用于使材料幅卷繞到軸上和從軸上退繞的裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種用于使材料幅(2)卷繞到軸(1、15)上和從軸上退繞的裝置，該裝置的特征在于，與材料幅(2)的任意展開長度(L)相配的、材料幅(2)到軸(1、15)的轉(zhuǎn)動軸線的第一徑向距離(R1)不同于與該展開長度(L)相配的、拉繩(3、16)到軸(1、15)的轉(zhuǎn)動軸線的第二徑向距離(R2)，因此通過材料幅(2)施加到軸(1、15)上的第一扭矩在方向和大小上不同于通過拉繩(3、16)施加到軸(1、15)上的第二扭矩，以致軸(1、15)基于第一扭矩和第二扭矩之間的扭矩差通過借助拉繩(3、16)傳遞的力(F)來驅(qū)動。
【專利說明】用于使材料幅卷繞到軸上和從軸上退繞的裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1前序部分的用于使材料幅卷繞到軸上和從軸上退繞的裝置。相應的裝置可用作遮陽裝置、視線遮擋裝置和/或分界裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]在由現(xiàn)有技術(shù)已知的用于使材料幅卷繞到軸上和從軸上退繞的裝置中，材料幅在第一固定端部上通常固定在保持結(jié)構(gòu)如窗梁或墻上。在與第一固定端部相反的第二固定端部上材料幅固定在軸的圓周上，使得材料幅通過圍繞轉(zhuǎn)動和對稱軸線的轉(zhuǎn)動根據(jù)軸的轉(zhuǎn)動方向卷繞到軸的中央?yún)^(qū)段上和退繞。為了引導或為了張緊軸，軸在其兩個軸向端部區(qū)域中分別具有一個邊緣區(qū)段，在邊緣區(qū)段的相應圓周上分別固定有一個拉繩。所述拉繩能通過軸的轉(zhuǎn)動根據(jù)轉(zhuǎn)動方向卷繞到相應的邊緣區(qū)段上和退繞。設(shè)計材料幅在軸的中央?yún)^(qū)段上的固定以及拉繩在軸的邊緣區(qū)段的圓周上的固定，使得軸通過其向退繞轉(zhuǎn)動方向的轉(zhuǎn)動而遠離保持結(jié)構(gòu)運動并且材料幅從軸的中央?yún)^(qū)段退繞，在軸的該退繞轉(zhuǎn)動中拉繩卷繞到軸的相應邊緣區(qū)段上。相反，當軸向與退繞轉(zhuǎn)動方向相反的卷繞轉(zhuǎn)動方向轉(zhuǎn)動時，軸朝向保持結(jié)構(gòu)運動并且材料幅卷繞到軸的中央?yún)^(qū)段上，在軸的該卷繞轉(zhuǎn)動中拉繩從軸的相應邊緣區(qū)段退繞。
[0003]在材料幅應在垂直方向上從軸上退繞的布置中，軸通過作用于其的重力來驅(qū)動和旋轉(zhuǎn)，由此材料幅從軸上退繞。相反，在材料幅應傾斜甚至水平展開的布置中，通過作用于軸的重力只能不充分地驅(qū)動軸，因而必須手動或機動轉(zhuǎn)動軸。
[0004]在軸的退繞運動中，面狀材料從軸上退繞，隨著展開長度的增大面狀材料到轉(zhuǎn)動軸線的徑向距離減小。如果拉繩到轉(zhuǎn)動軸線的徑向距離在軸的退繞運動中保持不變，則面狀材料的張緊取決于展開長度。為了使面狀材料與其從軸上的展開長度無關(guān)地始終保持均勻地張緊，軸的邊緣區(qū)域具有錐形形狀，使得拉繩到轉(zhuǎn)動軸線的徑向距離與面狀材料的展開長度無關(guān)地始終與面狀材料到轉(zhuǎn)動軸線的徑向距離一致。
[0005]在一種相應由現(xiàn)有技術(shù)公開的裝置中，例如必須通過單獨的拉繩手動或機動地驅(qū)動軸，所述拉繩例如在軸的轉(zhuǎn)動軸線的區(qū)域中與軸的端面可轉(zhuǎn)動地連接。
[0006]由現(xiàn)有技術(shù)公開的裝置因此具有大量構(gòu)件以便獲得令人滿意的功能。因此，相應裝置的制造昂貴且安裝復雜。此外，所述裝置基于大量構(gòu)件而更易出故障。
[0007]例如DE 681428描述了一種在遮陽裝置中用于窗戶正面的卷簾的滾動和卷繞裝置的驅(qū)動機構(gòu)，其中，卷簾在窗戶上方固定在夾板中并且卷繞在一個同時用作下降桿的滾動桿上。該滾動桿能通過一個在其上卷繞于滾輪中的并且固定在窗戶上側(cè)上的滾輪組和一個固定在滾動桿上并且借助卷繞輪使?jié)L動桿滾動的卷繞繩卷起和退繞。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的任務(wù)在于提供一種改進的用于使材料幅卷繞到軸上和從軸上退繞的裝置，該裝置包括更少的構(gòu)件、可更簡單地安裝、確保材料幅與材料幅的展開長度無關(guān)地被充分張緊，并且尤其是在材料幅傾斜或水平地從軸上退繞的布置中仍能可靠地驅(qū)動軸。
[0009]該任務(wù)通過具有權(quán)利要求1特征的用于使材料幅卷繞到軸上和從軸上退繞的裝置來解決。有利的實施方式在從屬權(quán)利要求中被說明。
