штрековый конвейер, снабженный опорным элементом

Формула изобретения

1. Опорный элемент (13) с функцией уплотнения, предназначенный для удержания опирающейся оси (143) ролика и для установки ее в опорную раму (12), на первой стороне (1306) которого предусмотрены гнездо (1310) для оси, первая уплотняющая область (1308) и область (1307а; 1307b) блокировки вращения, причем область (1307а; 1307b) блокировки вращения сконфигурирована таким образом, чтобы препятствовать проворачиванию опорного элемента (13) относительно детали, примыкающей к указанной первой стороне, а на второй стороне (1311) которого, по существу, противоположной первой стороне (1306), предусмотрена вторая уплотняющая область (1313) для обеспечения уплотнения между опорным элементом (13) и опорной рамой (12).

2. Опорный элемент по п.1, отличающийся тем, что первая уплотняющая область (1308) и область (1307а; 1307b) блокировки вращения, по меньшей мере, частично совпадают, так что первая область поверхности области (1307а; 1307b) блокировки вращения выполнена аналогично первой уплотняющей поверхности первой уплотняющей области (1308).

3. Опорный элемент по п.2, отличающийся тем, что первая область поверхности выполнена таким образом, что в разрезе, который, по существу, совпадает с концентрической поверхностью цилиндра вокруг оси (143) удерживаемого ролика и проходит через первую область поверхности, проведенная вдоль профиля поверхности кривая, по существу, имеет зигзагообразную или волнообразную форму, в частности синусоиду, так что область (1307а; 1307b) блокировки вращения выполнена в виде первой области (1307а) полного блокирующего зацепления.

4. Опорный элемент по п.3, отличающийся тем, что первая область поверхности выполнена таким образом, что кривые геометрического места, по меньшей мере, нескольких точек зигзагообразной или волнообразной кривой проходят снаружи, по существу, в радиальном направлении вдоль профиля поверхности от оси отсчета.

5. Опорный элемент по п.1, отличающийся тем, что имеет поверхностную конфигурацию, окружающую первую уплотняющую область (1308) и выполненную в виде первой части (1309) лабиринтного уплотнения.

6. Опорный элемент по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что имеет форму гриба с элементом (1301) шляпки и элементом (1304) ножки, причем первая уплотняющая область (1308) расположена на стороне элемента (1301) шляпки, противоположной элементу (1304) ножки.

7. Опорный элемент по п.6, отличающийся тем, что имеет форму гриба с элементом (1301) шляпки и элементом (1304) ножки, причем вторая уплотняющая область (1313) расположена на стороне элемента (1301) шляпки, обращенной к элементу (1304) ножки.

8. Опорный элемент по п.7, отличающийся тем, что вторая уплотняющая область (1313) сформирована рабочей уплотняющей кромкой (1302) по кромке элемента (1301) шляпки и/или центральной уплотняющей областью (1303) элемента (1301) шляпки, по существу, примыкающего к элементу (1304) ножки, причем рабочая уплотняющая кромка в не установленном в опорную раму состоянии предпочтительно выступает в направлении стороны опорной рамы за центральную уплотняющую область (1303).

9. Опорный элемент по п.6, отличающийся тем, что на второй стороне, предпочтительно в области элемента (1304) ножки, имеет вторую область (1312) полного блокирующего зацепления, причем вторая область (1312) полного блокирующего зацепления сконфигурирована таким образом, чтобы предотвращать проворачивание опорного элемента (13) относительно второй детали, примыкающей ко второй стороне.

10. Опорный элемент по п.9, отличающийся тем, что вторая область (1312) полного блокирующего зацепления сформирована, по меньшей мере, частично из многоугольного, предпочтительно шестиугольного поперечного сечения элемента ножки (1304).

11. Опорный элемент по п.8, отличающийся тем, что предусмотрен, по меньшей мере, один удерживающий элемент (1305), вводимый при установке в опорную раму (12) в зацепление с соответствующей удерживающей областью (121) опорной рамы (12) таким образом, что исключается выпадение или выскальзывание опорного элемента (13) из опорной рамы (12), причем расстояние между центральной уплотняющей областью (1303) опорного элемента (13) и удерживающим элементом (1305) опорного элемента (13), по существу, равно или несколько меньше расстояния между удерживающей областью (121) опорного элемента (13) и уплотняющей областью опорной рамы, совпадающей с центральной уплотняющей областью (1303).

12. Опорный элемент по п.1, отличающийся тем, что гнездо (1310) для оси выполнено в виде глухого отверстия.

13. Опорный элемент по п.1, отличающийся тем, что гнездо (1310) для оси выполнено в виде сквозного отверстия.

14. Опорный элемент по п.1, отличающийся тем, что гнездо (1310) для оси по отношению к устанавливаемой оси (143) ролика имеет такие размеры, что посадка между осью (143) ролика и гнездом (1310) для оси затрудняет или устраняет вращение оси (143) ролика относительно опорного элемента (13).

15. Опорный элемент по п.9, отличающийся тем, что гнездо (1310) для оси имеет третью область полного блокирующего зацепления, совпадающую с осевой областью оси (143) ролика и сконфигурированную таким образом, чтобы затруднять или устранять вращение оси (143) ролика относительно опорного элемента (13).

16. Опорный элемент по п.1, отличающийся тем, что изготовлен из материала, имеющего амортизирующие, и/или звукоизолирующие, и/или электропроводящие свойства, предпочтительно из полипропилена или полиамида.

17. Щиток (15) ролика, предназначенный для закрытия торца лентопротяжного ролика (14) штрекового конвейера (1), имеющий осевое отверстие (151) для установки оси (143) ролика, уплотняющую область (152) щитка и область (153а; 153b) блокировки вращения щитка, сконфигурированную таким образом, чтобы предотвращать проворачивание щитка (15) ролика относительно примыкающей детали, в частности относительно опорного элемента (13), охарактеризованного в одном из пп.1-16.

18. Щиток по п.17, отличающийся тем, что уплотняющая область (152) щитка и область (153а; 153b) блокировки вращения щитка, по меньшей мере, частично совпадают, так что область поверхности щитка в первой области (153а; 153b) блокировки вращения щитка выполнена аналогично уплотняющей поверхности щитка в первой уплотняющей области щитка.

