УЗЕЛ ВАЛ-ВТУЛКА, СНАБЖЕННЫЙ РАСШИРИТЕЛЬНЫМ ЭЛЕМЕНТОМ Российский патент 2012 года по МПК F16B7/04 F16B21/18 F16D1/104 B65G39/02 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к конвейеру с конвейерным роликом, который содержит узел вал-втулка, к такому конвейерному ролику и такому узлу вал-втулка.

Уровень техники

Конвейеры для горизонтального или слабонаклонного перемещения, например ленточные транспортеры, содержат, как правило, несколько конвейерных роликов, которые опираются на раму конвейера с возможностью вращения. Некоторые из этих конвейерных роликов содержат внутри себя антифрикционные подшипники, на которые с возможностью вращения садятся конвейерные ролики. В других конструкциях антифрикционный подшипник установлен на раму конвейера, а конвейерные ролики содержат только осевую втулку, которая садится на антифрикционный подшипник.

Такие ролики являются изделиями массового производства, так что даже незначительное усовершенствование при изготовлении конвейерных роликов может привести к значительной экономии.

Кроме того, у конвейерных роликов с прямым или непрямым (например, посредством конвейерной ленты) приводом опасность представляет зазор между неподвижной рамой и вращающимся конвейерным роликом.

Возможность такой посадки конвейерного ролика, которая устраняет риск получения травмы, заявлена, например, в немецкой заявке DE 3308262 C1. В этом документе раскрыт конвейерный ролик, обечайка которого выступает в осевом направлении над осью. При этом конвейерный ролик устанавливается в профиль подшипника посредством блочного подшипникового элемента, который входит в выступающую обечайку. При этом выступающая обечайка закрывает зазор между неподвижной и вращающейся частями. В представленном конвейерном ролике ось приваривается к круглой листовой детали с отверстием по центру, а листовая деталь, в свою очередь, приваривается к обечайке.

Изготовление такого конвейерного ролика сравнительно трудоемко и дорогостояще.

Раскрытие изобретения

Задачей изобретения является разработка конвейера с конвейерным роликом, такого конвейерного ролика и конструктивной формы для узла вал-втулка, на который может быть посажен такой конвейерный ролик, который обеспечит надежную посадку и будет прост в изготовлении. Кроме того, задачей изобретения является разработка такого конвейерного ролика с конвейерной лентой, у которого будет устранен риск получения травмы в опасном месте между конвейерным роликом и соседними неподвижными деталями.

Задача решается устройствами согласно прилагаемым пунктам формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления изобретения описываются в зависимых пунктах формулы изобретения.

Один аспект изобретения относится к узлу вал-втулка, который содержит осевой штифт, расширительный элемент и втулку, причем осевой штифт имеет область оси с сечением, которое по существу соответствует сечению соответствующей области втулки. Этот аспект отличается тем, что осевой штифт, частично или полностью установленный во втулке, зафиксирован в радиальном направлении относительно втулки, причем осевой штифт и втулка содержат области, препятствующие вращению. Препятствующие вращению области оси и втулки имеют конфигурацию, препятствующую проворачиванию осевого штифта, установленного во втулке, относительно втулки в направлении вдоль окружности. Расширительный элемент установлен на осевом штифте, содержит область внешней периферии и сконструирован таким образом, что область внешней периферии, когда расширительный элемент находится в ненапряженном положении, имеет наружный диаметр, превышающий внутренний диаметр соответствующей области внутренней периферии втулки. Расширительный элемент, при установленном во втулке осевом штифте, упруго деформирован таким образом, что область внешней периферии расширительного элемента из ненапряженного положения расширительного элемента смещается в осевом направлении осевого штифта. За счет уменьшения наружного диаметра области внешней периферии расширительного элемента при осевом смещении области внешней периферии расширительного элемента уменьшенный наружный диаметр расширительного элемента соответствует внутреннему диаметру соответствующей области внутренней периферии втулки, к которой этот элемент прилегает с предварительным напряжением.

