EP3504137A2 - Motorbetriebene förderrolle mit in das trommelrohr eingepresster kühlhülse - Google Patents

Motorbetriebene förderrolle mit in das trommelrohr eingepresster kühlhülse

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Publication number
EP3504137A2
EP3504137A2 EP18766191.3A EP18766191A EP3504137A2 EP 3504137 A2 EP3504137 A2 EP 3504137A2 EP 18766191 A EP18766191 A EP 18766191A EP 3504137 A2 EP3504137 A2 EP 3504137A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cooling sleeve
drum tube
drive unit
motor
conveyor roller
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP18766191.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ralf DOROK
Reinhold Weichbrodt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Interroll Holding AG
Original Assignee
Interroll Holding AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Interroll Holding AG filed Critical Interroll Holding AG
Priority to EP23159977.0A priority Critical patent/EP4230551A3/de
Publication of EP3504137A2 publication Critical patent/EP3504137A2/de
Pending legal-status Critical Current

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    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G23/00—Driving gear for endless conveyors; Belt- or chain-tensioning arrangements
    • B65G23/02—Belt- or chain-engaging elements
    • B65G23/04—Drums, rollers, or wheels
    • B65G23/08—Drums, rollers, or wheels with self-contained driving mechanisms, e.g. motors and associated gearing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G13/00—Roller-ways
    • B65G13/02—Roller-ways having driven rollers
    • B65G13/06—Roller driving means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G39/00—Rollers, e.g. drive rollers, or arrangements thereof incorporated in roller-ways or other types of mechanical conveyors 
    • B65G39/02—Adaptations of individual rollers and supports therefor
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    • B65G39/02—Adaptations of individual rollers and supports therefor
    • B65G39/07—Other adaptations of sleeves
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/1004—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with pulleys
    • H02K7/1012—Machine arranged inside the pulley
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/02—Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G2812/00—Indexing codes relating to the kind or type of conveyors
    • B65G2812/02—Belt or chain conveyors
    • B65G2812/02128—Belt conveyors
    • B65G2812/02138—Common features for belt conveyors
    • B65G2812/02148—Driving means for the belts

Definitions

  • the invention relates to a motor-driven conveyor roller for conveying systems for conveying containers, pallets and the like, comprising a drum tube having a cavity formed therein and a longitudinal axis, a shaft which extends in the longitudinal axis and on which the drum tube is mounted by means of at least one pivot bearing, and an electric drive unit disposed in the cavity.
  • the invention further relates to a manufacturing method for producing a motor-driven conveyor roller of the type mentioned.
  • Motorized conveyor rollers of this type are used for different purposes in logistic applications. They can be used, for example, in pallet handling, in the conveyance of parcels in parcel delivery centers, for the transport of containers in warehouses of different types or for the transport of luggage in airports and in numerous other applications.
  • motor-driven conveyor rollers are regularly used in conveyor lines, which consist of several juxtaposed rollers whose upper peripheral surface is used in each case for receiving the conveyed.
  • idler rollers are on the one hand arranged, which are without drive and are rotatably mounted only in a conveyor frame.
  • driven conveying rollers are arranged in these conveyor sections, which are motor-operated and are set in rotation by an electric drive unit.
  • motor-driven conveyor rollers are constructed in such a way that the drive unit within the Roller is arranged itself, so that no outside of the roller body or drum tube arranged mechanical components are required to produce the rotation of the roller.
  • the motor-driven conveyor rollers serve on the one hand to transport the conveyed directly on the outer peripheral surface of its roller body, on the other hand, by means of a transmission of rotation of the motor-driven conveyor roller on one or more idler rollers by means of a transmission element, such as a belt drive, by the motor-driven conveyor roller and the idler rollers in Rotation are offset in order to drive over the outer peripheral surface of the conveyed material.
  • a problem with such motorized conveyor rollers is, especially with high power drive units, to provide sufficient cooling for the drive unit. Oil cooling is often not possible due to the structural conditions and not desired in use in the food processing industry. To be able to equip a dry-running motor-driven conveyor rollers with a high performance, cooling is required.
  • an internal rotor electric motor which has radially inside the rotor laminations a heat pipe, which connects heat conduction surfaces between the rotor laminations and thus cools the rotor.
  • DE 103 24 664 A1 proposes a roller motor which has, axially adjacent to the electric motor, a heat sink which is connected via a pipe to the stator of the external rotor electric motor in order to conduct heat from the interior of the electric motor to the axially adjacent heat sink, which then transfers the heat to the drum tube emits.
  • the disadvantage of this is on the one hand, the complex assembly and the restriction to external rotor motors and the uneven heat transfer and the uneven heating of the drum tube on the outside.
  • Object of the present invention is therefore to provide a motor-driven conveyor roller of the type mentioned, which has an improved cooling, is easy to assemble and can achieve a uniform heat output to the drum tube.
  • This object is achieved in a motor-driven conveyor roller of the type mentioned by a cooling sleeve, which is radially internally attached to the drum tube and the drive unit at least partially surrounds radially, so that a radial air gap between the drive unit and the cooling sleeve is formed.
  • the cooling sleeve radially surrounds the drive unit, so that a larger-area transfer area is provided between the cooling sleeve and drive unit, as if the cooling sleeve were arranged axially adjacent to the drive unit.
  • the cooling sleeve is not connected to the drive unit, but with the drum tube.
  • the cooling sleeve is therefore connected according to the invention with the drum tube and an air gap is formed between the drive unit and the cooling sleeve.
  • a heat transfer between the drive unit and the cooling sleeve takes place primarily by thermal radiation and only partially by heat convection through the air in the air gap. Since the cooling sleeve radially surrounds the drive unit, an outer end attached to the drum tube is also removed. Laid felt even heat dissipation achieved because not only the portion of the drum tube can be used for heat dissipation, on which the drive unit is not arranged, but in particular also the area of the drive unit itself.
  • this assembly is greatly simplified. Changes to the drive unit are not required. It is only used a gap between the drive unit and drum tube to accommodate a cooling sleeve therein.
  • the cooling sleeve can also be used to compensate for tolerances or to adapt the diameter of the drive unit to changing diameter of drum tubes.
  • a drum tube may have an outer diameter of 50 mm, 60 mm or 80 mm. All three drum tubes can, however, be driven by the same drive unit.
  • a radial distance between the drive unit and the inner surface of the drum tube would be very large, so that cooling by means of heat radiation is severely limited.
  • the cooling sleeve can advantageously be used according to the invention.
  • the cooling sleeve can be used to keep an air gap between the cooling sleeve and the drive unit constant, irrespective of a diameter of the drum tube, so that cooling of the drive unit by means of heat radiation to the cooling sleeve is largely independent of the diameter of the drum tube itself. It should be understood that in addition to drum tubes with 50, 60 and 80 mm and drum tubes with other diameters, about 55 mm, can give. This depends primarily on the desired requirements.
  • the cooling sleeve is non-positively connected to the drum tube.
  • the cooling sleeve is pressed into the drum tube.
  • the assembly is further simplified and it is possible to avoid additional mounting elements such as screws or the like.
  • the introduction of a weld to secure the cooling sleeve is not required.
  • surface contact between the cooling sleeve and the inner surface of the drum tube is ensured in the case of a cooling sleeve frictionally connected to the drum tube, whereby heat transfer by means of heat conduction from the cooling sleeve to the drum tube is particularly effectively possible.
  • the cooling sleeve is slotted axially.
  • the cooling sleeve preferably has an axial slot, which preferably runs parallel to the central axis.
  • the slot can also run helically around the central axis.
  • the assembly is further simplified. For mounting, it is possible to easily assemble the sleeve. to push them into the interior of the drum tube. Further, the cooling sleeve is able by axial slitting able to compensate for certain radial tolerances of the drum tube.
  • Drum tubes are usually longitudinally welded tubes and have inside a weld, which extends in the axial direction.
  • an inner diameter can vary slightly, so that it is expedient to form the cooling sleeve so that such tolerances can be compensated and yet a firm connection between the cooling sleeve and drum tube is provided.
  • the cooling sleeve is preferably designed such that it exerts a permanent clamping force on the drum tube, so that unintentional release of the cooling sleeve is not possible.
  • the slot does not have to be very far in the circumferential direction. It should have such a width that a slight compression of the cooling sleeve is possible, but not too large to use a heat conduction as optimal as possible.
  • the axial slot is continuous, that is, the cooling sleeve is completely slotted. Nevertheless, the cooling sleeve is formed as a whole in one piece, so that further elements and additional assembly steps can be largely avoided.
  • the cooling sleeve has an assembly phase at an axial end face, preferably with an axial annular extension which has a smaller diameter than the outer surface of the cooling sleeve.
  • the drive unit has an electric motor and the cooling sleeve extends in the axial direction substantially completely over the electric motor.
  • the electric motor of the drive unit is the component that significantly develops heat and whose heat has to be removed.
  • a sufficient cooling of the electric motor By a sufficient cooling of the electric motor, a higher power can be achieved because a shutdown temperature of the electric motor by the improved cooling less frequently, or less quickly achieved.
  • the electric motor is preferably designed as an internal rotor electric motor, wherein the stator is connected to the shaft of the motor-driven conveyor roller and is supported on this. Basically, such a structure of motor-driven conveyor rollers is known.
  • the drive unit has a gear and the cooling sleeve extends in the axial direction substantially completely over the transmission.
  • the overlap of the transmission by the cooling sleeve can be different.
  • the cooling sleeve extends completely over the latter, wherein it is preferably provided in a three-stage transmission with a correspondingly longer housing that the cooling sleeve extends substantially completely over this, for example via the first two transmission stages.
  • cooling sleeve and a common part within a conveyor roller series can be used, which is so long that it extends completely over the transmission in the longest transmission design and axially with a shorter gear something.
  • the transmission is usually arranged axially adjacent to the electric motor.
  • the transmission also absorbs heat from the electric motor and even develops heat due to friction. Therefore, it is preferred that the cooling sleeve not only extends axially substantially completely over the electric motor, but also axially extends substantially completely over the transmission.
  • the cooling sleeve may further extend axially adjacent to the electric motor and the transmission to ensure even more uniform transport of heat to the drum tube.
  • the cooling sleeve extends almost from an axial bearing cap to an opposite axial bearing cap, or a coupling unit, which couples the drum tube to the transmission.
  • the radial width of the air gap is substantially constant in the axial direction. That is, regardless of the axial position, the gap between the cooling sleeve and the drive unit is substantially constant.