19. Щиток по п.18, отличающийся тем, что область поверхности щитка выполнена таким образом, что в разрезе, который, по существу, соответствует концентрической цилиндрической поверхности вокруг устанавливаемой оси (143) ролика и проходит через область поверхности щитка, проведенная вдоль профиля поверхности кривая, по существу, имеет зигзагообразную или волнообразную форму, в частности синусоидальную, так что область (153а; 153b) блокировки вращения щитка выполнена в виде первой области (153а) полного блокирующего зацепления.

20. Щиток по п.19, отличающийся тем, что область поверхности щитка выполнена таким образом, что кривые геометрического места, по меньшей мере, нескольких точек зигзагообразной или волнообразной кривой, проходят снаружи, по существу, в радиальном направлении вдоль поверхности щитка от оси отсчета.

21. Щиток по п.17, отличающийся тем, что имеет поверхностную конфигурацию, которая окружает уплотняющую область (152) щитка и выполнена в виде второй части (154) лабиринтного уплотнения (2).

22. Щиток по п.17, отличающийся тем, что осевое отверстие (151) имеет, по меньшей мере, одну опорную поверхность (155) оси ролика, имеющую такую конфигурацию, что щиток (15) ролика образует с наружным диаметром соответствующей оси (143) ролика посадку, обеспечивающую смещение щитка в осевом направлении без существенного люфта.

23. Щиток по п.17, отличающийся тем, что осевое отверстие (151) имеет, по меньшей мере, один упор (156) для аккумулятора энергии, конструкция которого позволяет первому аккумулятору энергии упираться в этот упор (156) с целью смещения щитка (15) ролика в осевом направлении по оси (153) ролика, причем упор (156) для аккумулятора энергии предпочтительно имеет одну поверхность (155) упора оси ролика.

24. Щиток по п.17, отличающийся тем, что осевое отверстие (151) проходит сквозь насадку (157) осевого отверстия щитка (15) ролика, причем насадка (157) осевого отверстия на внешней стороне имеет опорную поверхность (158) для опирания ролика, которая имеет такую конструкцию, что щиток (15) ролика образует с внутренним диаметром соответствующего подшипника ролика плотную посадку, позволяющую устанавливать щиток (15) ролика на подшипник (142) ролика с возможностью смещения в осевом направлении без существенного люфта.

25. Щиток по п.17, отличающийся тем, что осевое отверстие (151) имеет четвертую область полного блокирующего зацепления, соответствующую осевой области оси (143) ролика и имеющую конструкцию, позволяющую предотвратить вращение оси (143) ролика относительно опорного элемента (13) при сохранении возможности смещения оси (143) ролика относительно щитка (15) ролика в осевом направлении.

26. Щиток по п.17, отличающийся тем, что имеет кольцевую канавку и установленное в канавке уплотнительное кольцо (3), причем уплотняющая область (152) щитка и/или область (153а; 153b) блокировки вращения щитка доступны для уплотнительного кольца (3).

27. Щиток по п.26, отличающийся тем, что канавка предусмотрена на торцевой части на стороне поверхности щитка ролика, обращенной к опорному элементу.

28. Щиток по п.26 или 27, отличающийся тем, что канавка имеет поперечное сечение, по существу, соответствующее части окружности и превышающее диаметр поперечного сечения уплотнительного кольца (3), причем на стороне канавки, обращенной к оси ролика, кромка канавки выступает в направлении уплотнительного кольца (3), за счет чего формируется выемка, предотвращающая выход уплотнительного кольца (3) в не смонтированном состоянии из канавки и надежно удерживающая кольцо в канавке.

29. Лентопротяжный ролик (14), имеющий, по меньшей мере, один внешний трубчатый элемент (141) ролика, по меньшей мере, один щиток (15) ролика, охарактеризованный в одном из пп.17-28, по меньшей мере, один подшипник (142) ролика, по меньшей мере, одну ось (143) ролика и, по меньшей мере, один первый аккумулятор энергии (144), причем первый аккумулятор энергии (144) имеет такую конструкцию и размещен таким образом, что он нагружает щиток (15) ролика с силой, достаточной для смещения щитка (15) ролика по оси (143) ролика относительно внешнего трубчатого элемента (141) ролика.

30. Лентопротяжный ролик по п.29, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одна ось (143) ролика установлена с возможностью смещения относительно внешнего трубчатого элемента (141) ролика и нагружена посредством второго аккумулятора энергии с силой, достаточной для того, чтобы выдвинуть наружу ось (143) ролика относительно внешнего трубчатого элемента (141) ролика.

31. Лентопротяжный ролик по п.29 или 30, отличающийся тем, что имеет два щитка (15) ролика и две оси ролика, из которых только один щиток (15) ролика и одна ось ролика могут быть соответственно смещены и нагружены.

32. Штрековый конвейер (1), имеющий, по меньшей мере, одну опорную раму (12), по меньшей мере, один лентопротяжный ролик (14), охарактеризованный в одном из пп.29-31, и, по меньшей мере, один опорный элемент (13), причем опорный элемент (13) входит в соответствующую выемку опорной рамы (12), ось (143) лентопротяжного ролика (14) удерживается в гнезде (1310) для оси на опорном элементе (13), а щиток (15) ролика прижат посредством первого аккумулятора энергии (144) к опорному элементу (13) таким образом, что первая уплотняющая область (1308) опорного элемента (13) входит в контакт с уплотняющей областью (152) щитка (15) ролика, область (1307а; 1307b) блокировки вращения опорного элемента (13) входит в контакт с областью (153а; 153b) блокировки вращения щитка (15) ролика, а вторая уплотняющая область (1313) опорного элемента (13) входит в контакт с уплотняющей областью опорной рамы.

33. Штрековый конвейер по п.32, отличающийся тем, что область блокировки вращения представляет собой область (1307b) блокирования трением, причем между опорным элементом (13) и щитком (15) ролика предусмотрено уплотнительное кольцо (3).

