铁/非铁金属工业中的辊子、轧辊和绞盘中的直接驱动部的制作方法

本发明涉及一种用于在金属加工中处理带状的金属材料的设备，其中，该设备具有驱动部和至少一个滚动元件、优选地是辊子、轧辊和/或绞盘，以便改变金属材料的横截面、输送金属材料、储存金属材料、增大金属材料拉伸和/或减小金属材料拉伸。

背景技术：

在金属加工中，使用多个具有被驱动的柱形的或者同样锥形的旋转的辊子、轧辊和/或绞盘的做功机，以实现材料的输送、增大拉伸和减小拉伸、储存，或者使材料变形。例如，该做功机应用在轧制和压制机中，以使钢或非铁金属变形，以及在金属带处理设备中用作夹紧和输送辊子。

通过动力传动系统进行辊子、轧辊和绞盘的驱动，除了用于产生扭矩的三相电动机之外，动力传动系统具有用于传递和改变扭矩的其他机械组件，例如离合器，传动机构，制动器等。在此，在待驱动的机械部件和电驱动部之间存在技术分离器。这种分离导致，在待驱动的机械部件和驱动部之间的接口不是最优的。

更准确地说，辊子、轧辊或绞盘通过在两个端部上的轴承与机架可旋转地连接。现在，目前通过一个或多个离合器、例如可构造成万向轴的驱动主轴、具有齿轮的减速装置、轴承、制动机构和其他可运动的机械部件进行从驱动部到辊子、轧辊或绞盘上的扭矩传递。在这种机器的调节时出现的问题是，不仅离合器而且从传动机构到离合器和从离合器到驱动部的转子的传递不能以期望的程度扭转刚性地克服扭转负载。通过扭矩柔性，辊子、轧辊或绞盘的转速和旋转角度可相对于驱动部波动，这在调节精度中可导致问题。在驱动具有高的惯性矩的辊子、例如在轧机中的支撑辊子时，特别是出现该问题，也就是说将转速或位置调节的电动机的扭矩准确地且可靠地传递到待驱动的机械部件上。

此外，以上阐述的驱动结构占据很多空间，并且必须在辊子、轧辊或绞盘下方装配在基座中，以便以实际的方式实现辊子、轧辊或绞盘的维护和更换。这导致高的成本以及在动力传动系统中的功率损失。多个可动的部件必须通过保护装置保护，此外，这些部件导致高的维护消耗并且降低了可靠性。为了高的过载而设计传统的动力传动系统非常困难且昂贵。

技术实现要素：

本发明的目的在于，给出一种用于带状的金属材料的横截面改变、输送、储存、增大拉伸和/或减小拉伸的设备，该设备克服上述技术缺点中的至少一个。该设备尤其应在紧凑的结构形式和低的成本下具有高的可靠性和调节精度。

该目的通过具有权利要求1所述的特征的设备实现。从从属权利要求、本发明的以下描述以及对优选的实施例的描述中得到有利的改进方案。

该设备用于在金属加工中处理带状的金属材料，尤其是用于由铁或非铁金属、即所谓的ne金属制成的金属带的横截面改变、输送、储存或缓存、增大拉伸和/或减小拉伸。

根据本发明的设备具有至少一个滚动元件。在此，术语“滚动元件”包括任意柱形的(不仅圆柱形的)可旋转地支承的、设计成用于金属带的横截面改变、输送、加速、增大拉伸和/或减小拉伸的主体。此外，该设备具有机架。机架可为敞开的或封闭的，尤其是壳体、基础框架等都包括在术语“机架”中。根据优选的实施方式，机架具有用于可旋转地支承滚动元件或与滚动元件连接的轴的一个或多个轴承。滚动元件优选地是辊子、轧辊或绞盘。由此，在绞盘的情况中，滚动元件不直接与带材料接触，而是用作优选地用于水平的或垂直的带储存器的钢索绞盘。这种带储存器在带处理设备、尤其是轧机中用于连续地以带材料供给加工机器。通过由带储存器储存或缓存带材料，不同的加工速度的设备区域或者不连续的设备区域和稳定的带通过部可借助于带储存器相互连接。

此外，根据本发明，所述设备具有至少一个驱动部，驱动部具有设有定子和转子的电动机。电动机可构造成具有自己的轴承的或无轴承的紧凑电机。电动机可为永磁激励的三相电机，电动机优选地具有电机壳体或电机机架，转子支承在电机机架中，转子例如可以传统的方式通过由磁场施加到线圈的流过电流的导体上的力进行旋转。备选地，所述设备的机架或其部分可一起用作电机壳体。优选地，电动机是扭矩电机或同步电机。这种类型的电机在相对小的转速下产生高的扭矩，由此，其尤其适合作为用于直接驱动部的电机。例如，在多种情况中，在使用扭矩电机时可省去减速装置。转子与滚动元件连接，由此，将转子的旋转传递到滚动元件上。定子直接装配在设备的机架上，和/或转子直接与滚动元件或滚动元件的上述轴连接。如果驱动部的定子直接与机架连接，机器的机架和驱动部以这种方式相互“封装”。在此，可能的驱动部壳体或电机壳体，驱动部机架或电机机架被视为定子的一部分。在本申请文献的思想中的“直接连接”，“直接固定”或“直接装配”中，相关的机械组件优选地以刚性的方式直接相互接触。这例如可通过螺栓连接，铆接或焊接实现，但是也包括一体的构造方案。