  • the drive unit has a uniform outer diameter, wherein also embodiments are known in which the drive unit has different outer diameters, for example due to a transmission, which may have a smaller outer diameter than the electric motor.
  • the cooling sleeve has a radially inwardly extending shoulder, so that the air gap between the drive unit and the cooling sleeve can be kept constant. Cooling sleeve and drive unit are thus arranged substantially equidistantly along their axial coverage area.
  • the radial width of the air gap is preferably in a range of 0, 1 mm to 2.5 mm, preferably 0, 1 mm to 2.0 mm, more preferably 0, 1 mm to 1 mm, and is more preferably about 0.5 mm. It has been shown that too small a distance can have a negative effect on the assembly, but too great a distance leads to a worse cooling, because the heat radiation is dependent on the square of the Distance between the two elements. While a distance of 2.5 mm still provides good cooling, it has been found that a distance of about 0.5 mm is optimal.
  • An air gap with a radial width of 0.5 mm allows good transfer of heat from the drive unit to the cooling sleeve, while at the same time simplifying installation and eliminating unusually high tolerance requirements that would increase manufacturing costs ,
  • a radially inner surface of the cooling sleeve has a surface roughness of Rz 50 or less, Rz 40 or less, preferably Rz 30 or less. Particularly preferred is a surface roughness of Rz 25 or less.
  • the surface of the cooling sleeve is preferably finished. It has been found that a flat surface has a positive effect on the transfer of heat between the drive unit and the cooling sleeve. The surface should be as little as possible reflective, that is, for example, not polished. However, an uneven surface with grooves or the like is not positive for heat transfer.
  • a sized surface with a surface roughness of Rz 25 has been found to be particularly suitable, since this can still be produced by conventional production methods, without causing high manufacturing costs, but at the same time allows good heat transfer between the drive unit and the cooling sleeve. Furthermore, it can be provided that a radially inner surface of the cooling sleeve has a surface treatment for absorbing thermal radiation.
  • a motorized conveying roller for conveyor systems for conveying containers, pallets and the like comprising: a drum tube having a cavity formed therein and a longitudinal axis, a shaft extending in the longitudinal axis and on which the drum tube is mounted by means of at least one pivot bearing, an arranged in the cavity electric drive unit, wherein a radially inner surface of the drum tube having a surface treatment for absorbing thermal radiation.
  • the cooling sleeve can be omitted depending on the distance between the drum tube and drive unit.
  • the surface treatment for absorbing thermal radiation further improves the transfer of heat by means of heat radiation from the drive unit to the cooling sleeve and / or the drum tube. It has been found that by preventing reflection, a transfer of heat from the drive unit to the cooling sleeve and / or the drum tube can be further improved, and so even more effective cooling of the drive unit is possible.
  • the cooling sleeve has a thermal conductivity of 100 W / mK or more, preferably 130 W / mK or more. Even higher thermal conductivities of, for example, 220 W / mK or even 160 W / mK are preferred. However, such materials typically cause higher manufacturing costs. A thermal conductivity of approx. 130 W / mK has proven to be optimal here.
  • the cooling sleeve has a density of 3.5kg / dm 3 or less, preferably 3.0kg / dm 3 or less, more preferably 2.9kg / dm 3 or less.
  • the cooling sleeve is moved according to the invention together with the drum tube and must be set in rotation.
  • a light metal is used.
  • light metals are also suitable for heat conduction, so that a synergy can be achieved here. Nevertheless, a solid material should be used and not a porous material to keep the thermal conductivity as high as possible.
  • the cooling sleeve is formed of an aluminum material, preferably an aluminum alloy. Suitable alloying elements here are in particular copper, magnesium, lead, manganese and silicon.
  • the motor-driven feed roller comprises a coupling unit designed to transmit torque from the drive unit to an inner peripheral surface of the drum tube, which has a coupling sleeve having a drive portion communicating with the drive unit and an outer peripheral output portion , wherein the coupling bush is only selectively frictionally connected for transmitting torque with the inner peripheral surface of the drum tube.
  • peripheral frictional connections are known and also such can be used here.
  • a point frictional connection between the coupling bushing and the drum tube has the advantage that the construction is simplified. They permit higher tolerances compared to positive connections and fully frictional connections, which reduces production costs. As a result, a problem of excessive pressure due to lack of tolerances can be avoided and the production can be simplified as a whole and the conveyor roller can be produced more cheaply.
  • the coupling bush may for this purpose have a plurality of radial lugs, which are intended to be in contact with the inner peripheral surface of the drum tube.
  • the lugs thus form contact points at which a punctual frictional connection between the coupling sleeve and the drum tube is produced.
  • the lugs are preferably rounded in cross-section and / or have a slight trapezoidal shape, which forms a slight plateau at the radially outer end.
  • the lugs preferably have an outer contour which is approximately part-cylindrical and extends in the axial direction at least partially, preferably completely, over the coupling bushing.
  • the radial tabs together define a diameter greater than the diameter of the inner peripheral surface of the drum tube.
  • the noses are preferably made yielding.
  • the coupling bush is slotted axially.
  • the noses are also internally hollow.
  • the coupling unit with coupling bushing and the cooling sleeve can be mounted in one work step. It is also conceivable that the coupling unit and the cooling sleeve are integrally formed or summarized as a structural unit, as a module, to be mounted together.
  • the above-mentioned object is achieved in a production method for a motor-driven conveyor roller according to one of the above-described preferred embodiments of a conveyor roller according to the first aspect of the invention with the steps: providing or producing a drum tube; Providing or producing a cooling sleeve; Pressing the cooling sleeve into the drum tube for securing the cooling sleeve in the drum tube; and inserting a drive unit in the cooling sleeve, so that a radial air gap between the drive unit and the cooling sleeve is formed.
  • motorized conveyor roller according to the first aspect of the invention and the manufacturing method according to the second aspect of the invention have the same and similar sub-aspects as defined in particular in the subclaims.
  • further features and their advantages to the above description of the motor-driven conveyor roller according to the first aspect of the invention fully referenced.
  • the cooling sleeve is pressed into the drum tube such that an axial slot of the cooling sleeve does not run along an axial weld seam of the drum tube.
  • the cooling sleeve exerts an internal pressure on the drum tube and thus a tangential force, which can adversely affect the weld seam.
  • the manufacturing method preferably comprises the steps of: selecting a drum tube having a predetermined diameter from a plurality of drum tubes, the plurality of drum tubes having at least one drum tube each with outer diameters of 50 mm and 60 mm; and selecting a cooling sleeve from a plurality of cooling sleeves, the plurality of cooling sleeves having at least one respective cooling sleeve, which is provided for a drum tube with the outer diameter 50 mm and for a drum tube with the outer diameter 60 mm; the Selecting the cooling sleeve is performed so that after inserting the drive unit into the cooling sleeve, the air gap has a radial width in a range of 0, 1 mm to 2 mm, preferably 0, 1 mm to 1 mm, more preferably in about 0.5 mm.
  • the plurality of drum tubes comprises at least one 80 mm outer diameter drum tube and the plurality of cooling sleeves comprise at least one cooling sleeve provided for a 80 mm outer diameter drum tube.
  • the drive unit for drum tubes with 50 mm, 60 mm and 80 mm diameters can be identical.
  • the cooling sleeve differs depending on the outer diameter of the drum tube.
  • the outer diameter of the cooling sleeve must be adapted to the drum tube, while the inner diameter of the cooling sleeve can be formed substantially identical.
  • the cooling sleeve thus acts as a tolerance compensation between the drum tube and drive unit and leads to a heat transfer from the drive unit to the drum tube.
  • the corresponding cooling sleeve is selected to match this outside diameter and the drive unit is used.
  • the assembly is so much easier and the same parts can be used. Regardless of the size of the drum tube, sufficient cooling of the drive unit is provided so that the drive unit can be equipped with the same electric motor with a higher performance.
  • the manufacturing method preferably includes the steps of: providing or manufacturing a clutch unit having a drive portion for communicating with the drive unit and an outer peripheral output portion; and pressing the coupling unit into the drum tube, wherein the coupling unit is only selectively frictionally connected for transmitting torque with the inner peripheral surface of the drum tube.
  • the pressing of the coupling unit and the pressing of the cooling sleeve are performed in one step.
  • the coupling unit comprises a coupling and a coupling bush, wherein the coupling bushing is only selectively frictionally connected to the transmission of torques to the inner peripheral surface of the drum tube.
  • FIG. 1 shows a full section through a motor-driven conveyor roller according to a first embodiment.
  • Fig. 3 is a side view of a cooling sleeve
  • FIG. 4 frontal view of the cooling sleeve of Fig. 3;
  • FIG. 5 shows a front view of a cooling sleeve with a surface-treated inner surface
  • FIG. 6 shows a perspective view of a coupling unit with a coupling bushing.
  • a motor-driven conveyor roller 1 has a drum tube 2, which has a central axis A.
  • the drum tube 2 is rotatable about the central axis A.
  • the conveyor roller has a shaft 4, which extends with reference to FIG. 1 right out of the drum tube 2 and can be mounted in a frame for a conveyor system.
  • a pivot bearing 6 On the shaft 4, a pivot bearing 6 is arranged, which carries a cover 8 which is pressed into the right with respect to FIG. 1 end of the drum tube 2.
  • the shaft 4 has a central bore 10 through which a supply cable 12 extends.
  • the supply cable 12 runs to a drive unit 14.
  • the drive unit 14 has an electric motor 16 and a gear 18, which is designed here as a gear cartridge.
  • a coupling unit 22 is provided, which will be described later with reference to FIG. 6 in more detail. This coupling unit 22 serves to transmit the torque delivered by the electric motor 16 via a frictional connection 24 to the drum tube 2 in order to set the drum tube 2 in rotation.
  • the drive unit 14 has a housing 26 which is substantially rotationally symmetrical.
  • the housing 26 has a diameter D1, which may be 40 mm, for example.
  • An inner diameter D2 of the drum tube is, for example, 48 mm when the drum tube has an outer diameter of 50 mm. It should be understood that these values are only exemplary and other values are possible and preferred. The exact values depend, in particular, on the type of drive unit 14 and wall thicknesses of the drum tube 2 and the outer diameter of the drum tube 2.
  • a cooling sleeve 30 is provided according to the invention, which surrounds the drive unit 14 at least partially radially and is secured to the drum tube 2.
  • the cooling sleeve 30 is more precisely pressed into the drum tube 2 and lies flat against the inner peripheral surface 32 of the drum tube 2.