Области оси и втулки предпочтительно имеют цилиндрическую по существу форму, то есть взаимодействующие поверхности могут быть описаны по существу как поверхности, образованные в пространстве параллельным переносом прямой, проходящей параллельно оси осевого штифта, вдоль произвольной замкнутой кривой. Тем самым гарантируется, что области оси и втулки при монтаже смогут быть легко надвинуты друг на друга. Обе области могут быть изготовлены особенно просто, если в сечении они будут иметь форму кругового цилиндра. Сечения, отличающиеся от формы кругового цилиндра, имеют то преимущество, что они одновременно выполняют функцию препятствующей вращению области оси относительно препятствующей вращению области втулки, причем не требуется взаимное запрессовывание втулки и осевого штифта или не требуются дополнительные конструктивные элементы. Осевое смещение области внешней периферии, связанное с уменьшением наружного диаметра, описывает комбинированное перемещение наружного диаметра, содержащее осевую и радиальную компоненты. Смещение по оси происходит в направлении, противоположном направлению введения осевого штифта во втулку. Благодаря такому перемещению, направленному под углом к оси осевого штифта, осуществляется фиксация осевого штифта во втулке. Термины вал, втулка и осевой штифт в используемой здесь форме обозначают как детали, передающие крутящий момент, так и детали, которые крутящий момент не передают.

Следующий выгодный вариант исполнения относится к узлу вал-втулка, у которого расширительный элемент и соответствующая область внутренней периферии втулки выполнены таким образом, что, благодаря коэффициенту трения между расширительным элементом и областью внутренней периферии и углу смещения между смещенными областями расширительного элемента, на радиальных оконечностях которых находится область внешней периферии расширительного элемента, и областью внутренней периферии расширительного элемента, обеспечивается самоблокировка расширительного элемента во втулке. Смещенные области расширительного элемента могут предпочтительно выполняться, например, в форме пальцевидных выступов, причем их оконечности образуют область внешней периферии, и причем стороны пальцевидных выступов, обращенные к области внешней периферии, закреплены на основании расширительного элемента. Такой пальцевидный выступ в пределах упругой деформации деформируется, по существу, в области крепления к основанию расширительного элемента, так что оставшаяся часть пальцевидного выступа остается по существу не деформированной и, в качестве смещаемой области расширительного элемента, отклоняется на угол смещения. При этом область пальцевидного выступа, обозначаемая как область внешней периферии, выполняет описанное комбинированное движение в осевом и радиальном направлении. Термин «самоблокировка» означает, что при приложении усилия к осевому штифту в осевом направлении навстречу направлению введения осевого штифта между областью внешней периферии расширительного элемента и областью внутренней периферии втулки возникает нормальная сила, результирующая из этого усилия. Эта сила с учетом коэффициента трения между областью внешней периферии расширительного элемента и областью внутренней периферии втулки результирует в силу трения, которая превышает усилие, прикладываемое к осевому штифту в осевом направлении навстречу направлению введения осевого штифта (пренебрегая силой трения, обусловленной упругостью расширительного элемента). Такая форма позволяет задвинуть осевой штифт с расширительным элементом во втулку и застопорить в задвинутом положении во втулке в направлении, противоположном направлению введения. В альтернативном варианте или дополнительно стопорение может быть обеспечено тем, что пара материал расширительного элемента - материал втулки выбирается таким образом, что область внешней периферии расширительного элемента при запрессовке может проникать в поверхность области внутренней периферии втулки, так что эффект самоблокировки заменяется или усиливается блокирующим сцеплением. При этом область внешней периферии расширительного элемента предпочтительно имеет острые кромки, облегчающие проникновение в поверхность области внутренней периферии втулки.

Кроме того, предпочтителен вариант исполнения узла вал-втулка, в котором расширительный элемент выполнен в виде шайбы или, предпочтительно, замкнутого кольца, причем расширительный элемент содержит в своем объеме отстоящие друг от друга прорези, которые, начиная от области внешней периферии, проходят по существу радиально вовнутрь таким образом, что область внешней периферии образована оконечностями ряда пальцевидных выступов, которые в направлении вдоль окружности отделены друг от друга прорезями. При этом расширительный элемент, выполненный предпочтительно в виде замкнутого кольца, может иметь, например, основную форму шайбы-вкладыша, которая имеет направленные снаружи вовнутрь прорези. Такая шайба-вкладыш с прорезями в ненапряженном состоянии имеет, по существу, ровную форму. Также расширительный элемент уже в ненапряженном состоянии может иметь основную форму в виде тарелки, причем кромка тарелки имеет по существу коническую форму. Подобная форма облегчает установку осевого штифта с расширительным элементом во втулку. Прорези в обоих вариантах проходят, предпочтительно, по существу радиально снаружи вовнутрь или имеют по существу V-образную форму. Также возможны другие формы прорезей, например спиралевидные выемки, направленные вовнутрь.