[0010]更具體而言，根據(jù)本發(fā)明的裝置的區(qū)別在于，與材料幅的任意展開長度相配的、材料幅到轉(zhuǎn)動軸線的第一徑向距離不同于與該展開長度相配的、拉繩到轉(zhuǎn)動軸線的第二徑向距離。由此確保，即使在該裝置被水平安裝的情況下——在其中材料幅在展開狀態(tài)中應具有在很大程度上水平的定向，當力通過拉繩作用于軸時，材料幅也能可靠地從軸的中央驅(qū)動退繞或卷繞。
[0011]通過拉繩傳遞到軸上的力作用于邊緣區(qū)段的這樣的點上，在所述點上拉繩與軸的相應邊緣區(qū)段切向分離。由于拉繩與材料幅通過軸連接，所以該力作用于保持結(jié)構(gòu)上，保持結(jié)構(gòu)根據(jù)第三牛頓定律(作用力=反作用力)施加反作用力。該反作用力作用于材料幅與軸的中央?yún)^(qū)段的接觸點上并且根據(jù)牛頓的反作用定律與借助拉繩傳遞的力反向作用。基于材料幅到轉(zhuǎn)動軸線和拉繩到轉(zhuǎn)動軸線的不同徑向距離，通過材料幅施加到軸上的第一扭矩不同于通過拉繩施加到軸上的第二扭矩。第一扭矩和第二扭矩方向相反，并且具有不同的絕對值，因為第一距離不同于第二距離。由此產(chǎn)生扭矩差，借助該扭矩差來驅(qū)動軸。
[0012]扭矩差相應于所施加的力與第一徑向距離和第二徑向距離之差的乘積。換言之，扭矩差作用于材料幅與軸的中央?yún)^(qū)段的接觸點上并且使軸轉(zhuǎn)動。
[0013]在根據(jù)本發(fā)明的裝置中，拉繩一方面用于張緊材料幅以及用于引導軸并且另一方面用于驅(qū)動軸，以便使材料幅卷繞到軸的中央?yún)^(qū)段上或從軸的中央?yún)^(qū)段上退繞。根據(jù)本發(fā)明的裝置僅包括三個核心構(gòu)件、即材料幅、軸(材料幅被卷繞于軸上或從軸上退繞)和兩個拉繩，所述拉繩能卷繞到軸的邊緣區(qū)域上和退繞。因此，根據(jù)本發(fā)明的裝置具有少量構(gòu)件，因而其制造和安裝尤為簡單。另外，由于構(gòu)件數(shù)量少，根據(jù)本發(fā)明的裝置不易出故障。
[0014]優(yōu)選所述拉繩有彈性并且在張緊狀態(tài)中向軸施加遠離保持結(jié)構(gòu)定向的力，因此軸借助通過拉繩施加的力來驅(qū)動。相應的實施方式的優(yōu)點在于，無需使用單獨的施力裝置、如電機或類似物來驅(qū)動軸。
[0015]優(yōu)選所述裝置還包括蓄能器，該蓄能器與拉繩作用連接并且向拉繩施加遠離保持結(jié)構(gòu)定向的力。因此軸借助通過蓄能器施加的力驅(qū)動。蓄能器例如可由一個拉力彈簧、兩個拉力彈簧或許多拉力彈簧構(gòu)成。
[0016]優(yōu)選與材料幅的任意展開長度相配的、材料幅到轉(zhuǎn)動軸線的第一徑向距離大于與該展開長度相配的、拉繩到轉(zhuǎn)動軸線的第二徑向距離。通過相應的實施方式確保，通過材料幅施加到軸上的第一扭矩大于通過拉繩施加到軸上的第二扭矩。軸基于第一扭矩和第二扭矩之間的扭矩差通過借助拉繩傳遞的力遠離保持結(jié)構(gòu)地被驅(qū)動。換言之，第一扭矩和第二扭矩之間的扭矩差作用于材料幅與軸的中央?yún)^(qū)段的圓周的接觸點，以致軸基于該扭矩差被驅(qū)動，使得軸遠離保持結(jié)構(gòu)地運動。
[0017]因此在裝置的一種相應實施方式中，當軸的位置未被固定時，材料幅始終從軸的中央?yún)^(qū)段退繞，固定例如可通過固定裝置進行。
[0018]另一方面，與材料幅的任意展開長度相配的、材料幅到轉(zhuǎn)動軸線的第一距離優(yōu)選可小于與該展開長度相配的、拉繩到轉(zhuǎn)動軸線的第二距離。因此通過材料幅施加到軸上的第一扭矩小于通過拉繩施加到軸上的第二扭矩，以致軸基于第一扭矩和第二扭矩之間的扭矩差通過借助拉繩傳遞的力朝向保持結(jié)構(gòu)地被驅(qū)動。換言之，第一扭矩和第二扭矩之間的扭矩差作用于拉繩在邊緣區(qū)段圓周上的接觸點并且引起軸朝向保持結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)動。由此確保，當軸的位置未被固定時，材料幅通過一個力作用、更確切地說作用于拉繩上的拉力始終完全地卷繞于軸上，固定例如可通過固定裝置進行。
[0019]優(yōu)選所述軸的邊緣區(qū)段構(gòu)造成圓柱形的。相應的方案特別簡單且成本低廉。
[0020]優(yōu)選所述軸的兩個邊緣區(qū)段沿其相應的軸向延伸長度至少部分構(gòu)造成錐形的并且沿其相應的軸向延伸長度從第一直徑向第二直徑逐漸變細。在此較大的第一直徑可鄰接軸的中央?yún)^(qū)段，相反較小的第二直徑也可鄰接軸的中央?yún)^(qū)段。
[0021]基于軸的邊緣區(qū)域的相應方案，在軸的卷繞和退繞運動期間和材料幅在軸上相應的卷繞或退繞期間可保持材料幅的張緊，因為隨材料幅的展開長度而變化的材料幅直徑通過拉繩在軸的邊緣區(qū)段上變化的直徑得以補償。