Описание изобретения к патенту

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к опорному элементу для установки в опорной раме, имеющему функцию уплотнения, предназначенному для удержания опирающейся оси ролика, к щитку ролика для закрытия торца лентопротяжного ролика, к такому лентопротяжному ролику и к штрековому конвейеру, который, среди прочего, имеет опорную раму, такой лентопротяжный ролик и такой опорный элемент.

Уровень техники

В современном уровне техники существуют штрековые конвейеры, имеющие профильную раму с установленными поддерживающими роликами. Эти поддерживающие ролики имеют осевые болты, на которые они опираются и на которых они вращаются. Осевые болты устанавливаются в соответствующие отверстия, предусмотренные в профильной раме. При этом между отверстиями в профильной раме и диаметром осевых болтов имеется зазор, позволяющий свободно монтировать направляющие ролики.

Профильные рамы частично изготавливаются из закрытого профиля или профиля с крышками, так что в полости профиля может размещаться электроника управления приводом и датчики.

В зависимости от грузов, которые должны транспортироваться с помощью конвейеров, конвейеры подлежат частичной очистке. При этом желательно, чтобы при очистке в полость профиля не попала влага и не повредила находящиеся там электронные приборы. Частично эта задача решается за счет того, что в профиле не высверливаются отверстия, а вместо этого на профиль надеваются удерживающие элементы оси. Эти удерживающие элементы частично привариваются или привинчиваются. Тем самым гарантируется, что влага не может попасть в профиль. Однако изготовление таких профилей с наружными удерживающими элементами оси является затратным и дорогостоящим делом. Кроме того, в известных конструкциях конвейеров при эксплуатации возникают вибрации и прочие мешающие шумы, так что известные конвейеры могут эксплуатироваться лишь с небольшой скоростью подачи.

Раскрытие изобретения

Задачей изобретения является разработка средств, которые обеспечат возможность эффективного изготовления штрекового конвейера, который может эксплуатироваться с большой скоростью подачи, а также будет надежен в эксплуатации и будет легко поддаваться очистке.

Задача решается устройствами с признаками независимых пунктов формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления изобретения охарактеризованы в зависимых пунктах формулы изобретения.

Один из аспектов изобретения относится к опорному элементу с функцией уплотнения, предназначенному для удержания опирающейся оси ролика и для ее установки в опорную раму, на первой стороне которого предусмотрены гнездо для оси, первая уплотняющая область и область блокировки вращения, которая сконфигурирована таким образом, чтобы препятствовать проворачиванию опорного элемента относительно детали, примыкающей к первой стороне, в частности, щитка ролика, который также является объектом изобретения, а на второй стороне которого, по существу противоположной первой стороне, имеется вторая уплотняющая область для создания уплотнения между опорным элементом и опорной рамой. При этом область блокировки вращения предпочтительно выполнена как область полного блокирующего зацепления или область фрикционной блокировки, как описано более детально ниже. Преимущество такого опорного элемента заключается в том, что как между опорным элементом и опорной рамой, так и между опорным элементом и щитком ролика создается уплотнение, так что пыль и жидкости не могут попасть во внутреннюю часть опорной рамы через углубление в опорной раме. Благодаря блокировке вращения между опорным элементом и щитком ролика устраняется возможность вращения обеих деталей друг относительно друга и, тем самым, возможность попадания в полость профиля влаги, которая могла бы транспортироваться вовнутрь при вращении уплотняющих поверхностей относительно уплотняющей прокладки. Кроме того, лентопротяжный ролик с защищенным от проворачивания щитком имеет больший срок службы. Далее, конструкция опорного элемента способствует защите поверхности опорного элемента, так как поверхность опорного элемента при монтаже не так легко повредить. Используемые термины «первая сторона» и «вторая сторона» следует понимать функционально. Должны быть созданы две уплотняющие поверхности на двух сторонах опорного элемента. При этом термины могут обозначать две стороны в осевом направлении или две стороны в радиальном направлении. Размещение уплотняющих поверхностей на двух осевых, противоположных друг другу сторонах имеет то преимущество, что уплотнение может быть создано силой, действующей в осевом направлении, в то время как полное блокирующее зацепление создается конструкцией периметра окружности. Преимущество этого способа заключается в том, что функциональные поверхности могут быть созданы без двойной пригонки. Также возможно предусмотреть обе функциональные поверхности в объеме опорного элемента. Опорный элемент предпочтительно изготавливается в виде одной цельной детали. Предпочтительно опорный элемент представляет собой литую деталь, то есть изготовленную методом литья под давлением.

Предпочтительно такой опорный элемент имеет конструкцию, в которой первая уплотняющая область и первая область блокировки вращения, по меньшей мере, частично совпадают, так что первая область поверхности первой области блокировки вращения выполнена аналогично первой уплотняющей поверхности первой уплотняющей области. Преимущество этого варианта исполнения заключается, в частности, в том, что функциональные поверхности, создающие эффект герметизации, одновременно служат для предотвращения относительного движения примыкающих друг к другу деталей. В результате можно получить очень компактную конструкцию.

Предпочтительно в таком опорном элементе первая область поверхности выполнена таким образом, что в разрезе, который по существу совпадает с поверхностью цилиндра вокруг указанной оси отсчета, соответствующей оси удерживаемого ролика, и проходит через первую область поверхности, проведенная вдоль поверхности кривая по существу имеет зигзагообразную или волнообразную форму, в частности, соответствует синусоиде, так что первая область блокировки вращения выполнена в виде первой области полного блокирующего зацепления. В результате надежно блокируется проворачивание деталей. Давление прижима между смежными деталями может быть меньше, чем при фрикционном стопоре, для которого в зависимости от коэффициентов трения смежных деталей давление прижима должно выбираться таким образом, чтобы создавалась достаточная сила трения. Кроме того, такая конструкция гарантирует, что на смежных деталях формируются две подобные поверхности, и что при монтаже деталей плотное зацепление функциональных поверхностей будет обеспечено уже тогда, когда детали монтируются с небольшим поворотом относительно друг друга. Таким образом, при монтаже не нужно обращать внимание на точную ориентацию деталей относительно друг друга.