Другой выгодный вариант исполнения относится к узлу вал-втулка, в котором расширительный элемент предпочтительно установлен на осевой оконечности осевого штифта и/или прикреплен к осевому штифту заклепочным соединением, сваркой, винтовым соединением или иным способом. При этом крепление предпочтительно осуществляется таким образом, что расширительный элемент по существу не имеет осевого люфта, но предпочтительно имеет радиальный люфт. Радиальный люфт выгодным образом способствует тому, что расширительный элемент может быть равномерно запрессован при установке во втулку независимо от точного вращательно-симметричного расположения относительно оси осевого штифта. Таким образом, устраняется необходимость двойной пригонки.

Предпочтительно такой узел вал-втулка имеет конструкцию, в которой область осевого штифта, входящая во втулку, имеет по существу форму кругового цилиндра, причем по диаметру области осевого штифта и диаметру взаимодействующей области втулки образована скользящая, легкопрессовая или прессовая посадка, к которым относится, например, посадка Н7-g8 или Н7-р8. Форма кругового цилиндра особенно проста и потому удобна в изготовлении. При этом скользящая посадка особенно удобна в монтаже. Благодаря расширительному элементу не требуется посадка с натягом для фиксации осевого штифта во втулке. Легкопрессовая посадка может быть выгодной, если не требуется передавать крутящий момент или нужно передавать лишь незначительный крутящий момент, так как благодаря легкопрессовой посадке в этом случае можно отказаться от блокирующего сцепления, затратного в изготовлении.

Кроме того, предпочтителен такой узел вал-втулка, в котором диаметр втулки по существу одинаков на всей длине вставляемой части осевого штифта. В такой конструкции область оси и область втулки, по меньшей мере, частично идентичны препятствующей вращению области оси и препятствующей вращению области втулки. При этом неподвижное соединение предпочтительно достигается посредством прессовой посадки.

Следующий выгодный вариант исполнения относится к такому узлу вал-втулка, у которого препятствующая вращению область между осевым штифтом и втулкой выполнена в виде области блокирующего сцепления. Предпочтительно такая область блокирующего сцепления получается при помощи призматической шпонки, которая в виде отдельного элемента устанавливается в паз осевого штифта, а также в паз втулки. Также возможны другие варианты конструкции блокирующего сцепления, например не вращательно-симметричная форма взаимодействующих сечений осевого штифта и втулки, например в форме профиля шлицевого вала.

Кроме того, предпочтительна конструкция узла вал-втулка, в которой расширительный элемент изготовлен из стали. Предпочтительно расширительный элемент изготавливается из закаленной пружинной стали. Благодаря твердости пружинной стали расширительный элемент может легко запрессовываться в более мягкие материалы втулки. При этом втулка может быть изготовлена, например, из незакаленной стали, алюминия, пластмассы или подобных материалов. Для более мягких материалов, например пластмассы или алюминия, может быть достаточным расширительный элемент из незакаленной стали или иного металла, так как даже такие материалы расширительного элемента по сравнению с соответствующим материалом втулки могут иметь достаточную упругость и твердость. Также могут применяться другие материалы, отличающиеся достаточной упругостью и твердостью.

Кроме того, предпочтительна такая конструкция узла вал-втулка, в которой втулка изготовлена из алюминиевого сплава. Преимущество алюминия или алюминиевого сплава заключается в том, что детали из этого материала могут быть легко изготовлены, например, способом непрерывной разливки или экструдированы. При этом втулку вместе с обечайкой и, возможно, необходимыми перемычками между ними можно изготовить в ходе одной технологической операции.

Другой аспект изобретения относится к конвейерному ролику для конвейера, который содержит вышеописанный узел вал-втулка.

Еще один аспект изобретения относится к конвейеру, который содержит такой конвейерный ролик.

Кроме того, предпочтителен вариант исполнения конвейера, согласно которому конвейер имеет форму ленточного транспортера и содержит конвейерную ленту, которая по меньшей мере частично охватывает конвейерный ролик.

