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Die Erfindung betrifft eine Motorrolle für eine Rollenbahn gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Umrüsten einer Tragrolle für eine Rollenbahn nach Anspruch 9.
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Aus der
EP 3 034 437 A1 ist eine Antriebseinheit für eine Transportrolle bekannt, welches einen elektrischen Drehantrieb umfasst, der ein Statorelement und ein Rotorelement zur Übertragung eines Drehmoments aufweist, wobei das Rotorelement des Drehantriebs über eine drehfeste Verbindung mit einem Kopplungselement verbunden ist, welches an einer Mantelfläche zumindest eine Vertiefung zur Aufnahme eines Kraftübertragungselements, zur Kraftübertragung auf eine Tragrolle aufweist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Motorrolle für eine Rollenbahn bzw. ein Verfahren zum Umrüsten einer Tragrolle für eine Rollenbahn zu entwickeln, welche einen vereinfachten und Aufbau aufweist bzw. welches die Herstellung einer Motorrolle mit geringem Aufwand ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung bzw. ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. 9 gelöst.
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Die Motorrolle für eine Rollenbahn umfasst ein Rohr, einen linken Rollenboden, einen rechten Rollenboden, eine Achse und einen Außenläufer, wobei die Motorrolle als Komponenten des Außenläufers in einem Innenraum des Rohrs einen Rotor und einen Stator umfasst, wobei der Stator mit der Achse verbunden ist, wobei der Rotor mit dem Rohr verbunden ist, wobei der Rotor ausschließlich über das Rohr und den linken Rollenboden und die Achse gegenüber dem Stator gelagert ist oder wobei der Rotor ausschließlich über das Rohr und den rechten Rollenboden und die Achse gegenüber dem Stator gelagert ist oder wobei der Rotor über das Rohr und den linken Rollenboden sowie den rechten Rollenboden und die zwischen diesen verlaufende Achse zweiseitig gegenüber dem Stator gelagert ist. Durch eine derartige einseitige Lagerung oder zweiseitige Lagerung ist die Motorrolle dahingehend vereinfacht, dass entweder die Achse verkürzt ausgeführt werden kann und auf ein drittes, mittleres Lager verzichtet werden kann oder dass bei verlängert ausgeführter Achse und zweiseitiger Lagerung ebenfalls auf ein drittes, mittleres Lager verzichtet werden kann. Entsprechend ist der Aufbau der Motorrolle durch die Einsparung eines dritten, mittleren Lagers vereinfacht, so dass Materialkosten und Herstellungskosten eingespart werden.
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Es kann auch vorgesehen sein, den Innenraum des Rohrs zwischen dem linken Rollenboden und dem rechten Rollenboden frei von Lagern für den Rotor auszubilden. Hierdurch ist ein einfacher Aufbau der Motorrolle gegeben.
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Weiterhin kann es vorgesehen sein, den linken Rollenboden mit einem ersten Wälzlager mit einem Innenring und einem Außenring auszustatten, wobei der Innenring mit der Achse verbunden ist und wobei der Außenring, insbesondere unter Zwischenlage eines Haltekörpers mit dem Rohr verbunden ist. Hierdurch ist eine stabile Positionierung von Stator und Rotor zueinander sicher gestellt.
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Ebenso kann es alternativ vorgesehen sein, den rechten Rollenboden mit einem zweiten Wälzlager mit einem Innenring und einem Außenring auszustatten, wobei der Innenring mit der Achse verbunden ist und wobei der Außenring, insbesondere unter Zwischenlage eines Haltekörpers mit dem Rohr verbunden ist.
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Hierdurch ist ebenfalls eine stabile Positionierung von Stator und Rotor zueinander sicher gestellt.
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Weiterhin kann es vorgesehen sein, den Stator mit seiner Achse ausschließlich in einem der beiden Rollenböden zu lagern. Durch eine derartige einseitige Lagerung ist die Motorrolle dahingehend vereinfacht, dass die Achse verkürzt ausgeführt werden kann und auf ein drittes Lager verzichtet werden kann. Entsprechend ist der Aufbau der Motorrolle vereinfacht, so dass Materialkosten und Herstellungskosten eingespart werden.
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Es kann auch vorgesehen sein, die Motorrolle mit einem Adapter auszustatten, welcher zwischen einer Innenmantelfläche des Rohrs und dem Rotor angeordnet ist. Hierdurch ist es möglich, baugleiche Außenläufer auf Rohre mit unterschiedlichen Innendurchmessern anzupassen, so dass die Außenläufer aufgrund erhöhter Stückzahlen kostengünstiger beschafft werden können.
