输送辊组件、扭矩传递和支撑装置以及制造在高温环境中使用的输送辊组件的方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种在高温下使用的输送辊组件(1)，其包括：a)具有至少15MPa的弯曲强度和外径D的陶瓷阀芯(2)，以及b)大致圆柱形形状并具有纵向轴线的扭矩传递和支撑装置(3)，该扭矩传递和支撑装置包括主体，以及b1.包括至少一个圆柱形支撑表面(10)的支撑部分，以及b2.机械地且弹性地变形的连接部分，该连接部分包括至少两个不同的连接表面，该连接表面将扭矩传递和支撑装置(3)摩擦地连接到陶瓷阀芯(2)，其特征在于，陶瓷阀芯的至少一个端部具有直径为10mm≤d≤3/4D，优选地≤1/3D并且深度为Dd≥1.5d的轴向居中孔洞，并且其特征在于扭矩传递和支撑装置(3)设置在陶瓷阀芯(2)的至少所述孔中。

Conveying roller assembly, torque transmitting and supporting device, and method for manufacturing conveying roller assembly in high temperature environment

The present invention provides a conveyor roller assembly (1) used at high temperature, including: a) having at least 15MPa bending strength and a ceramic valve core (2) of outer diameter D, and b) a torque transfer and support device (3) having a roughly cylindrical shape with a longitudinal axis, the torque transfer and support device including the main body, and the b1. including at least one. A supporting part of a cylindrical support surface (10), and a mechanically and elastically deformed connecting part of b2., which includes at least two different connecting surfaces, which are connected to a ceramic valve core (2) with a torque transfer and a supporting device (3), characterized by at least one end of the ceramic valve core. The axial middle hole with a diameter of 10mm < < d > 3/4D, preferably below 1/3D and a depth of Dd > 1.5D, is characterized by a torque transfer and support device (3) set in at least the pore of the ceramic valve core (2).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】输送辊组件、扭矩传递和支撑装置以及制造在高温环境中使用的输送辊组件的方法说明本专利技术涉及在高温下使用的输送辊组件，该输送辊组件至少在一个端部处具有用于使其旋转的新布置方式，并且涉及扭矩传递和支撑装置，涉及用于组装辊以及扭矩传递和支撑装置的方法。在高温下使用的输送辊组件通常包括陶瓷阀芯。通常，陶瓷阀芯包括熔融石英。在高温环境下，陶瓷组合物的辊确实优于金属辊。然而，陶瓷材料很难加工并且易碎。此外，此类辊不能直接连接到使辊旋转所需的驱动机构。现有技术中已经开发了不同的系统。US-A1-4,230,475公开了以压缩应力接合在一对金属心轴之间的陶瓷辊。金属心轴通过在陶瓷辊的凹陷部中轴向向内延伸的部分与陶瓷辊的每个端部对准。摩擦材料被施加到陶瓷辊的端面和心轴的头部之间的界面表面。该摩擦材料改善了在用于旋转陶瓷辊的压缩方向上的旋转驱动力。但是，由于组装困难，这个系统很快就被放弃了。金属端盖与陶瓷辊的一起使用在很大程度上是优选的。