WO2010045942A1 - Device for driving and adjusting a rotatably mounted component - Google Patents

Device for driving and adjusting a rotatably mounted component Download PDF

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WO2010045942A1
WO2010045942A1 PCT/DE2009/001502 DE2009001502W WO2010045942A1 WO 2010045942 A1 WO2010045942 A1 WO 2010045942A1 DE 2009001502 W DE2009001502 W DE 2009001502W WO 2010045942 A1 WO2010045942 A1 WO 2010045942A1
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hollow shaft
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Achim Behrens
Dieter Klinger
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Harburg-Freudenberger Maschinenbau Gmbh
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    • B29D30/20—Building tyres by the flat-tyre method, i.e. building on cylindrical drums
    • B29D30/24—Drums
    • B29D30/26—Accessories or details, e.g. membranes, transfer rings
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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Abstract

A device for driving and adjusting a rotatably mounted component is disclosed. A first drive unit (2) is coupled to the component by means of a shaft. A second drive unit (3) is provided for adjusting at least one functional element located in the area of the component. The first drive unit (2) is designed as an electric hollow shaft drive (4). A shaft that connects the first drive unit to the component is designed as a hollow shaft (4). The second drive unit (3) is designed as an electric direct drive and is connected to the functional element by means of a control shaft (11) that is arranged inside the hollow shaft (4).

Description

VORRICHTUNG ZUM ANTREIBEN UND VERSTELLEN EINES ROTATIONSFAHIG GELAGERTEN BAUELEMENTS DEVICE FOR DRIVING AND ADJUSTING A ROTATION APPROVED COMPONENT
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Antreiben und Verstellen eines rotationsfähig gelagerten Bauelementes, bei der ein erster Antrieb über eine Welle mit dem Bauelement gekoppelt ist und bei der ein zweiter Antrieb zur Verstellung mindestens eines im Bereich des Bauelementes angeordneten Funktionselementes ausgebildet ist.The invention relates to a device for driving and adjusting a rotatably mounted component, in which a first drive is coupled via a shaft to the component and in which a second drive for adjusting at least one arranged in the region of the component functional element is formed.
Derartige Bauelementes können beispielsweise als Reifenaufbautrommeln, insbesondere als Gürtelaufbautrommeln oder Konfektioniertrommeln bei der Reifenherstellung ausgebildet sein. Während des Reifenaufbaues rotiert die Reifenaufbautrommel und der Trommel werden eine Vielzahl von streifenartigen Werkstücken zugeführt, die auf der Außenseite der Trommel bzw. aufeinander aufgelegt werden. Über den ersten Antrieb wird die Trommel in Rotation bzw. eine abschnittweise Drehbewegung versetzt. Zur Herstellung unterschiedlich großer Reifen bzw. zum Abnehmen eines fertig konfektionierten Reifens oder einer fertig konfektionierten Reifenbaugruppe von der Reifenauf- bautrommel ist es zweckmäßig, den Durchmesser der Trommel variabel zu gestalten. Eine entsprechende Durchmesseränderung wird durch geeignete Stellelemente unter Verwendung des zweiten Antriebes gesteuert .Such components may be formed, for example, as tire building drums, in particular as belt construction drums or confectioning drums in tire production. During tire building, the tire building drum rotates and the drum is fed with a plurality of strip-like workpieces placed on the outside of the drum. About the first drive, the drum is set in rotation or a section-wise rotational movement. To produce tires of different sizes or to remove a ready-made tire or a ready-made tire assembly from the tire building drum, it is expedient to make the diameter of the drum variable. A corresponding change in diameter is controlled by suitable adjusting elements using the second drive.