Следующий выгодный вариант исполнения относится к конвейеру, у которого конвейерный ролик, по меньшей мере на одной стороне, опирается на стакан подшипника, радиус которого, по меньшей мере в области охвата конвейерной лентой, по существу равен или немного меньше радиуса осевой оконечности конвейерного ролика, причем ширина конвейерной ленты превышает длину конвейерного ролика в осевом направлении, а конвейерная лента расположена на конвейерном ролике таким образом, что зазор между конвейерным роликом и стаканом подшипника перекрыт конвейерной лентой. Область охвата зависит от степени отклонения конвейерной ленты от конвейерного ролика. Если конвейерный ролик используется в качестве направляющего ролика на оконечности конвейерной ленты, то область охвата может составлять 180° и более. В случае конвейерного ролика, использующегося между оконечностями конвейерной ленты, область охвата может быть представлена лишь точкой окружности (для сечения) или линией (в продольном направлении конвейерного ролика). Посредством стакана подшипника конвейерный ролик крепится к раме конвейера. При этом зазор, который имелся бы при обычной посадке между рамой и конвейерным роликом, смещается в направлении середины конвейерного ролика. При этом неожиданно обнаружилось, что, в зависимости от формы стакана конвейерного ролика или конвейерного ролика, относительное движение конвейерной ленты, скользящей по поверхности стакана конвейерного ролика, не приводит к нежелательному износу конвейерной ленты. Это можно объяснить тем, что, в частности, при диаметре оконечности конвейерного ролика, превышающем диаметр стакана подшипника, напряжением ленты в области стакана подшипника можно пренебречь. Этот эффект также может наблюдаться, если радиус стакана подшипника в области охвата по существу равен радиусу конвейерного ролика в области его оконечности, если конвейерный ролик имеет выпуклую форму, то есть диаметр его середины превышает диаметр его оконечностей. Независимо от соотношения радиусов или диаметров стакана подшипника и конвейерного ролика, явления износа могут быть уменьшены или даже устранены посредством особо качественной обработки поверхности стакана подшипника и/или соответствующего выбора материалов для стакана подшипника и конвейерной ленты. Предпочтительно стакан подшипника изготавливается из стали. При этом конвейерный ролик, предпочтительно, каждой из своих сторон опирается на стакан подшипника.

Предпочтительно такой конвейер имеет конструкцию, в которой радиус стакана подшипника в области охвата на 0,3-2,5 мм меньше радиуса оконечности поддерживающего ролика.

Кроме того, предпочтителен такой конвейер, у которого высота микронеровностей стакана подшипника в области охвата составляет, например, Ra 3,2 или Ra 6,3, причем особо предпочтительна высота микронеровностей Ra 6,3.

Следующий выгодный вариант исполнения относится к конвейеру, у которого конвейерный ролик имеет выпуклую форму, причем диаметр области середины конвейерного ролика на 1-2 мм, предпочтительнее на 1,5 мм, превышает диаметр области оконечности конвейерного ролика. Под оконечностью ролика подразумевается область одной из осевых оконечностей конвейерного ролика. Термин «выпуклый», использованный выше, описывает как закругленную выпуклую форму поверхности, так и предпочтительную форму, согласно которой конвейерный ролик содержит две по существу конусообразные области, которые, начинаясь от оконечностей ролика, расширяются к его середине, а в центральной области ролика соединяются между собой областью в виде кругового цилиндра, причем предпочтительно длина каждой из трех областей по оси соответствует, по существу, одной трети длины ролика.

Кроме того, предпочтительна конструкция конвейера, в которой, по меньшей мере, один подшипник, на который с возможностью вращения опирается конвейерный ролик, помещен в стакан подшипника. При этом конвейерный ролик предпочтительно обеими сторонами опирается на самоустанавливающийся шарикоподшипник в стакане подшипника.

Кроме того, такой конвейер предпочтительно имеет конструкцию, в которой осевой штифт на стороне, противоположной в осевом направлении расширительному элементу, содержит опорную область, которая в осевом направлении выступает за область оконечности конвейерного ролика и имеет в этой области опорный диаметр, соответствующий внутреннему кольцу антифрикционного подшипника.

Особо предпочтительные варианты исполнения изобретения описываются ниже для примера. При этом отдельные описанные варианты исполнения частично обладают признаками, не являющимися настоятельной необходимостью для осуществления предлагаемого изобретения, однако рассматриваемыми по существу как предпочтительные. Таким образом, в смысле изобретения как заявленные должны рассматриваться также варианты исполнения, не имеющие всех признаков описанных ниже вариантов исполнения. Точно так же признаки, описанные в связи с различными вариантами исполнения, могут выборочно комбинироваться друг с другом.

Краткое описание чертежей следующее.

На чертежах изображено следующее.

Фиг.1 - изометрический вид конвейера, частично в разрезе.

Фиг.2 - вид спереди конвейера с фиг.1, частично в разрезе.

Фиг.3 - увеличенный вид конвейера с фиг.2.

Фиг.4 - узел конвейера с двумя стаканами подшипников и одним конвейерным роликом, с вырезанными частями и сечением конвейерного ролика.

Фиг.5 - изометрический вид осевого штифта с установленным на нем расширительным элементом.

