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WO2010094716A1 - Transport roller having end caps - Google Patents

Transport roller having end caps Download PDF

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Publication number
WO2010094716A1
WO2010094716A1 PCT/EP2010/052001 EP2010052001W WO2010094716A1 WO 2010094716 A1 WO2010094716 A1 WO 2010094716A1 EP 2010052001 W EP2010052001 W EP 2010052001W WO 2010094716 A1 WO2010094716 A1 WO 2010094716A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
end cap
roller body
transport roller
receiving bore
bore
Prior art date
Application number
PCT/EP2010/052001
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Matthias Klooss
Christian Naderer
Original Assignee
Von Ardenne Anlagentechnik Gmbh
W. Haldenwanger Technische Keramik Gmbh & Co. Kg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=42236522&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=WO2010094716(A1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Von Ardenne Anlagentechnik Gmbh, W. Haldenwanger Technische Keramik Gmbh & Co. Kg filed Critical Von Ardenne Anlagentechnik Gmbh
Priority to DE112010000454.4T priority Critical patent/DE112010000454B4/en
Publication of WO2010094716A1 publication Critical patent/WO2010094716A1/en

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D3/00—Charging; Discharging; Manipulation of charge
    • F27D3/02—Skids or tracks for heavy objects
    • F27D3/026—Skids or tracks for heavy objects transport or conveyor rolls for furnaces; roller rails
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G39/00—Rollers, e.g. drive rollers, or arrangements thereof incorporated in roller-ways or other types of mechanical conveyors 
    • B65G39/02—Adaptations of individual rollers and supports therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B35/00—Transporting of glass products during their manufacture, e.g. hot glass lenses, prisms
    • C03B35/14—Transporting hot glass sheets or ribbons, e.g. by heat-resistant conveyor belts or bands
    • C03B35/16—Transporting hot glass sheets or ribbons, e.g. by heat-resistant conveyor belts or bands by roller conveyors
    • C03B35/18—Construction of the conveyor rollers ; Materials, coatings or coverings thereof
    • C03B35/181—Materials, coatings, loose coverings or sleeves thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
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    • C03B35/14—Transporting hot glass sheets or ribbons, e.g. by heat-resistant conveyor belts or bands
    • C03B35/16—Transporting hot glass sheets or ribbons, e.g. by heat-resistant conveyor belts or bands by roller conveyors
    • C03B35/18—Construction of the conveyor rollers ; Materials, coatings or coverings thereof
    • C03B35/186—End caps, end fixtures or roller end shape designs
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/0006—Details, accessories not peculiar to any of the following furnaces
    • C21D9/0012—Rolls; Roll arrangements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B39/00—Arrangements for moving, supporting, or positioning work, or controlling its movement, combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B39/008—Rollers for roller conveyors