[0022]優(yōu)選在軸向退繞轉(zhuǎn)動方向轉(zhuǎn)動時——在此時材料幅從軸的中央?yún)^(qū)段上退繞，各拉繩沿邊緣區(qū)段的變細方向卷繞到軸的相應邊緣區(qū)段上。由此確保充分保持材料幅的張緊，因為在材料幅從軸的中央?yún)^(qū)段上退繞時材料幅到轉(zhuǎn)動軸線的第一徑向距離隨材料幅的展開長度的增大而減小，該減小的第一徑向距離以下述方式來補償，即相應的拉繩在其卷繞運動中向邊緣區(qū)段的變細方向卷繞。
[0023]隨著材料幅的展開長度的增大，施加拉力的拉繩和/或例如以拉力彈簧形式的蓄能器收縮?；谠撌湛s，通過拉繩和/或蓄能器根據(jù)胡克定律施加的力減小。為了補償該在材料幅的展開過程中變小的力，優(yōu)選材料幅到轉(zhuǎn)動軸線的第一距離與拉繩到轉(zhuǎn)動軸線的第二距離之差隨著材料幅的展開長度的增大而增大。由此確保第一扭矩和第二扭矩之間的扭矩差在材料幅的整個展開長度上基本上恒定，從而軸借助恒定的扭矩驅(qū)動并且材料幅因此以恒定速度從軸上退繞。
[0024]另一方面，優(yōu)選在軸向卷繞轉(zhuǎn)動方向轉(zhuǎn)動時——在此時材料幅卷繞到軸的中央?yún)^(qū)段上，各拉繩沿軸的邊緣區(qū)段的增厚方向從相應邊緣區(qū)段上退繞。
[0025]優(yōu)選在此拉繩到轉(zhuǎn)動軸線的第二距離與材料幅到轉(zhuǎn)動軸線的第一距離之差減小，以致扭矩差在材料幅的整個展開長度上基本上恒定。
[0026]隨著材料幅的展開長度的減小，拉繩和/或蓄能器收縮，因此拉繩和/或蓄能器施加的力減小。該力減小通過第二距離與第一距離之差的增大來補償，從而軸借助所施加的力以近似恒定的速度向保持結(jié)構(gòu)方向被驅(qū)動。
[0027]優(yōu)選所述裝置包括與拉繩和/或蓄能器作用連接的用于張緊拉繩和/或蓄能器的張緊裝置。其優(yōu)點在于，根據(jù)展開的材料幅的角度定向以及根據(jù)因此所需的用于展開或卷起材料幅的力，可施加相應適配的預張緊。相應的張緊裝置例如可構(gòu)造為螺絲扣的形式。
[0028]所述裝置優(yōu)選還具有與軸的軸端面在轉(zhuǎn)動軸線的區(qū)域中可轉(zhuǎn)動地連接的操作元件，該操作元件例如可構(gòu)造成操作繩、操作桿或操作鏈。借助所述操作元件可手動和/或機動向軸加載力。當蓄能器和/或拉繩絕大部分釋放時，可借助操作元件再次使軸克服通過拉繩和/或蓄能器施加的力向初始位置運動，因而拉繩和/或蓄能器重新被張緊。
[0029]在另一種優(yōu)選實施方式中，所述裝置還包括一個附加軸，在該附加軸的圓周上固定材料幅的第一固定端部，使得材料幅能通過附加軸圍繞轉(zhuǎn)動軸線的轉(zhuǎn)動而卷繞到附加軸的中央?yún)^(qū)段上和退繞。附加軸在其兩個軸向端部區(qū)域中分別具有一個邊緣區(qū)段，在該邊緣區(qū)段的相應圓周上分別固定有一個附加拉繩，所述附加拉繩能通過附加軸的轉(zhuǎn)動而卷繞到相應的邊緣區(qū)段上和退繞并且能固定到保持結(jié)構(gòu)上。通過附加軸向退繞轉(zhuǎn)動方向的轉(zhuǎn)動一借此附加軸朝向保持結(jié)構(gòu)運動一材料幅從附加軸的中央?yún)^(qū)段退繞并且附加拉繩卷繞到附加軸的相應邊緣區(qū)段上。通過附加軸向卷繞轉(zhuǎn)動方向的轉(zhuǎn)動一借此附加軸遠離保持結(jié)構(gòu)運動一材料幅卷繞到附加軸的中央?yún)^(qū)段上并且附加拉繩從軸的相應邊緣區(qū)段退繞。與材料幅的任意展開長度相配的、材料幅到附加軸的轉(zhuǎn)動軸線的第一徑向距離不同于與該展開長度相配的、附加拉繩到附加軸的轉(zhuǎn)動軸線的第二徑向距離，因此通過材料幅施加到附加軸上的第一扭矩在方向和大小上不同于通過附加拉繩施加到附加軸上的第二扭矩，以致附加軸基于第一扭矩和第二扭矩之間的扭矩差通過借助附加拉繩傳遞的力來驅(qū)動。
[0030]通過相應裝置例如可改變地在空間中來回移動遮陽面或視線遮擋面，且材料幅無需固定在保持結(jié)構(gòu)上和因此終止于那里。因此例如可提供這樣的遮陽面或視線遮擋面，其看上去與固定結(jié)構(gòu)沒有接觸并且因此仿佛可自由安裝在空間中。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]本發(fā)明的其它優(yōu)點、細節(jié)和特征由下述實施例給出。附圖如下:
[0032]圖1為具有卷繞的柔性材料幅和固定在軸上的拉繩的軸剖面圖；
[0033]圖2為固定有拉繩的軸的剖面圖；
[0034]圖3為本發(fā)明裝置的前視圖或俯視圖，在其中材料幅卷繞到軸上；
[0035]圖4為本發(fā)明裝置的前視圖或俯視圖，在其中材料幅從軸上退繞；
[0036]圖5為軸的中央?yún)^(qū)段的一部分和軸的端部區(qū)域的剖面圖，在其中材料幅卷繞到中央?yún)^(qū)段上并且拉繩從邊緣區(qū)段上退繞；
[0037]圖6為圖5中所示的裝置，在其中材料幅從中央?yún)^(qū)段退繞并且拉繩卷繞到邊緣區(qū)段上；
[0038]圖7為軸的中央?yún)^(qū)段的端部區(qū)域和軸的邊緣區(qū)段的剖面圖，所述邊緣區(qū)段具有用于拉繩的導向槽；