  • the cooling sleeve 30 extends according to this embodiment (Fig. 1) from the lid 8, or just before the cover 8 to at least a portion of the transmission 18 and so radially encloses all elements of the conveyor roller 1, which emit heat.
  • the drive unit 14 is non-rotatingly connected to the shaft 4 and is supported against the shaft 4.
  • the housing 26 of the drive unit 14 also does not rotate.
  • an air gap S is provided between the drive unit 14 and the cooling sleeve 30.
  • the air gap S has a radial width S1 in the region of the housing 26 and a radial width S2 in the region of the gear 18, which is not covered by the housing 26.
  • the inner surface 34 of the cooling sleeve 30 is flat and has no heels or the like. Therefore, the radial width S2 in the region of the transmission 18 is slightly larger than the radial width S1 in the region of the housing 26. While the radial width S1 is approximately 0.5 mm, the radial width S2 is approximately 2 mm.
  • Fig. 2 shows a second embodiment of the motor-driven conveying roller 1.
  • the same and similar elements are designated in this second embodiment with the same reference numerals as in the first embodiment (Fig. 1), so that reference is made fully to the above description of the first embodiment. In the following, in particular the differences to the first embodiment are highlighted.
  • the drive unit 14 has only two gear stages, with the result that the cooling sleeve 30 extends completely axially via the electric motor 16 and the gear 18. Furthermore, the cooling sleeve 30 has a portion 36 which is separated by a shoulder 38. The section 36 has a slightly reduced inner diameter, so that the cooling sleeve 30 is adapted in this section 36 to the reduced outer diameter D3 of the transmission 18. In this way, the air gap S is uniform and the radial width S1 is provided both in the region of the housing 26 and in the region of the transmission 18. A widening of the air gap S as in the first embodiment (FIG. 1) is in this embodiment (FIG. 2) not provided.
  • the cooling sleeve 30 itself is shown in detail with reference to FIGS. 3 to 5.
  • the cooling sleeve 30 shown in FIG. 3 is the cooling sleeve 30 of the first exemplary embodiment (FIG. 1).
  • the cooling sleeve 30 has a substantially cylindrical shape and is made of one piece, for example by means of (CNC) turning, (CNC) milling, extruded profiles or / or rolls, in particular cold rolls.
  • the cooling sleeve 30 has an outer diameter D4, which is slightly larger than the inner diameter D2 of the drum tube 2, to allow a press fit. In order to allow the mounting of the cooling sleeve 30, this is axially slotted and has a slot 42.
  • the slot has a width G, which may for example be in the range of 4 mm.
  • the width G is dependent on the wall thickness W of the cooling sleeve 30 and the difference between the outer diameter D4 and the inner diameter D2 and also the material of the cooling sleeve 30.
  • the width G of the slot 42 should be such that a joining of the cooling sleeve 30 in the Inside the drum tube 2 is possible even under consideration of maximum tolerances.
  • the cooling sleeve 30 on both sides mounting bevels 44, 44a, each of which opens into a shoulder 46, 46a with a diameter D5.
  • the diameter D5 is smaller than the diameter D4, for example about 4-6% smaller.
  • the diameter D5 should be sized so that it is also slightly smaller than the diameter D2, so that the cooling sleeve 30 can be easily inserted without difficulty and without applying a large force with the shoulder 46 into the interior of the drum tube 2 during assembly before a radial compression of the cooling sleeve 30 takes place in order to then spend this completely in the interior of the drum tube 2.
  • the inclination of the chamfer 44 may be, for example, in the range of 60 ° to the central axis A.
  • the cooling sleeve can be pressed in in each of the two conceivable orientations, so that incorrect assembly is ruled out and an alignment step of the cooling sleeve in order to press a defined side of the cooling sleeve forward can be omitted in an automated assembly.
  • Both the inner surface 34 and the outer surface 40 of the cooling sleeve 30 have a surface roughness of preferably Rz 30 or less, preferably Rz 25 or less. That is, both surfaces 34, 40 are preferably finished.
  • the outer surface 40 should be formed so that the most secure non-positive connection with the inner peripheral surface 32 of the drum tube 2 is achieved and at the same time the largest possible contact to allow heat conduction from the cooling sleeve 30 to the drum tube 2.
  • the inner surface 34 should be formed so that it does not reflect, but allows the most efficient thermal radiation from the drive unit 14 to the cooling sleeve 30.
  • the cooling sleeve 30 on the inner surface 34 has a surface treatment 48, for example, a burnishing, a Anodization or a colored layer, in particular with a dark color, in particular black, in order to absorb heat radiation as well as possible and to reflect little heat radiation.
  • a surface treatment 48 for example, a burnishing, a Anodization or a colored layer, in particular with a dark color, in particular black, in order to absorb heat radiation as well as possible and to reflect little heat radiation.
  • the cooling sleeve 30 is preferably formed from a light metal.
  • a light metal particularly useful here is aluminum.
  • aluminum should be used which has a density of preferably 3 kg / dm 3 or less and has a thermal conductivity of preferably 130 W / mK or more.
  • suitable alloying metals can be added to the aluminum.
  • FIG. 6 now shows a part of the coupling unit 22, which has already been shown in Figures 1 and 2 in section.
  • the coupling unit 22 acts exclusively non-positively and is preferably mounted together with the cooling sleeve 30.
  • This coupling unit 22 is described in German patent application DE 10 2016 124 689 by the present applicant, the disclosure content of which is fully incorporated herein by reference.
  • the coupling unit 22 has a coupling socket 50, in whose central opening 74 a toothed shaft piece 51 can engage.
  • the toothed shaft 51 is connected to the output of the transmission 18.
  • the coupling bush 50 is formed in two parts and has a radially inner part 62 and a radially outer part 60.
  • the radially outer part 60 forms an output section 52 which is frictionally connected to the inner circumferential surface 32 of the drum tube 2.
  • the inner part 62 has a substantially cylindrical peripheral surface 92, on which the outer part 60 is applied in the form of a corrugated sheet metal strip.
  • the corrugated sheet metal strip of the outer part 60 forms a plurality of lugs 54, which are hollow in this embodiment and define a cavity 94 inside. As a result, the elasticity of the lugs 54 is provided, and manufacturing tolerances can be compensated.
  • the inner part 62 has projections 78 in which axial recesses 82 are provided. These axial recesses 82 serve on the one hand for weight reduction on the other hand to make the projections 78 elastic in order to allow a torque transmission from the toothed shaft piece 51 elastically to the inner part 62.
  • the corrugated sheet metal strip forming the outer portion 60 cooperates both frictionally with the inner circumferential surface 32 and with the outer surface 92 of the inner portion 62. The flexibility of the metal strip tolerances can be compensated and a permanent positive connection is provided. It is conceivable that the coupling bushing 50 is inserted by means of the cooling sleeve 30 into the interior of the drum tube 2. As a result, another mounting tool for mounting the coupling bushing 50 can be saved because the coupling bushing 50 is mounted in one step with the cooling sleeve 30.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine motorbetriebene Förderrolle (1) für Förderanlagen zum Fördern von Behältern, Paletten und dergleichen, umfassend ein Trommelrohr (2) mit einem darin ausgebildeten Hohlraum und einer Längsachse (A), einen Schaft (4), der in der Längsachse (A) verläuft und auf dem das Trommelrohr (2) mittels wenigstens eines Drehlagers (6) gelagert ist, und eine in dem Hohlraum angeordnete elektrische Antriebseinheit (14). Die Erfindung zeichnet sich durch eine Kühlhülse (30) aus, die radial innerlich an dem Trommelrohr (2) befestigt ist und die Antriebseinheit (14) wenigstens teilweise radial umgibt, sodass ein radialer Luftspalt (S) zwischen der Antriebseinheit (14) und der Kühlhülse (30) ausgebildet ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Herstellungsverfahren für eine solche Förderrolle.

Description

Motorbetriebene Förderrolle mit in das Trommelrohr eingepresster Kühlhülse
Die Erfindung betrifft eine motorbetriebene Förderrolle für Förderanlagen zum Fördern von Behältern, Paletten und dergleichen, umfassend ein Trommelrohr mit einem darin ausgebildeten Hohlraum und einer Längsachse, einen Schaft, der in der Längsachse verläuft und auf dem das Trommelrohr mittels wenigstens eines Drehlagers gelagert ist, und eine in dem Hohlraum angeordnete elektrische Antriebseinheit. Die Erfindung betrifft ferner ein Herstellungsverfahren zum Herstellen einer motorbetriebenen Förderrolle der eingangs genannten Art.
Motorbetriebene Förderrollen dieser Bauart werden für unterschiedliche Zwecke in logistischen Anwendungen eingesetzt. So können sie beispielsweise in der Palettenförderung, bei der Förderung von Paketen in Paketversandzentren, zur Förderung von Behältern in Lagern unterschiedlicher Art oder zum Gepäcktransport in Flughäfen und in zahlreichen anderen Anwendungen eingesetzt werden. Dabei werden solche motorbetriebenen Förderrollen regelmäßig in Förderstrecken eingesetzt, die aus mehreren nebeneinander angeordneten Rollen bestehen, deren obere Umfangsfläche jeweils zur Aufnahme des Förderguts dient. In diesen Förderstrecken sind einerseits Leerlaufrollen angeordnet, die antriebslos sind und lediglich in einem Fördergestell drehbar gelagert sind. Weiterhin sind in diesen Förderstrecken angetriebene Förderrollen angeordnet, die motorbetrieben sind und durch eine elektrische Antriebseinheit in Rotation versetzt werden. Diese motorbetriebenen Förderrollen sind solcherart aufgebaut, dass die Antriebseinheit innerhalb der Rolle selbst angeordnet ist, sodass keine außerhalb des Rollenkörpers bzw. Trommelrohrs angeordneten mechanischen Komponenten erforderlich sind, um die Rotation der Rolle zu erzeugen. Die motorbetriebenen Förderrollen dienen einerseits dazu, unmittelbar über die äußere Umfangsfläche ihres Rollenkörpers das Fördergut zu transportieren, andererseits können mittels einer Übertragung der Rotation der motorbetriebenen Förderrolle auf eine oder mehrere Leerlaufrollen mittels eines Übertragungselementes, beispielsweise eines Riemenantriebs, durch die motorbetriebene Förderrolle auch die Leerlaufrollen in Rotation versetzt werden, um auch über deren äußere Umfangsfläche das Fördergut anzutreiben. Ein Problem bei solchen motorbetriebenen Förderrollen besteht insbesondere bei Antriebseinheiten mit hoher Leistung darin, eine ausreichende Kühlung für die Antriebseinheit bereitzustellen. Eine Ölkühlung ist häufig aufgrund der baulichen Rahmenbedingungen nicht möglich und auch im Einsatz in der lebensmittelverarbeitenden Industrie nicht gewünscht. Um eine trocken laufende motorbetriebene Förderrollen also mit einer hohen Leistung ausstatten zu können, ist eine Kühlung erforderlich.
Aus DE 22 38 562 A ist beispielsweise ein Innenläuferelektromotor bekannt, der im Inneren radial innerlich der Läuferbleche ein Wärmeleitrohr aufweist, welches Wärmeleitflächen zwischen den Läuferblechpaketen verbindet und so den Läufer kühlt.
Allerdings besteht hierbei im Einsatz bei Förderrollen immer noch das Problem, die Wärme vom Inneren des Trommelrohres nach außen zu bringen.
DE 103 24 664 A1 schlägt einen Rollenmotor vor, der axial benachbart zum Elektromotor einen Kühlkörper aufweist, der über ein Rohr mit dem Stator des Außenläuferelektromotors verbunden ist um Wärme vom Inneren des Elektromotors zum axial benachbarten Kühlkörper zu leiten, der die Wärme dann an das Trommelrohr abgibt. Nachteilig hieran ist einerseits die komplexe Montage sowie die Beschränkung auf Außenläufermotoren sowie der ungleichmäßige Wärmetransport und die ungleichmäßige Erwärmung des Trommelrohrs an der Außenseite.
Eine ähnliche Lösung ist aus DE 10 2006 060 009 A1 bekannt. Bei der dort vorgeschlagenen Lösung sind stirnseitig an beiden Stirnenden des Stators Wärmeleitelemente vorgesehen. Die oben genannten Nachteile treffen hier aber genauso zu. Aus DE 10 2008 061 979 A1 der hiesigen Anmelderin ist ein Trommelmotor mit Innenläu- ferelektromotor und Wärmeleitkörper bekannt. Der Wärmeleitkörper ist axial benachbart zum Elektromotor angeordnet. Positiv an dem Wärmeleitkörper ist, dass dieser mehrere radial sich aufweitende Abstufungen aufweist, sodass die Wärmeabgabe an das Trom- melrohr gleichmäßiger ist und eine gleichmäßigere Erwärmung des Trommelrohres gewährleistet werden kann. Dennoch besteht weiterhin Bedarf, mehr Wärme abführen zu können und eine gleichmäßigere und effizientere Kühlung zu erreichen.
Insbesondere soll auch ein Einsatz für im Allgemeinen im Durchmesser kleinere motorbetriebene Förderrollen gewährleistet sein, bei denen der Bauraum beengter ist als im Allgemeinen bei Trommelmotoren.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine motorbetriebene Förderrolle der eingangs genannten Art bereitzustellen, die eine verbesserte Kühlung aufweist, einfach zu montieren ist sowie eine gleichmäßige Wärmeabgabe an dem Trommelrohr erreichen kann. Diese Aufgabe wird bei einer motorbetriebenen Förderrolle der eingangs genannten Art durch eine Kühlhülse gelöst, die radial innerlich an dem Trommelrohr befestigt ist und die Antriebseinheit wenigstens teilweise radial umgibt, sodass ein radialer Luftspalt zwischen der Antriebseinheit und der Kühlhülse ausgebildet ist.
Einerseits ist also vorgesehen, dass die Kühlhülse die Antriebseinheit radial umgibt, sodass ein großflächigerer Übertragungsbereich zwischen Kühlhülse und Antriebseinheit bereitgestellt wird, als wenn die Kühlhülse axial benachbart zur Antriebseinheit angeordnet wäre. Andererseits ist die Kühlhülse nicht mit der Antriebseinheit verbunden, sondern mit dem Trommelrohr. Grundsätzlich ist es zwar denkbar, eine solche Kühlhülse auch radial äußerlich an der Antriebseinheit zu befestigen, beispielsweise auf dieser festzu- klemmen. Hierbei besteht aber die Gefahr, dass die Antriebseinheit beschädigt wird und ferner können sich hierbei Probleme ergeben, wenn die Antriebseinheit gewartet werden muss.
Die Kühlhülse ist folglich erfindungsgemäß mit dem Trommelrohr verbunden und ein Luftspalt ist zwischen Antriebseinheit und Kühlhülse ausgebildet. Eine Wärmeübertra- gung zwischen Antriebseinheit und Kühlhülse erfolgt vornehmlich durch Wärmestrahlung und nur teilweise durch Wärmekonvektion über die Luft in dem Luftspalt. Indem die Kühlhülse die Antriebseinheit radial umgibt, wird auch eine an dem Trommelrohr äußer- lieh fühlbar gleichmäßigere Wärmeabgabe erreicht, da nicht nur der Abschnitt des Trommelrohres zur Wärmeabgabe genutzt werden kann, an dem die Antriebseinheit nicht angeordnet ist, sondern insbesondere auch der Bereich der Antriebseinheit selbst.
Weiterhin ist hierdurch die Montage stark vereinfacht. Änderungen an der Antriebseinheit sind nicht erforderlich. Es wird lediglich ein Spalt zwischen Antriebseinheit und Trommelrohr genutzt, um darin eine Kühlhülse unterzubringen. Die Kühlhülse kann darüber hinaus auch dazu verwendet werden, Toleranzen auszugleichen oder den Durchmesser der Antriebseinheit an sich ändernde Durchmesser von Trommelrohren anzupassen. So ist beispielsweise denkbar, dass ein Trommelrohr einen Außendurchmesser von 50 mm, 60 mm oder 80 mm aufweisen kann. Alle drei Trommelrohre können allerdings mit derselben Antriebseinheit angetrieben werden. Für den Fall, dass die Antriebseinheit bei einem 60 mm oder 80 mm Trommelrohr verwendet wird, wäre ein radialer Abstand zwischen Antriebseinheit und innerer Oberfläche des Trommelrohres sehr groß, sodass Kühlung mittels Wärmestrahlung stark eingeschränkt ist. Hier kann erfindungsgemäß vorteilhaft die Kühlhülse eingesetzt werden. Die Kühlhülse kann dazu verwendet werden, unabhängig von einem Durchmesser des Trommelrohres einen Luftspalt zwischen Kühlhülse und Antriebseinheit konstant zu halten, sodass eine Kühlung der Antriebseinheit mittels Wärmestrahlung an die Kühlhülse weitgehend unabhängig von dem Durchmesser des Trommelrohres selbst ist. Es soll verstanden werden, dass es neben Trommelrohren mit 50 , 60 und 80 mm auch Trommelrohre mit weiteren Durchmessern, etwa 55 mm, geben kann. Dies hängt in erster Linie von den gewünschten Anforderungen ab.
In einer ersten bevorzugten Ausführungsform ist die Kühlhülse kraftschlüssig mit dem Trommelrohr verbunden. Vorzugsweise ist die Kühlhülse in das Trommelrohr einge- presst. Hierdurch wird die Montage weiter vereinfacht und es ist möglich, zusätzliche Montageelemente wie Schrauben oder dergleichen zu vermeiden. Auch das Einbringen einer Schweißnaht, um die Kühlhülse zu befestigen ist nicht erforderlich. Ferner wird bei einer kraftschlüssig mit dem Trommelrohr verbundenen Kühlhülse ein flächiger Kontakt zwischen Kühlhülse und der inneren Oberfläche des Trommelrohres sichergestellt, wodurch eine Wärmeübertragung mittels Wärmeleitung von der Kühlhülse an das Trom- melrohr besonders effektiv möglich ist.
Weiterhin ist bevorzugt, dass die Kühlhülse axial geschlitzt ist. Die Kühlhülse weist vorzugsweise einen axialen Schlitz auf, der vorzugsweise parallel zur Zentralachse verläuft. Der Schlitz kann aber auch schraubwendelartig um die Zentralachse verlaufen. Hierdurch ist die Montage weiter vereinfacht. Zur Montage ist es möglich, die Hülse leicht zusam- menzudrücken, um diese in das Innere des Trommelrohres zu verbringen. Ferner ist die Kühlhülse durch eine axiale Schlitzung in der Lage, gewisse radiale Toleranzen des Trommelrohres auszugleichen. Trommelrohre sind in der Regel längsgeschweißte Rohre und weisen im Inneren eine Schweißnaht auf, die in axialer Richtung verläuft. Hierdurch kann ein Innendurchmesser leicht variieren, sodass es zweckdienlich ist, die Kühlhülse so auszubilden, dass derartige Toleranzen ausgeglichen werden können und dennoch eine feste Verbindung zwischen Kühlhülse und Trommelrohr bereitgestellt wird. Die Kühlhülse ist vorzugsweise so ausgebildet, dass sie eine dauerhafte Klemmkraft auf das Trommelrohr ausübt, sodass ein unabsichtliches Lösen der Kühlhülse nicht möglich ist. Der Schlitz muss hierzu in umfänglicher Richtung nicht besonders weit sein. Er sollte eine solche Weite aufweisen, dass ein leichtes Zusammendrücken der Kühlhülse möglich ist, aber nicht zu groß, um eine Wärmeleitung möglichst optimal zu nutzen. Bevorzugt ist der axiale Schlitz durchgängig, das heißt die Kühlhülse ist vollständig geschlitzt. Dennoch ist die Kühlhülse insgesamt einstückig ausgebildet, sodass weitere Elemente und zusätzli- che Montageschritte weitgehend vermieden werden können.
Zur weiter vereinfachten Montage ist es auch denkbar, dass die Kühlhülse an einem axialen Stirnende eine Montagephase aufweist, vorzugsweise mit einem axialen Ringfortsatz, der einen kleineren Durchmesser aufweist als die äußere Oberfläche der Kühlhülse. Hierdurch wird das Positionieren der Kühlhülse zum Trommelrohr und das Einfügen, beziehungsweise Einpressen der Kühlhülse in das Trommelrohr weiter vereinfacht.
Vorzugsweise weist die Antriebseinheit einen Elektromotor auf und die Kühlhülse erstreckt sich in axialer Richtung im Wesentlichen vollständig über den Elektromotor. Der Elektromotor der Antriebseinheit ist die Komponente, die maßgeblich Wärme entwickelt und deren Wärme abtransportiert werden muss. Durch eine ausreichende Kühlung des Elektromotors lässt sich eine höhere Leistung erreichen, da eine Abschalttemperatur des Elektromotors durch die verbesserte Kühlung weniger häufig, beziehungsweise weniger schnell erreicht wird. Gerade der Abschnitt der Antriebseinheit, in der der Elektromotor untergebracht ist, bedarf also der Kühlung.