Definitions

  • the invention relates to a transport roller for the vacuum treatment of substrates, in particular for carrying out coating and / or etching processes on flat (plate-shaped) substrates such as architectural glass, solar cells and so on.
  • substrates such as architectural glass, solar cells and so on.
  • Such processes generally take place at subatmospheric pressure, optionally in the presence of a process gas, for example an inert gas or a reactive gas, and in some cases at high temperatures, for example 600 or 800 ° C.
  • Transport devices comprise an arrangement of transversely to the transport direction of the substrates arranged one behind the other, rotatably mounted at their ends transport rollers, wherein at least a portion of the transport rollers is driven.
  • the substrates are placed on the transport plane formed by the transport rollers and moved by rotation of the transport rollers in the transport direction through the process plant.
  • the substrates are moved past treatment devices, for example devices for removing a surface layer from the substrates or devices for depositing a coating material on the surface of the substrates, so that the desired treatment processes are carried out.
  • the transport rollers can be made of metallic materials, for example stainless steel or aluminum, or of non-metallic materials, for example industrial ceramics such as aluminum oxide, silicon dioxide and so on.
  • the ends at which the transport rollers are rotatably mounted with so-called End caps (end caps) made of metallic materials, which are used for storage, centering and power transmission of the transport rollers.
  • End caps end caps
  • the connection between the roller body and the end cap has to fulfill two conditions. First, the end cap must sit concentrically on the end of the roller body to ensure concentricity of the transport roller, and second, the connection between the two must be such that the torque required to drive the transport roller is transmitted.
  • Transport rollers are subject to contamination during operation, there is also the risk that chemical cleaning processes dissolve the adhesives, which can solve the end caps of the roll body.
  • a transport roller for the vacuum treatment of substrates comprising a ceramic roller body having two ends and two metallic end caps, each having a receiving bore, each end of the roller body disposed in a receiving bore of an end cap and rotatably connected to the end cap, and between the end of the roller body and the receiving bore of the end cap at least one coil spring or a dowel pin is arranged parallel to the axis of symmetry (longitudinal axis) of the roller body.
  • the end of the roller body and the receiving bore of the end cap have at least one parallel to the longitudinal axis of the roller body extending groove in pairs in the assembled state define a cavity, and in this cavity at least one coil spring or a dowel pin is arranged, which prevents a relative rotation between the roller body and end cap.
  • at least three distributed over the circumference coil springs or dowel pins are arranged parallel to the axis of symmetry (longitudinal axis) of the roller body, which simultaneously center the end cap on the roller body and rotatably connect with the roller body.
  • the end of the roller body and the receiving bore of the end cap have at least three grooves each define a cavity in pairs in the assembled state, and at least one coil spring or a respective dowel pin is arranged in these at least three cavities, so that the coil springs or dowel pins simultaneously center the end cap on the roller body.
  • the joining of the end cap and the roll body can be carried out thermally (by a difference in heat) in order to minimize the expansion expansion occurring in high-temperature operation due to the different thermal expansion coefficients of the metallic end cap and the ceramic roll body.
  • the coil spring is used against its actual purpose as a dowel pin.
  • a tensioning pin is used to fasten machine elements. It consists of spring steel and is made by forming a sheet metal strip into a not completely closed pipe. To connect two parts together, these are joined together and provided with a bore extending through both parts. Then the clamping pin is inserted into the hole. Dowel pins can transmit high shear forces and are relatively modest in terms of installation conditions; a fit for the hole is not necessary. Spring pins are subject to ISO standards 8750, 8751, 8752 and 13337.
  • either a dowel pin or a coil spring is used in the proposed transport roller, wherein the dowel pin or the coil spring parallel to Longitudinal axis of the roller body is arranged and the bore into which the dowel pin or the coil spring is inserted, is formed by the interaction of roller body and end cap.
  • the diameter of the coil spring or the clamping pin is chosen to be larger than the diameter of the bore, so that the coil spring or the clamping pin is compressed when installed and presses from the inside against the wall of the bore.
  • the diameter of the coil spring during installation is reduced by turning the coil spring about its longitudinal axis. Is the
  • Helical spring used, it can relax again and the increased diameter causes the tension against the wall of the bore.
  • the coil springs or dowel pins can be inserted before the joining of the end cap in the grooves of the end of the roller body.
  • the end cap in extension of the grooves arranged in the receiving bore, can have insertion bores through which the helical springs or dowel pins can be inserted endwise after the end cap has been pushed onto the end of the roller body.
  • the final cap has at least one Ausdschreibbohrung which is arranged so that a pressure force can be exerted on the end of the roller body through the Ausdschreibbohrung to push out the roller body from the end cap.
  • the Ausdschreibbohrung may be arranged concentrically on the end cap, so that the compressive force acts centrally on the roll body.
  • one or more ejection bores can be arranged eccentrically, for example between two respective insertion bores, so that the pressure force acts on the roll body in an eccentric manner.
  • a pressure plate for expressing the roller body is arranged from the end cap.
  • Fig. 1 shows an embodiment with three clamping pins and eccentrically arranged Ausdschreibbohrungen
  • Fig. 2 shows an embodiment with six coil springs and a concentrically arranged Ausdschreibbohrung.
  • the ceramic roller body 1 has two ends 11, which are tapered with respect to the diameter of the middle part of the roller body 1. At this tapered end 11 there are three grooves 12 with approximately semicircular cross-section, each offset by 120 ° to each other and parallel to the axis of symmetry (longitudinal axis) of the roller body 1.
  • an end cap 2 On the tapered end 11 of the roller body 1, an end cap 2 is attached, which serves to support the transport roller.
  • the end cap 2 on a receiving bore 21 whose diameter with the diameter of the end 11 of Roll body 1 forms a press fit.
  • the end cap 2 can be heated and shrunk onto the end 11 of the roller body 1.
  • the receiving bore 21 are also three each offset by 120 ° to each other grooves 22 arranged with approximately semicircular cross-section in the longitudinal direction of the roller body 1.
  • each pair of grooves 12, 22 forms a bore-like cavity 3, into which a clamping pin 4 is then inserted.
  • insertion bores 23 are provided on the end cap 2, through which the dowel pins 4 can be introduced frontally after the end cap 2 has been placed on the end 11 of the roller body 1.
  • a pressure plate 5 for expressing the roller body 1 from the end cap 2 is arranged, which bears against the end face of the roller body 1. Furthermore, on the end cap 2 three Ausdschreibbohrept 24 eccentric, also offset by 120 ° to each other between each two insertion holes 23 are arranged.
  • the Ausdschreibbohrept 24 are provided with an internal thread, in each of which a threaded pin 6 or a screw can be screwed. As the threaded pins 6 continue to be screwed in, the roller body 1 can be forced out of the end cap 2 as needed.
  • the ceramic roller body 1 has two ends 11, which are tapered with respect to the diameter of the middle part of the roller body 1. At this tapered end 11 are six grooves 12 with approximately semicircular cross-section, each offset by 60 ° to each other and parallel to the axis of symmetry (longitudinal axis) of the roller body 1 extend.
  • an end cap 2 is attached, which serves to support the transport roller.
  • the end cap 2 has a receiving bore 21 whose diameter forms a press fit with the diameter of the end 11 of the roller body 1.
  • the end cap 2 is heated and shrunk onto the end 11 of the roller body 1.
  • each pair of grooves 12, 22 forms a bore-like cavity 3 into which a coil spring 4 is then inserted.
  • 22 insertion holes 23 are provided on the end cap 2 in an extension of the pairs of grooves 12, 22 through which the coil springs 4 can be inserted frontally after the end cap 2 was placed on the end 11 of the roller body 1.
  • a Ausd Wegbohrung 24 is concentric, ie centrally located.
  • a force acting in the longitudinal direction of the roll body 1 can be exerted on the roll body 1 by the ejection bore 24, for example with the aid of a mandrel or a suitable puller, and the roll body 1 can be forced out of the end cap 2 as needed in this way.
  • Transport roller with end caps