[0039]圖8為本發(fā)明裝置的示意性側(cè)視圖，在其中材料幅到轉(zhuǎn)動軸線的第一徑向距離大于拉繩到轉(zhuǎn)動軸線的第二徑向距離；
[0040]圖9為用于表示第一徑向距離和第二徑向距離與材料幅的展開長度的關(guān)系的圖表;
[0041]圖10為本發(fā)明裝置的示意性側(cè)視圖，在其中材料幅到轉(zhuǎn)動軸線的第一徑向距離小于拉繩到轉(zhuǎn)動軸線的第二徑向距離；
[0042]圖11為用于表示第一徑向距離和第二徑向距離與材料幅的展開長度的關(guān)系的圖表;
[0043]圖12為具有固定在軸上的操作元件的本發(fā)明裝置的側(cè)視圖，在其中材料幅傾斜定向；
[0044]圖13為根據(jù)另一種實施方式的本發(fā)明裝置的前視圖或俯視圖，該裝置具有兩個可卷繞有材料幅的軸，在此材料幅從兩個軸上退繞；
[0045]圖14為圖13所示的裝置，其中材料幅絕大部分卷繞到兩個軸上。

【具體實施方式】
[0046]在下面的說明中相同的附圖標記表示相同的構(gòu)件或特征，因而關(guān)于一個圖的對于構(gòu)件的說明也適用于其他附圖，由此避免重復說明。
[0047]圖1示出軸I的橫截面圖，在該軸的圓周上固定有材料幅2的第二固定端部。材料幅2卷繞到軸I上并且與該軸在一個切點上分離，在所述切點上材料幅以圖1中所示的定向垂直向上延伸。
[0048]由圖2可見，在軸I的圓周上固定有拉繩3，其方式是，拉繩3的一個端部穿過軸I圓周中的開口并且在軸內(nèi)打成結(jié)6，從而形成拉繩固定部7。設(shè)置拉繩3和材料幅2，使得在材料幅2從軸I上退繞時拉繩3卷繞到軸I上。另一方面，當在圖1和2的顯示中軸I逆時針轉(zhuǎn)動時，材料幅2卷繞到軸I上,相反拉繩3從軸I上退繞。
[0049]圖3以前視圖或俯視圖示出本發(fā)明裝置的示意圖。材料幅2具有第一固定端部5，材料幅2在該第一固定端部上固定在保持結(jié)構(gòu)8上。保持結(jié)構(gòu)8例如可以是墻或其它任何保持結(jié)構(gòu)。如關(guān)于圖1已說明的，第二固定端部4固定在軸I的圓周上。材料幅2在圖3的顯示中完全卷繞于軸I上。
[0050]軸I在其兩個軸向端部區(qū)域上分別具有一個邊緣區(qū)段10，所述邊緣區(qū)段鄰接中央?yún)^(qū)段并且在其相應圓周上分別固定有一個拉繩3。拉繩3在此可通過軸I的轉(zhuǎn)動而卷繞到邊緣區(qū)段10上和從該邊緣區(qū)段上退繞。拉繩3的另一端部又固定到保持結(jié)構(gòu)8上或拉繩固定裝置9上。在此拉繩3具有一定張緊，從而在材料幅2在軸I上卷繞或退繞時引導軸I的運動。通過軸I向退繞轉(zhuǎn)動方向的轉(zhuǎn)動，軸I遠離保持結(jié)構(gòu)8運動。在此材料幅2從軸I的中央?yún)^(qū)段上退繞，同時拉繩3卷繞到軸I的相應邊緣區(qū)段10上。
[0051]在圖4示出的裝置中，材料幅2部分從軸I的中央?yún)^(qū)段退繞。伴隨材料幅2從軸I的中央?yún)^(qū)段的退繞，拉繩3向軸I邊緣區(qū)段10卷繞。
[0052]此外，所述裝置還包括一個與軸I的軸端面13在轉(zhuǎn)動軸線的區(qū)域中可轉(zhuǎn)動地連接的操作元件11，該操作元件例如可構(gòu)造成操作繩U、操作桿11或操作鏈11。借助操作元件11可使軸上下移動，因此在向下運動時材料幅2從軸I的中央?yún)^(qū)段退繞，并且在軸I向上運動時材料幅2卷繞到軸I的中央?yún)^(qū)段上。
[0053]圖5示出裝置的軸I的中央?yún)^(qū)段的一部分和一個邊緣區(qū)段10的剖面圖，裝置處于這樣的狀態(tài)中，即材料幅2絕大部分卷繞到軸I上并且拉繩3絕大部分從邊緣區(qū)段10上退繞。該狀態(tài)相應于圖3中所示的裝置狀態(tài)。圖6示出與圖5相同的區(qū)域的剖面圖，在圖6中，材料幅2絕大部分從軸I上退繞并且拉繩3絕大部分卷繞到軸I的邊緣區(qū)段10上。該狀態(tài)相應于圖4所示的狀態(tài)。
[0054]由圖5和6可見，軸I的邊緣區(qū)段10沿其軸向延伸長度構(gòu)造成錐形的并且沿其軸向延伸長度從第一直徑向第二直徑逐漸變細。邊緣區(qū)段10的該錐形造型的目的在于，使材料幅2與材料幅2的展開長度L無關(guān)地始終均勻或近似均勻地保持張緊，因為在材料幅2退繞時材料幅2到軸I的轉(zhuǎn)動軸線的第一徑向距離Rl減小。在材料幅2從軸I上退繞時減小的第一徑向距離Rl必須以下述方式來補償，即拉繩3到轉(zhuǎn)動軸線的第二徑向距離R2在拉繩3卷繞到邊緣區(qū)段10上時顯著減小。由此在材料幅2從軸I上退繞時，材料幅2退繞的長度與拉繩3卷繞到邊緣區(qū)段10上的長度正好相同。
[0055]為確保拉繩3在卷繞到軸I的邊緣區(qū)段10上時總是貼靠在正確的半徑上，邊緣區(qū)段10可具有導向槽14，從而拉繩3在卷繞狀態(tài)中位于卷繞線12上。