Der Elektromotor ist vorzugsweise als Innenläuferelektromotor ausgebildet, wobei der Stator mit dem Schaft der motorbetriebenen Förderrolle verbunden ist und sich an dieser abstützt. Grundsätzlich ist ein solcher Aufbau von motorbetriebenen Förderrollen bekannt.
Weiterhin ist bevorzugt, dass die Antriebseinheit ein Getriebe aufweist und sich die Kühlhülse in axialer Richtung im Wesentlichen vollständig über das Getriebe erstreckt. Je nach Art des eingesetzten Getriebes kann dabei die Überdeckung des Getriebes durch die Kühlhülse unterschiedlich ausfallen. So ist beispielsweise bei einem zweistufigen Getriebe vorzugsweise vorgesehen, dass sich die Kühlhülse vollständig über dieses erstreckt, wobei bei einem dreistufigen Getriebe mit entsprechend längerem Gehäuse vorzugsweise vorgesehen ist, dass sich die Kühlhülse im Wesentlichen vollständig über dieses erstreckt, beispielsweise über die ersten beiden Getriebestufen. Hierdurch ist es möglich nur eine Kühlhülsenvariante für beide Getriebearten vorzusehen sodass Gleichteile verwendet werden können. Grundsätzlich kann als Kühlhülse auch ein Gleichteil innerhalb einer Förderrollen-Baureihe verwendet werden, die so lang ist, dass sie bei der längsten Getriebebauweise sich vollständig über das Getriebe axial erstreckt und bei kürzerem Getriebe axial etwas übersteht. Das Getriebe ist in der Regel axial benachbart zum Elektromotor angeordnet. Das Getriebe nimmt also auch Wärme des Elektromotors auf und entwickelt selbst aufgrund von Reibung Wärme. Daher ist es bevorzugt, dass sich die Kühlhülse nicht nur axial im Wesentlichen vollständig über den Elektromotor erstreckt, sondern sich axial auch im Wesentlichen vollständig über das Getriebe erstreckt. Die Kühlhülse kann sich darüber hinaus benachbart vom Elektromotor und des Getriebes axial weiter erstrecken, um einen noch gleichmäßigeren Transport von Wärme an das Trommelrohr zu gewährleisten. Vorzugsweise erstreckt sich die Kühlhülse nahezu von einem axialen Lagerdeckel bis zu einem gegenüberliegenden axialen Lagerdeckel, oder einer Kupplungseinheit, die das Trommelrohr mit dem Getriebe kuppelt.
Weiterhin ist bevorzugt, dass die radiale Weite des Luftspalts in axialer Richtung im Wesentlichen konstant ist. Das heißt, unabhängig von der axialen Position ist der Spalt zwischen Kühlhülse und Antriebseinheit im Wesentlichen konstant. Üblicherweise hat die Antriebseinheit einen einheitlichen Außendurchmesser, wobei auch Ausführungsformen bekannt sind, bei denen die Antriebseinheit verschiedene Außendurchmesser hat, beispielsweise aufgrund eines Getriebes, das einen kleineren Außendurchmesser haben kann, als der Elektromotor. Für diesen Fall ist bevorzugt, dass die Kühlhülse einen sich radial nach innen erstreckenden Absatz aufweist, sodass der Luftspalt zwischen Antriebseinheit und Kühlhülse konstant gehalten werden kann. Kühlhülse und Antriebsein- heit sind also im Wesentlichen äquidistant entlang deren axialen Überdeckungsbereich angeordnet.
Die radiale Weite des Luftspalts ist vorzugsweise in einem Bereich von 0, 1 mm bis 2,5 mm, vorzugsweise 0, 1 mm bis 2,0 mm, weiter vorzugsweise 0, 1 mm bis 1 mm und beträgt besonders bevorzugt in etwa 0,5 mm. Es hat sich gezeigt, dass sich ein zu kleiner Abstand negativ bei der Montage auswirken kann, ein zu großer Abstand allerdings zu einer schlechteren Kühlung führt, da die Wärmestrahlung abhängig ist zum Quadrat des Abstands zwischen den beiden Elementen. Während ein Abstand von 2,5 mm immer noch eine gute Kühlung bereitstellt, hat sich gezeigt, dass ein Abstand von etwa 0,5 mm optimal ist. Ein Luftspalt mit einer radialen Weite von 0,5 mm lässt eine gute Übertragung von Wärme von der Antriebseinheit auf die Kühlhülse zu, während gleichzeitig die Mon- tage vereinfacht bleibt und keine ungewöhnlich hohen Anforderungen an die Toleranz gestellt werden müssen, die die Fertigungskosten erhöhen würden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass eine radial innere Oberfläche der Kühlhülse eine Oberflächenrauigkeit von Rz 50 oder weniger, Rz 40 oder weniger, vorzugsweise Rz 30 oder weniger aufweist. Besonders bevorzugt ist eine Oberflächenrauigkeit von Rz 25 oder weniger. Die Oberfläche der Kühlhülse ist vorzugsweise geschlichtet. Es hat sich herausgestellt, dass sich eine ebene Oberfläche positiv auf die Übertagung von Wärme zwischen der Antriebseinheit und der Kühlhülse auswirkt. Die Oberfläche sollte aber möglichst wenig reflektierend sein, das heißt beispielsweise nicht poliert. Dennoch ist eine unebene Oberfläche mit Riefen oder derglei- chen nicht positiv für die Wärmeübertragung. Eine geschlichtete Oberfläche mit einer Oberflächenrauigkeit von Rz 25 hat sich als besonders geeignet herausgestellt, da dies noch mit gängigen Fertigungsverfahren herstellbar ist, ohne zu hohe Fertigungskosten zu verursachen, aber gleichzeitig eine gute Wärmeübertragung zwischen Antriebseinheit und Kühlhülse zulässt. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass eine radial innere Oberfläche der Kühlhülse eine Oberflächenbehandlung zur Absorption thermischer Strahlung aufweist.
Die Idee, eine Oberflächenbehandlung zur Absorption thermischer Strahlung auf eine radial innere Oberfläche eines Elements zu übertragen wird hierin auch unabhängig offenbart. Insofern kann die technische Idee der Oberflächenbehandlung zur Absorption thermischer Strahlung auch auf das Trommelrohr übertragen werden und auch diese Lösung ist hierin offenbart. Das heißt, hierin wird unabhängig eine motorbetriebene Förderrolle für Förderanlagen zum Fördern von Behältern, Paletten und dergleichen offenbart, die umfasst: ein Trommelrohr mit einem darin ausgebildeten Hohlraum und einer Längsachse, einem Schaft, der in der Längsachse verläuft und auf dem das Trom- melrohr mittels wenigstens eines Drehlagers gelagert ist, eine in dem Hohlraum angeordnete elektrische Antriebseinheit, wobei eine radial innere Oberfläche des Trommelrohrs eine Oberflächenbehandlung zur Absorption thermischer Strahlung aufweist. In solchen Fällen kann je nach Abstand zwischen Trommelrohr und Antriebseinheit die Kühlhülse entfallen. Die Oberflächenbehandlung zur Absorption thermischer Strahlung verbessert die Übertragung von Wärme mittels Wärmestrahlung von der Antriebseinheit auf die Kühlhülse und/oder das Trommelrohr weiterhin. Es hat sich herausgestellt, dass durch Vermeidung von Reflexion eine Übertragung der Wärme von der Antriebseinheit auf die Kühlhülse und/oder das Trommelrohr weiter verbessert werden kann, und so eine noch effektivere Kühlung der Antriebseinheit möglich ist.
Als geeignete Oberflächenbehandlungen haben sich herausgestellt: Beschichten mit dunklen Pigmenten, vorzugsweise schwarz, vorzugsweise matt; Eloxieren; Brünieren; Verkupfern. Auch Mischungen hieraus sind bevorzugt. Insbesondere aber beim Eloxieren und Verkupfern ist hierbei wichtig, dass möglichst dunkle, vorzugsweise schwarze, Oxide verwendet werden, insbesondere Kupferoxid. Beschichten mit dunklen Pigmenten kann insbesondere mittels Lackieren erfolgen, wobei die Verwendung von mattem Lack gegenüber der Verwendung von glänzendem Lack bevorzugt ist. Insgesamt sollte beachtet werden, dass die Ausbildung der Kühlhülse und/oder der inneren Oberfläche des Trom- melrohrs als schwarzer Strahler ideal ist, und eine Oberflächenbehandlung oder eine Kombination von Oberflächenbehandlung gewählt werden sollte, die diesem Ideal möglichst nahe kommt.
Es ist auch denkbar, sowohl eine Kühlhülse vorzusehen als auch eine Oberflächenbehandlung für denjenigen axialen Abschnitt der inneren Oberfläche des Trommelrohrs, die nicht mittels der Kühlhülse bedeckt ist.
Weiterhin ist bevorzugt, dass die Kühlhülse eine Wärmeleitfähigkeit von 100 W/mK oder mehr, vorzugsweise 130 W/mK oder mehr aufweist. Auch noch höhere Wärmeleitfähigkeiten von beispielsweise 220 W/mK oder auch 160 W/mK sind bevorzugt. Allerdings verursachen solche Materialien in der Regel höhere Fertigungskosten. Eine Wärmeleitfä- higkeit ca. 130 W/mK hat sich hier als optimal herausgestellt.