Фиг.6А - изометрический вид в разрезе расширительного элемента.

Фиг.6B - фрагмент А с фиг.6А.

Осуществление изобретения

На фиг.1 представлен изометрический вид конвейера 1, частично в разрезе.

Конвейер 1 выполнен в виде ленточного транспортера. На фиг.1 показана возвратная область конвейерной ленты 5, которая изменяет направление на конвейерном ролике 2 на 180°. Таким образом, конвейерная лента 5 соприкасается с конвейерным роликом 2 на протяжении дуги охвата примерно 180°.

Конвейерный ролик 2 установлен с возможностью вращения между двумя стаканами 6 подшипников. Стаканы 6 подшипников неподвижно закреплены на раме. Поэтому в ходе эксплуатации конвейерный ролик 2 вращается относительно стаканов 6 подшипников и рамы конвейера 1.

Для посадки конвейерного ролика 2 в неподвижных стаканах 6 подшипников предусмотрено по одному подшипнику 61, который в предлагаемом предпочтительном варианте исполнения выполнен в виде антифрикционного подшипника, в частности самоустанавливающегося шарикоподшипника. При этом конвейерный ролик 2 опирается на подшипники 61 посредством осевого штифта 81 с каждой стороны.

На фиг.2 представлен конвейер 1 с фиг.1, на виде спереди, частично в разрезе. На фиг.3 представлен увеличенный вид конвейера 1 с фиг.2. На обеих фигурах показан один и тот же предпочтительный вариант исполнения конвейера 1. Поэтому для одинаковых деталей используются одинаковые обозначения.

На фиг.3 представлен осевой штифт 81 на частичном разрезе конвейера 1. При этом видно, что осевой штифт 81 имеет область 812 осевого штифта, которая входит в установочную область 821 втулки 82. В представленном предпочтительном варианте исполнения область 812 осевого штифта выполнена в виде элемента, имеющего по существу форму кругового цилиндра, и задвинута в установочную область 821 втулки 82, которая выполнена в виде отверстия, также имеющего форму кругового цилиндра. При этом допуски установочной области 821 втулки 82 и области 812 осевого штифта рассчитаны на легкопрессовую посадку. Для обеспечения надежной посадки осевого штифта 81 во втулку 82 на осевой оконечности 811 осевого штифта 81 предусмотрен расширительный элемент 83, который предпочтительно обеспечивает неразъемное соединение между осевым штифтом 81 и конвейерным роликом 2.

Сечение предпочтительного конвейерного ролика представлено на фиг.4.

На фиг.4 представлен узел конвейера 1 с двумя стаканами 6 подшипников и конвейерным роликом 2 с вырезанными областями и сечением конвейерного ролика 2.

При этом на фиг.4 показано, что втулка 82, обечайка конвейерного ролика 2 и соединительные перемычки между втулкой 82 и обечайкой конвейерного ролика изготовлены как одно целое. Изготовление такого конвейерного ролика 2 может осуществляться, например, способом непрерывной разливки. Предпочтительный материал для конвейерного ролика 2 - алюминий или алюминиевый сплав. Также возможно изготовление конвейерного ролика 2 любой другой формы, например составного ролика из нескольких деталей. Конвейерный ролик 2, изготовленный способом непрерывной разливки, на всем своем протяжении имеет по существу одинаковое сечение. Выпуклость конвейерного ролика 2, являющаяся предпочтительной формой конвейерного ролика 2, предпочтительно достигается в ходе технологической операции токарной обработки поверхности конвейерного ролика 2.

Выпуклость конвейерного ролика 2 выгодным образом способствует тому, что конвейерная лента, которая направляется или поддерживается конвейерным роликом 2, центрируется и не смещается в осевом направлении с конвейерного ролика 2. В предпочтительном варианте исполнения с двумя стаканами 6 подшипников, на которые с возможностью вращения опирается конвейерный ролик 2, выпуклость конвейерного ролика 2 имеет дополнительное преимущество, заключающееся в отсутствии существенных напряжений в областях кромок конвейерной ленты 5.

Как показано на фиг.3, диаметр стакана 6 подшипника немного меньше диаметра соседней области оконечности конвейерного ролика 2. Такая конструкция, дополнительно к выпуклости конвейерного ролика 2, способствует уменьшению трения между конвейерной лентой 5 и стаканом 6 подшипника.

В особо предпочтительном варианте исполнения стакан 6 подшипника, по меньшей мере, в области охвата конвейерной лентой 5 имеет гладкую поверхность, что также способствует уменьшению нежелательного трения. Предпочтительная высота микронеровностей, обеспечиваемая, по меньшей мере, в этой области стакана 6 подшипника, составляет порядка Ra 6,3.

