模块化支撑组件

技术领域

本发明涉及一种支撑组件。

特别地，本发明涉及一种用于食品工业中的应用的模块化支撑组件(modularsupport assembly)，下面的描述将对其进行具体说明，而不会因此失去其一般性质。

背景技术

在食品工业中，已知类型的支撑组件由外壳(casing)和轴承单元形成，外壳由复合材料(例如，玻璃纤维增强塑料材料)制成并且设置有用于固定到机器的框架的凸缘(/法兰)(flange)，轴承单元位于外壳内部以支撑移动轴，并且设置有用于与所述外壳联接的球形联接部(/球面形联接部)(spherical coupling)，以补偿可能产生的移动轴相对于固定框架的静态安装错位(/不对准)(misalignment)。

由于球形联接部(/球面形联接部)，轴承单元可能没有在外壳的球形(/球面形)安装表面内部安装在轴承单元的操作(/工作)(operating)位置，因为轴承单元会与安装表面本身干涉。因此，通过将轴承单元插入在相对于操作位置旋转90°的位置来执行轴承单元的安装。外壳的安装表面还具有一对插入凹部：这些插入凹部的存在(即，不存在材料)因此允许如此插入的轴承单元旋转(rotation through)90°并且将轴承单元定位在其操作(/工作)(operating)位置。

用于确保轴承单元的正确安装的这种特殊特征还有助于促进用于测量支撑组件的对准扭矩(alignment torque)的过程。该测试具有检查轴承单元与外壳之间的球形联接(/球面形联接)(spherical coupling)的精确程度的功能，其中，如可以推断的，该联接既不能太紧以避免将过大的张力(tension)传递到移动轴，也不能太松以确保轴承单元不能在外壳的座(seat)内部移动，并且因此在操作(/工作)(operating)条件下不能承受和传递载荷。

在用于食品工业的应用中，由于外壳由复合材料制成并且因此在热成型步骤之后的冷却期间经受不规则收缩(shrinkage)，因此由金属制成的轴承单元与由复合材料制成的外壳之间的正确联接的正确值仍然存在引起外壳磨损的风险。

存在于外壳的表面上的缺陷、特别是存在于球形(/球面形)安装表面上的缺陷(例如可见的裂缝(fractures)、暴露的玻璃纤维等)是绝对不可接受的，并且导致大量组成部件被废弃。

最后，在一些应用中，包括食品工业中的应用，终端用户有时必须减小或增大轴的尺寸(结果减小或增大轴承单元的尺寸)，而不须更换机器框架。结果是无法找到用于在相同外壳内适配不同尺寸的轴承单元的可行解决方案。特别是，如果轴和轴承单元的尺寸增加，则无法想象在不影响外壳的其余部分的情况下重新加工外壳安装表面以使其扩宽：高度的振动将降低外壳本身的强度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于食品工业中的应用的支撑组件，该支撑组件没有上述缺点。

根据本发明，提供一种模块化支撑组件，其具有在所附权利要求中描述的特性特征。

附图说明

现在将参照附图来描述本发明，附图示出了本发明的实施方式的一些非限制性示例，在附图中：

-图1示出了根据本发明提供的支撑组件的第一优选实施方式的截面图；

-图2示出了图1的支撑组件的前视图；

-图3示出了根据本发明提供的支撑组件的第二优选实施方式的截面图；以及

-图4示出了图3的支撑组件的前视图。

具体实施方式

参照图1和图2，1总体上表示支撑组件，该支撑组件特别适合于配置在第一机械元件2与第二机械元件3之间，优选地但不排他地，包括食品工业机器的固定框架(/静止框架)(stationary frame)2和旋转轴(两者都是已知类型的，因此图中仅示意性地示出)。

根据该第一优选实施方式，支撑组件1包括中心轴线X并且包括：

-带凸缘的外壳(/带法兰的外壳)(flanged casing)10，优选由复合材料制成，适合于安装在框架上并且在内部设置有径向内部安装表面11；

-金属插入件40，安装在外壳10的安装表面11内部并且具有径向内部球形(/球面形)(spherical)安装表面41；以及

-轴承单元30，安装在球形安装表面41内部并且支撑旋转轴3。轴承单元30还设置有配置在轴承单元30的相对侧的密封装置(是已知类型的，因此未示出)，以防止任何洗涤流体或其他污染物进入轴承单元30内部。

轴承单元30进而包括：

-凸形且固定的(/静止的)(stationary)径向外圈31，设置有径向外部球形(/球面形)(spherical)安装表面39；

-径向内圈33，能够绕着中心轴线X旋转并且设置有用于将轴承单元30固定到旋转轴3的固定装置34；以及

-多个滚动构件32，特别是球体(/球)(spheres)，配置在径向外圈31与径向内圈33之间，用于使径向内圈33相对于径向外圈31相对旋转。

在所有本说明书和权利要求书中，指示位置和取向(/定向)(orientations)的术语和表述(诸如“径向”和“轴向”)被理解为相对于轴承单元30的中心旋转轴线X。

因此，根据本发明的支撑组件1具有在径向上介于外壳10与轴承单元30之间的金属插入件40。

以这种方式，轴承单元30在球形(/球面形)(spherical)安装表面41内部的安装以及正确对准扭矩的设定不会产生问题，因为球形联接(在径向外圈31的径向外部球形安装表面39与金属插入件40的径向内部球形安装表面41之间)在两个金属表面之间实现，因此可以足够精确，而不会对两个表面中的一个产生损坏。

有利的是，外壳10与金属插入件40共成型(/共模成型)(co-moulded)。

根据本发明的第一优选实施方式，金属插入件40被制成为单个件并且包括一对插入凹部45，这一对插入凹部45被构造为允许轴承单元30插入球形(/球面形)(spherical)安装表面41内部并且允许轴承单元本身旋转，使得轴承单元定位在安装构造中。插入凹部45沿着金属插入件40的球形安装表面41形成，并且具有大约30°的角开口(angular opening)的周向延展(circumferential development)。

轴承单元的安装通过将轴承单元插入相对于操作位置(/工作位置)(operatingposition)旋转90°的位置来执行。插入凹部45的存在(即，不存在材料)因此允许如此插入的轴承单元旋转90°并且将轴承单元定位在其操作位置(/工作位置)。

最后，金属插入件40具有多个径向外部突起42，在图2所示的示例中，突起42在数量上为四个并且以90°的角距离均匀地分布。突起42具有基本上平行六面体形状。

在与外壳10共成型(/共模成型)期间，突起42将沿着外壳的安装表面11形成相应的径向内部锚固槽(anchoring groove)12。通过突起42在对应的锚固槽12内部的共成型(/共模成型)形成的壳体(/座)(housing)形成用于防止外壳10相对于金属插入件40旋转的有效装置。

参照图3和图4，在本发明的第二优选实施方式中，金属插入件40形成为具有基本上半圆柱形形状的两个半壳40’、40”，两个半壳40’、40”彼此相邻配置并且相对于横向于支撑组件的轴线Y对称。该第二实施方式的优点在于，利用两个半壳40’、40”围绕轴承单元30的配置，允许将轴承单元30直接安装在其操作(/工作)(operating)位置。

两个半壳40’、40”中的每个设置有多个径向外部突起42，每个径向外部突起42具有对应的通孔43，连接销43被接纳在通孔43内，用于确保两个半壳40’、40”稳定地锁定在一起。突起42具有基本上平行六面体(parallelepiped)形状，即具有与本发明的第一实施方式的突起的形状相同的形状。

在与外壳10共成型(/共模成型)期间，突起42将沿着外壳的安装表面11形成相应的径向内部锚固槽12。对于该第二实施方式，通过突起42在对应的锚固槽12内部的共模成型(/共模成型)(co-moulding)而形成的壳体也形成用于防止外壳10相对于金属插入件40(即，两个半壳40’、40”)旋转的有效装置。

优选的是，对于每个半壳40’、40”，突起42和对应的通孔43在数量上为四个，以90°在角度上(/成角度地)(angularly)间隔开，并且连接销44在数量上也为四个，并且以90°在角度上间隔开。

因此，在该第二实施方式中，突起42执行两个功能：允许容纳两个半壳40’、40”的连接销44的功能以及充当用作防止旋转的装置的功能。

有利的是，可以在轴承单元30和两个半壳40’、40”已经安装之后执行共成型(/共模成型)外壳的操作(operation)。

在该第二实施方式中，金属插入件40的两个半壳40’、40”中的每个还可以设置有两个插入凹部45，如在第一实施方式中那样，两个插入凹部45被构造为允许轴承单元30插入另一个球形(/球面形)安装表面41内部并且允许轴承单元30本身旋转，使得轴承单元30定位在安装构造中。插入凹部45沿着金属插入件40的两个半壳40’、40”的球形(/球面形)安装表面41形成，并且具有大约30°的角开口的周向延展。

显然，在金属插入件40由两个半壳40’、40”形成的该第二实施方式中，插入凹部45不是必需的，因此该第二实施方式也可以没有插入凹部45。

然而，由于插入凹部45的存在，可以实现生产的标准化，并且可以根据需要执行将轴承单元30与两个半壳体40’、40”一起安装并且将外壳10共成型(/共模成型)到该子组件上，或者反之亦然，仅将外壳10与两个半壳体共模成型，然后在内部安装轴承单元30。

无论从上述构造中预选哪种构造，利用本发明，都可以获得一套模块化构造，其中外壳10总是具有相同直径的安装表面11，并且金属插入件40可以适于(/适配)轴2的不同构造，并且因此适于径向外圈31的球形(/球面形)(spherical)安装表面39具有不同直径的轴承单元30。换句话说，金属插入件40的球形(/球面形)安装表面41的直径不是预定的，而是在每种情况下都适于(即基本上等于)轴承单元30的径向外圈31的球形(/球面形)安装表面39的直径。

总之，本发明提供以下优点：

-对于需要外壳的解决方案，可以通过仅提供用于容纳金属插入件的突起的一个或多个座(seats)来使外壳标准化；

-模块化简单地通过提供不同的金属插入件来获得，金属插入件仅在径向内部球形安装表面的直径方面不同，径向内部球形安装表面将容纳具有不同尺寸的球形安装表面的对应轴承单元；

-在由两个半壳形成的金属插入件的构造中，通过连接销的存在来确保将两个金属半壳在轴向上紧固在一起。该解决方案保证了高标称载荷(high nominal load)和易于安装两者；

-由两个半壳形成的金属插入件的解决方案甚至不一定需要存在用于随后安装轴承单元的插入凹部。

最后，利用该解决方案，可以获得对准扭矩(alignment torque)的正确值，而没有损坏由复合材料制成的外壳的风险。

除了如上所述的本发明的实施方式之外，应当理解，存在许多另外的变型。还必须理解，所述实施方式仅是示例，并且既不限制本发明的范围，也不限制本发明的应用，也不限制本发明的可能构造。相反，尽管上面提供的描述使得本领域技术人员能够至少以其构造示例中的一个来实现本发明，但是必须理解，所描述的组成部件的许多变型是可行的，而不脱离如所附权利要求中限定的、在字面上解释的和/或根据其法律等同方案解释的本发明的范围。