端盖允许容易地安装到驱动装置。但是，端盖应牢固地附着到阀芯，从而允许阀芯以所需的速度旋转。偏心旋转通常是不希望的，因为这会形成针对所运输的物品的不平坦支撑表面。陶瓷阀芯和金属端盖的不同热膨胀使得端盖难以牢固地紧固到阀芯并且可能引起偏心旋转。已经提出了多种方法来克服这个困难。美国专利4,242,782提出使用橡胶O形环来紧固端盖。O形环可能在高温下变得柔软并且失去保持力，从而导致阀芯偏心旋转以及端盖与阀芯之间的滑移。如果O形环意外经受此类高温，那么它们肯定会失去其保持力，使得即使温度恢复到其正常值，仍然会观察到滑移。因此，使用O形环将端盖紧固到阀芯仅限于在低温(低于250℃)下的应用。EP-B1-1853866通过提供一种具有公差环的端盖来解决这些问题，该公差环插置在端盖和陶瓷阀芯的端部之间，并且在广泛范围的应用温度下将端盖牢固且居中地固定到陶瓷阀芯。端盖承受暂时的过热：端盖和公差环将热膨胀，而陶瓷阀芯的尺寸则不发生显著变化。因此，公差环的紧固力将减小，并且阀芯将开始在端盖中滑移。当温度恢复正常时，端盖和公差环将恢复到其“正常”尺寸，并且保持力将整体恢复而不引起偏心旋转。端盖也易于安装。输送辊组件还能够承受线的暂时卡住或咬住以及粗暴的加速或减速。使用具有公差环的端盖获得的传递扭矩范围通常较宽(高达几百N.m)。然而，在高温下，传递的扭矩值可随时间而降低。专利技术人已经确定，传递扭矩值的最小值足以使辊旋转。因此，端盖系统在大部分时间都是尺寸过大的。此外，辊盖减小了辊的利用面积并且需要大的空间来将其连接到驱动装置。辊盖不能多次重复使用，因而构成显著的制造成本。与使用外部端盖相关的其他缺点如下：-由于炉腔与外部环境之间的金属盖热桥造成的能量损失。-无法在高温下打开炉腔来更换输送辊组件。-无法在压力或受控气氛下设置炉。-由于端盖具有不同的设计以匹配安装的几何形状，因此不可能标准化端盖。本专利技术减少了所有上面提到的缺点。在炉中使用不同种类的辊(实心的或空心的)。当辊受到快速温度变化或辊可能发生偏转时，空心辊是优选的。那么就需要降低辊的热惯性和重量。空心辊的厚度因此最大限度地减小。那么孔的内径总是高于外径的3/4。GB-A-2,129,752公开了一种在高温下使用的输送辊组件，其包括具有轴向居中的孔洞的空心陶瓷阀芯和包括平行于阀芯的纵向轴线的两个条带的扭矩传递装置，所述两个条带插入设置在闭合阀芯孔洞的圆盘中的两个径向相对的圆形孔中。该圆盘通过被强制插入阀芯中的两个弹性条带而轴向地和扭转地锁定到陶瓷阀芯。弹性条带用于传递扭矩，但条带不支撑阀芯。阀芯确实位于两个惰轮(位于阀芯的每个端部处)上，并通过旋转销连接到轴承。该组件也非常麻烦。JP-A-2012-207245公开了一种空心陶瓷辊，其由陶瓷套筒和通过冷缩配合连接的钢轴组成。为了避免钢轴与陶瓷之间的接触部分处的应力，钢轴的几何形状被优化，特别是轴的厚度必须很薄。面临的挑战是通过摩擦来传递扭矩，但要考虑到钢与耐火材料之间热膨胀的巨大差异。与辊接触的轴表面已满。辊组件并不笨重，但冷缩配合需要与辊接触的轴表面的尺寸非常精确，这随之将使生产更昂贵。此外，轴表面的计算尺寸将根据辊的性质而变化：莫来石的热行为确实与熔融石英的热行为非常不同。轴和辊之间的连接针对非常窄的温度范围进行了优化，并且通常需要冷却。在JP-A-2012-207245中所述的组件叙述了由空气冷却的空心辊，其具有&gt;外径的3/4的孔洞直径。必须注意的是，这种连接在室温下不起作用，并且不可重复使用，因为拆卸该组件是个问题。本专利技术是一种辊组件，其中扭矩传递和支撑装置能够在不需要冷却的情况下在大范围的温度下与不同材料的辊一起工作，并且可重复使用。该扭矩传递和支撑装置传递扭矩、支撑辊(不需要外部支撑装置)并允许直接连接到轴承(或另一个驱动装置)，从而减少连接所需的空间。通过简单地将扭矩传递和支撑装置推入辊的孔洞内来进行连接。不使用冷缩配合。扭矩传递是由连接部分的弹性机械变形引起的，而支撑来自至少支撑表面的存在。布置在陶瓷阀芯的孔洞内的扭矩传递和支撑装置与陶瓷阀芯之间的摩擦连接足以将扭矩从旋转驱动装置传递到陶瓷阀芯。应该注意，由于陶瓷材料弯曲强度的坏名声，技术人员通常不会想要将扭矩传递和支撑装置布置在陶瓷阀芯内的孔洞中。还应该注意的是，在现有技术中从未确定这样的事实，即非常低的传递扭矩足以驱动辊旋转。根据本专利技术，不再需要端盖并且其由如权利要求11至14所述的扭矩传递和支撑装置代替。如果发生暂时过热，布置在陶瓷阀芯内的扭矩传递和支撑装置较少受温度变化影响，因为它与外部环境稍微隔离。随着温度的急剧升高，由于扭矩传递和支撑装置的热膨胀，紧固力将增加，并且该过程将继续而不受任何扰动。