Как показано на фиг.3, осевой штифт 81 на стороне, противоположной расширительному элементу 83, имеет опорную область 813, которая также предпочтительно имеет форму кругового цилиндра. Диаметр этой опорной поверхности обеспечивает требуемую посадку с внутренним кольцом 62 подшипника 61. При этом опорная область 813 на одной стороне конвейерного ролика 2 предпочтительно выполнена в виде фиксированного подшипника, а на другой стороне конвейерного ролика 2 - в виде плавающего подшипника.

На фиг.5 представлен изометрический вид осевого штифта 81 с установленным на нем расширительным элементом 83.

На этой фиг.хорошо видно, что на осевом штифте 81 предусмотрена препятствующая вращению область 814 оси, которая в представленном предпочтительном варианте исполнения сформирована пазом в осевом штифте 81, в который вставлена призматическая шпонка. Кроме того, в представленном варианте исполнения видно, что между опорной областью 813 и областью 815 оси предусмотрен буртик большего диаметра, который служит упором в обоих направлениях.

Также возможно заменить призматическую шпонку прессовой посадкой между осевым штифтом 81 и втулкой 82. Также возможны другие варианты, обеспечивающие неподвижное соединение между втулкой 82 и осевым штифтом 81. В частности, для не имеющих привода конвейерных роликов 2 или для конвейерных роликов 2, которые должны передавать лишь небольшой крутящий момент, достаточна легкопрессовая посадка, которая может быть получена между осевым штифтом 81 и втулкой 82, выполненной, предпочтительно, из алюминиевого сплава.

Расширительный элемент 83 установлен на осевой оконечности 811 осевого штифта 81. В представленном предпочтительном варианте исполнения расширительный элемент 83 приклепан к осевому штифту 81. Также возможны другие способы крепления расширительного элемента 83 к осевому штифту, например посредством винтового соединения, сварки и т.п.

На фиг.6А представлен изометрический вид в разрезе предпочтительного варианта расширительного элемента 83, показанного также на фиг.5.

При этом на фиг.6А показано, что основная форма предпочтительного расширительного элемента 83 по существу соответствует форме тарелки, причем кромки тарелки имеют конусообразную форму. В центре расширительного элемента 83 предпочтительно выполнено отверстие, через которое может проходить заклепка или винт, предназначенные для крепежа.

В представленном предпочтительном варианте исполнения расширительный элемент 83 выполнен в виде сплошного кольца вокруг отверстия, от которого в радиальном направлении наружу проходят пальцевидные выступы 833. Иначе говоря, прорези 832 проходят от области 831 внешней периферии расширительного элемента 83 вовнутрь и разделяют его объем на отдельные участки. Прорези 832, как показано в представленном предпочтительном варианте исполнения, могут иметь V-образную форму и проходить, по существу, радиально вовнутрь. Также возможны другие варианты исполнения, в которых прорези альтернативно или дополнительно проходят изнутри наружу, так что кольцо имеет по существу зигзагообразную форму. Также кольцо может быть не сплошным, а иметь на одной стороне сквозную прорезь и две свободные оконечности.

В представленном предпочтительном варианте исполнения прорези 832 проходят, начинаясь от области 831 внешней периферии, вовнутрь по существу до излома, сформированного между кромкой тарелки и ровной поверхностью тарелки. Также возможен вариант, в котором прорези будут доходить до центра расширительного элемента 83, а также вариант, в котором они будут короче.

На фиг.6B представлен фрагмент А с фиг.6А.

На этой фигуре пунктирной линией показано положение пальцевидного выступа 833, в котором палец мог бы находиться в варианте плоского расширительного элемента 83 в ненапряженном состоянии (мнимо плоская форма). Из этого ненапряженного положения пальцевидный выступ 833 может смещаться на угол α в напряженное положение, показанное на фиг.6B заштрихованной областью. В предпочтительном варианте исполнения расширительного элемента 83, имеющего форму тарелки, ненапряженное положение будет находиться между двумя показанными на фиг.положениями. В обоих случаях видно, что расширительный элемент 83 в своем напряженном положении имеет диаметр D_|, который соответствует диаметру области внутренней периферии втулки 82. Такой диаметр D_| может составлять, например, 31,3 мм. Кроме того, расширительный элемента 83 в своем ненапряженном состоянии имеет диаметр, который превышает диаметр D_|. Такой диаметр D_A может составлять, например, 31,7 мм.