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Weiterhin kann es vorgesehen sein, den Außenläufer mit einer Motorelektronik auszustatten, wobei die Motorelektronik auf der Achse des Stators zwischen dem Stator und einem der Rollenböden angeordnet ist. Hierdurch ist die Motorelektronik platzsparend und geschützt verbaut.
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Es ist auch vorgesehen, wenigstens einen der Innenringe drehfest mit der Achse zu verbinden. Hierdurch sind Stator und Rotor verschiebsicher zueinander positioniert, so dass ein gleichbleibender Wirkungsgrad des Außenläufers sicher gestellt ist.
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Das Verfahren zum Umrüsten einer Tragrolle für eine Rollenbahn in eine Motorrolle für eine Rollenbahn, bei dem die Tragrolle ein Rohr, einen linken Rollenboden und einen rechten Rollenboden, sowie eine beide Rollenböden durchlaufende Achse oder eine dem linken Rollenboden zugeordnete Achse und eine dem rechten Rollenboden zugeordneten Achse umfasst, sieht die nachfolgend genannten Schritte vor:
- - Demontage eines der Rollenböden derart, dass ein Innenraum des Rohrs zugänglich ist und die Achse entnommen ist,
- - gleichzeitiges oder aufeinanderfolgendes Einführen von Komponenten eines Außenläufers, nämlich eines Rotors und eines Stators in den Innenraum des Rohrs, sowie kuppeln der vorhandenen Achse oder einer neuen Achse mit dem Stator und ggf. dem anderen Rollenboden,
- - Befestigen des Rotors an einer Innenmantelfläche des Rohrs derart, dass der Rotor bei einer Drehung um eine Längsachse des Stators das Rohr schlupffrei mitnimmt und dass ein von dem entnommenen Rollenboden an der Innenmantelfläche benötigter Kontaktbereich freigehalten ist,
- - Verschließen des Rohrs durch den entnommenen Rohrboden derart,
- ◯ dass die Achse hierbei durch den Rollenboden geführt wird und
- ◯ dass bei der Montage des Rollenbodens eine Energie- und/oder Steuerleitung des Stators durch den Rollenboden aus dem Innenraum des Rohrs nach außen geführt wird.
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Durch ein derartiges Verfahren ist es mit geringem Aufwand möglich, aus eine Rolle bei Bedarf rasch in eine Motorrolle umzubauen. Hierdurch kann ein Großteil der Bauteile einer in großen Stückzahlen und damit kostengünstig hergestellten Rolle zur Herstellung einer Motorrolle verwendet werden.
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Weiterhin kann es vorgesehen sein, in dem entnommenen Rollenboden einen Durchbruch herzustellen, durch welchen eine Energie- und/oder Steuerleitung geführt werden kann, wobei der Durchbruch in einem im Betrieb der Motorrolle still stehenden Bereich des Rollenbodens ausgeführt wird. Hierdurch kann der bereits vorhandene Rollenboden wiederverwendet werden.
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Schließlich kann es vorgesehen sein, den Stator mit einer Motorelektronik auszustatten, wobei die Motorelektronik zusammen mit dem Stator in das Rohr eingebaut wird. Hierdurch ist die Motorelektronik geschützt in dem Rohr untergebracht.
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Im Sinne der Erfindung ist unter einem Außenläufer ein als Außenläufer konzipierter Elektromotor zu verstehen, welcher einen innenliegenden Stator und einen außenliegenden, sich im Betrieb um den Stator drehenden Rotor umfasst.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung werden in der Zeichnung anhand von schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen beschrieben.
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Hierbei zeigt:
- 1: eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Motorrolle;
- 2: eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Motorrolle und
- 3: eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Motorrolle.
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Die 1 bis 3 sind als schematische, schnittähnliche Darstellungen ausgeführt, wobei auf eine Schraffur geschnittener Flächen zur Erhaltung der Übersichtlichkeit verzichtet wurde.
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In der 1 ist als erste Ausführungsvariante eine Motorrolle 101 gezeigt. Die Motorrolle 101 ist zur Verwendung in einer nicht dargestellten Rollenbahn vorgesehen, bei welcher eine Vielzahl von Motorrollen und Tragrollen zwischen schienenartig verlaufenden Halteelementen angeordnet sind und hierdurch eine Bahn bilden, auf welcher Stückgut gefördert werden kann, wobei die Motorrollen das Stückgut in Förderrichtung antreiben.