[0056]圖8示出本發(fā)明裝置的示意性側(cè)視圖，其處于這樣的狀態(tài)中，即材料幅2已經(jīng)部分從軸I的中央?yún)^(qū)段退繞。材料幅的展開長度L(退繞的材料幅2從保持結(jié)構(gòu)8直到材料幅2與軸I的接觸點之間的長度)在圖8所示狀態(tài)中大約為最大的展開長度L的50%。
[0057]拉繩3在圖8所示狀態(tài)中部分卷繞到軸I的邊緣區(qū)段10的圓周上。拉繩3圍繞轉(zhuǎn)向裝置22轉(zhuǎn)向并且與拉力彈簧形式的蓄能器21連接。蓄能器21本身又與保持結(jié)構(gòu)8連接。
[0058]蓄能器21向拉繩3施加拉力F。基于牛頓第三定律和拉繩3與材料幅2通過軸I的連接，與材料幅2的第二固定端部4連接的保持結(jié)構(gòu)8向材料幅2施加反作用力。通過保持結(jié)構(gòu)8施加的反作用力的絕對值與蓄能器21向拉繩3施加的拉力F相同，但方向相反。
[0059]由圖8可見，材料幅2到軸I的轉(zhuǎn)動軸線的第一徑向距離Rl大于拉繩3到軸I的轉(zhuǎn)動軸線的第二徑向距離R2。因此通過材料幅2施加到軸I上的第一扭矩大于通過拉繩3施加到軸I上的第二扭矩，因為第一徑向距離Rl大于第二徑向距離R2，并且作用于軸I中央?yún)^(qū)段圓周上的力的絕對值與拉力F相同，拉力F作用于軸I邊緣區(qū)段10的圓周上。兩個扭矩方向相反，因而產(chǎn)生扭矩差。由于通過材料幅2施加到軸I上的第一扭矩大于通過拉繩施加到軸的邊緣區(qū)段10上的第二扭矩，并且因為在圖8的顯示中第一扭矩引起軸逆時針旋轉(zhuǎn)，所以該扭矩差在圖8的顯示中也引起軸I逆時針旋轉(zhuǎn)。在軸I逆時針旋轉(zhuǎn)時材料幅2從軸I的中央?yún)^(qū)段上退繞，同時拉繩3卷繞到軸I的邊緣區(qū)段10上。
[0060]換言之，扭矩差作用于軸I的這樣的點上，在該點上材料幅2離開軸I。
[0061]在圖8中材料幅2在退繞狀態(tài)中水平定向。這是理想狀態(tài)。通常軸I略微下垂，因此由材料幅2和拉繩3形成的角度并非180°、而是較小的角度。但由于材料幅2到轉(zhuǎn)動軸線或拉繩3到轉(zhuǎn)動軸線的相應徑向距離不改變，所以在軸I相應下垂時力關(guān)系與上述力關(guān)系相同。
[0062]當材料幅2在退繞狀態(tài)中不水平定向、而是傾斜定向時，作用于軸I的力并非只有通過蓄能器21產(chǎn)生的力F，而是還包括重力的切向分量，該分量有利于材料幅2從軸I上的退繞。
[0063]因此，在根據(jù)本發(fā)明的裝置中確保退繞的材料幅2通過拉繩3張緊并且此外拉繩3驅(qū)動軸I。
[0064]在軸I的退繞運動中，蓄能器21收縮，由此在退繞運動中由蓄能器21施加的力隨著材料幅2的展開長度L的增大而減小。因此如果第一徑向距離Rl與第二徑向距離R2的差不變，則隨著展開長度L的增加蓄能器21將越來越慢地向軸I的最終位置方向拉動軸I。
[0065]為了使扭矩差在材料幅2的整個展開長度L上基本上保持恒定，可調(diào)整邊緣區(qū)段10的形狀，使得材料幅2到軸I的轉(zhuǎn)動軸線的第一徑向距離Rl和拉繩3到軸I的轉(zhuǎn)動軸線的第二徑向距離R2之間的差隨著材料幅2的展開長度L的增大而增大。相應的關(guān)系在圖9中示出，由圖9可見，隨著材料幅2的展開長度L的增大，拉繩3到轉(zhuǎn)動軸線的第二徑向距離R2比材料幅2到轉(zhuǎn)動軸線的第一徑向距離Rl下降更快。因此，蓄能器21的隨著展開長度L的增大而減小的力F通過下述方式得到補償，即第一徑向距離Rl和第二徑向距離R2之間的差越來越大。拉力F和徑向距離R2和Rl之差的乘積因此近似恒定。由此確保軸I以恒定或基本上恒定的速度在整個展開長度L上從初始位置進入最終位置。
[0066]圖8示出本發(fā)明裝置的側(cè)視圖，其中，材料幅2基于蓄能器21所施加的力從軸I上退繞，而圖10示出本發(fā)明裝置，其中，材料幅2基于蓄能器21施加的拉力F卷繞到軸I上。為此對于材料幅2的任何展開長度L而言材料幅2到轉(zhuǎn)動軸線的第一徑向距離Rl必須小于配置給該展開長度L的拉繩到轉(zhuǎn)動軸線的第二徑向距離R2。
[0067]因此，通過材料幅2向軸I施加的第一扭矩小于通過拉繩3向軸I施加的第二扭矩。第一和第二扭矩的標量以不同大小的箭頭在圖10中象征地示出。相應箭頭的方向表示相應扭矩驅(qū)動軸I的方向。基于扭矩差的作用，軸I在圖10的顯示中順時針轉(zhuǎn)動,在此材料幅2卷繞到軸I的中央?yún)^(qū)段上。
[0068]在圖10所示的實施方式中，當材料幅2從軸I上完全退繞時、即當軸I在圖10的顯示中位于最右側(cè)時，蓄能器21最大程度張緊。當蓄能器21收縮并且因此釋放時，軸I基于合成的扭矩向材料幅2的第二固定端部4方向運動?；谛钅芷?1的收縮，隨著材料幅2的展開長度L的減小由蓄能器21施加的力F減小。但為了使軸I通過蓄能器21以恒定速度進入其最終位置，扭矩差必須保持不變。為了實現(xiàn)這點，如圖11所示，拉繩3到轉(zhuǎn)動軸線的第二徑向距離R2與材料幅2到轉(zhuǎn)動軸線的第一徑向距離Rl之間的差可隨著材料幅2的展開長度L的增大而減小。由此轉(zhuǎn)矩差可在材料幅2的整個展開長度L上基本上保持恒定，從而軸I的卷繞速度基本上保持恒定。
[0069]圖12以示意性側(cè)視圖示出根據(jù)本發(fā)明的裝置，在該裝置中未示出蓄能器21。拉繩3例如可構(gòu)造成彈性的，由此拉繩本身產(chǎn)生拉力F。由圖12可見，該裝置包括一個與軸的軸端面13在轉(zhuǎn)動軸線的區(qū)域中可轉(zhuǎn)動地連接的以操作繩11形式的操作元件11。操作繩11通過操作元件轉(zhuǎn)向裝置26轉(zhuǎn)向，從而操作繩11在經(jīng)由操作元件轉(zhuǎn)向裝置26轉(zhuǎn)向后垂直向下懸掛。當軸I基于未示出的蓄能器21施加的力和/或基于彈性拉繩3施加的力位于最終位置中時、即當材料幅2完全從軸I上退繞時，可通過拉動操作繩11使軸I再次進入其初始位置中，在此通過拉動操作繩11張緊拉繩3或未示出的蓄能器21。通過借助操作元件固定裝置18固定操作繩11可將軸I保持在任意位置上。
[0070]無需手動操作、而是可替換地電動驅(qū)動操作繩11或操作元件11。
[0071]圖13示出根據(jù)本發(fā)明裝置的一種替換實施方式，其處于材料幅2完全展開的狀態(tài)中。該裝置除了一個軸I外還包括一個附加軸15，在該附加軸的圓周上固定材料幅2的第一固定端部5，使得材料幅2可通過附加軸15圍繞轉(zhuǎn)動軸線的轉(zhuǎn)動而卷繞到附加軸15的中央?yún)^(qū)段上和從此退繞。在附加軸的兩個軸向端部區(qū)域中，附加軸15分別具有一個邊緣區(qū)段10，在該邊緣區(qū)段的相應圓周上分別固定有一個附加拉繩16。所述兩個附加拉繩16可通過轉(zhuǎn)動而卷繞到附加軸15的相應邊緣區(qū)段10上和從此退繞并且可固定到保持結(jié)構(gòu)8上。通過附加軸15向退繞轉(zhuǎn)動方向的轉(zhuǎn)動，借此附加軸15朝向保持結(jié)構(gòu)8運動，材料幅2從附加軸15的中央?yún)^(qū)段退繞，并且同時在該退繞運動期間附加拉繩16卷繞到附加軸15的相應邊緣區(qū)段10上。另一方面，通過附加軸15向卷繞轉(zhuǎn)動方向的轉(zhuǎn)動，借此附加軸15遠離保持結(jié)構(gòu)運動，材料幅2卷繞到附加軸15的中央?yún)^(qū)段上，并且附加拉繩16從附加軸15的相應邊緣區(qū)段10退繞。附加軸15的邊緣區(qū)段10構(gòu)造得與軸I的邊緣區(qū)段10相同，使得與材料幅2的任意展開長度L相配的、材料幅2到附加軸15的轉(zhuǎn)動軸線的第一徑向距離Rl不同于與該展開長度L相配的、附加拉繩16到附加軸15的轉(zhuǎn)動軸線的第二徑向距離R2。因此，通過材料幅2施加到附加軸15上的第一扭矩在方向和大小上不同于通過附加拉繩16施加到附加軸15上的第二扭矩，附加軸15基于第一扭矩和第二扭矩之間的扭矩差通過借助附加拉繩16傳遞的力被驅(qū)動。
[0072]圖14示出圖13所示裝置的這樣的狀態(tài)，在其中，材料幅2部分卷繞到軸I和附加軸15上。因此展開的材料幅2的位置可在一定范圍內(nèi)在保持結(jié)構(gòu)8和拉繩固定裝置9之間變化。
[0073]由圖13和14可見，在附加軸的軸端面13上在轉(zhuǎn)動軸線的區(qū)域中一個附加操作元件20可轉(zhuǎn)動地與附加軸15連接。附加操作元件20的作用方式和目的與操作元件11的作用方式和目的相同，因此參見上述相應說明。
[0074]在一種替換的且附圖中未示出的實施方式中，本發(fā)明裝置可具有兩個轉(zhuǎn)向裝置22，借助所述轉(zhuǎn)向裝置使拉繩3或附加拉繩16轉(zhuǎn)向。各拉繩3可彼此連接和/或各附加拉繩16可彼此連接。當拉繩3和/或附加拉繩16有彈性時，軸I或附加軸15運動所需的力由拉繩3或附加拉繩16本身來施加?；蛘呖稍诶K3之間或在附加拉繩16之間分別設(shè)置一個以拉力彈簧形式的蓄能器21，拉繩3或附加拉繩16分別與該拉力彈簧連接。通過相應的實施方式在每一側(cè)只須一個唯一的拉力彈簧。
[0075]在另一種未示出的實施方式中，所述裝置為了使材料幅2卷繞到軸1、15上和從軸上退繞具有多個材料幅2，所述材料幅可并排卷繞到軸1、15上并從軸上退繞。在此，操作繩11可在材料幅2之間固定于軸1、15上。
[0076]附圖標記列表
[0077]I 軸
[0078]2材料幅
[0079]3 拉繩
[0080]4材料幅的第二固定端部
[0081]5材料幅的第一固定端部
[0082]6 結(jié)
[0083]7拉繩固定部
[0084]8用于第一固定端部的保持結(jié)構(gòu)
[0085]9拉繩固定裝置
[0086]10軸或附加軸的邊緣區(qū)段
[0087]11操作元件
[0088]12拉繩的卷繞線
[0089]13軸端面
[0090]14用于拉繩的導向槽
[0091]15附加軸
[0092]16附加拉繩
[0093]18操作元件固定裝置
[0094]19附加軸的邊緣區(qū)段
[0095]20附加操作元件
[0096]21蓄能器
[0097]22用于拉繩的轉(zhuǎn)向裝置
[0098]26操作元件轉(zhuǎn)向裝置
[0099]F通過拉繩或蓄能器產(chǎn)生的力
[0100]L材料幅的展開長度
[0101]R徑向距離
[0102]Rl材料幅到轉(zhuǎn)動軸線的第一徑向距離
[0103]R2拉繩到轉(zhuǎn)動軸線的第二徑向距離
【權(quán)利要求】
1.用于使材料幅(2)卷繞到軸(1、15)上和從軸上退繞的裝置，所述裝置包括兩個拉繩(3、16)并且具有下述特征: 材料幅(2)具有第一固定端部(5)，材料幅(2)能在該第一固定端部上直接或間接固定在保持結(jié)構(gòu)(8)上； 材料幅(2)具有與第一固定端部(5)相反的第二固定端部(4)，該第二固定端部固定在軸(1、15)的圓周上，使得材料幅(2)能通過軸(1、15)圍繞轉(zhuǎn)動軸線的轉(zhuǎn)動而卷繞到軸(1、15)的中央?yún)^(qū)段上和從該中央?yún)^(qū)段上退繞； 軸(1、15)在其兩個軸向端部區(qū)域中分別具有一個邊緣區(qū)段(10)，在各邊緣區(qū)段的圓周上分別固定有一個拉繩(3、16)，這兩個拉繩(3、16)能通過軸(1、15)的轉(zhuǎn)動而卷繞到相應的邊緣區(qū)段(10)上和從該邊緣區(qū)段上退繞； 通過軸(1、15)向退繞轉(zhuǎn)動方向的轉(zhuǎn)動，因此軸(1、15)遠離保持結(jié)構(gòu)(8)地運動，材料幅(2)從軸(1、15)的中央?yún)^(qū)段退繞并且拉繩(3、16)卷繞到軸的相應邊緣區(qū)段(10)上；并且 通過軸(1、15)向卷繞轉(zhuǎn)動方向的轉(zhuǎn)動，因此軸(1、15)朝向保持結(jié)構(gòu)(8)運動，材料幅(2)卷繞到軸(1、15)的中央?yún)^(qū)段上并且拉繩(3、16)從軸的相應邊緣區(qū)段(10)退繞； 其特征在于，與材料幅(2)的任意展開長度(L)相配的、材料幅(2)到轉(zhuǎn)動軸線的第一徑向距離(Rl)不同于與該展開長度(L)相配的、拉繩(3、16)到轉(zhuǎn)動軸線的第二徑向距離(R2)，因此通過材料幅(2)施加到軸(1、15)上的第一扭矩在方向和大小上不同于通過拉繩(3,16)施加到軸(1、15)上的第二扭矩，以致軸(1、15)基于第一扭矩和第二扭矩之間的扭矩差通過借助拉繩(3、16)傳遞的力(F)來驅(qū)動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，所述拉繩(3、16)是有彈性的，并且在張緊狀態(tài)中向軸(1、15)施加遠離保持結(jié)構(gòu)定向的力，因此軸(1、15)借助通過拉繩(3、16)施加的力來驅(qū)動。
3.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的裝置，其特征在于，所述裝置還包括蓄能器(21)，該蓄能器與拉繩(3、16)作用連接并且向拉繩(3、16)施加遠離保持結(jié)構(gòu)定向的力，因此軸(1、15)借助通過蓄能器(21)施加的力來驅(qū)動。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的裝置，其特征在于，與材料幅(2)的任意展開長度(L)相配的、材料幅⑵到轉(zhuǎn)動軸線的第一徑向距離(Rl)大于與該展開長度(L)相配的、拉繩(3、16)到轉(zhuǎn)動軸線的第二徑向距離(R2)，因此通過材料幅(2)施加到軸(1、15)上的第一扭矩大于通過拉繩(3、16)施加到軸(1、15)上的第二扭矩，以致軸(1、15)基于第一扭矩和第二扭矩之間的扭矩差通過借助拉繩(3、16)傳遞的力遠離保持結(jié)構(gòu)(8)地被驅(qū)動。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一的裝置，其特征在于，與材料幅(2)的任意展開長度(L)相配的、材料幅(2)到轉(zhuǎn)動軸線的第一徑向距離(Rl)小于與該展開長度(L)相配的、拉繩(3、16)到轉(zhuǎn)動軸線的第二徑向距離(R2)，因此通過材料幅(2)施加到軸(1、15)上的第一扭矩小于通過拉繩(3、16)施加到軸(1、15)上的第二扭矩，以致軸(1、15)基于第一扭矩和第二扭矩之間的扭矩差通過借助拉繩(3、16)傳遞的力朝向保持結(jié)構(gòu)(8)地被驅(qū)動。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的裝置，其特征在于，所述軸(1、15)的兩個邊緣區(qū)段(10)是圓柱形的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至5之一的裝置，其特征在于，所述軸(1、15)的兩個邊緣區(qū)段(10)沿其相應的軸向延伸長度至少部分構(gòu)造成錐形的，并且沿其相應的軸向延伸長度從第一直徑向第二直徑逐漸變細。