Es ist bereits bekannt, entsprechende erste und zweite Antriebe über Getriebe und zwischengeschaltete Wellen mit dem Bauelement zu koppeln. Eine derartige Konstruktion erfordert einen entsprechenden Bauraum, die Getriebe machen eine regelmäßige Schmierung erforderlich und es ist dafür zu sorgen, daß sich das Schmierfett nicht unkontrolliert im Antriebsbereich verteilt.It is already known to couple corresponding first and second drives via gearboxes and intermediate shafts with the component. Such a construction requires a corresponding space, the gearbox require regular lubrication and it is necessary to ensure that the grease is not distributed uncontrollably in the drive area.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der einleitend genannten Art derart zu konstruieren, daß ein störungsarmer und funktionssicherer Betrieb bei einem kompakten Gesamtaufbau unterstützt wird. Aufgabe ist es weiterhin, eine hochdynamische Vorrichtung zu konstruieren.The object of the present invention is to construct a device of the aforementioned type such that a low-interference and reliable operation is supported in a compact overall structure. The task is still to construct a highly dynamic device.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der erste Antrieb als ein elektrischer Hohlwellendirektantrieb und die den ersten Antrieb mit dem Bauelement verbindende Welle als eine Hohlwelle ausgebildet ist und daß der zweite Antrieb als ein elektrischer Direktantrieb ausgebildet sowie über eine innerhalb der Hohlwelle angeordnete Steuerwelle mit dem Funktionselement verbunden ist.This object is achieved in that the first drive is designed as an electric hollow shaft direct drive and the first drive to the component connecting shaft as a hollow shaft and that the second drive is designed as an electric direct drive and a disposed within the hollow shaft control shaft with the Function element is connected.
Die Ausbildung des ersten Antriebes als elektrischer Hohlwellendirektantrieb sowie die Ausbildung der ersten Welle als Hohlwelle ermöglicht die Verwendung eines elektrischen Direktantriebs als ersten Antrieb sowie die Übertragung ausreichend großer Drehmomente auf das Bauelement. Durch den Innenraum der Hohlwelle wird ein Verbindungsraum bereitgestellt, durch den der zweite Antrieb über die Steuerwelle mit dem Funktionselement verbunden werden kann. Der zweite Antrieb kann somit unabhängig von der Funktion des ersten Antriebes über die Steuerwelle auf das Funktionselement einwirken.The formation of the first drive as an electric hollow shaft direct drive and the formation of the first shaft as a hollow shaft allows the use of an electric direct drive as the first drive and the transmission sufficiently large torques on the component. Through the interior of the hollow shaft, a connecting space is provided, through which the second drive can be connected via the control shaft with the functional element. The second drive can thus act on the functional element independently of the function of the first drive via the control shaft.
Eine besonders kompakte Ausführungsform wird dadurch unterstützt, daß der zweite Antrieb als ein Hohlwellendirektan- trieb ausgebildet ist. Alternativ ist es aber auch möglich, daß der zweite Antrieb beispielsweise an ein dem Bauelement abgewandtes Ende der Steuerwelle angeflanscht wird.A particularly compact embodiment is supported by the fact that the second drive is designed as a Hohlwellenendirektan- drive. Alternatively, it is also possible that the second drive is flanged, for example, to a remote from the component end of the control shaft.
Für eine Drehverstellung im Bereich des Funktionselementes wird vorgeschlagen, daß die Steuerwelle rotationsfähig gelagert ist .For a rotational adjustment in the region of the functional element is proposed that the control shaft is mounted rotatably.
Eine Verschiebefunktion im Bereich des Funktionselementes kann dadurch realisiert werden, daß die Steuerwelle längs- verschieblich gelagert ist.A shift function in the region of the functional element can be realized by the fact that the control shaft is mounted longitudinally displaceable.
Eine Translation der Steuerwelle kann dadurch realisiert werden, daß die Steuerwelle mit einem Außengewinde in einem Innengewinde einer Mutter geführt ist, die vom zweiten Antrieb angetrieben ist .A translation of the control shaft can be realized in that the control shaft is guided with an external thread in an internal thread of a nut, which is driven by the second drive.
Auch bei einer derartigen Ausführungsform trägt es zu einem kompakten Aufbau bei, daß die Mutter vom zweiten Antrieb rotativ beaufschlagt ist.Even with such an embodiment, it contributes to a compact structure in that the mother is acted upon by the second drive rotationally.
Eine bevorzugte Ausführungsform besteht darin, daß die Hohlwelle und die Steuerwelle mit einer Reifenaufbautrommel gekoppelt sind. Ebenfalls ist daran gedacht, daß die Hohlwelle und die Steuerwelle mit einer Gürtelaufbautroπrmel oder einer Konfektioniertrommel gekoppelt sind.A preferred embodiment is that the hollow shaft and the control shaft are coupled to a tire building drum. It is also contemplated that the hollow shaft and the control shaft are coupled to a belt assembly tube or a packaging drum.