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Die Motorrolle 101 umfasst ein Rohr 102, einen linken Rollenboden 103, einen rechten Rollenboden 104, eine Achse 105 und einen Außenläufer 106. Als Komponenten des Außenläufers 106 umfasst die Motorrolle 101 in einem Innenraum 107 des Rohrs 102 einen Rotor 108 und einen Stator 109. Der Stator 109 ist mit der Achse 105 verbunden und der Rotor 108 ist indirekt mit dem Rohr 102 verbunden, wobei ein Adapter A108 zwischen einer Innenmantelfläche IMF102 des Rohrs 102 und dem Rotor 108 angeordnet ist.
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Der Rotor 108 ist ausschließlich einseitig, nämlich linksseitig über das Rohr 102 und den linken Rollenboden 103 und die Achse 105 gegenüber dem Stator 109 gelagert.
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Der linke Rollenboden 103 verschließt das Rohr 102 an seinem linksseitigen Ende 102a, der rechte Rollenboden 104 verschließt das Rohr 102 an seinem rechtsseitigen Ende 102b. Das Rohr 102 und die beiden Rollenböden 103, 104 bilden in geometrischer Betrachtung einen Zylinder.
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Der Innenraum 107 des Rohrs 102 ist zwischen dem linken Rollenboden 103 und dem rechten Rollenboden 104 frei von Lagern für den Rotor 108.
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Der linke Rollenboden 103 umfasst ein erstes Wälzlager 110 mit einem Innenring 110a und einem Außenring 110b, wobei der Innenring 110a mit der Achse 105 verbunden ist und wobei der Außenring 110b mit dem Rohr 102 verbunden ist. Gemäß einer nicht dargestellten Ausführungsvariante ist es vorgesehen, den Außenring 110b unter Zwischenlage eines Haltekörpers mit dem Rohr 102 zu verbinden.
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Der Stator 109 ist mit seiner Achse 105 ausschließlich in dem linken Rollenboden 103 gelagert.
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Der rechte Rollenboden 104 umfasst ein zweites Wälzlager 111 mit einem Innenring 111a und einem Außenring 111b. Weiterhin umfasst die Motorrolle 101 eine weitere, zweite Achse 112, welche drehfest mit dem Innenring 111a verbunden ist. Mittels der beiden Achsen 105 und 112 wird die Motorrolle 101 an den oben erwähnten, nicht dargestellten schienenartigen Halteelementen befestigt, so dass diese ihre gewünschte Position einnimmt. Hierbei ist die Achse 105 drehfest mit dem zugeordneten Halteelement und drehfest mit dem Stator 109 verbunden. Somit erfährt die mit dem Stator 109 verbundene Achse 105 an dem zugehörigen schienenartigen Halteelement eine Drehmomentabstützung, so dass im Betrieb der Motorrolle 101 das Rohr 102 zusammen mit dem Rotor 108 um den Stator 109 und die Achse 105 rotiert.
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Der Außenläufer 106 umfasst eine Motorelektronik 113. Die Motorelektronik 113 ist auf der Achse 105 des Stators 109 zwischen dem Stator 109 und dem linken Rollenboden 103 angeordnet und hierdurch in dem Innenraum 107 aufgenommen.
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Der Innenring 110a ist drehfest mit der Achse 105 verbunden.
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Der linke Rollenboden 103 weist an seinem Innenring 110a einen Durchbruch 114 für eine Energie- und Steuerleitung 115 des Außenläufers 106 auf, über welche der Außenläufer 106 mit einer nicht dargestellten Energiequelle und eine nicht dargestellten Kontrolleinrichtung verbunden ist.
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In der 2 ist als zweite Ausführungsvariante eine Motorrolle 201 gezeigt. Es wird auf die Beschreibung zu der 1 verwiesen, wobei die Bezugszeichen der 2 mit den Bezugszeichen der 1 korrespondieren, aber jeweils um 100 erhöht sind. Im Unterschied zu der in der 1 gezeigten ersten Ausführungsvariante ist bei der zweiten Ausführungsvariante der Außenläufer 206 rechts angeordnet und dessen Achse 205 entsprechend auf durch den Innenring 211a des zweiten, rechten Wälzlagers 211 geführt.
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In der 3 ist als dritte Ausführungsvariante eine Motorrolle 301 gezeigt. Es wird auf die Beschreibung zu der 1 verwiesen, wobei die Bezugszeichen der 3 mit den Bezugszeichen der 1 korrespondieren, aber jeweils um 200 erhöht sind. Im Unterschied zu der in der 1 gezeigten ersten Ausführungsvariante ist bei der dritten Ausführungsvariante die Achse 305 als von dem linken Rollenboden 303 bis zu dem rechten Rollenboden 304 durchlaufende, einteilige Achse 305 ausgebildet, so dass bei der dritten Ausführungsvariante keine zweite Achse vorhanden ist.
