专利名称：导辊的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种导辊，组装导辊的方法和导辊用的端帽。
发明概述按本发明，提供一种导辊，它包括一导辊外壳，一根在导辊外壳两端的短轴和至少一个位于每根短轴且可旋转地支承导辊外壳的轴承。
本发明的又一方面是提供一种导辊，它包括一个在导辊外壳两端的端帽，每个所述的端帽有一个可与导辊外壳接合的前件，一个为前件所用的内盖和外盖，一根与外盖制成一体的向内延伸的短轴，一个也与外盖制成一体的向外延伸的安装销，以及至少一个装于短轴上且可旋转地支承该前件的轴承。
最好，本发明涉及一种由聚合材料模压成型的导辊用的端帽。
该聚合材料可以由任何适当种类的材料制成，而一种适合的材料是充填玻璃的尼龙。
该端帽可以包括两个或更多的部分。在本发明的一个实施例中，该端帽包括一个可与导辊外壳相接合的前件，一个内盖和一个外盖。
内盖和前件可以形成任何适当种类的密封装置。类似地，外盖和前件也可以形成任何适当种类的密封装置。在所有情况下，密封装置可包括迷宫密封装置，螺旋密封装置或若有必要还包括唇形密封装置。
该螺旋密封装置可包括有一中心位置沿某一方向径向向外盘旋的舌形结构，由于使用中端帽旋转，此方向，有助于引导所含粒子径向向外并因此而离开端帽。
迷宫密封装置可由相互接合的舌榫结构形成。
该舌榫结构可直接模压入前件和内盖与外盖中。
该外盖可包括一安装销，它可以是开槽或形成平面或任何其它结构，以便使安装销固定于适当的支撑件上。该安装销与短轴可同轴。
该外盖可包括一向内延伸的短轴，在轴上安装一个或多个轴承并安置前件。
如果使用两个轴承，那末，最好治内部短轴相互有间隔，以便形成平衡的支承结构。换言之，可用一双轴承来提供类似的功能。
该前件可以有一最好以摩擦配合与导辊外壳相结合的外缘，一放置一个或多个轴承的内轮毂，及在轮毂和外缘之间的肋条，当外缘径向压缩时，肋条受控制地变形以使外级相对轮毂保持中心和对称定位。肋条可为任何适当的形状或方位，且例如可为曲折的或V形的，或具有一个或多个孔结构。
本发明也可扩展到包括一外壳和两个端帽的导辊，每个上述类型的端帽与外壳的相对端相接合。
该外壳可涂以任何适当种类的耐腐和耐磨的注塑材料涂层。例如，该外壳可由金属或塑料制造。
该外壳的内侧可包含纵向刚性肋条。
本发明还进一步扩展到组装导辊的方法，包括下列步骤使带短轴的两个端帽与导辊外壳相对的相应端相接合，将此组件放于塑料注射成型机上，然后至少在外壳上注塑成型一塑料涂层。
本发明还提供一导辊，它包括一外壳，与外壳的相对端相接合的端帽和至少在外壳直接注塑成型的一塑料涂层。
附图的简述参考相应的附图，通过实例对本发明的优先实施例说明如下。
图1为按本发明的一种形式的导辊一端的侧剖视图。
图2为图1所示的端帽的透视图，仍然是剖视图。
图3带有不同肋条支承的端帽的内侧示意图。
图4图示可包括于本发明端帽的螺旋密封装置。
图5为图1所示的导辊但对其作了某些修改的导辊的侧视图。
图6和7为另一些导辊用外壳的实施例的横剖视图。
附图的详述相应的附图中的图1图示按本发明的导辊(10)的一端，它包括一外壳(12)，外壳上的塑料涂层(14)以及在外壳(12)两相对端的两个端帽(16)。图中仅表示一个端帽。
每个端帽包括一直接与外壳(12)相接合的前件(18)，一外盖(20)和一内盖(22)。
该前件(18)，外盖(20)和内盖(22)每个都由绪如充填玻璃的尼龙等适当的聚合材料模压而成。
前件(18)和外盖(20)均制成相互接合的图形舌榫结构(24)，形成一整体的模压成型的迷宫式密封装置。类似地，前件(18)和内盖(22)也制成相互接合的舌榫结构(26)，形成一内迷宫密封。若有必要，虽然会增加摩擦和阻尼，但也可在组件(18)和端帽(24)之间的间隙(28)，或在前件(18)和内盖(22)之间的间隙(30)间制成图5所示的唇形密封装置(60)。
外盖(20)制成向外延伸的带平面(34)的销(32)，以使它与适当的支承结构(未示出)形成非旋转接合，图2表示得更清楚。