根据上述结构，驱动部用作用于使滚动元件旋转运行的直接驱动部。通过特别的集成，一方面实现了在电动机和滚动元件之间尤其高的扭转刚性，另一方面可在动力传动系统中省去复杂的机械组件，例如传动机构，离合器，万向轴等。由此，简化了动力传动系统，该动力传动系统紧凑，维护少，重量轻且可靠。由于高的扭转刚性，所述设备在低成本同时实现了改善滚轮元件的调节技术的性能。除了重量减小，这也导致能量效率的改善。可减小用于容纳机器的基座和空间。此外，例如当应处理新的材料时，所示出的驱动系统允许例如在改装或更新设备时简单地提高驱动功率，而不必更换现有的驱动部。通过减少组件的数量，减少了设备的维护工作，由此可延长设备的生产时间。此外，由此得到安全技术上的消耗降低。总地来说，在功能和设计方面提高了机器的自由度。适宜地，在可能的这种驱动系统的标准化或标定化方面，在动力传动系统中的减少是适宜的。此外，通过驱动部尤其靠近滚动元件，机架可用作电动机的冷却体或冷却表面。也从滚动元件的驱动侧实现可能的用于介质、例如液压油和/或冷却水的引导。在传统的带或轧制设备中，通过“扭转软的”驱动部可在加工材料上产生所谓的刮擦印或阴影。在传统的、复杂的动力传动系统中，这通过驱动部振动产生。通过根据本发明的直接驱动部，可减弱或解决该问题。

优选地，电动机构造成内转子电机，其中，转子直接与滚动元件或者直接与滚动元件的轴连接。根据一种尤其优选的实施方式，这包括转子和轴一体的设计方案或者转子和滚动元件一体的设计方案。由此，可进一步改善在驱动部和滚动元件之间的扭转刚性。

备选地，驱动部的电动机可设计成外转子电机，其中，此时滚动元件的外壳区段与转子连接。“外壳区段”不仅理解成柱形的滚动元件的最外部的周缘，而且包括更加位于内部的区段(如果该区段允许与外部运行的转子连接)。如果滚动元件具有轴，根据该实施方式，该轴在驱动侧支承在机架中或驱动部中。然而，这样的实施方式也是可行的，即，在其中，由于外壳区段与转子的紧密连接，可省去轴。为了进一步改善扭转刚性，滚动元件的外壳区段和转子优选地直接相互连接，由此根据尤其优选的实施方式，包括一体的或部分一体的构造方案。

为了进一步减少机械组件，机架优选地仅仅在一侧上支承滚动元件，而在相反的侧上、也就是说驱动侧上，滚动元件通过轴或转子支承在驱动部中。以这种方式，滚动元件和转子可共享支承部。备选地，轴可通过两个轴承支承在机架上，由此，必要时可省去在驱动部中用于转子的轴承。

优选地，两个驱动部在壳体的相对的侧面上与滚动元件连接，以使得力和重量分布变均匀，和/或在保持紧凑的结构空间的情况下提高驱动功率。

优选地，驱动部的转子在没有中间联接扭矩传动机构的情况下、尤其是没有中间联接减速装置的情况下与滚动元件连接。通过省去扭矩传动机构，直接地且非间接地将扭矩从驱动部传递到滚动元件上。术语“扭矩传动机构”包括所有将输入扭矩或输入转速转换成另一大小的输出扭矩或输出转速的、由此进行扭矩转换或转速转换的传动机构。

在确定的实施变型方案中，驱动部可通过主轴和/或万向轴与轴连接。尤其是在具有高功率的驱动部中或者在不利的环境条件中、例如在热轧制中，考虑这种情况。

优选地，驱动部具有至少一个捕获磁体，捕获磁体例如可绕转子延长部环形地布置。捕获磁体设定成，捕获磁性的颗粒并且使其远离电动机。由此，尽管驱动部的集成的结构，可防止磁性的颗粒到达电动机中，由此改善了驱动部的可靠性。

根据一种优选的实施方式，作为电动机的附加，所述驱动部具有制动器和/或止动装置，以便快速制动以及必要时停止滚动元件。

以上阐述的驱动部可模块化地过构造。根据需要，可通过其他优选地柱形的或盘形的模块扩展驱动部。例如，可能的扩展模块包括制动模块，止动模块，具有用于提高基础模块的功率的驱动件(例如转子和定子)的功率提升模块，传动模块和/或冷却模块。为了模块可相互组合，模块具有技术上兼容的组件，尤其是可相互连接或彼此法兰联接的壳体或机架。通过这种模块化的结构形式，可提高结构相同的部件(电机盘，定子盘，定子板，定子线圈，制动盘，制动衬面等)的重复性，由此可降低成本并且提高设备的可靠性。

优选地，驱动部具有旋转探测器或速度测量器以便测量旋转角度和/或转速。旋转探测器可设置成独立的模块或模块的组成部分。备选地，实现无探测器的行驶方式。

此外，所述驱动部可配备有冷却装置。该冷却装置例如可作为独立的模块布置在制动器和电动机之间和/或作为冷却外壳布置在驱动部的电机壳体中或电机壳体上。冷却部例如可借助于鼓风机构成和/或构造成水冷却部或流体冷却部。

通过驱动部的转子实现用于介质、例如液压油和/或冷却水的可能的引导。此外，驱动部可具有一个或多个集成的逆变器。

尤其优选地，所阐述的直接驱动部应用在轧机中，其中，滚动元件是金属带处理设备的支撑轧辊或工作轧辊，其中，滚动元件是输送辊子，张紧辊子，加速辊子或者用于金属带的增大拉伸或减小拉伸的辊子，或者应用在具有绞盘组件的带储存器中，其中，滚动元件是钢索绞盘。

优选地，驱动部具有用于转子的离合器，尤其优选地扇形齿轮离合器。由此，在集成的结构形式中，必要时可平衡在驱动部和滚动元件之间的小的错位。此外，可利用的是，能通过离合器快速释放滚动元件，以便在紧急情况中或者在驱动部的确定的运行条件中松开滚动元件。

优选地，驱动部具有电气的制动机构，其设定成用于使设备也就是说驱动部和/或滚动元件从工作状态中无摩擦地制动到滚动元件基本上停止的止动状态中；机械的止动机构，其设定成，在操纵机械的止动机构时机械地将设备锁定在止动状态中；以及控制机构，其设定成，控制电气的制动机构和机械的止动机构，使得基本上转换电气的制动机构的全部运动能，而仅仅在设备的止动状态中操纵机械的止动机构。

在该优选的实施方式中，借助于电气的制动机构无摩擦地进行制动。在此，“无摩擦”理解成没有机械摩擦，在这种思想中无接触地进行制动。因此，在电气的制动时出现的材料内部的过程，例如逆电流或涡电流不包括在术语“摩擦”，“无摩擦”等中。优选地，在正常运行状态中，在为电动机供给功率的、馈电的逆变器的经过调节的斜坡(rampe)处例如通过匹配频率和电压来制动电动机。例如可构造成逆电流制动器或涡电流制动器的电气的制动机构可无摩擦地工作并且由此基本上无磨损。在设备通过借助于电气的制动机构的制动达到止动状态之后，根据该优选的实施方式，通过操纵机械的止动机构机械地锁定该设备。优选地，以力配合的或形状配合的方式进行锁定。例如，机械的止动机构可通过止动钳作用到设置在滚动元件上或滚动元件的轴上或电动机的转子上的止动盘上。现在，控制机构如此控制电气的制动机构和机械的止动机构，使得基本上消除或转换电气的制动机构的全部运动能，而仅仅在设备的止动状态中操纵机械的止动机构。由此，机械的止动机构具有的技术功能是，将设备固定或锁定在止动状态、也就是说停止位置中，而设备不由于摩擦减少运动能。

因此，机械的止动机构可以特别紧凑地构造，因为其基本上不必转换运动能。止动机构不具有磨损部件，至少仅仅以很小的程度产生磨损。此外避免，磨掉的颗粒从机械的止动机构渗入到驱动部中。由此，如果就此而言提到，设备、滚动元件或轴在止动状态中“基本上”停止或者“基本上”转换电气的制动机构转换全部运动能，那么这指的是，电气的制动机构设计成用于消除来自工作状态中的全部运动能，而就此而言机械的止动机构没有贡献。相反地，由机械的止动机构吸收并且转换例如来自由于震动等引起的蠕变运动的少量能量。

优选地，设置馈电的逆变器，逆变器在工作状态中利用功率供给驱动部的电动机并且在正常运行状态中具有用于使设备制动的上述功能。在非正常的运行状态中，为了制动，馈电的逆变器优选与电动机电流分离，并且通过以下方式将设备引入止动状态中，即，通过制动电阻和/或电阻/电容电路直接短接电动机的绕组；和/或接通外部的直流电压源。由此，在非正常的运行状态中，例如在馈电的逆变器故障时，机械的止动机构也不必将运动能从工作状态转换到止动状态中。在所有运行状态中(例如，快速停止，紧急停止，紧急切断)，优选地由电气的制动机构转换滚动元件和驱动部的全部运动能。由此，机械的止动机构优选地无论如何(即使在紧急情况中)也仅仅承担将设备固定或锁定在停止位置中的功能。

优选电气地、机械地、液压地或气动地进行机械的止动机构的操纵。止动钳、止动盘、活塞、液压或气动缸和管路、止动夹、止动销(所有这些适合用于构造机械的止动机构的组件)可设计成用于较小的力，并且由此设计成紧凑的，轻量的或成本适宜的。

馈电的逆变器可包括其他用于电机控制的功能，优选包括转速测量部和/或用于根据机器的当前状态匹配旋转磁场的方法。

具有电气的制动机构和机械的止动机构的、根据优选的实施方式阐述的驱动部特别好地适合用作直接驱动部。因为在用于辊子、轧辊或绞盘的直接驱动部中，如以上阐述的那样，必须能由制动器承受部分非常高的扭矩。虽然传统的制动钳为此需要高的结构空间，由电气的制动机构和机械的止动机构组成的所描述的组合最优地适合用于与直接驱动部一起使用。

所阐述的直接驱动部可特别好地用于在用于加工金属带和板的轧机和设备中的辊子、轧辊和绞盘。尤其是，包括在轧机中的工作、支撑和压制轧辊，张紧辊子，输送辊子，用于增大拉伸或减小拉伸的辊子，加速辊子，涂覆辊子和钢索绞盘。当然，本发明也可用于其他领域，只要其涉及带状的金属材料，尤其是铁和非铁金属的处理。

附图说明

从以下对优选的实施例的描述中可得到本发明的其他优点和特征。在此描述的特征可单独地或者与以上阐述的特征中的一个或多个的组合实现，只要这些特征不矛盾。在此，下文参考附图描述优选的实施例。

图1示意性地示出了机器的结构，所述机器具有设有电动机的直接驱动部、有待由直接驱动部驱动的做功机以及用于制动该机器的设备。

图2a和2b示意性地示出了具有辊子/轧辊和作为内转子电机的直接驱动部的设备。

图3示意性地示出了具有辊子/轧辊和作为外转子电机的直接驱动部的设备。

图4示意性地示出了具有辊子/轧辊和设有被支承的转子的直接驱动部的设备。

图5示意性地示出了具有辊子/轧辊和设有未被支承的转子和冷却外壳的直接驱动部的设备。

图6示意性地示出了具有辊子/轧辊和设有未被支承的转子和冷却模块的直接驱动部的设备。

图7示意性地示出了具有辊子/轧辊和作为备选方案设有可更换的滚动体和轴向的冷却装置的直接驱动部的设备。

图8示意性地示出了具有钢索绞盘和从属的直接驱动部的绞盘组件，其中，直接驱动部设计成内转子电机。

图9示意性地示出了具有钢索绞盘和从属的直接驱动部的绞盘组件，其中，直接驱动部设计成外转子电机。

图10示意性地示出了钢索绞盘和与钢索绞盘连接的直接驱动部，其中，直接驱动部设计成内转子电机。

图11示意性地示出了具有设置在两侧的直接驱动部的钢索绞盘，其中，直接驱动部设计成内转子电机。

图12示意性地示出了钢索绞盘和与钢索绞盘连接的直接驱动部，其中，直接驱动部设计成外转子电机。

图13示意性地示出了具有设置在两侧的直接驱动部的钢索绞盘，其中，直接驱动部设计成外转子电机。

具体实施方式

下文根据附图描述优选的实施例。在此，相同的、相似的或相同作用的元件设有相同的附图标记，并且部分地省去对这些元件的重复描述以避免冗余。

在示出具有直接驱动的辊子、轧辊或绞盘的设备的实施例之前，首先应描述示例性的适合作为直接驱动部的驱动部，因为驱动部配备有止动装置，所述止动装置能够通过与电气的制动机构和机械的止动机构的组合在尽管紧凑的结构形式下还是可靠地制动高的扭矩。

图1示意性地示出了机器的结构，机器具有设有电动机的驱动部10，待由驱动部10驱动的、具有滚动元件例如辊子、轧辊或绞盘的做功机20，以及用于制动机器的止动装置30。止动装置30具有电气的制动机构40和机械的止动机构50。

有待由驱动部10驱动的做功机20可以多种方式实施，例如构造成在轧机中的一个或多个工作和/或支撑轧辊，张紧辊子或输送辊子，缠绕设备，涂覆设备，飞剪机，在垂直或水平储存器中的绞盘，等。

驱动部10的优选为同步电机或扭矩电机的电动机具有转子11和定子12，定子优选地直接固定在做功机20的机架或壳体上。转子11与做功机20的轴连接，由此，转子11的旋转传递到轴上以及进而做功机20的可动部件上。在本申请文件的思想中的“直接的”固定或连接或同义词“集成的”固定或连接中，相关的机械的组件以直接的方式相互接触。这例如可通过螺栓连接、铆接或焊接实现，但是也包括一体的构造方案。做功机20和驱动部10以这种方式相互“封装”。通过这种特别的集成，一方面实现在驱动部10和做功机20的轴之间特别高的扭转刚性。

在驱动部10和做功机20之间紧密集成的连接允许节省结构空间的设备结构。由此，带来在设备结构中的简化，例如通过节省了基座，带来更可好的设备接近性，备件减少，维护消耗的降低，空间的减小。电机不受到或者更少地受到凸缘或其他掉下来的部件损坏。在电机的热设计方案中，给出在此示出的驱动方案的显著优点。通过驱动部10与做功机20的紧密连接，可将机械的机构的质量和表面一起用于热导出。由此，可在没有结构措施的情况下提高电动机的功率。显著减小了动力传动系统的损失功率。在多种情况中可省去外部通风部或水冷却部。驱动部10可设计成内转子电机或外转子电机。此外，集成方案在安全性方面带来改善，因为可省去旋转的外部的驱动部件，例如关节轴，离合器，制动盘，等。省去了构件，例如轴承，轴，离合器，电机底座，传动机构底座等。此外，可动部件的减少的结果是更高的调节精度，这又对待制造的产品的质量产生有利作用。

止动装置30具有控制机构31，控制机构控制电气的制动机构40，机械的止动机构50以及必要时驱动部10和/或驱动部的馈电的逆变器13的功能。以下，针对不同的运行状态、尤其是正常运行状态和非正常的运行状态描述控制机构31的控制功能：

为了制动或停止做功机20，设置止动装置30，所述止动装置具有电气的制动机构40和止动机构50。在此，通过控制机构31进行控制，使得电气的制动机构40以无摩擦的方式制动做功机20直至停止或几乎停止，而在达到停止位置之后机械的止动机构50锁定或保持做功机20。这可通过形状配合的或力配合的连接实现，例如借助于在转子11或做功机20的轴上一起旋转的制动盘，制动覆面两侧压紧到制动盘上。例如，电气地，机械地，液压地或气动地进行操控。如以上阐述的那样，由机械的止动机构50承担从做功机20几乎停止的状态到完全停止的很少的制动工作。

在正常运行状态中，在馈电的逆变器13的经过调节的斜坡(频率，电压)处制动驱动部10。以功率供给驱动部10的电机的馈电的逆变器13是电子设备并且可为驱动部10的一部分，做功机20的一部分或者也可为独立的构件。驱动部10的电动机可设计成三相电机。除了功率供给之外，逆变器13可包括用于电机控制的附加功能，例如测量转速和/或根据机器的当前状态匹配旋转磁场。尤其是，逆变器13包括用于通过匹配频率和电压制动做功机直至停止或几乎直至做功机20停止的功能。

以这种方式，在逆变器13发生故障时，不能实现驱动部10或做功机20的制动。电气的制动机构40设定成，在这种情况中使逆变器13与驱动部10的电动机电流分离，同时通过制动电阻、电阻/电容电路直接短接电动机的绕组，或者接通外部的直流电压源。以这种方式，在紧急情况中保证，可快速地制动做功机20。

尤其是，电气的制动机构40的以上阐述的结构允许不仅在正常运行中而且在馈电的逆变器13故障的情况中无摩擦地、也就是说非机械地制动做功机20。在所有运行状态中(例如停止，快速停止，紧急停止，紧急切断)，由电气的制动机构40消除或转换做功机20和驱动部10的全部运动能量。现在，机械的止动机构50无论如何(即使在紧急情况中)也仅仅承担将做功机20固定停止位置中的任务。通过在所有运行状态中仅仅由于电气的制动机构40制动做功机20，不将机械的止动机构50的能量转换成热。不将能量转换成摩擦，并且这也不仅适用于正常运行，而且尤其是也适用于在馈电的逆变器13故障时。因此，机械的止动机构50可构造成尤其紧凑，因为在紧急情况中该止动机构也不必转换运动能。此外，机械的止动机构50由此不具有磨损部件，至少仅仅以很小的程度产生磨损。由此，此外避免，磨掉的物质可从机械的止动机构50渗入驱动部10中。优选地，机械的止动机构50集成在驱动部10的壳体中或者直接法兰联接到驱动部上。机械的止动机构50以及电气的制动机构40可为用于驱动部10的电机组件的部件或模块。

所阐述的驱动部10用作直接驱动部，由此可显著减小传统的动力传动系统(例如由电动机，电机离合器包括制动器，减速装置和机器离合器组成)的复杂性。在此，驱动部10，尤其是驱动部10的定子12优选地直接位于做功机20上或做功机中。