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的裝置，其特征在于，在軸(1、15)向退繞轉(zhuǎn)動方向轉(zhuǎn)動時，各拉繩(3.16)沿邊緣區(qū)段(10)的變細方向卷繞到軸(1、15)的相應邊緣區(qū)段(10)上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的裝置，其特征在于，材料幅(2)到轉(zhuǎn)動軸線的第一距離(Rl)與拉繩(3、16)到轉(zhuǎn)動軸線的第二距離(R2)之間的差隨著材料幅(2)的展開長度(L)的增大而增大，以致扭矩差在材料幅(2)的整個展開長度(L)上基本上恒定。
10.根據(jù)權(quán)利要求7的裝置，其特征在于，在軸(1、15)向卷繞轉(zhuǎn)動方向轉(zhuǎn)動時，各拉繩(3.16)沿邊緣區(qū)段(10)的增厚方向從軸(1、15)的相應邊緣區(qū)段(10)上退繞。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的裝置，其特征在于，拉繩(3、16)到轉(zhuǎn)動軸線的第二距離(R2)與材料幅(2)到轉(zhuǎn)動軸線的第一距離(Rl)之間的差隨著材料幅(2)的展開長度(L)的增大而減小，以致扭矩差在材料幅(2)的整個展開長度(L)上基本上恒定。
12.根據(jù)權(quán)利要求3至11之一的裝置，其特征在于，所述蓄能器(21)具有兩個蓄能裝置(21)，這兩個蓄能裝置分別與一個拉繩(3、16)作用連接。
13.根據(jù)權(quán)利要求3或根據(jù)引用權(quán)利要求3的權(quán)利要求4至12之一的裝置，其特征在于，所述裝置還具有與拉繩(3、16)和/或蓄能器(21)作用連接的用于張緊蓄能器(21)的張緊裝置。
14.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的裝置，其特征在于，所述裝置還具有與軸(1、15)的軸端面(13)在轉(zhuǎn)動軸線的區(qū)域中可轉(zhuǎn)動地連接的或可自由轉(zhuǎn)動地插套到軸(I)上的操作元件(11、20)，該操作元件構(gòu)造成操作繩(11、20)、操作桿(11,20)或操作鏈(11、20)，借助所述操作元件能手動和/或機動地向軸(1、15)加載力。
15.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的裝置，其特征在于， 所述裝置還包括一個附加軸(1、15)，在該附加軸的圓周上固定材料幅(2)的第一固定端部(5)，使得材料幅(2)能通過附加軸(1、15)圍繞轉(zhuǎn)動軸線的轉(zhuǎn)動而卷繞到附加軸(1、15)的中央?yún)^(qū)段上和從附加軸的中央?yún)^(qū)段上退繞； 所述附加軸(1、15)在其兩個軸向端部區(qū)域中分別具有一個邊緣區(qū)段(10)，在附加軸的邊緣區(qū)段的圓周上分別固定有一個附加拉繩(3、16)，所述附加拉繩能通過附加軸(1、15)的轉(zhuǎn)動而卷繞到相應的邊緣區(qū)段(10)上和從相應的邊緣區(qū)段上退繞并且能固定在保持結(jié)構(gòu)⑶上； 通過附加軸(1、15)向退繞轉(zhuǎn)動方向的轉(zhuǎn)動，因此附加軸(1、15)朝向保持結(jié)構(gòu)⑶運動，材料幅(2)從附加軸(1、15)的中央?yún)^(qū)段退繞并且附加拉繩(3、16)卷繞到附加軸(1、15)的相應邊緣區(qū)段(10)上； 通過附加軸(1、15)向卷繞轉(zhuǎn)動方向的轉(zhuǎn)動，因此附加軸(1、15)遠離保持結(jié)構(gòu)(8)地運動，材料幅⑵卷繞到附加軸(1、15)的中央?yún)^(qū)段上并且附加拉繩(3、16)從軸的相應邊緣區(qū)段(10)退繞； 與材料幅⑵的任意展開長度(L)相配的、材料幅⑵到附加軸(1、15)的轉(zhuǎn)動軸線的第一徑向距離(Rl)不同于與該展開長度(L)相配的、附加拉繩(3、16)到附加軸(1、15)的轉(zhuǎn)動軸線的第二徑向距離(R2)，因此通過材料幅(2)施加到附加軸(1、15)上的第一扭矩在方向和大小上不同于通過附加拉繩(3、16)施加到附加軸(1、15)上的第二扭矩，以致附加軸(1、15)基于第一扭矩和第二扭矩之間的扭矩差通過借助附加拉繩(3、16)傳遞的力來驅(qū)動。
【文檔編號】E06B9/40GK104136702SQ201380010488
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2013年2月21日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月24日
【發(fā)明者】P·朗, F·奧林格 申請人:謝德塞恩有限責任兩合公司