Предпочтительно первая область поверхности опорного элемента выполнена таким образом, что кривые геометрического места, по меньшей мере, нескольких точек зигзагообразной или волнообразной кривой, проведенной вдоль поверхности от оси отсчета, выступают наружу в радиальном направлении. Преимущество этой конструкции заключается в простоте изготовления форм, предназначенных для изготовления соответствующих деталей.

Согласно предпочтительному варианту такой опорный элемент имеет уплотняющую область, окружающую поверхностную конструкцию, которая выполняется в виде первой части лабиринтного уплотнения. Преимущество лабиринтного уплотнения заключается в том, что грязь или жидкости лишь с большим трудом могут проникнуть до первой уплотняющей области.

Преимущественным образом такой опорный элемент имеет форму гриба с элементом шляпки и элементом ножки, причем первая уплотняющая область расположена на стороне элемента шляпки, противоположной элементу ножки. Грибовидная форма имеет преимущество перед плоской конструкцией за счет того, что на колпаке могут быть предусмотрены различные уплотняющие поверхности.

Кроме того, имеются преимущества, когда опорный элемент имеет форму гриба с элементом шляпки и элементом ножки, причем вторая уплотняющая область расположена на стороне шляпки, обращенной к ножке. Размещение второй уплотняющей области на стороне опорной рамы имеет то преимущество, что ножка может быть выполнена как область полного блокирующего зацепления, которая, например, входит в выемку в опорной раме, имеющую форму многоугольника. Такую выемку было бы сложно уплотнить, в то время как ровная и гладкая поверхность опорной рамы может служить хорошей уплотняющей поверхностью.

Согласно следующему предпочтительному варианту опорного элемента вторая уплотняющая область формируется предпочтительно эластичной рабочей кромкой уплотнения по кромке шляпки и/или предпочтительно менее эластичной центральной уплотняющей областью шляпки, расположенной по существу рядом с ножкой, причем эластичная рабочая кромка уплотнения в не смонтированном состоянии предпочтительно выступает в направлении опорной рамы над центральной уплотняющей областью. Преимущество этого варианта заключается в том, что рабочая кромка уплотнения может быть легко подогнана к поверхности опорной рамы, даже если опорная рама имеет неровную или изогнутую поверхность, и в том, что рабочая кромка уплотнения даже без соответствующего давления прижима со стороны смежной детали эластично деформируется при установке на опорную раму и обеспечивает уплотнение.

Преимущественным образом такой опорный элемент на второй стороне, предпочтительно в области ножки, имеет вторую область полного блокирующего зацепления, причем конфигурация второй области полного блокирующего зацепления предотвращает проворачивание опорного элемента относительно примыкающей ко второй стороне второй детали, в частности, опорной рамы. В результате и во второй уплотняющей области предотвращается проникновение во внутреннюю часть опорной рамы грязи или влаги, которые могли бы транспортироваться вовнутрь посредством вращения опорного элемента относительно опорной рамы.

Предпочтительно в таком опорном элементе вторая область полного блокирующего зацепления сформирована, по меньшей мере, частично за счет многоугольного, предпочтительно шестиугольного поперечного сечения элемента ножки. Такое шестиугольное сечение может быть легко изготовлено как в части опорного элемента, так и в части соответствующей выемки в опорной раме.

Согласно следующему варианту в таком опорном элементе предусмотрен, по меньшей мере, один удерживающий элемент, конструкция которого позволяет ему при установке на опорную раму входить в зацепление с соответствующей удерживающей областью опорной рамы таким образом, что исключается выпадение или вырывание опорного элемента с опорной рамы, причем расстояние между центральной уплотняющей областью опорного элемента и удерживающим элементом опорного элемента по существу равно или немного меньше расстояния между удерживающим элементом опорного элемента и уплотняющей областью опорной рамы, соответствующей центральной уплотняющей области. Преимущество этого способа заключается в том, что при установке опорного элемента на опорную раму на опорном элементе возникает напряжение, способствующее притягиванию второй уплотняющей области к соответствующей уплотняющей области опорной рамы.

Предпочтительно в таком опорном элементе гнездо для оси выполняется в виде глухого отверстия. Преимущество этого способа заключается в том, что такой опорный элемент уже имеет функцию герметизации, даже если в гнездо для оси еще не вставлена ось ролика или на смежной детали не предусмотрена уплотняющая поверхность, соответствующая первой уплотняющей поверхности.

В особенно предпочтительном варианте гнездо для оси выполняется в виде сквозного отверстия. Этот вариант проще и дешевле в изготовлении по сравнению с глухим отверстием. Кроме того, через сквозное отверстие во внутреннюю полость ролика может быть введена подпружиненная ось ролика, что позволяет легко демонтировать лентопротяжный ролик.

Согласно следующему предпочтительному варианту в таком опорном элементе гнездо для оси по отношению к устанавливаемой оси ролика имеет такие размеры, что посадка между осью ролика и гнездом для оси затрудняет или устраняет вращение оси ролика относительно опорного элемента. Даже при отсутствии привода на роликах такая посадка (с натягом) достаточна для передачи возникающего крутящего момента, что дешевле и проще в изготовлении по сравнению с дополнительной областью полного блокирующего зацепления. Кроме того, такая посадка служит дополнительным уплотнением.

Предпочтительно в таком опорном элементе гнездо для оси имеет третью область полного блокирующего зацепления, взаимодействующую с осью ролика и имеющую такую конструкцию, что вращение оси ролика относительно опорного элемента затруднено или устранено. Преимущество такой конструкции заключается в том, что могут передаваться большие крутящие моменты, и ось ролика не будет одновременно вращаться.

В следующем предпочтительном варианте такой опорный элемент изготовлен из материала, имеющего амортизирующие и/или звукоизолирующие и/или электропроводящие свойства, предпочтительно из полипропилена или полиамида. Особенно предпочтителен в качестве материала полиамид с электропроводящими свойствами. С помощью такого опорного элемента лентопротяжный ролик изолируется от опорной рамы амортизатором, кроме того, гасятся удары и вибрации. Уменьшается шумность, и штрековый конвейер может эксплуатироваться на более высоких скоростях. Электростатический заряд лентопротяжного ролика может отводиться через опорную раму благодаря предпочтительно электропроводящим свойствам.

Следующий аспект изобретения относится к щитку ролика, предназначенному для закрытия торца лентопротяжного ролика штрекового конвейера. Этот щиток ролика имеет осевое отверстие для установки оси ролика, уплотняющую область щитка и область блокировки вращения щитка, сконфигурированную таким образом, чтобы предотвращать проворачивание щитка ролика относительно примыкающей детали, в частности, относительно вышеописанного опорного элемента.

Выгодным образом в таком щитке ролика уплотняющая область щитка и область блокировки вращения щитка, по меньшей мере, частично совпадают, так что область поверхности щитка в первой области блокировки вращения щитка выполнена аналогично уплотняющей поверхности щитка в первой уплотняющей области щитка. Преимущества этой конструкции соответствуют преимуществам, описанным для опорного элемента.

Далее предпочтителен щиток ролика, в котором область поверхности щитка выполнена таким образом, что в разрезе, который по существу совпадает с поверхностью цилиндра с осью отсчета, соответствующей устанавливаемой оси ролика, и проходит через область поверхности щитка, проведенная вдоль поверхности кривая по существу имеет зигзагообразную или волнообразную форму, в частности, соответствует синусоиде. Преимущества этой конструкции соответствуют преимуществам, описанным для опорного элемента.

Также предпочтителен такой щиток ролика, в котором область поверхности щитка выполнена таким образом, что кривые геометрического места, по меньшей мере, нескольких точек зигзагообразной или волнообразной кривой, проведенной вдоль поверхности щитка от оси отсчета, выступают наружу в радиальном направлении. Преимущества этой конструкции соответствуют преимуществам, описанным для опорного элемента.

Согласно предпочтительному варианту исполнения такой щиток ролика имеет уплотняющую область щитка, окружающую поверхностную конструкцию, которая выполнена в виде второй части лабиринтного уплотнения. Преимущества этой конструкции соответствуют преимуществам, описанным для опорного элемента.

В следующем предпочтительном варианте осевое отверстие такого щитка ролика имеет, по меньшей мере, одну поверхность упора оси ролика, благодаря конструкции которого щиток ролика образует посадку с наружным диаметром соответствующей оси ролика. Благодаря этой посадке щиток ролика может без заметного люфта опираться на ось ролика с возможностью смещения в осевом направлении. За счет этого щиток ролика может прижиматься к опорному элементу и выполнять, тем самым, функцию уплотнения.

В следующем предпочтительном варианте осевое отверстие щитка ролика имеет, по меньшей мере, один упор для аккумулятора энергии, конструкция которого позволяет аккумулятору энергии упираться в этот упор с целью смещения щитка ролика по оси ролика в осевом направлении, причем упор для аккумулятора энергии предпочтительно выполнен в виде первой или второй поверхности упора оси ролика. За счет этого обеспечивается постоянное прижатие щитка ролика к опорному элементу и постоянный эффект уплотнения. Кроме того, выравнивается осевой люфт между лентопротяжным роликом и опорной рамой, а также недостаточная параллельность профиля.

В предпочтительном варианте такого щитка ролика осевое отверстие проходит сквозь осевую насадку щитка ролика, причем осевая насадка на внешней стороне имеет рабочую поверхность подшипника ролика, благодаря конструкции которой щиток ролика образует посадку с внутренним диаметром соответствующего подшипника ролика. Благодаря этой посадке щиток ролика может без заметного люфта опираться на подшипник ролика с возможностью смещения в осевом направлении. При этом по всей ширине рабочей поверхности подшипника ролика предотвращается перекашивание щитка ролика, но сохраняется его подвижность.

В следующем предпочтительном варианте осевое отверстие щитка ролика имеет четвертую область полного блокирующего зацепления, взаимодействующую с осью ролика и имеющую конструкцию, позволяющую предотвратить вращение оси ролика относительно опорного элемента при сохранении возможности смещения оси ролика относительно щитка ролика в осевом направлении.

Следующий аспект изобретения относится к лентопротяжному ролику, который имеет, по меньшей мере, один внешний трубчатый элемент ролика, по меньшей мере, один вышеописанный щиток ролика, по меньшей мере, один подшипник ролика, предпочтительно представляющий собой подшипник качения, по меньшей мере, одну ось ролика и, по меньшей мере, один первый аккумулятор энергии, предпочтительно представляющий собой первую спиральную пружину. При этом аккумулятор энергии имеет такую конструкцию и размещен таким образом, что он нагружает щиток ролика с силой, достаточной для того, чтобы сдвинуть щиток ролика по оси ролика относительно внешнего трубчатого элемента ролика.

В таком лентопротяжном ролике предпочтительно, по меньшей мере, одна ось ролика устанавливается с возможностью смещения относительно внешнего трубчатого элемента ролика и посредством второго аккумулятора энергии, предпочтительно представляющего собой вторую спиральную пружину, нагружается с силой, достаточной для того, чтобы выдвинуть наружу ось ролика относительно внешнего трубчатого элемента ролика.

В предпочтительном варианте такой лентопротяжный ролик имеет два щитка ролика и две оси ролика, из которых только один щиток ролика и только одна ось ролика могут смещаться и нагружаться. Такой вариант исполнения дешевле в производстве по сравнению с вариантом, в котором были бы подпружинены оба щитка роликов и обе оси роликов. Тем не менее, этот вариант обеспечивает полное блокирующее зацепление и уплотнение между щитками роликов и опорными элементами с обеих сторон лентопротяжного ролика.

Следующий аспект изобретения относится к штрековому конвейеру, который имеет, по меньшей мере, одну опорную раму, по меньшей мере, один описанный лентопротяжный ролик и, по меньшей мере, один опорный элемент, причем опорный элемент входит в соответствующую выемку опорной рамы, ось лентопротяжного ролика удерживается в гнезде для оси на опорном элементе, а щиток ролика посредством аккумулятора энергии прижат к опорному элементу таким образом, что первая уплотняющая область опорного элемента входит в контакт с уплотняющей областью щитка ролика, первая область блокировки вращения опорного элемента входит в контакт с областью блокировки вращения щитка ролика, а вторая уплотняющая область опорного элемента входит в контакт с уплотняющей областью опорной рамы.

Краткое описание чертежей

Предпочтительные варианты изобретения подробно поясняются ниже на основании чертежей. При этом отдельные описанные варианты частично обладают признаками, не являющимися необходимыми для осуществления изобретения, однако рассматриваемыми по существу как предпочтительные. Таким образом, в смысле изобретения, как заявленные должны рассматриваться также варианты, не имеющие всех описанных ниже признаков. Точно так же признаки, описанные в связи с различными вариантами, могут выборочно комбинироваться друг с другом.

На чертежах изображено:

На фиг.1b и 1с показаны два поперечных сечения двух предпочтительных вариантов исполнения опорного элемента согласно изобретению - один со сквозным гнездом для оси, а другой с глухим гнездом для оси.

На фиг.1а, 1d и 1е показаны варианты исполнения опорного элемента, представленные на фиг.1b и 1 с; вид сверху, вид сбоку и изометрическая проекция.

На фиг.2 показан фрагмент поперечного сечения штрекового конвейера согласно изобретению.

На фиг.3а-3с показан лентопротяжный ролик согласно изобретению в различных видах.

На фиг.3d показан увеличенный фрагмент щитка ролика, обведенный кружком на фиг.3с.

На фиг.4 показан вариант исполнения щитка ролика согласно изобретению.

На фиг.5a-5d показан еще один вариант исполнения опорного элемента в различных видах и разрезах.

На фиг.6a-6d показан еще один вариант исполнения щитка ролика в различных видах и разрезах.

На фиг.7a-7d показан опорный элемент, представленный на фиг.5a-5d, и щиток ролика, представленный на фиг.6a-6d, в плотном контакте.

Осуществление изобретения

На фигуре 2 показан фрагмент поперечного сечения штрекового конвейера 1 согласно изобретению. Штрековый конвейер 1 на каждой из сторон, представленных на чертежах слева и справа, имеет по одной опорной раме 12. Опорная рама 12 показана на чертеже в виде L-образного профиля. Однако она может выполняться и в виде U-образного профиля с крышкой на одной из сторон, благодаря которой опорная рама представляет собой закрытый профиль. Также возможно использование профилей другого сечения.

Далее, штрековый конвейер 1 имеет лентопротяжный ролик 14, в который входит внешний трубчатый элемент 141 ролика, подшипник 142 ролика, ось 143 ролика, первый аккумулятор 144 энергии и не показанный на чертеже второй аккумулятор энергии. В штрековом конвейере 1 может быть предусмотрено несколько последовательно расположенных лентопротяжных роликов 14, непосредственно к которым прилегают транспортируемые грузы. Также возможно размещение ленты поверх лентопротяжных роликов.

Подшипник 142 ролика в представленном варианте исполнения представляет собой подшипник качения. Также возможно использование других подшипников, например, подшипника скольжения.

Ось 143 ролика может выполняться в виде цельной оси ролика, простирающейся по всей ширине лентопротяжного ролика и выступающей с обеих сторон лентопротяжного ролика 14. Однако предпочтительно использовать две оси 143 ролика. Таким образом, обе оси ролика, предпочтительно же только одна ось 143 ролика, устанавливаются с возможностью смещения, так что ось ролика может нажиматься в направлении внутренней полости лентопротяжного ролика вторым аккумулятором энергии, предпочтительно образуемым спиральной пружиной и не показанным на чертеже. В этой конструкции такой лентопротяжный ролик 14 может легко монтироваться на опорную раму 12 и демонтироваться с нее, так как подпружиненная ось 143 ролика сначала может быть вдавлена во внутреннюю полость лентопротяжного ролика 14, а после установки на штрековый конвейер может распрямиться в сторону гнезда 1310 для оси опорного элемента 13.

Как видно на фигуре 2, штрековый конвейер 1 имеет далее два щитка 15 ролика, которые размещаются с левой и правой сторон лентопротяжного ролика 14. Щиток 15 ролика, показанный на левой стороне, установлен на ось 143 ролика с возможностью смещения и нагружен с силой первым аккумулятором 144 энергии, который в представленном варианте исполнения образован спиральной пружиной. В результате щиток 15 ролика на оси 143 ролика прижимается в направлении опорного элемента 13, который на фигуре 2 показан на левой стороне. Первый аккумулятор 144 энергии вместо спиральной пружины может быть образован пластинчатой пружиной, дисковой пружиной, резиновым амортизатором и/или любым другим аккумулятором энергии.

Благодаря силе, которая передается первым аккумулятором 144 энергии на щиток 15 ролика и которая прижимает щиток 15 ролика влево к показанному на фигуре 2 опорному элементу, сопрягаемые области опорного элемента 13 и щитка 15 ролика входят в контакт. Далее опорный элемент 13 прижимается к опорной раме 12.

То же самое происходит с правым щитком 15 ролика, показанным на фигуре 2. Разумеется, как правило, достаточно, когда у лентопротяжного ролика 14 только один из двух щитков ролика нагружен с силой, так как эта сила действует в обоих направлениях. Таким образом, правый щиток 15 ролика входит в контакт с правым опорным элементом 13, а правый опорный элемент 13 через правый щиток 15 ролика прижимается к правой опорной раме 12.

Вид контакта между опорным элементом 13 и щитком 15 ролика, а также между опорным элементом 13 и опорной рамой 12 способствует созданию герметичности между элементами. Это уплотнение осуществляется за счет того, что предусмотренные уплотняющие поверхности входят в зацепление друг с другом, и что предотвращается вращение деталей относительно друг друга, так что никакая влага или пыль не может проникнуть сквозь уплотняющие поверхности.

Взаимодействующие уплотняющие области и области полного блокирующего зацепления опорного элемента 13 опорной рамы 12 и щитка 15 ролика подробно описываются ниже.

Опорный элемент 13 детально показан на фигурах 1а-1е. На фигуре 1а показана изометрическая проекция опорного элемента 13. Как видно на этой фигуре, опорный элемент 13 предпочтительно имеет форму гриба с элементом 1301 шляпки и элементом 1304 ножки. Как хорошо видно на фигуре 1а, этот предпочтительный вариант исполнения опорного элемента 13 имеет шестиугольный элемент 1304 ножки. Элемент 1304 ножки в этом предпочтительном варианте исполнения имеет также вторую область 1312 полного блокирующего зацепления, образованную такой шестиугольной конструкцией элемента ножки. Элемент ножки может устанавливаться в соответствующую шестиугольную выемку опорной рамы 12, так что опорный элемент 13 не может вращаться в опорной раме 12.

Далее, на элементе 1304 ножки опорного элемента 13 имеются удерживающие элементы 1305, которые, когда опорный элемент 13 устанавливается на опорную раму 12, могут входить в зацепление с соответствующими удерживающими элементами 121 опорной рамы, так что исключается выпадение или вырывание опорного элемента 13 из опорной рамы 12. Кроме того, удерживающие элементы 1305 гарантируют, что в том числе и вторая уплотняющая область 1313 будет удерживаться в плотном контакте с опорной рамой 12, как подробно описывается ниже.

На стороне элемента 1301 шляпки, обращенной в сторону, противоположную элементу ножки, предусмотрена волнообразная уплотняющая область 1307а и область 1308 полного блокирующего зацепления. В представленном варианте исполнения выгодным образом первая уплотняющая область 1308 совпадает с первой областью 1307а полного блокирующего зацепления. Образованные области поверхности взаимодействуют с соответствующей уплотняющей областью 152 щитка и соответствующей областью 153а полного блокирующего зацепления щитка 15 ролика, которые показаны на фигурах 3d и 4.

Взаимодействующие области выполнены таким образом, что они плотно прилегают друг к другу, когда между деталями устанавливается контакт. Благодаря соответствующей силе сжатия, создаваемой первым аккумулятором 144 энергии, выравниваются возможно существующие минимальные неровности поверхностей, так что через уплотняющие поверхности не может проникнуть никакая влага.

Уплотняющие области и области полного блокирующего зацепления не обязательно должны совпадать, но могут формироваться и раздельно. Преимуществом этого варианта была бы необходимость выдерживания при изготовлении менее точных допусков. Уплотняющая поверхность могла бы быть плоской, за счет чего она проще в изготовлении, чем поверхность с кривизной, как в представленном варианте исполнения. Однако представленный вариант исполнения компактен и не требует двойной пригонки, которая могла бы потребоваться в случае разделения уплотняющей области и области полного блокирующего зацепления.

Как показано на фигуре 2, уплотняющая область и область полного блокирующего зацепления окружена лабиринтным уплотнением 2. Это лабиринтное уплотнение 2 образовано двумя взаимодействующими деталями опорного элемента 13 с одной стороны и щитка 15 ролика с другой стороны. Обе эти детали лабиринтного уплотнения 2 на фигурах 1b и 1с обозначены числом 1309, а на фигурах 3d и 4 - числом 154. Такое лабиринтное уплотнение препятствует проникновению влаги и пыли к уплотняющим областям и областям полного блокирующего зацепления.

На второй стороне 1311 опорного элемента 13 предусмотрена вторая уплотняющая область 1313, которая в представленном варианте исполнения образована рабочей уплотняющей кромкой 1302 и центральной уплотняющей областью 1303. Уплотняющая кромка 1302 предпочтительно эластичнее центральной уплотняющей области 1303, так что уплотняющая кромка 1302 прилегает к соответствующей уплотняющей области опорной рамы 12, когда опорный элемент 13 устанавливается в соответствующую выемку опорной рамы 12 и прижимается с помощью аккумулятора 144 энергии посредством щитка 15 ролика к опорной раме 12. Напротив, центральная уплотняющая область может сопротивляться силе нажима, результирующей из приложенной силы аккумулятора 144 энергии, и вследствие этого улучшить уплотнение.

Благодаря удерживающим элементам 1305 соответствующий эффект герметизации может возникнуть уже тогда, когда сила не передана через аккумулятор 144 энергии на опорный элемент 13. При этом предпочтительно элемент 1304 ножки опорного элемента 13 имеет известную собственную эластичность, так что соответствующим образом выбранное расстояние между удерживающим элементом 1305 и центральной уплотняющей областью 1303 с одной стороны и соответствующая прочность материала опорной рамы 12 создают напряжение в опорном элементе 13. Благодаря этому напряжению уплотняющая кромка 1302 и/или центральная уплотняющая область 1303 прилегают к опорной раме 12 даже тогда, когда лентопротяжный ролик 14 еще не установлен на опорную раму 12.

В этом случае особенно предпочтительно, когда опорный элемент 13 имеет глухое гнездо 1310 для оси, так как в этом случае профиль, образованный опорной рамой 12, уплотняется даже в отсутствие установленной оси ролика или лентопротяжного ролика 14.

С другой стороны, опорный элемент 13 со сквозным гнездом 1310 для оси имеет преимущество, заключающееся, например, в возможности выдавливания изнутри через опорный элемент 13 подпружиненной оси 143 ролика при демонтаже лентопротяжного ролика 14 и в простоте такого демонтажа.

Следующий предпочтительный аспект опорного элемента 13 относится к амортизирующим свойствам опорного элемента 13. Предпочтительно опорный элемент изготавливается из полипропилена или, еще предпочтительнее, из полиамида. Благодаря свойствам материала устраняется контакт стальной оси 143 ролика и стальной опорной рамы 12. В такой конструкции опорного элемента 13 гасятся вибрации и уменьшается нагрузка на детали. Это приводит к увеличению срока службы деталей. Кроме того, устраняются шумы. Даже чувствительные грузы, которые должны транспортироваться по штрековому конвейеру 1, могут транспортироваться на более высоких скоростях по сравнению со штрековыми конвейерами без соответствующих опорных элементов.

На фигуре 4 показано поперечное сечение щитка 15 ролика. Числом 155 обозначаются поверхности прилегания оси ролика в осевом отверстии 151 щитка ролика. Этими поверхностями 155 прилегания щиток 15 ролика опирается на ось 143 ролика. При этом предпочтительно благодаря соответствующей посадке между щитком 15 ролика и осью 143 ролика гарантируется, что внешний трубчатый элемент 141 лентопротяжного ролика 14 посредством подшипника 142 ролика и соответствующие промежуточные детали посредством щитка 15 ролика устанавливаются на ось предпочтительно без люфта.