При установке осевого штифта 81 во втулку 82 пальцевидные выступы 833 смещаются и прилегают с предварительным напряжением к области внутренней периферии втулки 82. Благодаря трению между областью 831 внешней периферии расширительного элемента 83 и областью внутренней периферии втулки 82 возникает сила трения, которая способствует вдавливанию пальцевидных выступов 833 в направлении их ненапряженного положения, когда происходит вытягивание осевого штифта 81 из втулки 82. Эта сила также увеличивает давление прижима между областью 831 внешней периферии и областью внутренней периферии втулки 82, так как при обратном смещении в ненапряженное положение произошло бы увеличение диаметра. Такая конструкция способствует тому, что сила трения между областью 831 внешней периферии и областью внутренней периферии втулки 82 предпочтительно всегда превышает усилие, развиваемое на осевом штифте 81.

Этот эффект может быть усилен за счет того, что область 831 внешней периферии будет иметь острые кромки, благодаря чему (в частности, если материал расширительного элемента 83 тверже материала втулки 82) область 831 внешней периферии сможет проникнуть в область внутренней периферии втулки 82. Этот эффект дополнительно к фрикционному замыканию может обеспечить блокирующее сцепление, благодаря чему достигается особенно надежное крепление осевого штифта 81 во втулке 82.

Список ссылочных обозначений

1 конвейер 2 конвейерный ролик 3 центральная область ролика 4 область оконечности ролика 5 конвейерная лента 6 стакан подшипника 61 подшипник 62 внутреннее кольцо подшипника 7 зазор 8 узел вал-втулка 81 осевой штифт 811 осевой конец 812 область осевого штифта (вставляемая во втулку) 813 опорная область 814 область оси, препятствующая вращению 815 область оси 82 втулка 821 принимающая область втулки 83 расширительный элемент 831 область внешней периферии 832 прорезь 833 пальцевидный выступ D_A наружный диаметр расширительного элемента в ненапряженном состоянии D_| внутренний диаметр втулки в области расширительного элемента α угол смещения

Изобретение относится к роликовому конвейеру, который содержит узел вал-втулка. Узел вал-втулка содержит осевой штифт, расширительный элемент и втулку. Осевой штифт, установленный во втулке, зафиксирован в радиальном направлении относительно втулки, причем осевой штифт содержит препятствующую вращению область оси, а втулка содержит препятствующую вращению область втулки. Расширительный элемент установлен на осевом штифте и содержит область внешней периферии и выполнен таким образом, что наружный диаметр области внешней периферии в ненапряженном положении расширительного элемента превышает внутренний диаметр соответствующей области внутренней периферии втулки. Расширительный элемент, при установленном во втулке осевом штифте, упруго деформирован таким образом, что область внешней периферии расширительного элемента из ненапряженного положения расширительного элемента смещена в осевом направлении осевого штифта. За счет уменьшения наружного диаметра области внешней периферии расширительного элемента при осевом смещении области внешней периферии расширительного элемента уменьшенный наружный диаметр расширительного элемента соответствует внутреннему диаметру соответствующей области внутренней периферии втулки, к которой этот элемент прилегает с предварительным напряжением. В результате обеспечивается надежность посадки конвейерного ролика в конвейере и простота изготовления. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Узел (8) вал-втулка, содержащий осевой штифт (81), упругодеформируемый расширительный элемент (83) и втулку (82), причем осевой штифт (81) имеет область (815) оси с сечением, которое, по существу, соответствует сечению соответствующей области втулки (82), так что осевой штифт (81), установленный во втулке (82), зафиксирован в радиальном направлении относительно втулки (82), причем осевой штифт (81) имеет препятствующую вращению область (814) оси, а втулка (82) имеет препятствующую вращению область втулки, при этом препятствующая вращению область (814) оси и препятствующая вращению область втулки сконфигурированы таким образом, чтобы препятствовать проворачиванию осевого штифта (81), установленного во втулке (82), относительно втулки (82) в окружном направлении, при этом расширительный элемент (83) установлен на осевом штифте (81), имеет область (831) внешней периферии и выполнен таким образом, что наружный диаметр области (831) внешней периферии в ненапряженном положении расширительного элемента (83) превышает внутренний диаметр соответствующей области внутренней периферии втулки (82) при этом расширительный элемент (83), при установленном во втулке (82) осевом штифте (81) упруго деформирован таким образом, что область (831) внешней периферии расширительного элемента (83) смещена из ненапряженного положения расширительного элемента в осевом направлении осевого штифта (81), при этом за счет уменьшения наружного диаметра области внешней периферии расширительного элемента (83) при осевом смещении области внешней периферии расширительного элемента (83) уменьшенный наружный диаметр расширительного элемента (83) соответствует внутреннему диаметру соответствующей области внутренней периферии втулки (82), к которой этот элемент прилегает с предварительным напряжением.