本专利技术的其他优点如下：-根据本专利技术的扭矩传递和支撑装置的制造比通常的端盖更便宜：尤其是对于直径非常大的辊(例如LOR)而言。外部端盖具有相当大的尺寸并且非常昂贵；根据本专利技术，扭矩传递和支撑装置的外部尺寸显著减小。-扭矩传递和支撑装置通过辊的陶瓷热隔离，因此可以考虑在炉中的更高温度应用。-如果出现非自愿的高传递扭矩，则系统将充当保险丝。-该组件是自定心的。事实上，陶瓷阀芯与扭矩传递和支撑装置之间总是有接触。本专利技术提供了几乎不受温度影响的连接，因为满辊最适合于本专利技术。相反，外部组件通常会因受热而变松。本专利技术提出了如权利要求1所述的输送辊组件。陶瓷阀芯必须具有至少15MPa的弯曲强度，使得阀芯能够承受扭矩传递和支撑装置的引入，这可以像使用槌棒一样简单地完成。然后使扭矩传递和支撑装置的连接部分机械地且弹性地变形，使得两个元件(装置和阀芯)机械地连接；该连接通过由弹性变形的连接部分生成的摩擦来实现。扭矩传递和支撑装置的支撑部分基本上不变形并且用于从阀芯内部支撑到阀芯。当从陶瓷阀芯中取出装置时，扭矩传递和支撑装置恢复到其初始形状。要注意的是，扭矩是通过布置在扭矩传递和支撑装置的外表面上的连接表面而传递的。接收扭矩传递和支撑装置的轴向居中孔洞的直径(d)必须大于或等于10mm但小于辊的外径(D)的3/4。大于D的3/4的直径使得辊的端部易碎，而需要最小10mm来引入有效的扭矩传递和支撑装置。优选地，孔洞的直径小于或等于外径(D)的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在高温下使用的输送辊组件(1)，包括：a)陶瓷阀芯(2)，所述陶瓷阀芯具有至少15MPa的弯曲强度和外径D，和b)扭矩传递和支撑装置(3)，所述扭矩传递和支撑装置为大致圆柱形形状并具有纵向轴线，所述扭矩传递和支撑装置包括主体，以及b1.包括至少一个圆柱形支撑表面(10)的支撑部分，以及b2.机械地且弹性地变形的连接部分，所述连接部分包括至少两个不同的连接表面，所述连接表面将所述扭矩传递和支撑装置(3)摩擦地连接到所述陶瓷阀芯(2)，其特征在于，所述陶瓷阀芯的至少一个端部具有直径为10mm≤d≤3/4D，优选地≤1/3D并且深度为Dd≥1.5d的轴向居中孔洞，并且其特征在于所述扭矩传递和支撑装置(3)设置在所述陶瓷阀芯(2)的至少所述孔洞中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.18 EP 15185842.01.一种在高温下使用的输送辊组件(1)，包括：a)陶瓷阀芯(2)，所述陶瓷阀芯具有至少15MPa的弯曲强度和外径D，和b)扭矩传递和支撑装置(3)，所述扭矩传递和支撑装置为大致圆柱形形状并具有纵向轴线，所述扭矩传递和支撑装置包括主体，以及b1.包括至少一个圆柱形支撑表面(10)的支撑部分，以及b2.机械地且弹性地变形的连接部分，所述连接部分包括至少两个不同的连接表面，所述连接表面将所述扭矩传递和支撑装置(3)摩擦地连接到所述陶瓷阀芯(2)，其特征在于，所述陶瓷阀芯的至少一个端部具有直径为10mm≤d≤3/4D，优选地≤1/3D并且深度为Dd≥1.5d的轴向居中孔洞，并且其特征在于所述扭矩传递和支撑装置(3)设置在所述陶瓷阀芯(2)的至少所述孔洞中。2.根据权利要求1所述的输送辊组件(1)，其中所述陶瓷阀芯的第二端部具有端盖。3.根据权利要求1或2所述的输送辊组件(1)，其中所述陶瓷阀芯包括熔融石英。4.根据权利要求1至3中任一项所述的输送辊组件(1)，其中所述连接部分布置在两个圆柱形支撑表面(10)之间。5.根据权利要求1至4中任一项所述的输送辊组件(1)，其中所述主体(6)具有从所述陶瓷阀芯向外伸出的部件，所述部件能够连接到旋转驱动装置，并且其中所述连接部分布置在所述主体和所述陶瓷阀芯之间。6.根据权利要求5所述的输送辊组件(1)，其中所述主体(6)和所述连接部分形成至少两个不同的元件。7.根据权利要求6所述的输送辊组件(1)，其中所述主体(6)包括凹槽，所述凹槽适于至少接收具有多个周向布置的波纹的弹性金属的开口公差环(7)。8.根据权利要求1至4中任一项所述的输送辊组件(1)，其中所述连接部分包括具有平行于所述扭矩传递和支撑装置(3)的所述纵向轴线的主轴的细长孔洞，所述孔洞限定细长条带，所述条带包括至少较厚的...

【专利技术属性】
技术研发人员：劳伦·杜布瓦，艾蒂安·沙巴叶，
申请(专利权)人：维苏威法国股份有限公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR