CN1087418C - 在高温下输送物品的滚轮装置 - Google Patents
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Abstract
一种在高温下输送物品的滚轮装置,包括一个有纵向轴和两个端部的陶瓷滚轮;至少一个圆柱形的、安装在滚轮至少一端的金属端套;置于滚轮端部和端套之间的一些装置,用于端套和滚轮(2)的旋转连接,用于端套(4)相对滚轮(2)的轴向固定,并用于滚轮相对端套的对中。滚轮相对于端套(4)的对中装置(10)独立于端套和滚轮的旋转连接及端套(4)相对滚轮(2)的轴向固定装置(12)。对中装置(10)可由纵向或径向的双金属元件(14)或弹性元件(16)构成。
Description
本发明涉及一种在高温条件下输送物品的滚轮装置,特别涉及一种包括下列部分的在高温条件下输送物品的滚轮装置:
一个具有一个纵向轴和两个端部的陶瓷滚轮;至少一个通常圆柱形的金属端套,安装在滚轮的至少一个端部;置于滚轮端部和端套之间的装置,用于旋转连接端套和滚轮,用于保持端套相对于滚轮的轴向位置,并使滚轮与端套对中。
玻璃的退火或回火装置或板材的传送装置包括一个传送机,在传送机中,滚轮装置传送物品,例如玻璃板或钢板。这些滚轮装置通常由一个石英玻璃的滚轮构成,滚轮两端安装两个金属端套。端套由输送机的传动机构、例如链条或齿轮装置驱动而旋转。
保证端套与滚轮之间的有效的转动连接十分重要,滚轮相对于端套的任何滑动都会导致在物品上产生痕迹。而且,所说的有效连接在高达700℃的高温下必须得到保证。因为在这种温度下会引起滚轮与端套之间的膨胀差异问题。金属端套的膨胀比滚轮大得多。
为了补偿这种膨胀,已经采用弹性元件。例如文献US-A-4,404,011描述的片簧和文献US-A-4,399,598描述的开口弹性环。然而,这种方法中,滚轮和端套间力矩的传递由摩擦来保证,弹性元件的弹性模数和锁定会在使用温度下下降,因此,力矩的传递不能准确地保证。
根据专利文献EP0615960公开的另一种解决方案,采用双金属元件。它在温度增加的同时,弯度也增加。如此,在高温下对材料特性的下降有部分补偿作用。然而,在滚轮与端套之间用摩擦方式传递的力矩同样不能准确地保证。
文献US-A-5,146,675公开了滚轮装置,在这种滚轮装置中,滚轮与端套之间的连接由支承在扁平部上的键来保证。这种装置能保证一个有效的转动连接。端套也很好地保持其轴向位置,不会与滚轮脱离。然而,滚轮与端套的对中却很一般,因为在高温下会出现环状空间。由于端套的热膨胀差异,能与平面部之间出现间隙,因此端套相对滚轮有轻微的转动,直到键棱再次与平面部接触。当滚轮冷却后,端套恢复到它原来的尺寸,而键会对滚轮施加可能导致滚轮破裂的应力。
从文献FR-2550172中还可知道一种滚轮,它的每端有一个金属端套。一个膨胀系数大于端套的金属环插在端套和滚轮端之间。滚轮端部与端套通过一个键旋转连接。
然而,在这种连接中,环有一个厚度,但与端套的直径相比不大。为了补偿端套与滚轮之间的膨胀之差,制造环的金属的膨胀系数应当比端套的膨胀系数大数十倍,这实际上是不可能的。
在另一方面,对键而言,存在一个与文献US5146675中相同的缺点。在高温下,键与平面之间将产生间隙,当回到常温下时,滚轮有破裂的危险。
本发明涉及一种克服现有技术缺点的滚轮装置,它必须同时确保对中和端套对滚轮的有效驱动,同时也保持端套相对于滚轮的轴向位置。
这些目的的达到是由于用于端套和滚轮的转动连接和保持端套相对于滚轮的轴向位置的装置能在所说的高温下补偿端套相对于滚轮的热膨胀差异,且这些装置是分离的,独立于滚轮相对于端套的对中装置
由于这一特征,滚轮对端套的对中可由弹性元件、例如片簧或双金属片保证。这些元件不保证力矩的传递。因此,一方面在这些元件与滚轮端部之间,另一方面在这些元件与端套之间不必达到一个高接触压力。这是由于滚轮的重量和它所支持的载荷不很大。因此,对中所需的径向力也不很大,比只用摩擦保证滚轮转动时约小10到20倍。因此,尽管高温和所引起的弹性模数的减小,仍然可以保证有效的对中。
驱动装置能补偿端套膨胀的事实防止了在高温下端套相对于滚轮的转动。这样,当端套恢复到它原有的尺寸时,滚轮破裂的危险消除了。
根据一种变型,使滚轮相对端套对中的装置由纵向或径向双金属元件构成。
根据第二种变型,使滚轮相对端套对中的装置由纵向或径向弹性元件构成。
根据另一种变型,使端套和滚轮转动连接并使端套相对于滚轮轴向保持的装置由固定在端套上并施加在滚轮端部平面部分上的双金属片构成。
根据再一种变型,使端套与滚轮转动连接并使端套相对于滚轮轴向保持的装置由固定在端套上并借助一弹性装置施加在滚轮端部平面部分上的键构成。
最后,根据一种变型,使端套与滚轮转动连接并使端套相对滚轮轴向保持的装置由穿入滚轮端部凹槽的销构成。
本发明的其它特性参考附图从下面非限制性实施例的描述中可以体现,其中:
图1是根据本发明的滚轮装置的端部视图;
图2是对中装置的第一种变型的详细视图;
图3是对中装置的第二种变型的详细视图;
图4是滚轮与端套的旋转连接装置的第一种变型的详细视图;
图5是滚轮与端套的旋转连接装置的第二种变型的详细视图;
图6是滚轮与端套的旋转连接装置的第三种变型的详细视图。
图1所示的滚轮装置由一个通常是玻璃硅土的陶瓷滚轮2和固定在滚轮2两端的两个金属端套4构成。图1只示出一个端套4。
滚轮2上有一圆柱形部分,这一部分用来输送载荷,例如玻璃板,还有两个直径较小的端部6,端套固定在端部上。滚轮2以常规方式绕纵轴X-X旋转安装。
对中装置10设置在端套4和滚轮2的端部6之间,还有滚轮2和端套4的旋转连接装置12。对中装置10是分离的,并且独立于滚轮2与端套4的旋转连接装置,这从图1可以看出。
图2表示对中装置的第一种变型,它们由围绕滚轮端部相互成120°角环绕排列的三个双金属元件14构成。这些元件由两种膨胀系数不同的金属制成,它们的弯曲随着温度的增加而增加。这使得它们能补偿端套4和滚轮2的膨胀差异。这种类型的双金属元件在专利文献EP0574278中有所描述。隔片15使元件14分开。
图3所示是对中装置的第二种变型,它是由螺旋弹簧16构成。这种螺旋弹簧与文献EP0615960描述的螺旋弹簧类似。
图4所示为一种由端套4驱动滚轮2旋转的驱动装置。薄片18由一个螺钉20固定在端套4上,薄片18可以是弹性的或双金属的。它施加在滚轮2端部形成的平面部分22上。这样,薄片保证端套4与滚轮2的转动连接,而且平面部分的宽度与薄片相对应,以便端套4被锁定在滚轮2的纵轴X-X方向。这样,薄片同时完成两种功能。薄片18的弹性使它能补偿端套4的膨胀,以致其端部即使在高温下也贴靠在平面部分22上。