向内延伸的短轴(36)，与外盖制成一整体，穿过前件(18)而延伸。向外延伸的销(32)与短轴(36)相互同轴。两个轴承(38)和(40)装于短轴(36)并对前件(18)提供旋转支承。用开口簧环(未示出)使内盖(22)定位，此环与短轴上邻近内盖(22)外侧的槽(39)相接合。
首先，将外壳(12)与两个端帽(16)相接合。此后，将外壳和端帽放在塑料注射成型机中(未示出)。然后，用常规方法，至少在外壳(12)直接注塑成型一种适当的耐磨和耐腐材料的塑料涂层(14)。如果端帽被正确地中心定位，则外壳(12)上即形成均匀的涂层(14)且不再需要对涂层作进一步抛光或机加工。
应注意的是上文所述的注塑成型技术未必需要图1和2所示类型的端帽才能实施。因此，在这方面本发明的范围无论如何都不受限制。
使用图1和2所示的端帽意味着导辊可由几部分组成。这将可降低成本并便于装配。与钢制端帽相比，模压的聚合材料另件具有如下优点有较大的设计自由度；实际上另件被模压到所需的尺寸并不需要进一步精加工；精确的模压可得到好的公差和质量控制并制造自由精度导辊；该导辊有好的耐腐性；一旦端帽与当然涂有任意涂层(14)的外壳相结合即不需涂漆或任何其它抛光；精确地支承轴承(38)和(40)；自动地形成由迷宫结构提供的密封，并由此而延长了导辊的寿命；在使用两个间隔的轴承的场合，提供减小应力的悬臂型支承；并减轻了重量，从而也更易于安装和降低运输成本。
另一优点是不需要穿过与上述类型端帽接合的导辊外壳而延伸的轴。由端帽伸出的短轴即为适当地支承导辊的全部。取消了轴就节省了重量，利于制造并有助于为轴承提供更有效的密封。
前件(18)包括一外缘(42)，它直接与外壳(12)的内表面用压配合相接合；和一放置轴承(38)和(40)的内轮毂(44)。如图3清楚地表示的那样，多根肋条(46)一般沿径向自轮毂(44)延伸并使轮毂(44)与外缘(42)相连接。各肋条之间的凹坑(48)面向外壳内部。前件(18)的部分(50)在相对侧使肋条(46)相互连接。形成迷宫密封(24)的舌榫结构在部分(50)中成形。
图3为图1所示“3”方向的端帽的稍微示意的顶视图。此图描绘了在轮毂和外缘之间的不同型式的肋条(46A),(46B),(46C)和(46D)。
外壳(12)的内径和外缘(42)的外径的公差应是这样的，以致当它被插入外壳时外缘可有摩擦地保持在原位。因此，这些组件虽然做得很精确，但也有可能外缘(42)相对地超过外壳的内表面。当外缘被压入到位时，它被径向压缩并使端帽发生径向变形。
业已发现，图3所示的那种肋条(46A)未必能对称地还原，因此，短轴可能处在偏离外壳的中心位置。对此，最理想的情况是肋条具有在上述情况下允许对称的径向变形的形状。
因此，肋条(46)可以是图3所示的那种肋条(46B),(46C)或(46D)或任何允许径向变形的相当形状。试验表明肋条(46C)可能是最佳选择。
肋条(46B)包含一个中心孔结构(52)，它提供一个能以对称的方式吸收径向变形的容积。另一方面，当径向加载时，肋条(46C)和(46D)更可挠曲。选择在轮毂和外缘之间肋条的型式，尺寸和数量时，要考虑，尤其要考虑外缘(42)和外壳(12)之间牢固的摩擦接合以及当出现尺寸过大情况时端帽径向对称变形的能力。
图4为部分(50)的侧视图，它图示一种用于端帽的改进形式的密封结构。这样，所用的迷宫密封不像图1所示的迷宫密封(26)范围大，而是以类似的方法由相互接合的相应的舌榫结构(54A)和(54B)而形成。向外延伸的径向舌形结构(56)位于外盖(20)中相应的槽中(未示出)。舌形结构(56)自迷宫密封装置以相对于导辊旋转的方向向外盘旋。这样，从侧向观察，如果导辊以第一方向(58)绕其轴线旋转，那末，当旋转时舌形结构(56)则径向远离轴线。这就具有这样的效应，即当导辊旋转时，与两个舌结构相接触的任何灰尘粒子将由离心力作用而向外运动，并被驱向间隙(28)。这将有利于使外界物质不进入轴承(38)和(40)。
若有必要，在前件(18)和内盖(22)之间也可提供类似的径向密封。