Bevorzugt ist außerdem, dass die Kühlhülse eine Dichte von 3,5kg/dm3 oder weniger, vorzugsweise 3,0kg/dm3 oder weniger, besonders bevorzugt 2,9kg/dm3 oder weniger aufweist. Die Kühlhülse wird erfindungsgemäß zusammen mit dem Trommelrohr bewegt und muss in Rotation versetzt werden. Um hier keine zu großen Trägheitsmomente zu erzeugen, ist bevorzugt, dass ein Leichtmetall verwendet wird. Weiterhin eignen sich Leichtmetalle auch zur Wärmeleitung, sodass hier eine Synergie erreicht werden kann. Dennoch sollte ein Vollmaterial verwendet werden und kein poröses Material, um die Wärmeleitfähigkeit möglichst hoch zu halten. Bevorzugt ist die Kühlhülse aus einem Aluminiummaterial gebildet, vorzugsweise einer Aluminiumlegierung. Geeignet als Legierungselemente sind hier insbesondere Kupfer, Magnesium, Blei, Mangan und Silizium.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die motorbetriebene För- derrolle einen zur Übertragung eines Drehmoments von der Antriebseinheit auf eine Innenumfangsfläche des Trommelrohrs ausgebildete Kupplungseinheit, welche eine Kupplungsbuchse aufweist, die einen Antriebsabschnitt, der mit der Antriebseinheit in Verbindung steht, und einen äußeren peripheren Abtriebsabschnitt aufweist, wobei die Kupplungsbuchse nur punktuell reibschlüssig zur Übertragung von Drehmomenten mit der Innenumfangsfläche des Trommelrohrs verbunden ist. Im Stand der Technik sind auch umfängliche reibschlüssige Verbindungen bekannt und auch solche können hier eingesetzt werden. Eine punktuell reibschlüssige Verbindung zwischen Kupplungsbuchse und Trommelrohr hat aber den Vorteil, dass die Konstruktion vereinfacht ist. Sie lassen gegenüber formschlüssigen Verbindungen und vollumfänglich reibschlüssigen Verbin- düngen höhere Toleranzen zu, wodurch die Fertigungskosten verringert sind. Dadurch kann auch ein Problem von überhöhten Pressungen aufgrund von mangelnden Toleranzen vermieden werden und die Fertigung so insgesamt vereinfacht und die Förderrolle kostengünstiger hergestellt werden.
Die Kupplungsbuchse kann dazu eine Mehrzahl an radialen Nasen aufweisen, die dazu vorgesehen sind, mit der inneren Umfangsfläche des Trommelrohrs in Kontakt zu stehen. Die Nasen bilden auf diese Weise Kontaktpunkte, an denen eine punktuelle reibschlüssige Verbindung zwischen Kupplungsbuchse und Trommelrohr hergestellt wird. Die Nasen sind vorzugsweise im Querschnitt abgerundet ausgebildet und/oder weisen eine leichte trapezförmige Form auf, die am radial äußeren Ende ein leichtes Plateau ausbildet. Die Nasen weisen bevorzugt eine Außenkontur auf, die in etwa teilzylindrisch ist und sich in axialer Richtung wenigstens teilweise, vorzugsweise vollständig, über die Kupplungsbuchse erstreckt. Vorzugsweise definieren die radialen Nasen gemeinsam einen Durchmesser der größer ist als der Durchmesser der Innenumfangsfläche des Trommelrohrs. Hierdurch wird eine besonders gute reibschlüssige Verbindung zwischen Kupplungs- buchse und Trommelrohr erreicht, da die Nasen gemeinsam ein Übermaß definieren und die Kupplungsbuchse so unter Vorspannung in das Trommelrohr eingesetzt ist. Hierzu sind die Nasen vorzugsweise nachgiebig ausgebildet. Beispielsweise ist die Kupplungsbuchse axial geschlitzt. Vorzugsweise sind die Nasen zudem innerlich hohl ausgebildet.
Die Kupplungseinheit mit Kupplungsbuchse und die Kühlhülse können in einem Arbeits- schritt montiert werden. Es ist zudem denkbar, dass die Kupplungseinheit und die Kühl- hülse einstückig ausgebildet sind oder als eine Baueinheit, als ein Modul, zusammenge- fasst sind, um gemeinsam montiert zu werden.
In einem zweiten Aspekt der Erfindung wird die eingangs genannte Aufgabe bei einem Herstellungsverfahren für eine motorbetriebene Förderrolle nach einer der vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen einer Förderrolle gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung mit den Schritten gelöst: Bereitstellen oder Herstellen eines Trommelrohres; Bereitstellen oder Herstellen einer Kühlhülse; Einpressen der Kühlhülse in das Trommelrohr zum Befestigen der Kühlhülse in dem Trommelrohr; und Einsetzen einer Antriebseinheit in die Kühlhülse, sodass ein radialer Luftspalt zwischen der Antriebsein- heit und der Kühlhülse ausgebildet ist.
Es soll verstanden werden, dass die motorbetriebene Förderrolle gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung und das Herstellungsverfahren gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung gleiche und ähnliche Unteraspekte aufweisen, wie sie insbesondere in den Unteransprüchen niedergelegt sind. Insofern wird für bevorzugte Ausführungsformen, weitere Merkmale sowie deren Vorteile auf die obige Beschreibung zur motorbetriebenen Förderrolle gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung vollumfänglich verwiesen.
In einer ersten Variante des Herstellungsverfahrens wird die Kühlhülse so in das Trommelrohr eingepresst, dass ein axialer Schlitz der Kühlhülse nicht entlang einer axialen Schweißnaht des Trommelrohrs verläuft. Wenn die Kühlhülse in das Trommelrohr einge- presst ist, übt diese auf das Trommelrohr einen Innendruck und so eine Tangentialkraft aus, die sich nachteilig auf die Schweißnaht auswirken kann. Es hat sich gezeigt, dass ein mechanischer Krafteintrag, sei es aufgrund der Tangentialkraft, oder sei es aufgrund von Scherung durch ein Verdrehen der Kühlhülse im Bereich der Schweißnaht möglichst vermieden werden soll, und daher der axiale Schlitz der Kühlhülse so ausgerichtet ist, dass die Schweißnaht mit einem flächigen Teil der Kühlhülse überdeckt ist, das heißt, der axiale Schlitz der Kühlhülse nicht entlang einer axialen Schweißnaht des Trommelrohrs verläuft.
Weiterhin umfasst das Herstellungsverfahren vorzugsweise die Schritte: Auswählen eines Trommelrohrs mit einem vorbestimmten Durchmesser aus einer Mehrzahl an Trommel- röhren, wobei die Mehrzahl an Trommelrohren wenigstens jeweils ein Trommelrohr mit den Außendurchmessern 50 mm und 60 mm aufweist; und Auswählen einer Kühlhülse aus einer Mehrzahl an Kühlhülsen, wobei die Mehrzahl an Kühlhülsen wenigstens jeweils eine Kühlhülse aufweist, die für ein Trommelrohr mit dem Außendurchmesser 50 mm und für ein Trommelrohr mit dem Außendurchmesser 60 mm vorgesehen ist; wobei das Auswählen der Kühlhülse so ausgeführt wird, dass nach Einsetzen der Antriebseinheit in die Kühlhülse, der Luftspalt eine radiale Weite in einem Bereich von 0, 1 mm bis 2 mm, vorzugsweise 0, 1 mm bis 1 mm aufweist, besonders bevorzugt in etwa 0,5 mm beträgt. Vorzugsweise umfasst die Mehrzahl an Trommelrohren wenigstens ein Trommelrohr mit einem Außendurchmesser von 80 mm und die Mehrzahl an Kühlhülsen wenigstens eine Kühlhülse, die für ein Trommelrohr mit dem Außendurchmesser 80 mm vorgesehen ist.
Wie bereits oben erwähnt, kann die Antriebseinheit für Trommelrohre mit 50 mm, 60 mm und 80 mm Durchmessern identisch ausgebildet sein. Um allerdings eine möglichst gute Kühlung der Antriebseinheit zu gewährleisten, unterscheidet sich die Kühlhülse je nach Außendurchmesser des Trommelrohrs. Der Außendurchmesser der Kühlhülse muss an das Trommelrohr angepasst sein, während der Innendurchmesser der Kühlhülse im Wesentlichen identisch gebildet sein kann. Die Kühlhülse wirkt also als Toleranzausgleich zwischen Trommelrohr und Antriebseinheit und führt zu einem Wärmeabtransport von der Antriebseinheit an das Trommelrohr. Je nach Anforderung, die den Durchmesser des Trommelrohrs vorbestimmt, wird gemäß diesem Verfahren dann entweder ein Trommelrohr mit dem Außendurchmesser 50 mm, 60 mm oder auch 80 mm ausgewählt, die entsprechende Kühlhülse passend zu diesem Außendurchmesser ausgewählt und die Antriebseinheit eingesetzt.
Die Montage ist also deutlich vereinfacht und gleiche Teile können verwendet werden. Unabhängig von der Größe des Trommelrohrs wird eine ausreichende Kühlung der Antriebseinheit bereitgestellt, sodass die Antriebseinheit bei gleichem Elektromotor mit einer höheren Leistung ausgestattet sein kann.
Weiterhin umfasst das Herstellungsverfahren vorzugsweise die Schritte: Bereitstellen oder Herstellen einer Kupplungseinheit, die einen Antriebsabschnitt zum in Verbindung stehen mit der Antriebseinheit, und einen äußeren peripheren Abtriebsabschnitt aufweist; und Einpressen der Kupplungseinheit in das Trommelrohr, wobei die Kupplungseinheit nur punktuell reibschlüssig zur Übertragung von Drehmomenten mit der Innenumfangs- fläche des Trommelrohrs verbunden ist. Vorzugsweise werden das Einpressen der Kupplungseinheit und das Einpressen der Kühlhülse in einem Schritt durchgeführt. Vorzugs- weise umfasst die Kupplungseinheit eine Kupplung und eine Kupplungsbuchse, wobei die Kupplungsbuchse nur punktuell reibschlüssig zur Übertragung von Drehmomenten mit der Innenumfangsfläche des Trommelrohrs verbunden ist.