图5所示是由端套4旋转驱动滚轮2的装置的第二种变型,键24由一个拧在端套上的轴26旋转固定。键能够在轴26上自由滑动,一个弹簧垫圈或一个弹簧27置于端套和键之间。弹簧垫圈能适应端套不同的膨胀。通过类似于图4描述的方法,使键施加在滚轮2的端部6的平面或向内弯曲的表面28上。该键被纵向锁定,以使端套4相对于滚轮2固定。
图6所示是由端套旋转驱动滚轮2的装置的第三种变型。一个简单的销30、例如一个膨胀销确保转动连接和X-X方向的连接的两种功能。
当端套膨胀时,销在滚轮中保持接合,以使端套相对于滚轮没有转动。
这样,本发明与现有的装置不同。图2与图3所示的对中装置仅仅保证端套4相对于滚轮2的对中,旋转连接与X-X方向的连接是由另一种独立的装置单独保证的,例如图4至图6描述的那些装置,但决不仅限于这些装置。由于图2和图3的对中装置(或其它对中装置)只需完成对中的功能,材料的弹性模数在高温下的下降不会造成损害,因为上文已经解释,滚轮的重量和它所支持的载荷不太大,因此对中所需的径向力也不太大,比驱动滚轮2旋转所需的力大约小10~20倍。例如,5千克的径向力足以使滚轮对中,而如果单单用摩擦力驱动滚轮,则100千克的力是必须的。
同样可看到,在所有的实施例中,沿滚轮轴的转动和平动锁定不是靠摩擦力保证,而是通过在一些表面上的支撑来保证,所说的表面是相对于通过滚轮与旋转锁定装置的接触点并与滚轮轴中心对正的一个圆而倾斜的表面。
Claims (7)
1.一种在高温下输送物品的滚轮装置,包括:一个陶瓷滚轮,它有一个纵向轴和两个端部;至少一个安装在滚轮的至少一个端部上的通常圆柱形的端套;连接装置(12),置于滚轮端部和端套之间,用于端套和滚轮(2)的旋转连接,用于保持端套(4)相对于滚轮(2)的轴向位置,以及使滚轮(2)相对于端套(4)对中的对中装置(10),所述连接装置(12)相对于对中装置(10)是分开的,与对中装置无关,其特征在于,端套与滚轮(2)的旋转连接及保持端套(4)相对于滚轮的轴向位置的装置(12)能够在高温下补偿端套相对于滚轮的热膨胀差异,端套相对滚轮(2)的对中装置(10)也能够在所述高温下补偿端套相对于滚轮的热膨胀差异。
2.如权利要求1的滚轮装置,其特征在于,滚轮相对端套(4)的对中装置(10)由纵向或径向双金属元件(14)构成。
3.如权利要求1的滚轮装置,其特征在于,滚轮相对端套(4)的对中装置(10)由纵向或径向弹性元件(16)构成。
4.如权利要求1至3中任一权利要求的滚轮装置,其特征在于,端套和滚轮(2)的旋转连接及保持端套(4)相对于滚轮(2)轴向固定的连接装置(12)由一个特别是双金属的弹性片(18)构成,它固定在端套(4)上并施加在滚轮(2)端部一平面部分上。
5.如权利要求1至3中任一权利要求的滚轮装置,其特征在于,端套与滚轮(2)的旋转连接及保持端套(4)相对于滚轮(2)轴向固定的连接装置(12)由一个键(24)构成,它固定在端套(4)上并由一弹性装置(27)施加到滚轮(2)端部的表面(22,28)上。
6.如权利要求4或5的滚轮装置,其特征在于,该平面部分的宽度对应于键(24)或弹性片(18)的宽度。
7.如权利要求1至3中任一权利要求的滚轮装置,其特征在于,端套和滚轮(2)的旋转连接及保持端套(4)相对于滚轮(2)轴向固定的连接装置(12)由一个穿入滚轮(2)端部凹槽的销(30)构成。
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