und/oder eine Wirbelstrombremse umfassen.
  • Die Kopplungsanordnung kann z. B. ein eingangsseitiges Bauelement und ein ausgangsseitiges Bauelement aufweisen, welche im Betriebszustand in Drehrichtung im Wesentlichen drehfest miteinander verbunden sind und die im Anlaufzustand eine Drehung zwischen Eingangsseite und Ausgangsseite ermöglichen. So kann das Mantelelement im Anlaufzustand beginnen sich aus dem Stillstand zu drehen, ohne den Anlaufwiderstand der Rotationsbaugruppe überwinden zu müssen. Der Anlaufwiderstand wird somit über die Kopplungsanordnung im Anlaufzustand um den Betrag verringert, um den die Drehmomentencharakteristik kleiner ist als das Anlaufdrehmoment in der Rotationsbaugruppe. Nachdem das Mantelelement begonnen hat sich zu drehen und sich das zu transportierende Fördergut somit in Bewegung gesetzt hat, wird der Betriebszustand erreicht und von der Kopplungsbaugruppe im Betriebszustand schließlich das gesamte Betriebsdrehmoment übertragen. Aufgrund des bereits in Bewegung gesetzten Fördergutes kann über dessen Massenträgheit der Widerstand in der Rotationsbaugruppe vor oder beim Übergang zwischen Anlaufzustand und Betriebszustand überwunden werden. Der Betriebszustand kann z. B. nach einer Viertelumdrehung, nach einer halben Umdrehung der Eingangsseite gegenüber der Ausgangsseite erreicht werden, oder im Bereich eines ähnlichen Wertes zwischen den genannten Beträgen. Da die Drehmomentencharakteristik, also das übertragbare Drehmoment der Kopplungsanordnung, im Anlaufbereich kleiner ist als das Anlaufdrehmoment der Rotationsgruppe, kann zumindest ein Teil des Anlaufdrehmomentes abgekoppelt werden, so dass das Mantelelement leichter anlaufen kann. Dadurch kann ein Fördergut, das in Kontakt mit der Mantelfläche des Mantelelements ist, im Anlaufzustand der Förderrolle leichter anlaufen.
  • Bei einer Förderrolle gemäß dem ersten Aspekt kann der Ablauf der Förderung fließender vonstatten gehen und somit die Effizienz des Rollenförderers gesteigert werden kann. Es können leichtere Fördergüter auf dem Rollenförderer transportiert werden als dies bei der Verwendung von vergleichbaren Förderrollen ohne Kopplungsbaugruppe der Fall wäre, da auch leichtere Fördergüter auf dem Förderband anlaufen können. Dadurch kann der Rollenförderer flexibler eingesetzt werden. Beispielsweise kann der Rollenförderer für einen größeren Gewichtsbereich von Fördergütern einsetzbar sein. Ferner kann die Förderrolle ermöglichen, Rollenförderer mit nur geringer Neigung zu errichten. Daher ermöglicht eine solche Förderrolle eine größere Flexibilität im Bau und im Einsatz von Rollenförderern. Darüber hinaus ermöglicht die Kopplungsbaugruppe der Förderrolle mehr Flexibilität bei der Wahl der Komponenten einer Rotationsbaugruppe. So kann der Einsatz der Kopplungsbaugruppe den Einsatz bestimmter Getriebe in der Rotationsbaugruppe ermöglichen, weil die Kopplungsbaugruppe den Anlaufwiderstand des Getriebes beim Anlaufen der Förderrolle überbrückt. Daher kann die Rotationsbaugruppe selbst ein Getriebe mit hoher Übersetzung umfassen, dessen hoher Anlaufwiderstand ansonsten dem Einsatz in einer Förderrolle entgegenstehen könnte.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Förderrolle weist die Kopplungsanordnung ein erstes Eingriffselement und ein zweites korrespondierendes Eingriffselement auf, wobei das erste Eingriffselement an einer Eingangsseite der Kopplungsanordnung angeordnet ist, und wobei das zweite Eingriffselement an einer Ausgangsseite der Kopplungsanordnung angeordnet ist, und
    wobei das erste Eingriffselements relativ zum zweiten Eingriffselement derart beweglich ist, dass das erste Eingriffselement mit dem zweiten Eingriffselement im Betriebszustand der Förderrolle in Eingriff bringbar ist und
    wobei beim Eingriff des ersten Eingriffselements mit dem zweiten Eingriffselement eine drehfeste Verbindung in einer ersten Drehrichtung der Kopplungsanordnung erzeugt wird.
  • Die Eingriffselemente können z. B. als Anschläge an einem eingangsseitigen Bauelement und an einem ausgangsseitigen Bauelement ausgebildet sein. Nach einer Verdrehung der Eingangseite der Kopplungsanordnung relativ zur Ausgangsseite der Kopplungsanordnung um einen bestimmten Winkel aus einer Ausgangsposition schlägt eines der Anschlagelemente an dem korrespondierenden Anschlagelement an und stellt so über einen Formschluss eine drehfeste Verbindung her. Im Anlaufzustand der Förderrolle befindet sich das erste Eingriffselement hingegen nicht im Eingriff mit dem zweiten Eingriffselement, so dass zwischen Eingangsseite und Ausgangsseite kein oder nur ein geringes Drehmoment übertragbar ist, das geringer ist als das Anlaufdrehmoment der Rotationsbaugruppe.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Förderrolle weist die Kopplungsanordnung ferner ein erstes Rückstellelement auf, welches zwischen der Eingangsseite der Kopplungsanordnung und der Ausgangsseite der Kopplungsanordnung angeordnet ist und in einer Eingriffsposition des ersten Eingriffselements mit dem zweiten Eingriffselement ein Drehmoment zwischen Eingangsseite und Ausgangsseite bereit stellt, welches geeignet ist bei einem Übergang vom Betriebszustand in den Stillstand der Förderrolle das erste und das zweite Eingriffselement außer Eingriff zu bringen und in Richtung einer Ausgangslage des ersten Eingriffselements relativ zum zweiten Eingriffselement zu bewegen, insbesondere zu verdrehen.
  • Das erste Rückstellelement kann beispielsweise ein Federelement umfassen. Bei einer weiteren beispielhaften Ausführungsform kann das erste Rückstellelement alternativ oder zusätzlich ein elastomeres Element umfassen. Das erste Rückstellelement kann so ausgebildet sein, dass es nach Beendigung des Betriebszustandes beim Übergang vom Betriebszustand zum Stillstand der Förderrolle das erste Eingriffselements außer Eingriff mit dem zweiten Eingriffselement bringt und in Relation zum zweiten Eingriffselement in einen Ruhebereich verlagert. Dazu kann das erste Rückstellelement zwischen dem ersten Eingriffselements und dem zweiten Eingriffselement angeordnet sein. Der Ruhebereich kann als ein räumlich begrenzter Bereich definiert sein, in dem das erste Eingriffselement seine Ruheposition relativ zum zweiten Eingriffselement einnimmt. Dabei ist es denkbar, dass die Ruheposition des ersten Eingriffselements relativ zum zweiten Eingriffselement insbesondere durch eine Hysterese des ersten Rückstellelements variiert, aber dennoch durch den Ruhebereich räumlich definiert ist. Die Ruheposition kann dabei definiert sein, als die Position, die das erste Eingriffselement relativ zum zweiten Eingriffselement bei einem Stillstand der Förderolle einnimmt, also wenn alle Komponenten der Förderrolle sich im Ruhezustand befinden.
  • Dabei kann das erste Rückstellelement derart gestaltet sein und bereit gestellt werden, dass die Drehmomentencharakteristik der Kopplungsanordnung im Anlaufzustand der Förderrolle kleiner ist als das in der Rotationsgruppe entstehende und an der Kopplungsanordnung anliegende Anlaufdrehmoment der Rotationsgruppe. Dadurch kann insbesondere eine einfach herzustellende Förderrolle zur Verfügung gestellt werden, wobei die Förderrolle leichter anlaufen kann da das Mantelelement im Anlaufzustand der Förderrolle nicht durch das Anlaufdrehmoment der Rotationsbaugruppe gebremst wird. Dadurch kann das Fördergut im Anlaufzustand leichter anlaufen, ohne dass das Fördergut durch das Anlaufdrehmoment der Rotationsbaugruppe im Anlaufzustand der Förderrolle gebremst wird.
  • Ferner kann bei einem Stillstand der Förderrolle durch den Ruhebereich, der durch das erste Rückstellelement bestimmt oder mitbestimmt ist das erste Eingriffselement relativ zum zweiten Eingriffselement in eine Ruheposition gebracht werden, aus der beim Anlaufen der Förderrolle wiederum eine Bewegung des ersten Eingriffselements relativ zum zweiten Eingriffselement möglich ist, bevor das erste Eingriffselement mit dem zweiten Eingriffselement in Eingriff gelangt.
  • Es ist des Weiteren denkbar, dass das Kopplungselement mehrere Rückstellelemente umfasst, wobei die weiteren Rückstellelemente ausgebildet sein können, im Zusammenwirken mit dem ersten Rückstellelement bei einem Übergang vom Betriebszustand in den Stillstand das erste und zweite Eingriffselement außer Eingriff zu bringen und/oder in Richtung einer Ausgangslage des ersten Engriffselements relativ zum zweiten Eingriffselement zu bewegen, insbesondere zu verdrehen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Förderrolle weist die Kopplungsanordnung ferner ein drittes Eingriffselement und ein viertes korrespondierendes Eingriffselement auf,
    wobei das dritte Eingriffselement an der Eingangsseite der Kopplungsanordnung angeordnet ist, und wobei das vierte Eingriffselement an der Ausgangsseite der Kopplungsanordnung angeordnet ist,
    wobei das dritte Eingriffselement relativ zum vierten Eingriffselement derart beweglich ist, dass das dritte Eingriffselement mit dem vierten Eingriffselement im Betriebszustand der Förderrolle in Eingriff bringbar ist und
    wobei beim Eingriff des dritten Eingriffselements mit dem vierten Eingriffselement eine drehfeste Verbindung entgegen der ersten Drehrichtung erzeugt wird.
  • Eine solche Förderrolle kann in beide Drehrichtungen eine vergleichbare Drehmomentencharakteristik aufweisen. Im Übrigen wird auf die Beschreibung in Bezug auf das erste und zweite Eingriffselement verwiesen.
  • Die Eingriffselemente können z. B. als Anschlagflächen eines Vorsprungs ausgebildet sein. Des Weiteren ist es denkbar, dass z. B. das zweite und das vierte Eingriffselement als Vorder- und Rückseite eines ausgangsseitigen Vorsprungs ausgebildet sind und/oder dass das erste und das dritte Eingriffselement als Vorder- und Rückseite eines eingangsseitigen Vorsprungs ausgebildet sind. Die Vorsprünge können z. B. fahnenförmig ausgebildet sein.