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Zum Beispiel anhand der 1 lässt sich auch das erfindungsgemäße Verfahren zum Umrüsten einer Tragrolle für eine Rollenbahn in eine Motorrolle für eine Rollenbahn nachvollziehen. Hierbei ist davon auszugehen, dass eine Tragrolle der in der 1 dargestellten Motorrolle 101 entspricht, sofern man sich vorstellt, dass diese weder den Außenläufer 106 noch den Adapter A108 umfasst. Eine derartige Tragrolle umfasst dann nur ein Rohr, einen linken Rollenboden und einen rechten Rollenboden, sowie eine beide Rollenböden durchlaufende Achse oder eine dem linken Rollenboden zugeordnete Achse und eine dem rechten Rollenboden zugeordneten Achse.
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Zum Umbau der Tragrolle in die Motorrolle erfolgen dann die nachfolgend genannten Schritte:
- - Demontage eines der Rollenböden derart, dass ein Innenraum des Rohrs zugänglich ist und die Achse entnommen ist,
- - gleichzeitiges oder aufeinanderfolgendes Einführen von Komponenten eines Außenläufers, nämlich eines Rotors und eines Stators in den Innenraum des Rohrs, sowie kuppeln der vorhandenen Achse oder einer neuen Achse mit dem Stator und ggf. dem anderen Rollenboden,
- - Befestigen des Rotors an einer Innenmantelfläche des Rohrs derart, dass der Rotor bei einer Drehung um eine Längsachse des Stators das Rohr schlupffrei mitnimmt und dass ein von dem entnommenen Rollenboden an der Innenmantelfläche benötigter Kontaktbereich freigehalten ist,
- - Verschließen des Rohrs durch den entnommenen Rohrboden derart,
- ◯ dass die Achse hierbei durch den Rollenboden geführt wird und
- ◯ dass bei der Montage des Rollenbodens eine Energie- und/oder Steuerleitung des Stators durch den Rollenboden aus dem Innenraum des Rohrs nach außen geführt wird.
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Bezugszeichenliste:
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- 101
- Motorrolle (erste Ausführungsvariante)
- 102
- Rohr
- 102a
- linksseitiges Ende von 102
- 102b
- rechtsseitiges Ende von 102
- 103
- linker Rollenboden
- 104
- rechter Rollenboden
- 105
- Achse
- 106
- Außenläufer
- 107
- Innenraum von 102
- 108
- Rotor von 106
- 109
- Stator von 106
- 110
- erstes Wälzlager
- 110a
- Innenring von 110
- 110b
- Außenring von 110
- 111
- zweites Wälzlager
- 111a
- Innenring von 111
- 111b
- Außenring von 111
- 112
- zweite Achse
- 113
- Motorelektronik
- 114
- Durchbruch an 110a
- 115
- Energie- und Steuerleitung von 106
- A108
- Adapter zwischen 108 und 102
- IMF102
- Innenmantelfläche von 102
- 201
- Motorrolle (erste Ausführungsvariante)
- 202
- Rohr
- 202a
- linksseitiges Ende von 202
- 202b
- rechtsseitiges Ende von 202
- 203
- linker Rollenboden
- 204
- rechter Rollenboden
- 205
- Achse
- 206
- Außenläufer
- 207
- Innenraum von 202
- 208
- Rotor von 206
- 209
- Stator von 206
- 210
- erstes Wälzlager
- 210a
- Innenring von 210
- 210b
- Außenring von 210
- 211
- zweites Wälzlager
- 211a
- Innenring von 211
- 211b
- Außenring von 211
- 212
- zweite Achse
- 213
- Motorelektronik
- 214
- Durchbruch an 210a
- 215
- Energie- und Steuerleitung von 206
- A208
- Adapter zwischen 208 und 202
- IMF202
- Innenmantelfläche von 202
- 301
- Motorrolle (erste Ausführungsvariante)
- 302
- Rohr
- 302a
- linksseitiges Ende von 302
- 302b
- rechtsseitiges Ende von 302
- 303
- linker Rollenboden
- 304
- rechter Rollenboden
- 305
- Achse
- 306
- Außenläufer
- 307
- Innenraum von 302
- 308
- Rotor von 306
- 309
- Stator von 306
- 310
- erstes Wälzlager
- 310a
- Innenring von 310
- 310b
- Außenring von 310
- 311
- zweites Wälzlager
- 311a
- Innenring von 311
- 311b
- Außenring von 311
- 312
- nicht belegt
- 313
- Motorelektronik
- 314
- Durchbruch an 310a
- 315
- Energie- und Steuerleitung von 306
- A308
- Adapter zwischen 308 und 302
- IMF302
- Innenmantelfläche von 302
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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