用于食品应用的支撑组件

技术领域

本发明涉及一种用于食品应用的支撑组件。特别是，本发明涉及这样一种用于食品应用的支撑组件：其中，该支撑组件固定到机器框架并且旨在通过合适的轴承支撑可运动的轴(例如，转动(/旋转)轴)。

背景技术

如已知的，在食品和饮料(food and beverage，亦称F&B)工业中，越来越关注旨在提高食品的安全和质量的新机器的开发和机器设计。

如还已知的，食品和饮料工业中使用的机器具有许多由转动轴或滑动轴支撑的运动部件(例如，传送带、面食制作机(/意大利面制作机)(pasta maker)或用于清洗新鲜农产品的机器)。

所有这些机器必须经常清洁，通常使用添加有洗涤剂和/或消毒剂的水进行清洁，以控制可能会污染食物的任何细菌的生长。特别地，重要的是，这些机器(应该)不具有缝隙或者污垢(甚至只是清洗水)可能会进入和滞留(/停滞/淤塞)(stagnate)的其他区域。这是因为液体或湿气(/水分)的滞留促进了细菌的增殖。

在用于可运动的轴的支撑组件的情况下，这尤其是一个问题，支撑组件可以是端部支撑件(接纳(/容纳)轴的端部)或贯通支撑件(through supports)。这种支承组件由以下部件制成：壳体(/外壳/轴承座)(casing)，一般是环形的，具有用于附接到机器上的基部(/底座/基座)(base)或凸缘(/法兰)(flange)；轴承单元，位于壳体内并且联接到可运动的轴；以及盖，一般是碗状的，压配合(/压配)(force-fitted)在壳体上。

图1中示出了根据现有技术的支撑组件的实施方式。支撑组件1包括：轴承单元3，例如，为已知类型的滚子轴承，适于以已知的方式接纳可运动的轴5(例如，转动轴)以支撑可运动的轴5；以及壳体2，具有贯通座部(through seat)4，轴承单元3以已知的方式被稳定接纳在贯通座部4中。

支撑组件1特别意在安装在用于食品和饮料工业的机械上。壳体2具有大致环形形状，并且按照如下方式设计：适于以已知的方式将轴承单元3接纳在其内部，特别是接纳在贯通座部4中。座部4通常具有对称轴线Y，对称轴线Y也是壳体2的对称轴线。在任何情况下，支撑组件1总是还具有盖6，用于以流体密封(/液密/流体紧密)(fluid tight)方式密封壳体2的贯通座部4的入口7。

因此，在F&B应用中，盖安装在壳体(casing)上，并且这种附接创建(/产生)静态密封。然而，这种类型的密封不能保证紧凑的解决方案和确定工作进展(/运行进度)的可能性。此外，盖通常在底部封闭，因此不可能使轴穿过盖本身。最后，另一缺点是，由于未对准(misalignment)，轴可能会接触盖并损坏盖。

简而言之，目前没有已知的解决方案创建有效地保护轴承单元免受水和外部污染物影响的密封。还没有已知的支撑组件具有开口盖(open cover)，该开口盖不但保护轴承单元免受外部污染物的影响，而且特别是在清洗过程中保护轴承单元免受水和洗涤剂的影响。最后，没有已知的解决方案不受轴与轴承单元之间的角度未对准的影响(impervious)。

因此，需要限定提供可以解决或至少减轻上述缺点的新设计解决方案的支撑组件。

发明内容

为了基本上解决以上技术问题，本发明的一个目的是限定一种用于食品应用的支撑组件，特别是用于转动轴和相关联的轴承单元的支撑组件，该支撑组件固定到机器框架上，该支撑组件为盖提供了新的锚固以及防止(/抵抗)(against)污染物和/或清洗的不同密封，该密封直接应用于轴承单元。

具体地，盖直接在轴承单元上创建(creates)动态密封，从而保护轴承单元免受污染物和清洗水的影响。该密封由用于将盖联接到轴承单元的径向外圈的联接部(couplingportion)创建。