  • Durch das dritte und das vierte Eingriffselement kann die Kopplungsanordnung entgegen der ersten Drehrichtung im Betriebszustand eine drehfeste Verbindung bereitstellen. Dadurch kann es möglich sein, dass die Förderrolle in beide Drehrichtungen des Mantelelements einen Betriebszustand erreichen kann. Somit kann es möglich sein, eine Förderrolle für einen Rollenförderer bereitzustellen, die in beide Förderrichtungen eine Bremswirkung aufweisen kann. Folglich ist es möglich eine Förderrolle und/oder einen Rollenförderer bereitzustellen, die flexibler einsetzbar sind.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Förderrolle, weist die Kopplungsanordnung ferner ein zweites Rückstellelement auf, welches zwischen der Eingangsseite der Kopplungsanordnung und der Ausgangsseite der Kopplungsanordnung angeordnet ist und in einer Eingriffsposition des dritten Eingriffselements mit dem vierten Eingriffselement ein Drehmoment zwischen Eingangsseite und Ausgangsseite bereitstellt, welches geeignet ist bei einem Übergang vom Betriebszustand in den Stillstand der Förderrolle das dritte und das vierte Eingriffselement außer Eingriff zu bringen und in Richtung einer Ausgangslage des dritten Eingriffselements relativ zum vierten Eingriffselement zu bewegen, insbesondere zu verdrehen.
  • Im Übrigen wird auf die Beschreibung in Bezug auf das erste Rückstellelement verwiesen.
  • Insbesondere kann das zweite Rückstellelement so ausgebildet sein, dass dadurch ein Ruhebereich des dritten Eingriffselements relativ zum vierten Eingriffselement bestimmt oder mitbestimmt wird. Ferner ist es möglich, dass der Ruhebereich des dritten Eingriffselements durch das erste Rückstellelement mitbestimmt wird und/oder dass der Ruhebereich des ersten Eingriffselements durch das zweite Rückstellelement mitbestimmt wird.
  • Ferner ist es denkbar, dass das erste und das zweite Rückstellelement durch ein Bauteil bereitgestellt werden, wobei das Bauteil z. B. aus einer Ruhelage in zwei Richtungen elastisch verformt werden kann und somit entgegen der ersten Drehrichtung als erstes Rückstellelement und in Drehrichtung als zweites Rückstellelement wirkt. Insbesondere ist denkbar, dass die beiden Rückstellelemente einstückig, z. B. als verschiedene Enden eines einstückigen Federelements oder eines einstückigen elastomeren Elements ausgebildet sind.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Förderrolle weist die Rotationsbaugruppe eine Bremseinrichtung auf, wobei eine Komponente des Betriebsdrehmoments durch das von der Bremseinrichtung im Betriebszustand erzeugte Bremsdrehmoment bereitgestellt wird.
  • Durch die Bremseinrichtung kann eine Förderrolle bereitgestellt werden, bei der die Geschwindigkeit von Fördergütern auf dem Rollenförderer reduziert werden kann. Insbesondere kann eine Förderrolle bereitgestellt werden, bei der ein Fördergut eine definierte Grenzgeschwindigkeit nicht überschreitet. Daher ermöglicht die Förderrolle einen kontrollierten Betriebsablauf des Rollenförderers. Ferner erlaubt die Förderrolle den Bau von Rollenförderern mit größeren Steigungen wobei die Bremseinrichtung die Beschleunigungskraft der Fördergüter auf eine gewünschte Größe begrenzen kann.
  • Die Bremseinrichtung kann beispielsweise ausgelegt sein, dass im Betriebszustand der Förderrolle das Bremsdrehmoment mit zunehmender Winkelgeschwindigkeit des Mantelelements größer wird. Beispielsweise kann das Bremsdrehmoment im Wesentlichen linear mit der Winkelgeschwindigkeit des Mantelelements ansteigen.
  • Dadurch kann eine Förderrolle bereitgestellt werden, die ein Anlaufen der Förderrolle erlaubt, und wobei die Förderrolle ein relevantes Bremsdrehmoment erst mit höheren Drehzahlen erreicht. Dadurch können Fördergüter auf dem Rollenförderer schnell anlaufen, was einen effizienten Betriebsablauf gewährleistet.
  • Ferner kann die Bremseinrichtung beispielsweise ein Bremsdrehmoment bereitstellen, das die Drehbewegung des Mantelelements in die erste und die zweite Drehrichtung des Mantelelements abbremsen kann.
  • Dadurch kann eine Förderrolle bereitgestellt werden, die Fördergüter auf dem Rollenförderer in beide Förderrichtungen abbremsen kann. Dadurch werden eine flexibel einsetzbare Förderrolle sowie ein flexibler Rollenförderer bereitgestellt.
  • Eine weitere Ausführungsform betrifft eine Förderrolle, wobei die Rotationsbaugruppe ein Getriebe mit zwei Getriebeeingängen und einem Getriebeausgang aufweist, wobei der eine Getriebeeingang mit dem Achselement, der andere Getriebeeingang mit dem Mantelelement und der Getriebeausgang mit einer Bremswelle der Bremseinrichtung verbunden ist, wobei die Bremseinrichtung derart gestaltet ist, dass das Bremsdrehmoment der Bremseinrichtung aufgrund einer Relativbewegung zwischen der Bremswelle und dem Mantelelement erzeugt wird.
  • Das Getriebe kann ein übersetztes Drehbewegungs-Übertragungsgetriebe, wie zum Beispiel ein Planetengetriebe sein. Es ist denkbar, dass das Planetengetriebe ein mehrstufiges Planetengetriebe ist.
  • Die Übersetzung des Getriebes kann auf die Bremseinrichtung abgestimmt werden und/oder die Bremseinrichtung auf das Getriebe abgestimmt werden. Dadurch kann eine Förderrolle zur Verfügung gestellt werden, bei der die Bremswelle der Rotationsbaugruppe relativ zum Mantelelement mit einer Drehzahl angetrieben wird, die im Betriebszustand ein gewünschtes Betriebsdrehmoment gewährleistet. Somit kann eine Förderrolle mit höherer Effizienz und Flexibilität bereitgestellt werden.
  • Ferner ist es möglich, dass das Getriebe ausgelegt ist, dass die Drehrichtung des Getriebeausgangs entgegengesetzt zur Drehrichtung des Getriebeeingangs ist, insbesondere zur Drehrichtung desjenigen Getriebeeingangs, der mit dem Mantelelement verbunden ist.
  • Bei dieser Ausgestaltung des Getriebes können sich Komponenten der Rotationsbaugruppe in einer Drehrichtung bewegen, die entgegengesetzt zur Drehrichtung des Mantelelements ist. Hierdurch kann ermöglicht werden, dass Komponenten der Rotationsbaugruppe eine hohe Relativgeschwindigkeit zum Mantelelement erreichen. Dadurch kann insbesondere dann, wenn die Rotationsbaugruppe eine Wirbelstrombremse umfasst, bereits bei niedrigen Drehzahlen des Mantelelements um das Achselement eine hohe Bremswirkung erreicht werden.
  • Die Bremswelle der Rotationsbaugruppe, die mit dem Ausgang des Getriebes verbunden ist, kann mit einer Eingangswelle der Bremseinrichtung verbunden oder einstückig als Eingangswelle der Bremseinrichtung ausgebildet sein. Der eine Getriebeeingang kann z. B. über die Kopplungsanordnung mit dem Achselement verbunden sein. Der andere Getriebeeingang, der mit dem Mantelelement verbunden ist, kann z. B. als Getriebesteg, als Getriebegestell oder Getriebegehäuse ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich zu der Kopplungsanordnung zwischen dem Achselement und dem einen Getriebeeingang kann die oder eine weitere Kopplungsanordnung zwischen Mantelelement und dem anderen Getriebeeingang und/oder zwischen Bremswelle und Bremseinrichtung vorgesehen werden. Ferner ist denkbar, eine oder mehrere Kopplungsanordnungen im Getriebe oder in der Bremseinrichtung oder an anderen Stellen entlang des Drehmomentenverlaufs anzuordnen.
  • Ferner gemäß einer weiteren Ausführungsform der Förderrolle weist das Mantelelement einen Zylindermantel auf, wobei das Getriebe und die Bremseinrichtung räumlich innerhalb des Zylindermantels angeordnet sind.
  • Unter einem Zylindermantel kann dabei verstanden werden, dass das Mantelelement eine zylindrische Außenform aufweist, wobei das Mantelelement zwischen den Längsenden des Mantelelements einen Innenraum aufweist, in dem das Getriebe und die Bremseinrichtung angeordnet sind. Die Innenfläche des Mantelelements muss dabei nicht unbedingt eine Zylinderfläche sein. Insbesondere kann das Mantelelement einen Innenraum aufweisen, in dem die Bremseinrichtung und das Getriebe angeordnet sind. Ferner können auch die Rotationsbaugruppe und/oder die Kopplungsanordnung räumlich im Innenraum des Zylindermantels des Mantelelements angeordnet sein.
  • Dadurch kann eine Förderrolle bereitgestellt werden, die eine kompakte Außenform aufweist und daher eine leichte und flexible Verwendung erlaubt. Ferner ist eine solche Förderrolle einfach im Rollenförderer montierbar. Des Weiteren ist der Rollenförderer flexibel adaptierbar, da keine äußeren Getriebekomponenten oder äußere Komponenten der Bremseinrichtung berücksichtigt werden müssen. Ferner können die beweglichen Komponenten der Rotationsbaugruppe klein gehalten werden. Durch die daraus bedingte geringe Massenträgheit der Komponenten der Rotationsbaugruppe kann ein leichtes Anlaufen der Förderrolle ermöglicht werden. Ferner sind durch diesen Aufbau das Getriebe und die Rotationsbaugruppe geschützt. Insbesondere können dadurch konstante Betriebsparameter der Bremseinrichtungen, wie beispielsweise die Abhängigkeit des Bremsdrehmoments von der Drehzahl des Mantelelements, sichergestellt werden.
  • Ferner gemäß einer weiteren Ausführungsform der Förderrolle weist die Bremseinrichtung eine Fliehkraftbremse auf, wobei das Bremsdrehmoment der Bremseinrichtung zumindest teilweise durch die Fliehkraftbremse bereitgestellt wird.
  • Die Fliehkraftbremse kann dabei Fliehgewichte umfassen, die sich bei einer vorbestimmten Drehzahl von einer Nabe der Fliehkraftkupplung radial nach außen bewegen und sich mit Reibbelägen der Fliehgewichte an einen Innendurchmesser einer Bremsglocke der Fliehkraftbremse anlegen.
  • Dadurch kann eine Förderrolle bereitgestellt werden, bei der das Bremsdrehmoment der Fliehkraftbremse erst ab einer vorbestimmten Drehzahl erzeugt wird. Beispielsweise kann die vorbestimmte Drehzahl auf die minimale Betriebsdrehzahl der Förderrolle abgestimmt sein.