所阐述的驱动部10可模块化地构造。在该思想中，作为基础模块的电动机通过机械的止动机构50和电气的制动机构40扩展成模块。根据需要，可通过其他模块扩展驱动部10。可能的扩展模块包括例如具有用于提高基础模块的功率的驱动件(转子和定子)的功率提升模块和/或冷却模块，冷却模块借助于鼓风机或流体通道冷却驱动部和做功机的可能的部件。为了所述模块可相互组合，这些模块具有技术上兼容的组件，尤其是可相互连接的或彼此法兰联接的壳体。通过这种模块化的结构形式，可提高结构相同的部件(电机盘，定子盘，定子板，定子线圈等)的重复性，由此可降低成本并且提高设备的可靠性。

图2a和2b示意性地示出了设备，所述设备具有构造成内转子电机的例如为以上阐述的驱动部10的驱动部100和通过驱动部100直接驱动的辊子或轧辊(也概括成术语“辊子/轧辊”)200。例如，辊子/轧辊可为张紧辊子或轧机中的工作或支撑轧辊。此外，辊子/轧辊200可设计成涂层或涂覆辊子，利用该辊子/轧辊可将层，例如颜色/油漆层，染色剂等施加到待加工的材料上。

为了将辊子/轧辊200连结到驱动部100上，图2a示出了变型方案，在其中，辊子/轧辊200具有也被称为轴销的轴201，轴销又直接与驱动部100的转子或工作轮101连接，例如夹紧在其中。以这种方式，辊子/轧辊200直接或集成地与驱动部100的转子101连接。根据一种尤其优选的实施变型方案，转子101和轴201构造成一体。

在图2a至13的系统中，驱动部以附图标记100表示，而不是图1的附图标记10，以便说明，虽然是优选的驱动部，但是图1中示出的驱动部是示例性的。相似地，这种区别适用于设有附图标记的驱动部的组件，例如图1中的转子11和图2a以及其他实施例中的转子101。

以附图标记202表示辊子/轧辊200的机架或机座，其具有用于在一侧上可旋转地支承辊子/轧辊200的轴承203。通过直接连结到驱动部100上，必要时，如在图2a中示出的那样，可省去用于辊子/轧辊200的驱动侧的轴承。代替地，驱动部100的壳体102或定子通过万向的悬挂部204与机架202连接。

由此，所述设备具有用于使辊子/轧辊200旋转运行的驱动部100，其中，一方面保证了在驱动部100和辊子/轧辊200之间的高的扭转刚性，另一方面可省去在动力传动系统中的一个或多个传统的组件，例如传动机构，离合器，万向轴等。

图2b的实施例示出了与图2a相似的设备，其中，借助于凸缘205实现在驱动部100和辊子/轧辊200之间的连接。在该实施例中，显然也可看出，省去了辊子/轧辊200的电机侧的支承，确切的说驱动部100承担了该支承。此外，悬挂部204和机架202一起用于支撑辊子/轧辊200的驱动侧的端部。

图3示意性地示出了具有辊子/轧辊200和直接驱动部100的设备，其结构与图2a和2b的变型方案的主要区别在于，驱动部100构造成外转子电机。为了该目的，电动机的静态的部件，也就是说例如定子102'位于驱动部100的内部中，而转子101'在外部被定子102'围绕。在这种情况中，转子101'可直接过渡到辊子/轧辊200中，与其构造成一体或者刚性地与辊子/轧辊200连接。为此，辊子/轧辊200的外壳区段与转子101'接触。在此，“外壳区段”不仅理解成柱形的辊子/轧辊200的最外部的周缘，而且包括位于辊子/轧辊200的轴201径向外部的区段，只要该区段允许辊子/轧辊200连结到位于外部的转子101'上。轴或轴销201可旋转地支承在集成在驱动部100中的安装在轴承壳体中的轴承103中。在外部支承101'或辊子/轧辊200的确定的实施例中，必要时可省去轴销201及其轴承103。

在图3的示例中，定子102'机械地刚性地与机架202连接。此外，在图2的图示中，示出了集成在驱动部100中的制动器105，制动器可构造成例如可通过压缩空气操纵的高功率制动器。集成的制动器105也可相应于图1的实施方式中的机械的止动机构50，其中，以就此描述的组合的电气的和机械的方式进行设备的制动和停止。图1的实施方式的应用对于上述的和随后的实施例也是可行的，而其中都没有明确说明。此外，图3的本发明的实施例的设备配备有探测器系统111，探测器系统作为旋转探测器或速度测量器测量辊子/轧辊200的旋转角度和/或转速。

由此，图3所示的设备具有用于使辊子/轧辊200旋转运行的驱动部100，其中，一方面保证了在驱动部100和辊子/轧辊200之间的高的扭转刚性，另一方面可省去在动力传动系统中的一个或多个传统的组件，例如传动机构，离合器，万向轴等。