2. Узел по п.1, отличающийся тем, что расширительный элемент (83) и соответствующая область внутренней периферии втулки (82) выполнены таким образом, что благодаря коэффициенту трения между расширительным элементом (83) и областью внутренней периферии и углу (α) смещения между смещенными областями расширительного элемента (83), на радиальных оконечностях которых находится область (831) внешней периферии расширительного элемента (83), и областью внутренней периферии расширительного элемента (83) обеспечивается самоблокировка расширительного элемента (83) во втулке (82).

3. Узел по п.1, отличающийся тем, что расширительный элемент (83) выполнен в виде шайбы или предпочтительно замкнутого кольца, причем расширительный элемент (83) имеет отстоящие друг от друга прорези (832), которые, начиная от области (831) внешней периферии, проходят, по существу, радиально вовнутрь таким образом, что область (831) внешней периферии образована оконечностями ряда пальцевидных выступов (833), которые в окружном направлении отделены друг от друга прорезями (832).

4. Узел по п.1, отличающийся тем, что расширительный элемент (83) предпочтительно установлен на осевой оконечности (811) осевого штифта (81) и/или прикреплен к осевому штифту (81) заклепочным соединением, сваркой или винтовым соединением.

5. Узел по одному из пп.1-4, отличающийся тем, что область (812) осевого штифта (81), входящая во втулку (82), имеет, по существу, форму кругового цилиндра, причем по диаметру области (812) осевого штифта и диаметру соответствующей области втулки (82) образована скользящая, легкопрессовая или прессовая посадка, например посадка H7-g8 или Н7-р8.

6. Узел по одному из пп.1-4, отличающийся тем, что диаметр втулки (82), по существу, одинаков на всей длине вставляемой части осевого штифта (81).

7. Узел по одному из пп.1-4, отличающийся тем, что препятствующая вращению область между осевым штифтом (81) и втулкой (82) выполнена в виде области блокирующего сцепления.

8. Узел по одному из пп.1-4, отличающийся тем, что расширительный элемент (83) изготовлен из стали.

9. Узел по одному из пп.1-4, отличающийся тем, что втулка (82) изготовлена из алюминиевого сплава.

10. Конвейерный ролик (2) для конвейера (1), содержащий узел (8) вал-втулка по одному из пп.1-9.

11. Конвейер (1), содержащий конвейерный ролик (2) по п.10.

12. Конвейер по п.11, отличающийся тем, что он выполнен в виде ленточного транспортера и содержит конвейерную ленту (5), которая по меньшей мере частично охватывает конвейерный ролик (2).

13. Конвейер по п.12, отличающийся тем, что ролик (2) по меньшей мере на одной стороне опирается на стакан (6) подшипника, радиус которого, по меньшей мере в области охвата конвейерной лентой (5), по существу, равен или несколько меньше радиуса осевой оконечности конвейерного ролика (2), причем ширина конвейерной ленты (5) превышает длину конвейерного ролика (2) в осевом направлении, а конвейерная лента (2) расположена на конвейерном ролике (2) таким образом, что зазор (7) между конвейерным роликом (2) и стаканом (6) подшипника перекрыт конвейерной лентой (5).

14. Конвейер по п.13, отличающийся тем, что радиус стакана (6) подшипника в области охвата на 0,3-2,5 мм меньше радиуса осевой оконечности конвейерного ролика (2).

15. Конвейер по п.13 или 14, отличающийся тем, что конвейерный ролик (2) имеет выпуклую форму, причем диаметр области (3) середины конвейерного ролика на 1-2 мм, предпочтительно на 1,5 мм, превышает диаметр области (4) оконечности конвейерного ролика (2).

16. Конвейер по п.13 или 14, отличающийся тем, что по меньшей мере один подшипник (61), на который с возможностью вращения опирается конвейерный ролик (2), помещен в стакан (6) подшипника.

17. Конвейер по п.16, отличающийся тем, что осевой штифт (81) на стороне, противоположной в осевом направлении расширительному элементу (83), содержит опорную область (813), которая в осевом направлении выступает за область (4) оконечности конвейерного ролика (2) и в этой области имеет опорный диаметр, соответствующий внутреннему кольцу (62) подшипника качения.