  • Ferner kann dadurch eine Förderrolle bereitgestellt werden, bei der in einem niedrigen Drehzahlbereich der Förderrolle kein oder nur ein geringes Bremsdrehmoment wirkt, so dass Fördergüter auf der Förderrolle genügend schnell anlaufen können. Ferner kann eine Förderrolle mit Bremseinrichtung zur Verfügung gestellt werden, die keine Energieversorgung von außen benötigt und räumlich innerhalb des Zylindermantels angebracht werden kann.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Förderrolle weist die Bremseinrichtung eine Wirbelstrombremse auf, wobei das Bremsdrehmoment der Bremseinrichtung zumindest teilweise durch die Wirbelstrombremse bereitgestellt wird.
  • Die Wirbelstrombremse kann so gestaltet sein, dass eine Metallscheibe sich in einem Magnetfeld der Wirbelstrombremse bewegt. Insbesondere kann die Wirbelstrombremse ausgelegt sein, dass die Metallscheibe eine rotierende Bewegung relativ zu Magneten der Wirbelstrombremse ausführt. Ferner kann die Wirbelstrombremse ausgelegt sein, dass die Metallscheibe eine Scheibe aus Kupfer, Stahl oder Aluminium ist und das Magnetfeld durch Permanentmagnete erzeugt wird.
  • Dadurch kann eine Förderrolle bereitgestellt werden, bei der im Betriebszustand der Förderrolle das Bremsdrehmoment mit der Drehzahl des Mantelelements ansteigt. Insbesondere kann dadurch im Betriebszustand das Betriebsdrehmoment der Förderrolle mit der Drehzahl des Mantelelements z. B. linear ansteigen. Dadurch kann insbesondere eine Förderrolle bereitgestellt werden, die ein leichtes Anlaufen aus einem Stillstand ermöglicht. Die bereits im Anlaufzustand resultierende Bremswirkung einer Wirbelstrombremse kann über die Kopplungsanordnung abgekoppelt werden. Die Bremseinrichtung kann platzsparend räumlich innerhalb des Zylindermantels angebracht werden, wie nachfolgend näher erläutert. Ferner wird bei Verwendung von Permanentmagneten eine Bremseinrichtung zur Verfügung gestellt, die keine Energieversorgung von außen benötigt. Durch die Wirbelstrombremse kann eine verschleißfreie Bremse bereitgestellt werden, so dass Wartungsarbeiten an der Förderrolle vermieden oder zumindest reduziert werden können.
  • Ein zweiter Aspekt betrifft eine Förderrolle, die aufweist
    ein Mantelelement,
    ein Achselement,
    eine Rotationsbaugruppe und
    eine Wirbelstrombremse und ein Getriebe als Bestandteile der Rotationsbaugruppe,
    wobei das Mantelelement drehbar um das Achselement gelagert ist,
    wobei die Rotationsbaugruppe derart gestaltet und in Bezug auf das Mantelelement und das Achselement angeordnet ist, dass in einem Betriebszustand der Förderrolle von der Rotationsbaugruppe ein Betriebsdrehmoment erzeugbar ist,
    welches auf das Mantelelement übertragbar ist, und dessen resultierendes Stützdrehmoment sich am Achselement abstützt,
    wobei eine Komponente des Betriebsdrehmoments durch das von der Wirbelstrombremse im Betriebszustand erzeugte Bremsdrehmoment bereitgestellt wird, und
    wobei das Mantelelement einen Zylindermantel aufweist und wobei die Rotationsbaugruppe räumlich innerhalb des Zylindermantels angeordnet ist.
  • Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden wird auf die Beschreibung hinsichtlich der Förderrolle gemäß dem ersten Aspekt verwiesen, die analog für die Förderrolle gemäß dem zweiten Aspekt gelten, genauso wie die folgende Beschreibung auf den ersten Aspekt übertragbar ist.
  • Gemäß dem zweiten Aspekt wird eine Förderrolle bereitgestellt, die gleichermaßen eine kompakte Außenform aufweist und einen verschleißarmen Betrieb ermöglicht. Eine solche Förderrolle ermöglicht eine leichte und flexible Verwendung und einen kostengünstigen Betrieb. Ferner kann durch eine solche Förderrolle ein Rollenförderer bereitgestellt werden, der einfach montierbar ist. Ferner kann der Rollenförderer flexibel adaptiert werden. Des Weiteren können die beweglichen Komponenten der Rotationsbaugruppe klein gehalten werden. Durch die daraus bedingte geringe Massenträgheit der Komponenten wird ein leichtes Anlaufen der Förderrolle ermöglicht. Ferner sind durch diesen Aufbau das Getriebe und die Rotationsbaugruppe geschützt. Insbesondere können dadurch konstante Betriebsparameter der Bremseinrichtungen, wie beispielsweise die Abhängigkeit des Bremsdrehmoments von der Drehzahl, sichergestellt werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform einer solchen Förderrolle weist das Getriebe zwei Getriebeeingänge und einen Getriebeausgang auf, wobei der eine Getriebeeingang mit dem Achselement, der andere Getriebeeingang mit dem Mantelelement und der Getriebeausgang mit einer Bremswelle der Wirbelstrombremse verbunden ist, wobei die Wirbelstrombremse derart gestaltet ist, dass das Bremsdrehmoment der Wirbelstrombremse aufgrund einer Relativbewegung zwischen der Bremswelle und dem Mantelelement erzeugt wird.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform einer Förderrolle gemäß einem der Aspekte der Erfindung weist die Wirbelstrombremse auf:
    zumindest einen ersten Magneten mit einer ersten permanenten Magnetisierung, wobei die erste permanente Magnetisierung des ersten Magneten zumindest teilweise ein Bremsmagnetfeld der Wirbelstrombremse erzeugt;
    zumindest eine erste Magnethalteeinrichtung, wobei die erste Magnethalteeinrichtung ausgelegt ist, zumindest den ersten Magneten aufzunehmen; und
    zumindest eine Wirbelstromscheibe, wobei die Wirbelstromscheibe im Bremsmagnetfeld angeordnet ist.
  • Der erste Magnet kann ein eine konstante permanente Magnetisierung aufweisen, wobei der Magnet zwei Pole aufweist. Es ist jedoch auch denkbar, dass der erste Magnet mehr als zwei Pole aufweist. Die Magnethalteeinrichtung ist ausgelegt, zumindest den ersten Magneten zu halten. Die Magnethalteeinrichtung kann darüber hinaus auch mehrere Magnete aufnehmen. Beispielsweise können an der Magnethalteeinrichtung 6, 8 oder mehr Magnete befestigt werden.
  • Die Magnetisierung des ersten Magneten kann im wesentlichen so ausgerichtet sein, dass sie im Wesentlichen parallel zur Drehachse des Mantelelements und/oder parallel zur Bremswelle ausgerichtet ist. Dabei sind im Wesentlichen zwei Richtungen der Magnetisierung des ersten Magneten denkbar.
  • Ferner kann beispielsweise die permanente Magnetisierung des ersten Magneten so ausgerichtet sein, dass das Bremsmagnetfeld im wesentlichen senkrecht zur Oberfläche der Wirbelstromscheibe orientiert ist. Dadurch kann eine erhöhte Bremswirkung der Wirbelstrombremse erzeugt werden.
  • Die Magnethalteeinrichtung kann beispielsweise als kreisförmige Scheibe ausgebildet sein. Die Magnete können auf der Magnethalteeinrichtung so angeordnet sein, dass die Magnete entlang einer Kreislinie angeordnet sind, deren Mittelpunkt auf einer Drehachse der kreisförmigen Scheibe liegt. Demgemäß kann jeder Magnet zwei benachbarte Magnete aufweisen. Ferner kann die Magnetisierung eines jeden Magneten im Kreis parallel zur Magnetisierung der zwei benachbarten Magnete sein. Dabei können die Vektoren der Magnetisierung von zwei oder mehreren benachbarten Magneten in die gleiche Richtung oder, z. B. abwechselnd, in entgegengesetzten Richtungen orientiert sein.
  • Dadurch kann eine Wirbelstrombremse bereitgestellt werden, die einfach zu montieren ist, da der zumindest eine Magnet vor dem Zusammenbauen der Wirbelstrombremse an der Magnethalteeinrichtung befestigt werden kann. Dies erleichtert einen Zusammenbau der Wirbelstrombremse innerhalb der Förderrolle. Ferner können die Magnete bei der Montage der Wirbelstrombremse durch die Magnethalteeinrichtung mit geringer Toleranz in der Förderrolle platziert werden. Dadurch kann eine hohe Fertigungsgenauigkeit erreicht werden, so dass der Wert oder der Verlauf eines gewünschten Bremsdrehmoments der Bremseinrichtung genau bereit gestellt werden kann.
  • Ferner gemäß einer weiteren Ausführungsform der Förderrolle ist die erste Magnethalteeinrichtung an der Bremswelle der Wirbelstrombremse befestigt, wobei die Wirbelstromscheibe am Mantelelement befestigt ist. Alternativ ist es denkbar, dass die erste Magnethalteeinrichtung am Mantelelement befestigt ist und die Wirbelstromscheibe an der Bremswelle befestigt ist.
  • Bei dieser Ausführungsform der Förderrolle, bei der die Wirbelstromscheibe am Mantelelement befestigt ist, kann die Befestigung derart erfolgen, dass ein guter Wärmeübergang zwischen Wirbelstromscheibe und Mantelelement gewährleistet wird, so dass die in der Wirbelstromscheibe erzeugte Wärme schnell über das Mantelelement an die Umgebung abgegeben werden kann. Ferner bewirkt die Drehbewegung des Mantelelements eine Umströmung der Mantelfläche mit der Umgebungsluft so dass eine effiziente Ableitung der Wärme an die Umgebung erfolgt. Folglich kann eine Wirbelstrombremse bereitgestellt werden, die eine effiziente Ableitung der in der Wirbelstrombremse erzeugten Wärme gewährleistet.
  • Ferner kann eine solche Förderrolle mit einer Wirbelstrombremse derart gestaltet werden, dass nur eine geringe Ableitung der Wärme aus der Rotationsbaugruppe erfolgt. Dadurch werden die Komponenten der Rotationsbaugruppe, insbesondere die Komponenten des Getriebes und der/die Magnet(e) der Wirbelstrombremse nicht durch zeitliche Temperaturschwankungen und räumliche Temperaturgradienten belastet.
  • Ferner gemäß einer weiteren Ausführungsform einer solchen Förderrolle besteht die erste Magnethalteeinrichtung zumindest teilweise aus ferromagnetischem Material.