此外，盖牢固地锚固到轴承单元的径向内圈。这种锚固通过盖上的多个齿实现，多个齿适于(adapted to)与径向内圈上的相应的多个环形座部(seats)接合。

因此，本发明提供了一种用于食品应用的支撑组件，其具有在附于本说明书的独立权利要求中阐述的特征。

本发明的优选和/或特别有利的其他实施方式根据所附从属权利要求中阐述的特征来描述。

附图说明

现在将参照示出了本发明的实施方式的非限制性示例的附图来描述本发明，在附图中：

图1以截面示出了根据现有技术生产的支撑组件，

图2以截面示出了根据本发明的实施方式的支撑组件，

图3以放大比例示出了图2的细节，

图4以放大比例示出了图2的支撑组件的盖的细节，以及

图5示出了图2的支撑组件的径向内圈。

具体实施方式

纯粹作为非限制性示例并参照以上附图，10总体上表示用于可运动的轴(转动(/旋转)轴或滑动轴)(为了简化起见，未示出)的支撑组件。

支撑组件10包括：轴承单元30，例如，为已知类型的滚子轴承，适于以已知的方式接纳可运动的轴50(例如，转动轴)以支撑可运动的轴50；以及壳体(/外壳/轴承座)(casing)20，具有贯通座部(through seat)40，轴承单元30以已知的方式稳定地接纳在贯通座部40中。

支撑组件10特别用于安装在用于食品和饮料工业的机械上。壳体20一般具有环形形状，并且按照如下方式设计：适于以已知的方式将轴承单元30接纳在其内部，特别是接纳在贯通座部(through seat)40中。座部40通常具有对称轴线X，对称轴线X也是壳体20的对称轴线。

在整个本说明书和权利要求书中，指示位置和方向的术语和表达(诸如，“径向”、“轴向”或“侧向(/横向)”)应参考对称轴线X来理解。

轴承单元30设置有：

-径向外圈31，优选是固定的(/静止的)(stationary)，

-径向内圈33，优选绕着轴承单元30的中心旋转轴线X旋转，并且通过已知类型的固定部件55稳定地连接到轴50，

-成列滚动元件(/滚动元件列/一列滚动元件)(a row of rolling elements)32，介于径向外圈31与径向内圈33之间，在本情况下，成列滚动元件32为球，

-密封装置35，用于保护轴承单元30的滚动体和圈的相关联的滚道免受外部污染物和清洗水的影响。

具体地，在与固定部件55相对的一侧，密封装置包括带有弹性体涂层的第一遮蔽件(/屏蔽件)(shield)35a和带有弹性体涂层的第二遮蔽件35b，第一遮蔽件35a和第二遮蔽件35b均具有多对环形密封唇，每对环形密封唇中的每个唇在径向上和在轴向上叠置，但也在径向上和在轴向上分开，换言之，彼此没有任何接触点。相反，在与固定部件55相同的一侧，密封装置仅具有带有弹性体涂层的第一遮蔽件35a。这是因为，根据本发明，通过支撑组件10包括适于以流体密封(/液密)(fluid tight)方式密封轴承单元30的盖60的事实来保证对外部污染物和清洗水的密封。

盖60是一般碗状的，具有底壁61，在附图中的示例中，底壁61可以具有用于使轴50通过的圆形开口62，并且因此可以是“开口”类型的。盖60还包括侧壁63，侧壁63成型但基本上为圆柱形的并且一体地连接到底壁61。侧壁63的末端是用于联接到轴承单元30的径向外圈31的联接部64。

还参照图3，联接部64被设计成：在使用时，在径向外圈31的轴向外侧联接到所述圈。特别是，联接部64在轴向外侧与径向外圈31的轴向外环形表面31a接合，从而提供“滑动接触”类型的动态密封、或作为另一种选择的“迷宫”类型(换言之，非接触类型)的动态密封。如上所述，盖创建动态密封，当径向外圈31是固定的时，如下面将解释的，盖锚固(/锚定)(anchored)到旋转的径向内圈33。

参照图4和图5，盖60的侧壁63在径向内侧具有多个齿65，多个齿65从盖60在径向上向内突出并且在周向上间隔开，每个齿65在侧壁的有限周向区段上延伸。

与盖60上的齿65组合，径向内圈33的径向外侧表面33a具有相应的多个环形座部330，用于接纳盖60上的齿65。每个环形座部330包括入口槽331，入口槽331在轴向上相对于径向内圈33的前边缘33b间隔开，并且在径向上中断(/截断)(interrupting)径向内圈33的前边缘33b的至少一部分；每个环形座部330还包括一对配置在入口槽331的相对侧的锚固槽332，锚固槽332在使用时与盖60上的齿65接合，从而将盖60锚固到轴承单元30。

优选地，多个齿65和相应的多个环形座部330在数量上是三个，并且齿65和环形座部330彼此间隔开120°。

在实践中，以现有技术中已知的方式，在组装阶段期间，盖60首先与轴承单元30在轴向上放在一起，使得盖60的齿65与环形座部330的相应入口槽331接合。接下来，盖60顺时针或逆时针转动，使得盖60的齿65进入锚固槽332，从而创建稳定的“卡口(bayonet)”联接。

因此，与已知的解决方案相比，本发明使得可以省去组成部件(component)，即，省去在与用于将轴承单元30固定到轴50的固定部件55相同的一侧的具有弹性体涂层的第二遮蔽件35b。此外，本解决方案使得可以使用在径向上和在轴向上的尺寸减小的盖60。减小的径向尺寸与盖不与壳体20接合而是与在径向上容纳在壳体20内的轴承单元30接合的事实相关联，而减小的轴向尺寸是由于盖可以是开口盖并因此没有轴向封闭基部的事实。

盖60优选由塑料(例如，热塑性聚氨酯(TPU))制成。

联接部64的径向厚度可以高达3mm但不小于1.5mm，使得具有足够的刚度，以便用手安装和转动盖。因此，与厚度相关联的固有刚度允许使用具有相对低的硬度(例如，55肖氏A)的材料，因此低于通常用于这种类型的材料的硬度。同样作为示例，用于遮蔽件35a、35b的弹性体涂层的材料的硬度等于75肖氏A。

因此，在盖60的联接部64与径向外圈31之间具有滑动接触的动态密封的情况下，滑动接触“较软”，换言之，不易磨损。

作为另一种选择，盖可以以较高的硬度生产，但是在这种情况下，盖将具有例如由聚四氟乙烯(PTFE)制成的联接部64，因此具有较低的硬度，同样为55肖氏A的量级。

鉴于以上情况，盖60的各种设计和尺寸是可行的：例如：

-盖60被制成为单个件，厚度为2mm(这也是联接部64的厚度)，并且硬度为55肖氏A。该解决方案适于与径向外圈31创建带有滑动接触的动态密封；

-盖60被制成为单个件，厚度为2mm(这也是联接部64的厚度)，并且硬度为60肖氏A。该解决方案适于与径向外圈31形成迷宫式动态密封；

-盖60由两个单独的部件制成，其中之一是在盖60上共成型的联接部64。盖60和联接部64具有2mm的厚度，但是盖具有60肖氏A的硬度，而联接部64具有55肖氏A的硬度。该解决方案适于与径向外圈31创建带有滑动接触的动态密封。

因此，根据本发明的新解决方案的特征在于以下事实：其直接在盖与轴承单元之间限定密封，并且因此限定了用于在这两个组成部件之间进行锚固的新形式的盖和新形式的径向内圈。这种新的解决方案提供了许多优点：

-盖与径向外圈之间的动态密封，无论是滑动接触还是迷宫式密封，均可以对清洗水和/或污染物进行离心分离，从而创建比如现有技术中存在的盖与壳体之间的静态密封更有效的密封；

-可以使用使轴通过的具有开口底壁的盖；

-盖并且特别是其联接部可以具有防止与壳体接触的尺寸，即使在轴与壳体之间的最大角度未对准(通常不大于3°)的情况下也是如此；

-提高轴承单元的可移除性(/可拆卸性)；

-提高轴承单元在特定应用中的适应性，而无需生产特殊的壳体。

除了如上所述的本发明的实施方式之外，应理解，存在许多其他变型。还应理解，所述实施方式仅是示例性的，并不限制本发明的范围、其应用或其可行构造。相反，尽管上面的描述使得本领域技术人员能够在至少一个示例性实施方式中应用本发明，但应理解，所描述的组成部件的许多变型是可行的，而不会因此脱离如所附权利要求中限定的按照字面(/文字)上和/或根据其法律等同物解释的本发明的范围。