Поэтому посадка между щитком 15 ролика и осью 143 ролика предпочтительно выбирается таким образом, чтобы обеспечить, с одной стороны, опору лентопротяжного ролика 14 без люфта, а с другой стороны, возможность смещения щитка 15 ролика по оси 143 ролика за счет воздействия аккумулятора 144 энергии на опорный элемент 13 и опорную раму 12.

То же самое справедливо для посадки между опорной поверхностью 158 подшипника ролика и подшипником 142 ролика. Между этими двумя деталями также обеспечивается опора без люфта, и здесь также выгодным образом имеется возможность смещения между подшипником 142 ролика и щитком 15 ролика.

Щиток 15 ролика показан на фигуре 4 с дополнительным упором 156 для аккумулятора энергии. Во-первых, упор 156 для аккумулятора энергии служит для первого аккумулятора 144 энергии рабочей поверхностью, с помощью которой щиток 15 ролика может прижиматься к опорному элементу 13. Во-вторых, упор 156 для аккумулятора энергии в представленном варианте исполнения имеет дополнительную поверхность 155 прилегания оси ролика. Эта вторая поверхность 155 прилегания оси ролика препятствует перекашиванию щитка 15 ролика на оси 143 ролика. Так как щиток 15 ролика в представленном варианте исполнения на чертеже имеет выемку между обеими поверхностями 155 прилегания оси ролика на левой и на правой стороне, такой щиток 15 ролика с трудом может быть изготовлен методом литья под давлением. Поэтому также возможно выполнять такой щиток 15 ролика с непрерывной поверхностью 155 прилегания оси ролика. Однако предпочтительно предусмотреть только одну поверхность 155 прилегания оси ролика на левой стороне. В этом случае аккумулятор 144 энергии мог бы упираться в опорную поверхность, показанную слева на чертеже. Перекашивание щитка 15 ролика на оси 143 ролика в этом случае предотвращается посадкой между щитком 15 ролика и подшипником 142 ролика.

Следующий вариант исполнения показан на фигурах 5-7 и описывается ниже.

Вариант исполнения очень похож на вышеописанные варианты. Поэтому во избежание нежелательных повторов будут рассматриваться только признаки, имеющие отличия от вышеописанных вариантов исполнения. Обозначения, касающиеся по существу одинаковых признаков, сохранены.

Область блокировки вращения опорного элемента 13 в этом варианте исполнения представляет собой фрикционный стопор 1307b. На первой стороне 1306 опорного элемента 13 в этом варианте исполнения отсутствует элемент полного блокирующего зацепления. Проворачивание опорного элемента 13 относительно примыкающего щитка 15 ролика предотвращается за счет давления прижима между сопрягаемыми деталями и, при необходимости, дополнительно устанавливаемого между ними уплотнительного кольца 3, как хорошо видно на фигурах 7а и 7с. Уплотнительное кольцо помещается в канавку на щитке 15 ролика. Область блокировки вращения в виде фрикционного стопора 1307b предусмотрена, как показано, в предпочтительно вогнутом основании канавки.

Канавка, как показано, имеет поперечное сечение, по существу предпочтительно соответствующее окружности и несколько превышающее диаметр поперечного сечения уплотнительного кольца 3. На стороне канавки, обращенной к оси ролика, кромка канавки немного выступает в направлении уплотнительного кольца, за счет чего формируется небольшая выемка, не позволяющая кольцу в не смонтированном состоянии выскочить из канавки и надежно удерживающая кольцо в канавке. В альтернативном варианте канавка может быть предусмотрена и на опорном элементе 13.

В зависимости от передаваемого крутящего момента давление прижима, передаваемое первым аккумулятором 144 энергии на щиток 15 ролика, выбирается таким образом, чтобы с учетом коэффициента трения между материалами щитка 15 ролика или опорного элемента 13 по окружности возникала достаточная сила трения.

Как в частности видно на фигурах 7b и 7с, в таком варианте исполнения щиток 15 ролика и опорный элемент 13 не находятся в непосредственном контакте. Таким образом, давление прижима недостаточно велико для того, чтобы сдавить уплотнительное кольцо, которое эластичнее щитка 15 ролика и опорного элемента 13, настолько, чтобы щиток 15 ролика и опорный элемент 13 вошли в непосредственное соприкосновение.

Тем не менее, возможно выбрать размеры деталей и давление прижима таким образом, чтобы уплотнительное кольцо было сдавлено настолько, чтобы щиток ролика и опорный элемент вошли в соприкосновение. Такая поверхность соприкосновения может служить дополнительной уплотняющей поверхностью между щитком 15 ролика и опорным элементом 13. Также возможно полностью убрать из конструкции уплотнительное кольцо и установить непосредственный контакт между фрикционным стопором 1307b и фрикционным стопором 153b щитка. Также возможно предусмотреть описанное уплотнительное кольцо 3 с соответствующей канавкой на одной из деталей в описанном ранее варианте исполнения, дополнительно к описанной там области полного блокирующего зацепления 1307а и области полного блокирующего зацепления 153а щитка.

Как показано на фигурах 5a-5d, удерживающий элемент 1305 в представленном варианте исполнения выполняется в форме эластичной планки, которая при установке опорного элемента 13 на опорную раму 12 сначала отклоняется, а затем эластично возвращается в исходное положение, входя в зацепление с удерживающей областью 121 опорной рамы 12. Такой вариант удерживающего элемента 1305 может использоваться и в описанном ранее варианте исполнения.

Как показано на фигуре 7b, давление прижима в смонтированном состоянии деталей передается от щитка 15 ролика через уплотнительное кольцо 3 на опорный элемент 13. В представленном предпочтительном варианте исполнения кольцо 3 вдавливается в область фрикционного стопора 1307b опорного элемента 13, на обратной стороне которого непосредственно за этой областью сформирована кольцевая центральная уплотняющая область 1303, которая отстоит на некоторое расстояние от элемента 1304 ножки. Поэтому давление прижима хорошо передается на эту центральную уплотняющую область 1303, обеспечивая хороший эффект герметизации.