  • Dadurch kann eine Wirbelstrombremse bereitgestellt werden, bei der die Wirbelstromscheibe mit einem Getriebe mit hoher Übersetzung gekoppelt werden kann. Getriebe mit hoher Übersetzung standen bislang dem Ziel entgegen, ein niedriges Anlaufdrehmoment bereit zu stellen. Mit dem beschriebenen Koppelelement kann dieser Nachteil kompensiert werden. Da die Wirbelstromscheibe in der Regel ein geringeres Trägheitsmoment aufweist, als die Magnethalteeinrichtung und die daran angebrachte Magnete, kann bei einer Anordnung der Wirbelstromscheibe an einer Welle der Rotationsbaugruppe, z. B. der Bremswelle, das Anlaufen der Rotationsbaugruppe erleichtert werden. Dies gilt insbesondere, wenn die Rotationsbaugruppe ein Getriebe mit einer hohen Übersetzung aufweist.
  • Ferner gemäß einer weiteren Ausführungsform der Förderrolle weist die Wirbelstrombremse ferner auf:
    einen zweiten Magneten mit einer zweiten permanenten Magnetisierung, wobei die zweite permanente Magnetisierung zumindest teilweise das Bremsmagnetfeld der Wirbelstrombremse erzeugt, und
    eine zweite Magnethalteeinrichtung wobei die zweite Magnethalteeinrichtung ausgelegt ist, den zweiten Magneten aufzunehmen, und
    wobei die Wirbelstromscheibe in einer Richtung parallel zur Drehachse des Mantelelements zwischen der ersten Magnethalteeinrichtung und der zweiten Magnethalteeinrichtung angeordnet ist.
  • Dadurch kann eine Förderrolle bereitgestellt werden, die eine effektive Bremswirkung aufweist, da durch die Anordnung der Wirbelstromscheibe zwischen der ersten und der zweiten Magnethalteeinrichtung das Bremsmagnetfeld in der Wirbelstromscheibe verstärkt wird.
  • Die in Bezug zur ersten permanenten Magnetisierung des ersten Magneten beschriebene beispielhafte Ausrichtung gilt auch für die zweite permanente Magnetisierung des zweiten Magneten.
  • Ferner können die permanenten Magnetisierungen der Magnete auf den Magnethalteeinrichtungen so ausgerichtet sein, dass das Bremsmagnetfeld im Wesentlichen senkrecht zur Oberfläche der Wirbelstromscheibe orientiert ist.
  • Des Weiteren ist es auch denkbar, dass die Wirbelstrombremse mehr als zwei Magnethalteeinrichtungen und mehr als eine Wirbelstromscheibe umfasst.
  • Ferner, gemäß einer weiteren Ausführungsform der Förderrolle weist die Wirbelstrombremse ferner eine Distanzhülse auf, wobei die Distanzhülse in der Richtung parallel zur Drehachse des Mantelelements zwischen der ersten Magnethalteeinrichtung und der zweiten Magnethalteeinrichtung angeordnet ist.
  • Dadurch kann eine Förderrolle bereitgestellt werden, bei der ein Abstand zwischen der ersten und der zweiten Magnethalteeinrichtung genau definiert ist und nahezu keine montagebedingten Toleranzen aufweist. Dadurch kann eine Förderrolle bereitgestellt werden, die ein definiertes Bremsverhalten aufweist. Dadurch können Rollenförderer mit definierten Fördereigenschaften hergestellt werden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Im Folgenden werden einzelne Ausführungsformen anhand der Figuren beispielhaft detailliert beschrieben. Dabei weisen die einzelnen beschriebenen Ausführungsformen zum Teil Merkmale auf, die nicht zwingend erforderlich sind, um den beanspruchten Gegenstand auszuführen, die aber in bestimmten Anwendungsfällen gewünschte Eigenschaften bereitstellen. So sollen auch Ausführungsformen als unter die in dieser Druckschrift beschriebenen technischen Lehre fallend offenbart angesehen werden, die nicht alle Merkmale der im Folgenden beschriebenen Ausführungsformen aufweisen. Ferner werden, um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, bestimmte Merkmale nur in Bezug auf einzelne Ausführungsformen beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass die einzelnen Ausführungsformen daher nicht nur für sich genommen sondern auch in einer Zusammenschau betrachtet werden sollen. Anhand dieser Zusammenschau wird der Fachmann erkennen, dass einzelne Ausführungsformen auch durch Einbeziehung von einzelnen oder mehreren Merkmalen anderer Ausführungsformen modifiziert werden können. Es wird darauf hingewiesen, dass eine systematische Kombination der einzelnen Ausführungsformen mit einzelnen oder mehreren Merkmalen, die in Bezug auf andere Ausführungsformen beschrieben werden, wünschenswert und sinnvoll sein kann, und daher in Erwägung gezogen und auch als von der Beschreibung umfasst angesehen werden soll.
  • In den Figuren zeigt:
  • 1a eine schematische Ansicht einer Förderrolle.
  • 1b eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform einer Förderrolle.
  • 2a eine schematische Ansicht einer Förderrolle.
  • 2b eine schematische Ansicht einer Förderrolle.
  • 3a eine schematische Ansicht einer Ausführungsform einer Kopplungsanordnung einer Förderrolle.
  • 3b eine schematische Ansicht des Drehmomentenverlaufs einer Ausführungsform einer Kopplungsanordnung einer Förderrolle.
  • 3c eine schematische Ansicht des Drehmomentenverlaufs einer Ausführungsform einer Kopplungsanordnung einer erfindungsgemäßen Förderrolle.
  • 4 eine Schnittzeichnung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Förderrolle.
  • 5 eine Projektionsansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Förderrolle gemäß 4.
  • 6 eine Projektionsansicht einer Ausführungsform einer Wirbelstrombremse einer erfindungsgemäßen Förderrolle gemäß 4 und 5.
  • 7 eine Schnittzeichnung und eine Projektionsansicht einer weiteren Ausführungsform einer Wirbelstrombremse einer Förderrolle.
  • 8 eine Projektionsansicht einer Ausführungsform einer Wirbelstrombremse einer erfindungsgemäßen Förderrolle.
  • Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
  • 1a zeigt eine schematische Ansicht einer Förderrolle 10, anhand der ein grundlegender Aufbau von gebremsten Förderrollen beschrieben wird.
  • Die Förderrolle 10 umfasst ein Mantelelement 20. Das Mantelelement 20 ist über ein erstes Mantelelement-Kugellager 22 und ein zweites Mantelelement-Kugellager 23 drehbar auf einem Achselement 21 und einer korrespondierenden Lagerachse 24 gelagert. Ist die Förderrolle 10 in einen Rollenförderer eingebaut, so Liegt das Fördergut auf dem Mantelelement 20 auf. Durch die Drehbewegung des Mantelelements 20 wird das Fördergut in eine Förderrichtung des Rollenförderers transportiert.
  • Räumlich innerhalb des Mantelelements 20 ist eine Rotationsgruppe 30 angeordnet, die eine Bremseinrichtung 40 aufweist. Die Bremseinrichtung 40 ist mit dem Achselement 21 verbunden. Das Achselement 21 ist in einem Förderrahmen des Rollenförderers (nicht gezeichnet) drehfest angeordnet. Mit anderen Worten ist das Achselement 21 in einem Förderrahmen so angeordnet, dass das Achselement 21 keine Drehbewegung ausführen kann. Da bei der dargestellten Förderrolle 10 über die Lagerachse 23 kein Drehmoment übertragen wird, ist es nicht erforderlich, die Lagerachse 23 ebenfalls drehfest vorzusehen. Denkbar ist jedoch, dass auch die Lagerachse 23 als drehmomentübertragendes Achselement ausgebildet ist und entsprechend im Rahmen festgelegt wird. Z. B. kann ein Achselement 21 als durchgehende Achse vorgesehen werden, die auf beiden Seiten der Förderrolle 10 im Rahmen festgelegt wird.
  • In einem Bremszustand der Bremseinrichtung 40 wird ein Drehmoment auf das Mantelelement 20 übertragen, wodurch ein Fördergut auf dem Mantelelement 20 abgebremst werden kann.
  • Führt das Mantelelement 20 eine Drehbewegung aus oder wirkt auf das Mantelelement 20 ein Drehmoment durch ein Fördergut, das sich auf dem Mantelelement 20 befindet, wird bei Betätigen der Bremseinrichtung 40, das heißt im Bremszustand der Bremseinrichtung 40, ein Drehmoment vom Achselement 21 über die Bremseinrichtung 40 auf das Mantelelement 20 übertragen, wodurch beispielsweise die Drehbewegung des Mantelelements 20 verlangsamt oder konstant gehalten wird und somit die Geschwindigkeit eines Förderguts auf dem Mantelelement 20 verringert oder konstant gehalten wird.
  • In anderen Worten wird ein Drehmoment entlang eines Drehmomentenverlaufs vom Achselement 21 über die Bremseinrichtung 40 auf das Mantelelement 20 übertragen und so eine Bremswirkung der Förderrolle 10 bereitgestellt.
  • Wird durch die Bremseinrichtung 40 kein Bremsdrehmoment erzeugt, kann sich das Mantelelement 20 über das erste Mantelelement-Kugellager 22 und das zweite Mantelelement-Kugellager 23 frei um das Achselement 21 und die korrespondierende Lagerachse 24 drehen.
  • Die im Rahmen der Beschreibung der 1a verwendeten Begriffe werden auch im Folgenden verwendet, soweit dies angebracht erscheint.
  • 1b zeigt eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform der Förderrolle 10. Die Förderrolle 10 ist im Wesentlichen gleich aufgebaut, wie die Ausführungsform gemäß 1a, jedoch weist die Ausführungsform gemäß Figur 1b eine erste Kopplungsanordnung 51 zwischen dem Achselement 21 und dem Getriebe 31 und eine zweite Kopplungsanordnung 52 zwischen der Bremseinrichtung 40 und dem Mantelelement 20 auf. Eine mögliche Gestaltung einer solchen Kopplungsanordnung 51, 52 wird in Bezug auf die in 3a dargestellte Kopplungsanordnung 50 weiter unten beispielhaft beschrieben.
  • Die erste Kopplungsanordnung 51 und die zweite Kopplungsanordnung 52 sind entlang des Drehmomentenverlaufs zwischen dem Mantelelement 20 und dem Achselement 21 angeordnet. Durch die erste und/oder die zweite Kopplungsanordnung 51, 52 kann die Übertragung eines Drehmomentes auf das Mantelelement 20 beeinflusst werden. Denkbar ist ebenfalls, dass nur eine Kopplungsanordnung oder weitere Kopplungsanordnungen an anderen Stellen entlang des Drehmomentenverlaufs angeordnet sind.
  • Die erste Kopplungsanordnung 51 weist eine Drehmomentencharakteristik auf, welche im Betriebszustand der Förderrolle 10 im Wesentlichen gleich oder größer als das von der Rotationsbaugruppe 30 erzeugte und an der ersten Kopplungsanordnung 51 anliegende Betriebsdrehmoment der Rotationsbaugruppe 30 ist. Ferner ist die Drehmomentencharakteristik der ersten Kopplungsanordnung 51 im Anlaufzustand kleiner als das in der Rotationsbaugruppe 30 entstehende und an der ersten Kopplungsanordnung 51 anliegende Anlaufdrehmoment der Rotationsbaugruppe 30.
  • Der Betriebszustand der Förderrolle 10 ist dabei dadurch definiert, dass er einen Drehzahlbereich oberhalb einer minimalen Betriebsdrehzahl bezeichnet. Als Anlaufzustand der Förderrolle 10 wird ein Drehzahlbereich bezeichnet, der den Stillstand der Förderrolle 10 einschließt und der unterhalb der minimalen Betriebsdrehzahl endet. Der Stillstand der Förderrolle 10 bezeichnet einen Zustand, in dem sich das Mantelelement 20 und gegebenenfalls auch andere oder alle Komponenten der Förderrolle 10 in Ruhe befinden.
  • Auch die zweite Kopplungsanordnung 52 weist eine Drehmomentencharakteristik auf, welche im Betriebszustand der Förderrolle im Wesentlichen gleich oder größer als das von der Rotationsbaugruppe 30 erzeugte und an der zweiten Kopplungsanordnung 52 anliegende Betriebsdrehmoment der Rotationsbaugruppe 30 ist. Ferner ist die Drehmomentencharakteristik der zweiten Kopplungsanordnung 52 im Anlaufzustand kleiner als das in der Rotationsbaugruppe 30 entstehende und an der zweiten Kopplungsanordnung 52 anliegende Anlaufdrehmoment der Rotationsbaugruppe 30.
  • Insbesondere kann durch die erste Kopplungsanordnung 51 und/oder die zweite Kopplungsanordnung 52 ein Anlaufen der Förderrolle 10 erleichtert werden, wenn die Bremseinrichtung 40 bereits beim Anlaufen eine Bremswirkung erzeugt. Dadurch kann ein Fördergut, auf dem Mantelelement 20 schnell anlaufen, oder das Fördergut wird nicht am Anlaufen gehindert. Dadurch kann sich insbesondere ein effizienterer Betriebsablauf des Rollenförderers ergeben.
  • 2a zeigt eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer Förderrolle 10, bei der die Rotationsbaugruppe 30 ein Getriebe 31 und eine Bremseinrichtung 40 umfasst, die bei dieser Ausführungsform als Wirbelstrombremse 48 ausgeführt sein kann. Das Getriebe 31 verbindet das Achselement 21, das Mantelelement 20 und die Bremseinrichtung 40 kinematisch. Dabei können die achselementseitige Verbindung und die mantelelementseitige Verbindung als Getriebeeingänge 317, 315 und die bremseinrichtungsseitige Verbindung als Getriebeausgang 316 bezeichnet werden. Wie dargestellt kann die mantelelementseitige Verbindung als Verbindung zwischen einem Getriebegehäuse und dem Mantelelement 20 ausgebildet sein, so dass sich das Getriebegehäuse mit dem Mantelelement 20 dreht. Ein Teil der Komponenten der Bremseinrichtung 40 ist an der Bremswelle 44 der Rotationsbaugruppe 30 angeordnet. Die Bremswelle 44 kann als Eingangswelle der Bremseinrichtung 40 ausgebildet sein. In der Ausführungsform in 2a ist die Eingangswelle einstückig mit dem Getriebeausgang 316, also der Abtriebswelle des Getriebes 31 ausgeführt. Das Getriebe 31 weist eine Übersetzung von beispielsweise 1:12 auf, so dass bei einer gegebenen Mantelelement-Drehzahl des Mantelelements 20 um das Achselement 21 die Wellen-Drehzahl der Bremswelle 44 einen zwölfmal größeren Betrag aufweist. Ferner kann das Getriebe 31 so ausgebildet sein, dass sich die Bremswelle 44 in entgegengesetzter Drehrichtung zum Mantelelement 20 bewegt. Dadurch kann insbesondere eine schnellere Relativbewegung der Komponenten der Bremseinrichtung 40, die an der Bremswelle 44 angeordnet sind, relativ zu den Komponenten der Bremseinrichtung 40, die am Mantelelement 20 angeordnet sind, erreicht werden. Insbesondere kann dies bei einer Bremseinrichtung 40, die als Wirbelstrombremse 48 ausgeführt ist, zu einer hohen Bremskraft bereits bei niedrigen Drehzahlen führen, da bei einer Wirbelstrombremse 48 die Bremskraft von der Relativgeschwindigkeit zwischen den Komponenten der Wirbelstrombremse 48, die an der Bremswelle 44 angeordnet sind, und den Komponenten der Wirbelstrombremse 48, die am Mantelelement 20 angeordnet sind, abhängt.
  • Das Getriebe 31 kann als Planetengetriebe gestaltet sein oder ein Planetengetriebe aufweisen. Des Weiteren kann das Planetengetriebe als mehrstufiges Planetengetriebe ausgeführt sein.
  • In der dargestellten Ausführungsform weist das Mantelelement 20 einen Zylindermantel auf, wobei die Rotationsgruppe 30 räumlich innerhalb des Zylindermantels angeordnet ist. Dadurch können die Bremseinrichtung 40 und das Getriebe 31 vor Verunreinigungen geschützt werden. Insbesondere kann dadurch eine definierte Bremskraft und/oder Abhängigkeit der Bremskraft von der Drehzahl der Bremswelle 44 und/oder des Mantelelements 20 gewährleistet werden. Ferner können dadurch die beweglichen Teile des Getriebes 31 klein gehalten werden, wodurch das Anlaufdrehmoment der Rotationsbaugruppe 30 verringert werden kann. Somit kann die Förderrolle 10 aus einem Stillstand der Förderrolle 10 leichter anlaufen. Des Weiteren kann die Übersetzung des Getriebes 31 auf die Bremseinrichtung 40 abgestimmt werden, so dass eine gewünschte Bremswirkung auf das Mantelelement 20 bei einer bestimmten Drehzahl des Mantelelements 20 eintritt.
  • 2b zeigt eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Förderrolle 10.
  • Die Förderrolle 10 ist entsprechend der in 2a dargestellten Ausführungsform aufgebaut. Zusätzlich ist die Förderrolle 10 jedoch beispielhaft mit einer ersten Kopplungsanordnung 51 zwischen dem Getriebe 31 und dem Achselement 21, einer zweite Kopplungsanordnung 52 zwischen dem Mantelelement und der Bremseinrichtung 40, einer dritten Kopplungsanordnung 53 zwischen der Bremseinrichtung 40 und dem Getriebe 31 und einer vierten Kopplungsanordnung 54 zwischen dem Mantelelement 20 und dem Getriebe 31 dargestellt. Die Kopplungsanordnungen 51, 52, 53, 54 sind jeweils entlang eines Drehmomentenverlaufs innerhalb der Förderrolle 10 angeordnet, also an einer Stelle der Förderrolle 10 zwischen zwei benachbarten Bauelementen, die im Betriebszustand ein Drehmoment auf das jeweils benachbarte Bauelement übertragen. Denkbar ist, dass die Förderrolle 10, wie dargestellt, mit vier Kopplungsanordnungen 51, 52, 53, 54 versehen ist, oder, dass die Förderrolle 10 weniger oder mehr Kopplungsanordnungen aufweist. Eine mögliche Gestaltung solcher Kopplungsanordnungen 51, 52, 53, 54 wird in Bezug auf die in 3a dargestellte Kopplungsanordnung 50 weiter unten beispielhaft beschrieben.
  • Bei einem Anlaufen der Förderrolle 10 aus einem Stillstand der Förderrolle 10 kann das durch die mechanische Kopplung des Mantelelements 20 mit der Rotationsbaugruppe 30 auf das Mantelelement 20 wirkende Drehmoment durch die erste und/oder zweite und/oder dritte, und/oder vierte Kopplungsanordnung 51, 52, 53, 54 verringert werden. Dadurch kann die Förderrolle 10 leichter anlaufen, bzw. ein von der Förderrolle 10 transportiertes Fördergut kann schneller anlaufen, bzw. nicht am Anlaufen gehindert werden.
  • 3a zeigt eine mögliche Ausführungsform einer Kopplungsanordnung 50. Die Kopplungsanordnung 50 weist eine Eingangsseite 509 und eine Ausgangsseite 510 auf, welche in der dargestellten Ausführungsform des Kopplungselements 50 relativ zueinander verdrehbar sind. Ein solches Kopplungselement 50 kann an verschiedenen Stellen entlang eines Drehmomentenverlaufs zwischen unterschiedlichen benachbarten Bauteilen in einer Förderrolle 10 angeordnet werden. In Frage kommt z. B. eine Anordnung zwischen dem Achselement 21 und einem dem Achselement 21 zugeordneten Getriebeeingang 317. Weiterhin in Frage kommt eine Anordnung zwischen dem Mantelelement 20 und einem dem Mantelelement 20 zugeordneten Getriebeeingang 315. Ebenso in Frage kommt eine Anordnung zwischen dem Getriebeausgang 316 und der Bremswelle 44 der Bremseinrichtung 40. Andere Stellen entlang des Drehmomentenverlaufs sind ebenfalls denkbar.
  • Dabei kann die Verbindung zwischen der Eingangsseite 509 und dem Bauteil, mit dem die Eingangsseite 509 verbunden ist, drehfest ausgeführt werden. Genauso kann die Verbindung zwischen der Ausgangsseite 510 und dem Bauteil mit dem die Ausgangsseite 510 verbunden ist, drehfest ausgeführt werden. Eine drehfeste Verbindung kann z. B. durch eine Welle-Nabe-Verbindung oder durch eine beliebige andere Verbindung bereit gestellt werden.
  • Die in 3a dargestellte Stellung der Eingangsseite 509 des Kopplungselements 50 relativ zur Ausgangsseite 510 des Kopplungselements 50 entspricht im Wesentlichen der Stellung bei einem Stillstand der Förderrolle 10.
  • An der Eingangsseite 509 ist ein erster Mitnehmer 507 angeordnet. Der erste Mitnehmer 507 ist als Vorsprung ausgebildet, der sich von einem zylindermantelförmigen Körper der Eingangsseite 509 radial nach innen erstreckt. An dem ersten Mitnehmer 507 sind ein erstes Eingriffselement 501 und ein drittes Eingriffselement 503 angeordnet, die als gegenüberliegende Anschlagflächen des Vorsprungs ausgebildet sind. Genauso sind an einem zweiten Mitnehmer 508 ein zweites und ein viertes Eingriffselement 502, 504 als Vorder- und Rückseite ausgebildet. Der zweite Mitnehmer 508 ist als Vorsprung eines zylinderartigen Körpers der Ausgangsseite 510 ausgebildet.
  • Ferner umfasst die dargestellte Kopplungsanordnung 50 ein erstes Rückstellelement 505 in Form eines Federelementes und ein zweites Rückstellelement 506 in Form eines Federelementes. Die dargestellten Federelemente sind als spiralfederartige Drehmomentenfedern dargestellt. Jedoch können auch andere Federformen eingesetzt werden, wie z. B. Druckfedern oder Biegefedern, welche im Kopplungselement 50 derart bereit gestellt werden, dass ihre Kraftwirkung in ein Drehmoment zwischen Eingangsseite 509 und Ausgangsseite 510 umgewandelt wird.
  • In der gezeigten Ausführungsform sind die Rückstellelemente 505, 506 als voneinander getrennte, separate Bauteile dargestellt. Es ist jedoch denkbar, dass das erste und das zweite Rückstellelement 505, 506 z. B. im Bereich der Ausgangsseite 510 miteinander verbunden sind und somit ein einstückiges Federelement darstellen, dessen Enden jeweils die Funktion eines Rückstellelements 505, 506 bereitstellen können.
  • Bei einem zwischen Mantelelement 20 und Getriebeeingang 315 angeordneten Kopplungselement 50 übt bei einer Verdrehung von Mantelelement 20 relativ zum Getriebeeingang 315 je nach Richtung der Verdrehung das erste oder das zweite Rückstellelement 505, 506 ein rückstellendes Drehmoment auf die Eingangsseite 509 und die Ausgangsseite 510 aus. Dabei steigt das rückstellende Drehmoment, ausgehend von der in 3a dargestellten Ruheposition, mit zunehmendem Verdrehwinkel zwischen dem Mantelelement 20 und dem Getriebeeingang 315 und damit zwischen Eingangsseite 509 und Ausgangsseite 510 an.
  • Die Eingangsseite 509 ist relativ zur Ausgangsseite 510 im Uhrzeigersinn verdrehbar bis das erste Eingriffselement 501 in Eingriff mit dem zweiten Eingriffselement 502 gelangt oder, bei entgegengesetzter Verdrehung, bis das dritte Eingriffselement 503 in Eingriff mit dem vierten Eingriffselement 504 gelangt.
  • Bei einem Eingriff des ersten Eingriffselement 501 mit dem zweiten Eingriffselement 502, also wenn das erste Eingriffselement 501 an das zweite Eingriffselement 502 anstößt, entsteht in Verdrehrichtung eine formschlüssige drehfeste Verbindung zwischen der Eingangsseite 509 und der Ausgangsseite 510. Dies gilt genauso für eine Verdrehung in entgegengesetzter Richtung für das dritte und vierte Eingriffselement 503, 504. Bei der Kopplungsanordnung 50 gemäß 3a werden die Eingriffspositionen jeweils nach in etwa einer halben Umdrehung erreicht.
  • Die dargestellte Kopplungsanordnung 50 stellt in beiden Drehrichtungen im Wesentlichen die gleiche Drehmomentencharakteristik bereit. Je nach Anwendungsfall kann auch eine Kopplungsanordnung 50 bereit gestellt werden, welche die gewünschten Eigenschaften nur in einer Drehrichtung bereitstellt und nur ein Rückstellelement bzw. nur ein Paar Eingriffselemente aufweist.
  • 3b stellt die Drehmomentencharakteristik einer Ausführungsform der Kopplungsanordnung 50 gemäß 3a dar, in der das erste und das zweite Rückstellelement 505, 506 als Federelemente gestaltet sind oder Federelemente umfassen. Das durch die Kopplungseinrichtung 50 übertragbare Drehmoment ist insbesondere abhängig vom Verdrehungswinkel φ zwischen der Eingangsseite 509 und der Ausgangsseite 510. Der Winkel φ = 0 entspricht im Wesentlichen der Stellung der Eingangsseite 509 relativ zur Ausgangsseite 310 beim Stillstand der Förderrolle 10, also z. B. der in der 3a dargestellten Ruheposition. Mit zunehmender Abweichung von der Position φ = 0 also mit zunehmender Verdrehung steigt das zwischen der Eingangsseite 509 und der Ausgangsseite 510 übertragbare Drehmoment T der Kopplungseinrichtung 50 an.
  • Bei dem Verdrehungswinkel φ = φ0 gelangt das erste Eingriffselement 501 in Eingriff mit dem zweiten Eingriffselement 502, wodurch in Drehrichtung eine drehfeste Verbindung erzeugt wird. Beim Verdrehungswinkel φ = φ1 befindet sich das dritte Eingriffselement 503 in Eingriff mit dem vierten Eingriffselement 504, so dass bei diesen Verdrehungswinkeln jeweils das von der Rotationsbaugruppe 30 im Betriebszustand erzeugte und an der Kopplungsanordnung 50 anliegende Betriebsdrehmoment voll übertragen werden kann. Die Federkennlinie kann derart bemessen werden, dass das von der Kopplungsanordnung 50 bereitgestellte Drehmoment bei Verdrehungswinkel im gesamten Bereich φ1 < φ < φ0 kleiner als das in der Rotationsgruppe entstehende und an der Kopplungsanordnung anliegende Anlaufdrehmoment der Rotationsbaugruppe ist. Ferner ist denkbar, dass das von der Kopplungsanordnung 50 bereitgestellte Drehmoment nur bei Verdrehungswinkeln in einem Teilbereich des Bereichs φ1 < φ < φ0 kleiner als das in der Rotationsgruppe 30 entstehende und an der Kopplungsanordnung 50 anliegende Anlaufdrehmoment der Rotationsbaugruppe 30 ist. Durch unterschiedliche Formen, Konturen, Materialwandstärken und Kombinationen von Federelementen kann die Charakteristik des Kopplungselements verändert oder der Aufgabenstellung angepasst werden.
  • 3c stellt die Drehmomentencharakteristik einer weiteren Ausführungsform der Kopplungsanordnung 50 dar, die beispielsweise von einer Visco-Kupplung erzeugt werden kann. In dieser Ausführungsform ist das übertragbare Drehmoment von dem Drehzahlunterschied Δω zwischen der Eingangsseite 509 und der Ausgangsseite 510 abhängig. Bei dieser Ausführungsform der Kopplungsanordnung 50 erzeugt die Kopplungsanordnung 50 keine drehfeste Verbindung zwischen der Eingangsseite 509 der Kopplungsanordnung 50 und der Ausgangsseite 510 der Kopplungsanordnung 50. Aufgrund der mit der Drehzahl steil ansteigenden Drehmomentenkurve kann die Visco-Kupplung trotzdem derart gestaltet werden, dass im Betriebszustand das von der Rotationsbaugruppe 30 erzeugte und an der Kopplungsanordnung 50 anliegende Betriebsdrehmoment übertragen werden kann.
  • 4 zeigt eine Schnittzeichnung und 5 eine entsprechende isometrische Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer Förderrolle 10 mit einer Wirbelstrombremse 48 und einem Getriebe 31. Die dargestellte Förderrolle 10 weist keine Kopplungsanordnung 50 auf, kann aber in einer abgewandelten Ausführungsform eine Kopplungsanordnung 50 aufweisen, wie aus der vorstehenden Beschreibung hervorgeht.
  • Die Förderrolle 10 gemäß dieser Ausführungsform weist ein Mantelelement 20 und ein Achselement 21 auf. Das Mantelelement 20 ist durch die Achselement-Kugellager 22a und 22b um das Achselement 21 drehbar gelagert. Am Achselement 21 sind Planetenräder 312 angeordnet. Am Mantelelement 20 ist ein Hohlrad 311 angeordnet. Ferner umfasst die Förderrolle 10 ein Sonnenrad 313, das mit dem Hohlrad 311 und den Planetenrädern 312 ein Planetengetriebe bildet. Das Sonnenrad 313 ist an einer Bremswelle 44 angeordnet. An der Bremswelle 44 sind eine erste Magnethalteeinrichtung 42 und eine zweite Magnethalteeinrichtung 43 angeordnet. Die Bremswelle 44 ist ferner durch das erste Wellenkugellager 34 und das zweite Wellenkugellager 35 durch das Mantelelement 20 drehbar gelagert.
  • Zwischen der ersten Magnethalteeinrichtung 42 und der zweiten Magnethalteeinrichtung 43 (in einer Richtung parallel zur Drehachse der Bremswelle 44) ist eine Wirbelstromscheibe 41 angeordnet. Die Wirbelstromscheibe 41 kann beispielsweise aus Kupfer gefertigt sein. Die Wirbelstromscheibe 41 kann z. B. über eine Schraubverbindung mit einem Bremsengehäuseelement 47 verbunden sein, welches wiederum, z. B. durch eine Schraubverbindung, mit dem Mantelelement 20 verbunden sein kann. An der ersten Magnethalteeinrichtung 42 sind ein erster Magnet 422 und ein zweiter Magnet 423 angeordnet. An der zweiten Magnethalteeinrichtung 43 sind ein dritter Magnet 432 und ein vierter Magnet 433 angeordnet. An der ersten Magnethalteeinrichtung 42 können weitere z. B. vier oder sechs Magnete angeordnet sein, die in den 4 und 5 nicht dargestellt sind. Gleiches gilt für die zweite Magnethalteeinrichtung 43.
  • Ferner ist eine Fixierungsmutter 32 an der Bremswelle 44 angeordnet. Durch die Fixierungsmutter 32 werden das erste Wellenkugellager 34, das zweite Wellenkugellager 35, die Distanzhülse 45, die erste Magnethalteeinrichtung 42 und die zweite Magnethalteeinrichtung 43 gegen einen Absatz der Bremswelle 44 verspannt und drehfest in Verbindung gebracht.
  • Durch die Schraubverbindung zwischen der Wirbelstromscheibe 41 und dem Bremsengehäuseelement 47 und der Schraubverbindung zwischen dem Bremsengehäuseelement 47 und dem Mantelelement 20 ergibt sich eine drehfeste Verbindung zwischen der Wirbelstromscheibe 41 und dem Mantelelement 20. Durch diese feste Verbindung zwischen der Wirbelstromscheibe 41 und dem Mantelelement 20 kann die Wärme, die sich aus der Bremswirkung der Wirbelstrombremse 48 insbesondere in der Wirbelstromscheibe 41 erzeugt wird, schnell an das Mantelelement 20 abgeführt werden.
  • Das Mantelelement 20 führt im Betrieb eine Drehbewegung aus, wodurch das Mantelelement 20 von der Umgebungsluft umwirbelt wird. Dadurch kann eine effektive Abführung der von der Wirbelstromscheibe 41 an das Mantelelement 20 abgeleiteten Wärme an die Umgebung erfolgen. Ferner kann durch die Abführung der in der Wirbelstromscheibe 41 entstehenden Wärme über das Mantelelement 20 eine Abführung der Wärme über das Planetengetriebe vermieden werden. Dadurch können z. B. das Sonnenrad 313, das Hohlrad 311 und die Planetenräder 312 vor hohen Temperaturen bzw. vor räumlichen Temperaturgradienten geschützt werden. Folglich wird eine zuverlässige Förderrolle 10 bereitgestellt. Insbesondere wird ein höherer Verschleiß im Planetengetriebe verhindert. Ferner muss bei der Gestaltung des Planetengetriebes und der Auswahl seiner Schmierung auf auftretende Temperaturänderungen und räumliche Temperaturgradienten weniger Rücksicht genommen werden.
  • Ferner kann das Getriebe 31 derart gestaltet sein, dass die Drehrichtung der Bremswelle 44 entgegengesetzt zur Drehrichtung des Mantelelements 20 orientiert ist. Dadurch wird eine höhere Relativgeschwindigkeit zwischen den Magneten 422, 423, 432, 433 und der Wirbelstromscheibe 41 bewirkt, so dass bereits bei geringen Drehzahlen des Mantelelements 20 eine hohe Bremskraft der Wirbelstromscheibe 41 erreicht werden kann.
  • Zwischen der ersten Magnethalteeinrichtung 42 und der zweiten Magnethalteeinrichtung 43 kann ein Abstandselement vorgesehen sein, das als Distanzhülse 45 ausgeführt sein kann. Durch die Distanzhülse 45 kann die erste Magnethalteeinrichtung 42 und die zweite Magnethalteeinrichtung 43 trotz der Kräfte, die auf die Magnethalteeinrichtungen 42 und 43 wirken auf einem vordefinierten Abstand gehalten werden, sodass sich für die Wirbelstrombremse 48 ein vordefiniertes Bremsverhalten ergibt.
  • Die auf der ersten Magnethalteeinrichtung 42 und der zweiten Magnethalteeinrichtung 43 angeordneten Magnete 422, 423, 432, 433 können Permanentmagnete sein. Die Magnetisierung der Magnete 422, 423, 432, 433 kann parallel zur Drehachse des Mantelelements 20 und/oder der Bremswelle 44 ausgerichtet sein. Dadurch treffen die Vektoren des durch die Magnete 422, 423, 432, 433 erzeugen Magnetfeldes über einen großen Bereich der Fläche der Wirbelstromscheibe 41 unter einem Winkel nahe 90° auf die Oberfläche der Wirbelstromscheibe 41 auf. Dadurch wird die Bremskraft der Wirbelstrombremse 48 bei gegebener Relativgeschwindigkeit zwischen den Magneten 422, 423, 432, 433 und der Wirbelstromscheibe 41 erhöht.
  • Die erste Magnethalteeinrichtung 42 und die zweite Magnethalteeinrichtung 43 sind jeweils als kreisförmige Scheibe ausgebildet. Die Magnete 422, 423, 432, 433 sind auf der ersten Magnethalteeinrichtung 42 und der zweiten Magnethalteeinrichtung 43 so angeordnet, dass die Magnete 422, 423, 432, 433, die auf der ersten, bzw. zweiten Magnethalteeinrichtung 42, 43 angeordnet sind, einen Kreis bilden.
  • Jeder Magnet 422, 423 der ersten Magnethalteeinrichtung 42 kann die gleiche Orientierung der Magnetisierung aufweisen, wie der jeweils gegenüberliegende Magnet 432, 433 der zweiten Magnethalteeinrichtung 43. Beispielsweise hat die Magnetisierung des ersten Magneten 422 die gleiche Orientierung aufweisen, wie die Magnetisierung des dritten Magneten 432.
  • Die Orientierung der Magnetisierung kann definiert werden als die Richtung des Magnetisierungsvektors. Zwei Magnetisierungen sind demnach gleich, wenn die Magnetisierungsvektoren in die gleiche Richtung weisen, Zwei Magnetisierungen sind entgegengesetzt orientiert, wenn ihre Magnetisierungsvektoren in entgegengesetzten Richtungen zeigen.
  • Die erste Magnethalteeinrichtung 42 und die zweite Magnethalteeinrichtung 43 können jeweils aus ferromagnetischem Material gefertigt sein. Dadurch kann das Magnetfeld im Bereich der Wirbelstromscheibe 41 und damit die Bremskraft der Wirbelstrombremse 48 weiter erhöht werden.
  • Die Bremskraft der Förderrolle 10 kann insbesondere über folgende Parameter eingestellt werden: Übersetzung des Getriebes 31; Größe der Magnete 422, 423, 432, 433 auf der ersten und zweiten Magnethalteeinrichtung 42, 43 und die Stärke deren Magnetisierung. Ferner kann die Bremskraft eingestellt werden durch den Abstand zwischen der ersten Magnethalteeinrichtung 42 und der Wirbelstromscheibe 41, sowie durch den Abstand zwischen der zweiten Magnethalteeinrichtung 43 und der Wirbelstromscheibe 41, die insbesondere durch die Länge der Distanzhülse 45, das heißt ihre Abmessung in der Richtung parallel zur Drehachse der Bremswelle 44 mitbestimmt wird. Ferner wird die Bremskraft der Förderrolle 10 dadurch verstärkt, dass die erste Magnethalteeinrichtung 42 und die zweite Magnethalteeinrichtung 43 aus ferromagnetischem Material sind.
  • Die Rotationsbaugruppe 30 der Förderrolle 10, bestehend aus dem Planetengetriebe und der Wirbelstrombremse 48, hat ein niedriges Anlaufmoment, da das Bremsdrehmoment der Wirbelstrombremse 48 im Wesentlichen linear mit der Drehzahl der Bremswelle 44 und somit auch im Wesentlichen linear mit der Drehzahl des Mantelelements 20 ansteigt. Dadurch wird das Anlaufmoment der Förderrolle 10 im Wesentlichen durch die Haftreibung des Planetengetriebes bestimmt.
  • 6 zeigt eine isometrische Ansicht der Wirbelstrombremse 48, wie sie in der in 5 dargestellten Ausführungsform angeordnet ist. Die Wirbelstromscheibe 41 weist ein Scheibeneingriffselement 411 auf, das in eine Arretiernut 471 eingeführt werden kann, die z. B. am Bremsengehäuseelement 47 vorgesehen werden kann. Durch einen Eingriff des Scheibeneingriffselements 411 mit der Arretiernut 471 wird ein Formschluss erzeugt, so dass das beim Bremsvorgang auf die Wirbelstromscheibe 41 wirkende Drehmoment an das Bremsengehäuseelement 47 übertragen werden kann. Ferner kann die Wirbelstromscheibe beispielsweise über eine Schraubverbindung mittels den Fixierschraubenlöchern 472 am Bremsengehäuseelement 47 befestigt sein. Das Bremsengehäuseelement 47 kann über eine Schraubverbindung mit dem Mantelelement 20 verbunden sein. Die Schraubverbindung kann z. B. mittels Montageschraubenlöchern 473 erfolgen.
  • Eine solche Gestaltung ermöglicht eine Vormontage der Bremseinrichtung 40, insbesondere der Wirbelstrombremse 48, wobei die Bremseinrichtung 40 als Modul in die Förderrolle 10 eingebaut werden kann.
  • 7 und 8 zeigen eine Schnittzeichnung und eine isometrische Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer Wirbelstrombremse 48 für die Förderrolle 10. Die Wirbelstromscheibe 41 ist an der Bremswelle 44 angeordnet und die erste Magnethalteeinrichtung 42 und die zweite Magnethalteeinrichtung 43 sind am Bremsengehäuseelement 47 angeordnet und somit mittelbar am Mantelelement 20 angeordnet.
  • Die Wirbelstromscheibe 41 aus Kupfer hat ein geringeres Trägheitsmoment als die erste Magnethalteeinrichtung 42 zusammen mit der zweiten Magnethalteeinrichtung 43, inklusive den darauf angeordneten Magneten 422, 423, 432, 433. Daher kann das Getriebe 31 eine hohe Übersetzung aufweisen, ohne dass hohe Trägheitsmomente von an der Bremswelle 44 angebrachten Komponenten das Anlaufen der Förderrolle 10 erschweren. Dadurch kann eine schnelle Relativgeschwindigkeit zwischen den Magneten 422, 423, 432, 433 und der Wirbelstromscheibe 41 erreicht werden, wodurch schon bei geringen Drehzahlen des Mantelelements 20 eine hohe Bremswirkung der Wirbelstrombremse 41 erreicht werden kann.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Förderrolle
    20
    Mantelelement
    21
    Achselement
    22
    erstes Mantelelement-Kugellager
    22a, 22b
    Achselement-Kugellager
    23
    zweites Mantelelement-Kugellager
    24
    Lagerachse
    30
    Rotationsbaugruppe
    31
    Getriebe
    311
    Hohlrad
    312
    Planetenräder
    313
    Sonnenrad
    315
    Getriebeeingang
    316
    Getriebeausgang
    317
    Getriebeeingang
    32
    Fixierungsmutter
    34
    erstes Wellenkugellager
    35
    zweites Wellenkugellager
    40
    Bremseinrichtung
    41
    Wirbelstromscheibe
    411
    Scheibeneingriffselement
    42
    erste Magnethalteeinrichtung
    422
    erster Magnet
    423
    zweiter Magnet
    43
    zweite Magnethalteeinrichtung
    432
    dritter Magnet
    433
    vierter Magnet
    44
    Bremswelle
    45
    Distanzhülse
    47
    Bremsengehäuseelement
    471
    Arretiernut
    472
    Fixierschraubenloch
    473
    Montageschraubenloch
    48
    Wirbelstrombremse
    50
    Kopplungsanordnung
    501
    erstes Eingriffselement
    502
    zweites Eingriffselement
    503
    drittes Eingriffselement
    504
    viertes Eingriffselement
    505
    erstes Rückstellelement
    506
    zweites Rückstellelement
    507
    erster Mitnehmer
    508
    zweiter Mitnehmer
    509
    Eingangsseite
    510
    Ausgangsseite
    51
    erste Kopplungsanordnung
    52
    zweite Kopplungsanordnung
    53
    dritte Kopplungsanordnung
    54
    vierte Kopplungsanordnung

Claims (17)

  1. Förderrolle (10), die aufweist ein Mantelelement (20), ein Achselement (21), eine Rotationsbaugruppe (30), und eine Kopplungsanordnung (50), wobei das Mantelelement (20) drehbar um das Achselement (21) gelagert ist, wobei die Rotationsbaugruppe (30) derart gestaltet und in Bezug auf das Mantelelement (20) und das Achselement (21) angeordnet ist, dass in einem Betriebszustand der Förderrolle (10) von der Rotationsbaugruppe (30) ein Betriebsdrehmoment erzeugbar ist, welches über die Kopplungsanordnung (50) auf das Mantelelement (20) übertragbar ist, und dessen resultierendes Stützdrehmoment sich am Achselement (21) abstützt, wobei die Kopplungsanordnung (50) entlang eines Drehmomentenverlaufs zwischen dem Mantelelement (20) und dem Achselement (21) angeordnet ist, wobei die Rotationsbaugruppe (30) die Eigenschaft hat, dass in einem Anlaufzustand, in dem das Mantelelement (20) und die Rotationsbaugruppe (30) aus einem Stillstand um das Achselement (21) anläuft, ein Anlaufdrehmoment in der Rotationsbaugruppe (30) entsteht, welches einem Anlaufen des Mantelelements (20) um das Achselement (21) aus dem Stillstand entgegenwirkt, und wobei die Kopplungsanordnung (50) eine Drehmomentencharakteristik aufweist, welche im Betriebszustand im Wesentlichen gleich oder größer als das von der Rotationsbaugruppe (30) erzeugte und an der Kopplungsanordnung (50) anliegende Betriebsdrehmoment ist und im Anlaufzustand kleiner als das in der Rotationsgruppe (30) entstehende und an der Kopplungsanordnung (50) anliegende Anlaufdrehmoment der Rotationsbaugruppe (30) ist.