Ausführungsformen der Erfindung werden nun nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Diese soll die Ausführungsformen nicht notwendigerweise maßstäblich dar- stellen, vielmehr ist die Zeichnung, wo zur Erläuterung dienlich, in schematisierter und/oder leicht verzerrter Form ausgeführt. Im Hinblick auf Ergänzungen der aus der Zeichnung unmittelbar erkennbaren Lehren wird auf den einschlägigen Stand der Technik verwiesen. Dabei ist zu berücksichtigen, dass vielfältige Modifikationen und Änderungen betreffend die Form und das Detail einer Ausführungsform vorgenommen werden können, ohne von der allgemeinen Idee der Erfindung abzuweichen. Die in der Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Weiterbildung der Erfindung wesentlich sein. Zudem fallen in den Rahmen der Erfindung alle Kombinatio- nen aus zumindest zwei der in der Beschreibung, der Zeichnung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale. Die allgemeine Idee der Erfindung ist nicht beschränkt auf die exakte Form oder das Detail der im Folgenden gezeigten und beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen oder beschränkt auf einen Gegenstand, der eingeschränkt wäre im Vergleich zu dem in den Ansprüchen beanspruchten Gegenstand. Bei angege- benen Bemessungsbereichen sollen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als Grenzwerte offenbart und beliebig einsetzbar und beanspruchbar sein. Der Einfachheit halber sind nachfolgend für identische oder ähnliche Teile oder Teile mit identischer oder ähnlicher Funktion gleiche Bezugszeichen verwendet.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfol- genden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in:
Fig. 1 einen Vollschnitt durch eine motorbetriebene Förderrolle gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
Fig. 2 einen Vollschnitt durch eine motorbetriebene Förderrolle gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
Fig. 3 eine Seitenansicht einer Kühlhülse;
Fig. 4 Frontalansicht der Kühlhülse aus Fig. 3;
Fig. 5 eine Frontalansicht einer Kühlhülse mit einer oberflächenbehandelten inneren Oberfläche; und Fig. 6 eine perspektivische Ansicht einer Kupplungseinheit mit einer Kupplungsbuchse. Eine motorbetriebene Förderrolle 1 weist ein Trommelrohr 2 auf, welches eine Zentralachse A hat. Das Trommelrohr 2 ist drehbar um die Zentralachse A. Dazu weist die Förderrolle einen Schaft 4 auf, der sich mit Bezug auf Fig. 1 rechts aus dem Trommelrohr 2 heraus erstreckt und in einem Gestell für eine Förderanlage montierbar ist. Auf der mit Bezug auf Fig. 1 linken Seite des Trommelrohrs 2 ist kein Schaft dargestellt; die Förderrolle ist hier vielmehr teilausgebrochen. Im üblichen Betrieb wäre an der linken Seite mit Bezug auf Fig. 1 ein weiterer Schaft vorgesehen, der in der in Fig. 1 gezeigten Darstellung der Übersichtlichkeit halber weggelassen ist.
Auf dem Schaft 4 ist ein Drehlager 6 angeordnet, welches einen Deckel 8 trägt, der in das mit Bezug auf Fig. 1 rechte Ende des Trommelrohrs 2 eingepresst ist.
Der Schaft 4 hat eine zentrale Bohrung 10, durch die ein Versorgungskabel 12 verläuft. Das Versorgungskabel 12 läuft zu einer Antriebseinheit 14. Die Antriebseinheit 14 weist einen Elektromotor 16 sowie ein Getriebe 18 auf, welches hier als Getriebekartusche ausgebildet ist. An der Abtriebsseite 20 des Getriebes 18 ist eine Kupplungseinheit 22 vorgesehen, die später mit Bezug auf Fig. 6 noch genauer beschrieben werden wird. Diese Kupplungseinheit 22 dient dazu, das vom Elektromotor 16 gelieferte Drehmoment über eine reibschlüssige Verbindung 24 auf das Trommelrohr 2 zu übertragen, um das Trommelrohr 2 in Drehung zu versetzen.
Die Antriebseinheit 14 weist ein Gehäuse 26 auf, welches im Wesentlichen rotations- symmetrisch ist. Das Gehäuse 26 hat einen Durchmesser D1 , der beispielsweise 40 mm betragen kann. Ein Innendurchmesser D2 des Trommelrohrs beträgt beispielsweise 48 mm, wenn das Trommelrohr einen Außendurchmesser von 50 mm hat. Es soll verstanden werden, dass diese Werte nur beispielhaft sind und ebenso andere Werte möglich und bevorzugt sind. Die genauen Werte hängen insbesondere von der Art der Antriebs- einheit 14 sowie von Wandstärken des Trommelrohrs 2 und dem Außendurchmesser des Trommelrohrs 2 ab.
Um eine Kühlung der Antriebseinheit 14 zu bewirken, ist gemäß der Erfindung eine Kühlhülse 30 vorgesehen, die die Antriebseinheit 14 wenigstens teilweise radial umgibt und an dem Trommelrohr 2 befestigt ist. Die Kühlhülse 30 ist genauer gesagt in das Trommelrohr 2 eingepresst und liegt flächig an der Innenumfangsfläche 32 des Trommelrohrs 2 an. In axialer Richtung erstreckt sich die Kühlhülse 30 gemäß diesem Ausführungsbeispiel (Fig. 1 ) von dem Deckel 8, bzw. knapp vor dem Deckel 8 bis über wenigstens einen Teil des Getriebes 18 und umschließt so radial sämtliche Elemente der Förderrolle 1 , die Wärme emittieren. Die Antriebseinheit 14 ist nicht-drehend mit dem Schaft 4 verbunden und stützt sich gegen den Schaft 4 ab. Das Gehäuse 26 der Antriebseinheit 14 rotiert ebenfalls nicht. Um also eine Rotation des Trommelrohrs 2 samt der Kühlhülse 30 zu ermöglichen ist ein Luftspalt S zwischen der Antriebseinheit 14 und der Kühlhülse 30 vorgesehen. Der Luft- spalt S hat in diesem Ausführungsbeispiel (Fig. 1 ) im Bereich des Gehäuses 26 eine radiale Weite S1 und im Bereich des Getriebes 18, das nicht von dem Gehäuse 26 überdeckt ist, eine radiale Weite S2. Die innere Oberfläche 34 der Kühlhülse 30 ist eben und weist keine Absätze oder dergleichen auf. Daher ist die radiale Weite S2 im Bereich des Getriebes 18 etwas größer als die radiale Weite S1 im Bereich des Gehäuses 26. Wäh- rend die radiale Weite S1 in etwa 0,5 mm beträgt, beträgt die radiale Weite S2 etwa 2 mm.
Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der motorbetriebenen Förderrolle 1. Gleiche und ähnliche Elemente sind in diesem zweiten Ausführungsbeispiel mit gleichen Bezugszeichen wie im ersten Ausführungsbeispiel (Fig. 1 ) bezeichnet, sodass vollumfänglich auf die obige Beschreibung zum ersten Ausführungsbeispiel Bezug genommen wird. Im Folgenden werden insbesondere die Unterschiede zum ersten Ausführungsbeispiel hervorgehoben.
Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel weist die Antriebseinheit 14 nur zwei Getriebestufen auf, so dass sich die Kühlhülse 30 komplett axial über Elektromotor 16 und Getriebe 18 erstreckt. Ferner weist die Kühlhülse 30 einen Abschnitt 36 auf, der mit einem Absatz 38 abgetrennt ist. Der Abschnitt 36 hat einen leicht verkleinerten Innendurchmesser, sodass die Kühlhülse 30 in diesem Abschnitt 36 an den verringerten Außendurchmesser D3 des Getriebes 18 angepasst ist. Auf diese Weise ist der Luftspalt S einheitlich und die radiale Weite S1 ist sowohl im Bereich des Gehäuses 26 vorgesehen als auch im Bereich des Getriebes 18. Eine Aufweitung des Luftspalts S wie im ersten Ausführungsbeispiel (Fig. 1 ) ist in diesem Ausführungsbeispiel (Fig. 2) nicht vorgesehen.
Die Kühlhülse 30 selbst ist mit Bezug auf die Figuren 3 bis 5 im Detail dargestellt. Bei der in Fig. 3 dargestellten Kühlhülse 30 handelt es sich um die Kühlhülse 30 des ersten Ausführungsbeispiels (Fig. 1 ). Die Kühlhülse 30 hat eine im Wesentlichen zylindrische Form und ist aus einem Stück gefertigt, beispielsweise mittels (CNC-)Drehen, (CNC- )Fräsen, Strangprofilpressen oder/oder Walzen, insbesondere Kaltwalzen. Die Kühlhülse 30 weist einen Außendurchmesser D4 auf, der etwas größer ist als der Innendurchmesser D2 des Trommelrohrs 2, um einen Presssitz zu ermöglichen. Um die Montage der Kühlhülse 30 zu ermöglichen, ist diese axial geschlitzt und weist einen Schlitz 42 auf. Der Schlitz hat eine Weite G, die beispielsweise im Bereich von 4 mm liegen kann. Die Weite G ist abhängig von der Wandstärke W der Kühlhülse 30 sowie von der Differenz des Außendurchmessers D4 und des Innendurchmessers D2 sowie auch dem Material der Kühlhülse 30. Die Weite G des Schlitzes 42 sollte so bemessen sein, dass ein Fügen der Kühlhülse 30 in das Innere des Trommelrohrs 2 auch unter Berücksichtigung von Maximaltoleranzen möglich ist.
Um die Montage weiter zu vereinfachen, weist die Kühlhülse 30 beidseits Montagefasen 44, 44a auf, die jeweils in einen Absatz 46, 46a mit einem Durchmesser D5 mündet. Der Durchmesser D5 ist kleiner als der Durchmesser D4, beispielsweise etwa 4 - 6 % kleiner. Der Durchmesser D5 sollte so bemessen sein, dass er auch etwas kleiner als der Durchmesser D2 ist, sodass die Kühlhülse 30 bei der Montage zunächst problemlos und ohne Aufbringen einer großen Kraft mit dem Absatz 46 in das Innere des Trommelrohrs 2 eingesetzt werden kann, bevor eine radiale Kompression der Kühlhülse 30 erfolgt, um diese dann vollständig in das Innere des Trommelrohrs 2 zu verbringen.
Die Neigung der Fase 44 kann beispielsweise im Bereich von 60° zur Zentralachse A liegen.
Durch die beidseitig vorhandenen Fasen 44, 44a kann die Kühlhülse in jeder der zwei denkbaren Ausrichtungen eingepresst werden, sodass eine Fehlmontage ausgeschlos- sen ist und ein Ausrichtungsschritt der Kühlhülse, um eine definierte Seite der Kühlhülse voran einzupressen, in einer automatisierten Montage entfallen kann.
Sowohl die innere Oberfläche 34 als auch die äußere Oberfläche 40 der Kühlhülse 30 weisen eine Oberflächenrauigkeit von vorzugsweise Rz 30 oder weniger, vorzugsweise Rz 25 oder weniger auf. Das heißt, beide Oberflächen 34, 40 sind vorzugsweise ge- schlichtet. Die äußere Oberfläche 40 sollte so gebildet sein, dass eine möglichst sichere kraftschlüssige Verbindung mit der Innenumfangsfläche 32 des Trommelrohrs 2 erreicht wird und gleichzeitig ein möglichst großflächiger Kontakt, um eine Wärmeleitung von der Kühlhülse 30 auf das Trommelrohr 2 zu ermöglichen.
Die innere Oberflächen 34 sollte so gebildet sein, dass sie nicht reflektiert, sondern eine möglichst effiziente Wärmestrahlung von der Antriebseinheit 14 auf die Kühlhülse 30 zulässt.
Zu diesem Zweck kann vorgesehen sein, dass die Kühlhülse 30 auf der inneren Oberfläche 34 eine Oberflächenbehandlung 48 aufweist, beispielsweise eine Brünierung, eine Eloxierung oder eine farbliche Schicht, insbesondere mit einer dunklen Farbe, insbesondere schwarz, um möglichst gut Wärmestrahlung zu absorbieren und wenig Wärmestrahlung zu reflektieren.