图6和7图示另一些外壳(70)和(71)的横剖视图。外壳(70)由塑料制造并在其内侧有许多相等间隔的纵向刚性肋条(72)。在肋条的最里端，肋条(72)以同轴管(73)而终止。图7所示的实施例的肋条(74)仅向外壳中心延伸一小距离，且在其最里端不相互连接。这些外壳更具刚性并减少所需的材料。
权利要求
1．一种导辊，它包括一导辊外壳，一根在导辊外壳各端的短轴和至少一个位于每根短轴上且可旋转地支承导辊外壳的轴承。
2．按权利要求1所述的一种导辊，其特征在于它包括一个在导辊外壳各端的端帽，每个所述的端帽有一个可与导辊外壳接合的前件，一个为前件所用的内盖和外盖，一根与外盖制成一体的向内延伸的短轴，一个也与外盖制成一体的向外延伸的安装销，以及至少一个装于短轴上且可旋转地支承该前件的轴承。
3．一种为带导辊外壳的导辊所用的端帽，其特征在于该端帽包括一个与导辊外壳相接合的前件，一个为前件所用的内盖和外盖，一根与外盖制成一体的向内延伸的短轴，一个也与外盖制成一体的向外延伸的安装销，以及至少一个装于短轴上具可旋转支承前件的轴承。
4．按权利要求2所述的导辊或按权利要求3所述的端帽，其特征在于安装销和短轴是共轴线的。
5．按权利要求2或4所述的导辊，或按权利要求3或4所述的端帽，其特征在于，内盖和前件和/或外盖和前件包括它们之间的密封装置。
6．按权利要求5所述的导辊或端帽，其特征在于，该密封装置包括迷宫密封装置。
7．按权利要求5或6所述的导辊或端帽，其特征在于，密封装置包括螺旋密封装置。
8．按权利要求5,6或7所述的导辊或端帽，其特征在于，该密封装置包括唇形密封装置。
9．按权利要求7或从属于权利要求7的权利要求8所述的导辊或端帽，其特征在于，螺旋密封装置包括中心位置沿某一方向径向向外盘旋的舌形结构，由于在使用中盖帽发生旋转，故此方向有利于向外引导螺旋槽内所含的粒子。
10．按权利1,2或4至9中任一项所述的导辊，或按权利要求3至9中任一项所述的端帽，其特征在于，在每根短轴上有两个轴承，所述的轴承沿短轴相互间隔以提供一平衡的支承结构。
11．按权利要求2或4至10中任一项所述的导辊或按权利要求3至10中任一项所述的端帽，其特征在于，在安装销上开槽或形成平台以使安装销固定于适当的支承结构。
12．按权利要求2或4至11所述的导辊或按权利要求3至11中任一项所述的端帽，其特征在于，前件有一外缘，一配置一个或多个轴承的内轮毂，以及在轮毂和外缘之间的肋条，当外缘径向压缩时，肋条受控制地变形以使外缘相对轮毂保持中心和对称定位。
13．按权利要求12所述的导辊或端帽，其特征在于，肋条为弯曲形。
14．按权利要求12或13所述的导辊，其特征在于，前件有一与导辊外壳以摩擦配合而接合的外缘。
15．按权利要求1,2或4至14任一项所述的导辊，其特征在于，外壳涂以耐腐和耐磨的注塑材料涂层。
16．按权利要求1,2或4至15中任一项所述的导辊，其特征在于，外壳的内侧包含刚性肋条。
17．组装导辊的方法，包括下列步骤使带短轴的两个端帽与导辊外壳相对的相应端相接合，将此组件放于塑料注射成型机上，然后至少在外壳上注塑成型一塑料涂层。
18．按权利要求2或4至16中任一项所述的导辊或按权利要求3至13中任一项所述的端帽，其特征在于，该端帽由聚合材料制造。
19．按权利要求18所述的导辊或端帽，其特征在于，聚合材料为充填玻璃的尼龙。
20．参考图1至7基本上如本文所述的和/或如图1至7所示的导辊。
21．参考图1至5基本上如本文所述的和/或如图1至5所述的导辊所用的端帽。
22．参考图1至7基本上如本文所述的组装导辊的方法。
全文摘要
本发明涉及一种导辊(10),组装导辊的方法,和导辊用的端帽(16)。该端帽存一与导辊外壳(12)相接合的前件(18),一内盖(22)和一外盖(20)。两个端帽与外壳的相对端接合而形成一导辊。
文档编号F16C13/00GK1237140SQ9719849
公开日1999年12月1日 申请日期1997年8月7日 优先权日1996年8月8日
发明者雅各布斯·阿伦德·布宁克, 艾伦·哈伯利 申请人:流量操纵(私人)有限公司