  2. Förderrolle (10) nach Anspruch 1, wobei die Kopplungsanordnung (50) ein erstes Eingriffselement (501) und ein zweites korrespondierendes Eingriffselement (502) aufweist, wobei das erste Eingriffselement (501) an einer Eingangsseite (509) der Kopplungsanordnung (50) angeordnet ist, und wobei das zweite Eingriffselement (502) an einer Ausgangsseite (510) der Kopplungsanordnung (50) angeordnet ist, und wobei das erste Eingriffselements (501) relativ zum zweiten Eingriffselement (502) derart beweglich ist, dass das erste Eingriffselement (501) mit dem zweiten Eingriffselement (502) im Betriebszustand der Förderrolle (10) in Eingriff bringbar ist und wobei beim Eingriff des ersten Eingriffselements (501) mit dem zweiten Eingriffselement (502) eine drehfeste Verbindung in einer ersten Drehrichtung der Kopplungsanordnung (50) erzeugt wird.
  3. Förderrolle (10) nach Anspruch 2, wobei die Kopplungsanordnung (50) ferner ein erstes Rückstellelement (505) aufweist, welches zwischen der Eingangsseite (509) der Kopplungsanordnung (50) und der Ausgangsseite (510) der Kopplungsanordnung (50) angeordnet ist und in einer Eingriffsposition des ersten Eingriffselements (501) mit dem zweiten Eingriffselement (502) ein Drehmoment zwischen Eingangsseite (509) und Ausgangsseite (510) bereit stellt, welches geeignet ist bei einem Übergang vom Betriebszustand in den Stillstand der Förderrolle (10) das erste und das zweite Eingriffselement (501, 502) außer Eingriff zu bringen und in Richtung einer Ausgangslage des ersten Eingriffselements (501) relativ zum zweiten Eingriffselement (502) zu bewegen.
  4. Förderrolle (10) nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Kopplungsanordnung (50) ferner ein drittes Eingriffselement (503) und ein viertes korrespondierendes Eingriffselement (504) aufweist, wobei das dritte Eingriffselement (503) an der Eingangsseite (509) der Kopplungsanordnung (50) angeordnet ist, und wobei das vierte Eingriffselement (504) an der Ausgangsseite (510) der Kopplungsanordnung (50) angeordnet ist, wobei das dritte Eingriffselement (503) relativ zum vierten Eingriffselement (504) derart beweglich ist, dass das dritte Eingriffselement (503) mit dem vierten Eingriffselement (504) im Betriebszustand der Förderrolle (10) in Eingriff bringbar ist und wobei beim Eingriff des dritten Eingriffselements (503) mit dem vierten Eingriffselement (504) eine drehfeste Verbindung entgegen der ersten Drehrichtung erzeugt wird.
  5. Förderrolle (10) nach Anspruch 4, wobei die Kopplungsanordnung (50) ferner ein zweites Rückstellelement (506) aufweist, welches zwischen der Eingangsseite (509) der Kopplungsanordnung (50) und der Ausgangsseite (510) der Kopplungsanordnung (50) angeordnet ist und in einer Eingriffsposition des dritten Eingriffselements (503) mit dem vierten Eingriffselement (504) ein Drehmoment zwischen Eingangsseite (509) und Ausgangsseite (510) bereit stellt, welches geeignet ist bei einem Übergang vom Betriebszustand in den Stillstand der Förderrolle (10) das dritte und das vierte Eingriffselement (503, 504) außer Eingriff zu bringen und in Richtung einer Ausgangslage des dritten Eingriffselements (503) relativ zum vierten Eingriffselement (504) zu bewegen.
  6. Förderrolle (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Rotationsbaugruppe (30) eine Bremseinrichtung (40) aufweist, wobei eine Komponente des Betriebsdrehmoments durch das von der Bremseinrichtung (40) im Betriebszustand erzeugte Bremsdrehmoment bereitgestellt wird.
  7. Förderrolle (10) nach Anspruch 6, wobei die Rotationsbaugruppe (30) ein Getriebe (31) mit zwei Getriebeeingängen (315, 317) und einem Getriebeausgang (316) aufweist, wobei der eine Getriebeeingang (317) mit dem Achselement (21), der andere Getriebeeingang (315) mit dem Mantelelement (20) und der Getriebeausgang (316) mit einer Bremswelle (44) der Bremseinrichtung (40) verbunden ist, wobei die Bremseinrichtung (40) derart gestaltet ist, dass das Bremsdrehmoment der Bremseinrichtung (40) aufgrund einer Relativbewegung zwischen der Bremswelle (44) und dem Mantelelement (20) erzeugt wird.
  8. Förderrolle (10) nach Anspruch 6 oder 7, wobei das Mantelelement (20) die Form eines Zylindermantels aufweist, wobei das Getriebe (31) und die Bremseinrichtung (40) räumlich innerhalb des Zylindermantels angeordnet sind.
  9. Förderrolle (10) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die Bremseinrichtung (40) eine Fliehkraftbremse aufweist, wobei das Bremsdrehmoment der Bremseinrichtung (40) zumindest teilweise durch die Fliehkraftbremse bereitgestellt wird.
  10. Förderrolle (10) nach Anspruch 6 bis 9, wobei die Bremseinrichtung (40) eine Wirbelstrombremse (48) aufweist, wobei das Bremsdrehmoment der Bremseinrichtung (40) zumindest teilweise durch die Wirbelstrombremse (48) bereitgestellt wird.
  11. Förderrolle (10), die aufweist ein Mantelelement (20), ein Achselement (21), eine Rotationsbaugruppe (30) und eine Wirbelstrombremse (48) und ein Getriebe (31) als Bestandteile der Rotationsbaugruppe (30), wobei das Mantelelement (20) drehbar um das Achselement (21) gelagert ist, wobei die Rotationsbaugruppe (30) derart gestaltet und in Bezug auf das Mantelelement (20) und das Achselement (21) angeordnet ist, dass in einem Betriebszustand der Förderrolle (10) von der Rotationsbaugruppe (30) ein Betriebsdrehmoment erzeugbar ist, welches auf das Mantelelement (20) übertragbar ist, und dessen resultierendes Stützdrehmoment sich am Achselement (21) abstützt, wobei eine Komponente des Betriebsdrehmoments durch das von der Wirbelstrombremse (48) im Betriebszustand erzeugte Bremsdrehmoment bereitgestellt wird, und wobei das Mantelelement (20) einen Zylindermantel aufweist und wobei die Rotationsbaugruppe (30) räumlich innerhalb des Zylindermantels angeordnet ist.
  12. Förderrolle nach Anspruch 10 oder 11, wobei das Getriebe (31) zwei Getriebeeingänge (315, 317) und einen Getriebeausgang (316) aufweist, wobei der eine Getriebeeingang (317) mit dem Achselement (21), der andere Getriebeeingang (315) mit dem Mantelelement (20) und der Getriebeausgang (316) mit einer Bremswelle (44) der Wirbelstrombremse (48) verbunden ist, wobei die Wirbelstrombremse (48) derart gestaltet ist, dass das Bremsdrehmoment der Wirbelstrombremse (48) aufgrund einer Relativbewegung zwischen der Bremswelle (44) und dem Mantelelement (20) erzeugt wird.
  13. Förderrolle (10) nach Anspruch 10 bis 12, wobei die Wirbelstrombremse (48) aufweist: zumindest einen ersten Magneten (422) mit einer ersten permanenten Magnetisierung, wobei die erste permanente Magnetisierung des ersten Magneten (422) zumindest teilweise ein Bremsmagnetfeld der Wirbelstrombremse (48) erzeugt; zumindest eine erste Magnethalteeinrichtung (42), wobei die erste Magnethalteeinrichtung (42) ausgelegt ist, zumindest den ersten Magneten (422) aufzunehmen; und zumindest eine Wirbelstromscheibe (41), wobei die Wirbelstromscheibe (41) im Bremsmagnetfeld angeordnet ist.
  14. Förderrolle (10) nach Anspruch 13, wobei die erste Magnethalteeinrichtung (42) an der Bremswelle (44) der Wirbelstrombremse (48) befestigt ist und wobei die Wirbelstromscheibe (41) am Mantelelement (20) befestigt ist; oder wobei die erste Magnethalteeinrichtung (42) am Mantelelement (20) befestigt ist und die Wirbelstromscheibe (41) an der Bremswelle (44) befestigt ist.
  15. Förderrolle (10) nach Anspruch 13 oder 14, wobei die erste Magnethalteeinrichtung (42) zumindest teilweise aus ferromagnetischem Material besteht.
  16. Förderrolle (10) nach einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei die Wirbelstrombremse (48) ferner aufweist: einen zweiten Magneten (423) mit einer zweiten permanenten Magnetisierung, wobei die zweite permanente Magnetisierung zumindest teilweise das Bremsmagnetfeld der Wirbelstrombremse (48) erzeugt, und eine zweite Magnethalteeinrichtung (43) wobei die zweite Magnethalteeinrichtung (43) ausgelegt ist, den zweiten Magneten (423) aufzunehmen, und wobei die Wirbelstromscheibe (41) in einer Richtung parallel zur Drehachse des Mantelelements (20) zwischen der ersten Magnethalteeinrichtung (42) und der zweiten Magnethalteeinrichtung (43) angeordnet ist.
  17. Förderrolle (10) nach Anspruch 16, wobei die Wirbelstrombremse (48) ferner eine Distanzhülse (45) aufweist, wobei die Distanzhülse (45) in der Richtung parallel zur Drehachse des Mantelelements (20) zwischen der ersten Magnethalteeinrichtung (42) und der zweiten Magnethalteeinrichtung (43) angeordnet ist.
DE201010014930 2010-04-14 2010-04-14 Förderrolle mit Koppelelement Ceased DE102010014930A1 (de)

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