Insgesamt ist die Kühlhülse 30 vorzugsweise aus einem Leichtmetall gebildet. Besonders zweckdienlich ist hier Aluminium. Dabei sollte Aluminium verwendet werden, welches eine Dichte von vorzugsweise 3 kg/dm3 oder weniger aufweist und eine Wärmeleitfähigkeit von vorzugsweise 130 W/mK oder mehr aufweist. Hierzu können dem Aluminium geeignete Legierungsmetalle zugesetzt werden.
Fig. 6 zeigt nun einen Teil der Kupplungseinheit 22, der in den Figuren 1 und 2 bereits im Schnitt dargestellt wurde. Die Kupplungseinheit 22 wirkt ausschließlich kraftschlüssig und wird vorzugsweise gemeinsam mit der Kühlhülse 30 montiert. Diese Kupplungseinheit 22 ist in der deutschen Patentanmeldung DE 10 2016 124 689 der hiesigen Anmelderin beschrieben, deren Offenbarungsgehalt vollständig hierin mit einbezogen wird.
Die Kupplungseinheit 22 weist eine Kupplungsbuchse 50 auf, in deren zentrale Öffnung 74 ein gezahntes Wellenstück 51 eingreifen kann. Das gezahnte Wellenstück 51 ist mit dem Abtrieb des Getriebes 18 verbunden.
Die Kupplungsbuchse 50 ist zweiteilig ausgebildet und weist ein radial inneres Teil 62 und ein radial äußeres Teil 60 auf. Das radial äußere Teil 60 bildet einen Abtriebsabschnitt 52, der kraftschlüssig mit der Innenumfangsfläche 32 des Trommelrohrs 2 ver- bunden ist.
Das innere Teil 62 weist eine im Wesentlichen zylindrische Umfangsfläche 92 auf, auf der das äußere Teil 60 in Form eines gewellten Blechstreifens aufgebracht ist. Der gewellte Blechstreifen des äußeren Teils 60 bildet eine Mehrzahl an Nasen 54 aus, die in dieser Ausführungsform hohl sind und im Inneren einen Hohlraum 94 definieren. Hierdurch ist die Elastizität der Nasen 54 bereitgestellt, und Fertigungstoleranzen können ausgeglichen werden.
Das innere Teil 62 weist Vorsprünge 78 auf, in denen axiale Ausnehmungen 82 vorgesehen sind. Diese axialen Ausnehmungen 82 dienen einerseits zur Gewichtsreduktion andererseits dazu, die Vorsprünge 78 elastisch zu gestalten, um eine Drehmomentüber- tragung von dem gezahnten Wellenstück 51 elastisch auf das innere Teil 62 zu ermöglichen. Der gewellte Blechstreifen, der den äußeren Teil 60 bildet, wirkt sowohl kraftschlüssig mit der Innenumfangsfläche 32 als auch mit der äußeren Oberfläche 92 des inneren Teils 62 zusammen. Durch die Flexibilität des Blechstreifens können Toleranzen ausgeglichen werden und eine dauerhafte kraftschlüssige Verbindung ist bereitgestellt. Es ist denkbar, dass die Kupplungsbuchse 50 mittels der Kühlhülse 30 in das Innere des Trommelrohrs 2 eingeschoben wird. Hierdurch kann ein weiteres Montagewerkzeug zum Montieren der Kupplungsbuchse 50 eingespart werden, da die Kupplungsbuchse 50 in einem Schritt mit der Kühlhülse 30 montiert wird.

Claims

Ansprüche
1. Motorbetriebene Förderrolle (1 ) für Förderanlagen zum Fördern von Behältern, Paletten und dergleichen, umfassend
- ein Trommelrohr (2) mit einem darin ausgebildeten Hohlraum und einer Längsachse (A),
einen Schaft (4), der in der Längsachse (A) verläuft und auf dem das Trommelrohr (2) mittels wenigstens eines Drehlagers (6) gelagert ist, und
eine in dem Hohlraum angeordnete elektrische Antriebseinheit (14),
gekennzeichnet durch eine Kühlhülse (30), die radial innerlich an dem Trommelrohr (2) befestigt ist und die Antriebseinheit (14) wenigstens teilweise radial umgibt, sodass ein radialer Luftspalt (S) zwischen der Antriebseinheit (14) und der Kühlhülse (30) ausgebildet ist.
2. Motorbetriebene Förderrolle nach Anspruch 1 , wobei die Kühlhülse (30) kraftschlüssig mit dem Trommelrohr (2) verbunden ist.
3. Motorbetriebene Förderrolle nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Kühlhülse (30) axial geschlitzt ist.
4. Motorbetriebene Förderrolle nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei Antriebseinheit (14) einen Elektromotor (16) aufweist und sich die Kühlhülse (30) in axialer Richtung im Wesentlichen vollständig über den Elektromotor (16) erstreckt.
5. Motorbetriebene Förderrolle nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei Antriebseinheit (14) ein Getriebe (18) aufweist und sich die Kühlhülse (30) in axialer Richtung im Wesentlichen vollständig über das Getriebe (18) erstreckt.
6. Motorbetriebene Förderrolle nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die radiale Weite (S1 , S2) des Luftspalts (S) in axialer Richtung im Wesentlichen konstant ist.
7. Motorbetriebene Förderrolle nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Luftspalt (S) eine radiale Weite (S1 , S2) in einem Bereich von 0,1 mm bis 2,5 mm, vorzugsweise 0,1 mm bis 1 mm aufweist, besonders bevorzugt in etwa 0,5 mm beträgt.
8. Motorbetriebene Förderrolle nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei eine radial innere Oberfläche (34) der Kühlhülse (30) eine Oberflächenrauheit von Rz 50 oder weniger, Rz 40 oder weniger, vorzugsweise Rz 30 oder weniger aufweist.
9. Motorbetriebene Förderrolle nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei eine radial innere Oberfläche (34) der Kühlhülse (30) eine Oberflächenbehandlung zur Absorption thermischer Strahlung aufweist.
10. Motorbetriebene Förderrolle nach Anspruch 9, wobei die Oberflächenbehandlung wenigstens eines der folgenden umfasst: Beschichten mit dunklen Pigmenten, vorzugsweise schwarz, vorzugsweise matt; Eloxieren; Brünieren; Verkupfern.
1 1. Motorbetriebene Förderrolle nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Kühlhülse (30) eine Wärmeleitfähigkeit von 100 W/mK oder mehr, vorzugsweise 130 W/mK oder mehr aufweist.
12. Motorbetriebene Förderrolle nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Kühlhülse (30) eine aus einem Material mit einer Dichte von 3,5kg/dm3 oder weniger, vorzugsweise 3,0kg/dm3 oder weniger, besonders bevorzugt 2,9kg/dm3 oder weniger gebildet ist.
13. Motorbetriebene Förderrolle nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Kühlhülse (30) aus einem Aluminiummaterial gebildet ist.
14. Motorbetriebene Förderrolle nach einem der vorstehenden Ansprüche, ferner umfassend
eine zur Übertragung eines Drehmoments von der Antriebseinheit (14) auf eine In- nenumfangsfläche (32) des Trommelrohrs (2) ausgebildete Kupplungseinheit (22), welche eine Kupplungsbuchse (50) aufweist, die einen Antriebsabschnitt, der mit der An- triebseinheit in Verbindung steht, und einen äußeren peripheren Abtriebsabschnitt aufweist,
wobei die Kupplungsbuchse (50) nur punktuell reibschlüssig zur Übertragung von Drehmomenten mit der Innenumfangsfläche (32) des Trommelrohrs (2) verbunden ist.
15. Herstellungsverfahren für eine motorbetriebene Förderrolle (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit den Schritten:
- Bereitstellen oder Herstellen eines Trommelrohres (2); - Bereitstellen oder Herstellen einer Kühlhülse (30);
- Einpressen der Kühlhülse (30) in das Trommelrohr (2) zum Befestigen der Kühlhülse (30) in dem Trommelrohr (2); und
- Einsetzen einer Antriebseinheit (14) in die Kühlhülse (30), sodass ein radialer Luftspalt (S) zwischen der Antriebseinheit (14) und der Kühlhülse (30) ausgebildet ist.
16. Herstellungsverfahren nach Anspruch 15, wobei die Kühlhülse (30) so in das Trommelrohr (2) eingepresst wird, dass ein axialer Schlitz der Kühlhülse (30) nicht entlang einer axialen Schweißnaht des Trommelrohrs (2) verläuft.
17. Herstellungsverfahren nach Anspruch 15 oder 16, umfassend:
- Auswählen eines Trommelrohrs (2) mit einem vorbestimmten Durchmesser aus einer Mehrzahl an Trommelrohren (2), wobei die Mehrzahl an Trommelrohren (2) wenigstens jeweils ein Trommelrohr (2) mit den Außendurchmessern 50mm und 60mm aufweist; und - Auswählen einer Kühlhülse (30) aus einer Mehrzahl an Kühlhülsen (30), wobei die Mehrzahl an Kühlhülsen (30) wenigstens jeweils eine Kühlhülse (30) aufweist, die für ein Trommelrohr (2) mit den Außendurchmessern 50mm und 60mm vorgesehen ist;
wobei das Auswählen der Kühlhülse (30) so ausgeführt wird, dass nach Einsetzen der Antriebseinheit (14) in die Kühlhülse (30), der Luftspalt (S) eine radiale Weite (S1 , S2) in einem Bereich von 0,1 mm bis 2,5 mm, vorzugsweise 0, 1 mm bis 1 mm aufweist, besonders bevorzugt in etwa 0,5 mm beträgt.
18. Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 18, umfassend die Schritte:
- Bereitstellen oder Herstellen einer Kupplungseinheit (22), die einen Antriebsabschnitt zum in Verbindung stehen mit der Antriebseinheit, und einen äußeren peripheren Abtriebsabschnitt aufweist; und
- Einpressen der Kupplungseinheit (22)in das Trommelrohr (2), wobei die Kupplungseinheit (22)nur punktuell reibschlüssig zur Übertragung von Drehmomenten mit der Innen- umfangsfläche (32) des Trommelrohrs (2) verbunden ist.
19. Herstellungsverfahren nach Anspruch 18, wobei das Einpressen der Kupplungseinheit (22)und das Einpressen der Kühlhülse (30) in einem Schritt erfolgen.
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