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen:In the drawings, embodiments of the invention are shown schematically. Show it:
Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch zwei Direktantriebe, wobei ein erster Antrieb auf eine äußere Hohlwelle und der zweite Antrieb auf eine innen liegende Steuerwelle einwirkt und1 is a schematic longitudinal section through two direct drives, wherein a first drive on an outer hollow shaft and the second drive acts on an inner control shaft and
Fig. 2 eine teilweise Darstellung einer Abwandlung zur Ausführungsform gemäß Fig. 1, bei der die Steuerwelle längs verschieblich angeordnet ist.Fig. 2 is a partial representation of a modification to the embodiment of FIG. 1, in which the control shaft is arranged longitudinally displaceable.
Gemäß der Darstellung in Fig. 1 sind im Bereich einer Antriebseinrichtung (1) ein erster Antrieb (2) sowie ein zweiter Antrieb (3) positioniert. Der erste Antrieb (2) ist als ein elektrischer Direktantrieb ausgebildet und über eine Hohlwelle (4) mit einem nicht dargestellten anzutreibenden Bauelement verbunden. Mit der Hohlwelle (4) ist ein Rotor (5) des ersten Antriebes (2) gekoppelt. Ein Stator (6) des ersten Antriebes (2) ist von einem Gehäuse (7) der Antriebseinrichtung (1) gehaltert. Zur Lagerung der Hohlwelle (4) relativ zum Gehäuse (7) dienen Lager (8, 9) .As shown in FIG. 1, a first drive (2) and a second drive (3) are positioned in the region of a drive device (1). The first drive (2) is designed as an electric direct drive and connected via a hollow shaft (4) with a component, not shown, to be driven. A rotor (5) of the first drive (2) is coupled to the hollow shaft (4). A stator (6) of the first drive (2) is supported by a housing (7) of the drive device (1). For storage of the hollow shaft (4) relative to the housing (7) serve bearings (8, 9).
In einem Innenraum (10) der Hohlwelle (4) erstreckt sich eine Steuerwelle (11) , die mit dem zweiten Antrieb (3) verbunden ist. Der zweite Antrieb (3) weist einen Rotor (12) auf, der beim dargestellten Ausführungsbeispiel über eine Rotorhalterung (13) auf der Steuerwelle (11) aufsitzt. Ein — RIn an inner space (10) of the hollow shaft (4) extends a control shaft (11) which is connected to the second drive (3). The second drive (3) has a rotor (12), which in the illustrated embodiment is seated on the control shaft (11) via a rotor holder (13). One - R
Stator (14) des zweiten Antriebes (3) ist vom Gehäuse (7) gehaltert. Die Rotorhalterung (13) ist über Lager (15, 16) gegenüber dem Gehäuse (7) geführt.Stator (14) of the second drive (3) is supported by the housing (7). The rotor holder (13) is guided via bearings (15, 16) relative to the housing (7).
Durch das Aufsitzen der Rotorhalterung (13) auf der Steuerwelle (11) wird die Steuerwelle (11) bei einer Rotation des zweiten Antriebes (3) ebenfalls in eine Rotation versetzt. Die Steuerwelle (11) ist mit einem nicht dargestellten Funktionselement im Bereich des Bauelementes verbunden.By the seating of the rotor holder (13) on the control shaft (11), the control shaft (11) is also set in a rotation of the second drive (3) in a rotation. The control shaft (11) is connected to a functional element, not shown, in the region of the component.
Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Rotorhalterung (13) des zweiten Antriebes (3) auf eine Mutter (17) einwirkt, die mit einem Innengewinde auf einem Außengewinde der Steuerwelle (11) geführt ist. Bei einer vom zweiten Antrieb (3) vorgegebenen Rotation der Mutter (17) wird hierdurch eine Verschiebung der Steuerwelle (11) in Richtung einer Wellenlängsachse (18) vorgegeben. Gegenüber der Ausführungsform in Fig. 1, bei der eine Einwirkung auf das Funktionselement im Bereich des Bauelementes durch eine Rotation der Steuerwelle (11) erreicht wird, erfolgt eine entsprechende Einwirkung bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 durch eine Translation der Steuerwelle (11) .Fig. 2 shows an embodiment in which the rotor holder (13) of the second drive (3) on a nut (17) acts, which is guided with an internal thread on an external thread of the control shaft (11). In the case of a rotation of the nut (17) predetermined by the second drive (3), a shift of the control shaft (11) in the direction of a shaft longitudinal axis (18) is thereby predetermined. Compared to the embodiment in Fig. 1, in which an effect on the functional element in the region of the component by a rotation of the control shaft (11) is achieved, a corresponding action takes place in the embodiment of FIG. 2 by a translation of the control shaft (11).
Bei einer Anwendung der Antriebseinrichtung (1) im Zusammenhang mit Reifenaufbautrommeln kann unter Verwendung der Steuerwelle (11) insbesondere eine Durchmesseränderung der Trommeln durch radiale Verschiebung von Einzelteilen vorgegeben werden.In an application of the drive device (1) in connection with tire building drums can be specified by the radial displacement of individual parts using the control shaft (11) in particular a change in diameter of the drums.
Bei einer Anwendung der Antriebseinrichtung (1) im Zusammenhang mit Konfektioniertrommeln kann unter Verwendung der Steuerwelle (11) insbesondere eine Breitenveränderung der Trommeln durch Rotation von Einzelteilen vorgegeben werden. In an application of the drive device (1) in connection with confectioning drums can be specified by rotation of individual parts using the control shaft (11) in particular a width change of the drums.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Patent claims
1. Vorrichtung zum Antreiben und Verstellen eines rotationsfähig gelagerten Bauelementes, bei der ein erster Antrieb über eine Welle mit dem Bauelement gekoppelt ist und bei der ein zweiter Antrieb zur Verstellung mindestens eines im Bereich des Bauelementes angeordneten Funktionselementes ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Antrieb (2) als ein elektrischer Hohlwellendirektantrieb und die den ersten Antrieb (1) mit dem Bauelement verbindende Welle als eine Hohlwelle (4) ausgebildet ist und daß der zweite Antrieb (3) als ein elektrischer Direktantrieb ausgebildet sowie über eine innerhalb der Hohlwelle (4) angeordnete Steuerwelle (11) mit dem Funktionselement verbunden ist . 1. A device for driving and adjusting a rotatably mounted component, wherein a first drive is coupled via a shaft to the component and in which a second drive for adjusting at least one arranged in the region of the functional element element is formed, characterized in that the first Drive (2) as a hollow electric shaft direct drive and the shaft connecting the first drive (1) with the component as a hollow shaft (4) is formed and that the second drive (3) formed as an electric direct drive and via a within the hollow shaft (4 ) arranged control shaft (11) is connected to the functional element.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Antrieb (3) als ein Hohlwellenantrieb ausgebildet ist .2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the second drive (3) is designed as a hollow shaft drive.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerwelle (11) rotationsfähig gelagert ist.3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the control shaft (11) is mounted rotatably.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerwelle (11) längsverschieblich gelagert ist.4. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the control shaft (11) is mounted longitudinally displaceable.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 , dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerwelle (11) mit einem Außengewinde in einem Innengewinde einer Mutter (17) geführt ist, die vom zweiten Antrieb (3) angetrieben ist.5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the control shaft (11) is guided with an external thread in an internal thread of a nut (17) which is driven by the second drive (3).
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mutter (17) vom zweiten Antrieb (3) rotativ beaufschlagt ist .6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the nut (17) from the second drive (3) is acted upon by rotation.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlwelle (4) und die Steuerwelle (11) mit einer Reifenaufbautrommel gekoppelt sind.7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the hollow shaft (4) and the control shaft (11) are coupled to a tire building drum.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlwelle (4) und die Steuerwelle (11) mit einer Gürtelaufbautrommel oder einer Konfektioniertrommel gekoppelt sind. 8. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the hollow shaft (4) and the control shaft (11) are coupled to a belt building drum or a confectioning drum.
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