图4示意性地示出了具有辊子/轧辊200和作为内转子电机的直接驱动部100的设备，直接驱动部具有通过轴承109支承的转子101。在该实施例中，辊子/轧辊200在两侧上借助于轴承203和203'支承在机座202上。第二轴承203'通过紧密的集成也可被视为驱动部100的组件。辊子/轧辊200通过轴销201直接与驱动部100连接。定子102通过螺栓连接部106直接与机座202拧在一起，由此实现了从驱动部100到辊子/轧辊200上扭转刚性的力传递。此外，驱动部100具有通过气动接头107操纵，例如打开的制动模块105。制动模块105具有制动盘和制动钳，其在图中以没有附图标记的方式示出。对于示例性的高功功率制动器的技术细节，再次参考图1及其解释。在图4的实施例中，在驱动部100中此外设置具有轴承109的柔性的离合器108，由此，转子101可快速与辊子/轧辊200的轴销201分离。为了平衡在辊子/轧辊200和驱动部100之间较小的错位，在轴销201中可设置扇形齿轮离合器(未示出)。捕获磁体110用于保持可能通过制动器105的运行产生的磁性微粒远离驱动组件。此外，驱动部100配备有探测器系统111，探测器系统作为旋转探测器或速度测量测量辊子/轧辊200的旋转角度和/或转速。

图5的实施方式与图4的区别在于，在驱动侧未支承转子101。通过转子101和轴201的集成的或一体的实施方案，辊子/轧辊200的轴承203'和203一起被驱动部100使用。此外，图5的驱动部100具有冷却外壳112。冷却外壳112是驱动部100可选地可配备的冷却装置的一部分。冷却外壳112可设置在驱动部100的壳体中，或者如在图5中示出的那样，直接设置在定子102上，冷却外壳作为在本本申请中的上位概念包括驱动部100的壳体。

借助于根据图6的实施方式的冷却模块113实现冷却部的备选的形式，冷却模块作为独立的柱形的模块布置在高功率制动器105和驱动部100的电动机之间。冷却部可通过鼓风机构成和/或构造成水或流体冷却部。图6示出了，如何通过两个附加模块(冷却模块113和高功率制动器105)扩展驱动部100的基础模块。

图7示意性地示出了具有辊子/轧辊200和作为备选方案设有可更换的滚动体206的直接驱动部100的设备。滚动体206配合在辊子底架207上。在本实施例中，滚动体的柱形的外壳伸出超过驱动部100，从而其至少部分地被容纳并且以这种方式集成在辊子/轧辊200中。根据需要，例如为了维护机器或改变辊子/轧辊200的直径或其他性能，可通过以下方式以简单的方式拆卸且必要时更换滚动体206，即，滚动体模块式地与辊子底架207和驱动部100共同作用。此外，图7示出了另一冷却变型方案，其在此实现成轴向的冷却装置114。为了从内部冷却驱动部100和辊子/轧辊200而被冷却流体流过冷却流体的管沿着由驱动部100和辊子/轧辊200组成的柱形的总结构的中轴线伸延。

图2a至7涉及一种用于辊子/轧辊，例如在轧机中的支撑辊子或轧辊，输送或加速辊子的实施例。下文描述涉及应用在水平的或垂直的带储存器中的钢索绞盘的直接驱动部的实施例。

在处理设备、尤其是轧机中，使用带储存器以连续地利用带材料供给加工机器。为此，带储存器例如将分散的设备区域(输入部，输出部，spm等)与稳定的带通过部(熔炉，锌锅，涂覆器等)分离。在此，通过一个转向辊子将带保持在大小可变的带圆环中。为了调整带圆环，可使用例如在图8和9中示出的绞盘组件。

图8所示的绞盘组件300具有多个(在该示例中为三个)绞盘301，绞盘可旋转地支承在绞盘机架302中并且用作用于水平储存器的钢索绞盘。在该实施例中，每个绞盘301分别由一构造成直接驱动部的驱动部100(作为所谓的矿山驱动部)可旋转地驱动。以附图标记303表示借助于绞盘组件300卷起和展开的钢索。直接驱动部100在图8的实施例中设计成内转子电机，其中，每个直接驱动部100模块化地由具有定子102和转子101的电动机、制动模块105和布置在制动模块105和电动机之间的通风模块113构成。在本实施例中，定子102直接且机械地刚性地固定在绞盘机架302上。为了提供非常高的扭矩，可将减速装置集成到直接驱动部100中，然而根据优选的实施方式省去了这种减速装置。

图9的实施例与图8的区别在于，在图9中示出了绞盘组件300的变型方案，在其中，直接驱动部100设计成外转子电机。直接驱动部100分别具有位于外部的转子101、位于内部的(未示出的定子)和制动模块105，为了使绞盘旋转，转子直接且机械地刚性地与从属的绞盘301连接。以这种方式，驱动部100直接安装在绞盘机架302中，其中，通过驱动部100夹心地包围绞盘301，尤其显著地体现在驱动部100和绞盘301之间的集成。

从图10中得到用于垂直或水平储存器的具有直接驱动部100的钢索绞盘301的另一实施例。示出了其中直接驱动部100设计成内转子电机的变型方案。直接驱动部100与图8的相似，其中，省去了冷却模块。直接驱动部100的转子101和绞盘301的轴304构造成集成的，优选地一体的。由此实现，由直接驱动部100的转子101一起使用两个绞盘侧的轴承305。由此，必要时可省去在直接驱动部的内部中的附加的轴承。

在所示出的实施例中，始终设置用于待驱动的辊子/轧辊或绞盘的直接驱动部。然而，也可单侧地或双侧地在辊子/轧辊或绞盘上布置多个直接驱动部。同样，直接驱动部可驱动多个辊子/轧辊或绞盘。

从图11中得到具有两侧的直接驱动部100的用于垂直或水平储存器的钢索绞盘301的一种实施例。在其他方面与图10的结构相似。以相似的方式，可为在图2a至7中示出的辊子/轧辊200实现这种两侧的驱动部。

从图12中得到用于垂直或水平储存器的具有直接驱动部100的钢索绞盘301的另一种实施例。示出了变型方案，在该变型方案中，直接驱动部100设计成外转子电机并且以与针对参考图3至7的辊子/轧辊描述的实施例相似的方式集成到绞盘301中。直接驱动部100具有设有磁体的位于外部的转子101，转子设置成与绞盘301集成或一体。位于内部的定子102固定地与绞盘机架302连接。绞盘301的轴304通过轴承109可旋转地支承在定子102上，由此实现了在直接驱动部100和绞盘301之间尤其紧凑的集成。轴承109位于在图12中示出然而未设有附图标记的轴承壳体中。从图13中得到相似的实施例，然而与图11中具有用于扭矩提高和/或更均匀的力和重量分布的两侧的直接驱动部相同。

适用于所有示出的实施方式的是：例如通过将相应的管路引导穿过位于内部的转子或定子，从驱动侧实现用于介质、例如液压油和/或冷却水的引导。在驱动部和做功机之间的紧密的、集成的连接允许节省结构空间的设备结构。由此，带来在设备结构中的简化，例如通过节省了基座，带来更可好的设备接近性，备件减少，维护消耗的降低，空间的减小。电机不受到或者更少地受到凸缘或其他掉下来的部件损坏。在电机的热设计方案中，给出在此示出的驱动方案的显著优点。通过驱动部与做功机的紧密连接，可将机械的机构的质量和表面一起用于热导出。由此，可在没有结构措施的情况下提高电动机的功率。显著减小了动力传动系统的损失功率。在多种情况中可省去外部通风部或水冷却部。电机可设计成内转子电机或外转子电机。此外，所描述的集成方案在安全性方面带来改善，因为可省去旋转的外部的驱动部件，例如关节轴，离合器，制动盘，等。省去了构件，例如轴承，轴，离合器，电机底座，传动机构底座等。此外，可动部件的减少的结果是更高的调节精度，这又对待制造的产品的质量产生有利作用。

与传统的动力传动系统相比通过以下方式减少构件，即，在确定的实施方式中完全、但是至少部分地省去齿轮，离合器和滚动轴承。显著减少了可动的和静态的组件，由此，实现了更高的扭转刚性，更好的调节质量和更高的驱动系统效率。可部分地省去油润滑的必要性，由此进一步降低驱动部的损失功率。可部分地省去油润滑，由此进一步减小了驱动部的损失功率。可省去或更小地设计电机通风机或水冷却器，因为做功机的机架和驱动部的定子紧凑地相互集成，由此进一步减小了损失功率。通过显著减少了磨损部件，例如齿轮及其轴承，改善了机器的维护便利性和可靠性。此外，总地来说动力传动系统负载能力显著更好，尤其是在可能的冲击负载方面。此外，例如通过省去用于可动的部件的覆盖部实现减小运行噪声和安全技术的消耗。简化了设备规划，因为动力传动系统通常必须以很大的消耗单独地在基座上进行规划。在驱动部与滚动元件、例如辊子/轧辊或绞盘如以上详细描述的那样集成或“封装”时，在设备规划时减少了消耗。此外，驱动部可能已经从工厂开始就与做功机的机架封装在一起。由此，在制造车间中可检测设备，并且在现场检查，由此简化了最终装配并且可快速地使机器投入使用。

如果可应用，所有在实施例中示出的单个特征可相互组合和/或互换，只要不离开本发明的范围。

附图标记列表

10驱动部/直接驱动部

11转子

12定子

13馈电的逆变器

20做功机

30止动装置

31控制机构

40电气的制动机构

50机械的止动机构

100驱动部/直接驱动部

101、101'转子

102、102'壳体/定子

103轴承

105制动器/制动模块

106螺栓连接部

107气动接头

108柔性的离合器

109轴承

110捕获磁体

111探测器系统

112冷却外壳

113冷却模块/通风模块

114轴向的冷却装置

200辊子/轧辊

201轴

202机架/机座

203轴承

204悬挂部

205螺旋凸缘

206可更换的滚动体

207辊子底架

300绞盘组件

301绞盘

302绞盘机架

303钢索

304轴

305轴承