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Abstract

The invention relates to a transport roller, comprising a ceramic roller body (1) having two ends (11) and two metallic end caps (2), each having a receiving bore (21), wherein each end (11) of the roller body (1) is arranged in a receiving bore (21) of an end cap (2) and connected to the end cap (2) in a rotationally fixed manner, wherein the end (11) of the roller body (1) and the receiving bore (21) of the end cap (2) have at least one groove (12, 22) each, running parallel to the longitudinal axis of the roller body (1) that in pairs define a hollow space (3) similar to the bore in a joined state and at least one helical spring or a spring dowel pin (4) is arranged in said hollow space (3) and prevents a relative rotation between the roller body (1) and the end cap (2).

Description

Transportwalze mit Endkappen Transport roller with end caps
Die Erfindung betrifft eine Transportwalze für die Vakuumbehandlung von Substraten, insbesondere zur Durchführung von Beschichtungs- oder/und Ätzprozessen an flächigen (platten- förmigen) Substraten wie Architekturglas, Solarzellen und so weiter. Derartige Prozesse finden in der Regel bei unterat- mosphärischem Druck, gegebenenfalls im Beisein eines Prozessgases, beispielsweise eines Inertgases oder eines Reaktivgases, und in einigen Fällen unter hohen Temperaturen, beispielsweise 600 oder 800 0C, statt.The invention relates to a transport roller for the vacuum treatment of substrates, in particular for carrying out coating and / or etching processes on flat (plate-shaped) substrates such as architectural glass, solar cells and so on. Such processes generally take place at subatmospheric pressure, optionally in the presence of a process gas, for example an inert gas or a reactive gas, and in some cases at high temperatures, for example 600 or 800 ° C.
Zum Transport insbesondere flächiger Substrate durch Pro- zessanlagen, in denen diese Prozesse stattfinden, sindFor transporting, in particular, flat substrates through process plants in which these processes take place
Transporteinrichtungen bekannt, die eine Anordnung von quer zur Transportrichtung der Substrate hintereinander angeordneten, an ihren Enden drehbar gelagerten Transportwalzen umfassen, wobei mindestens ein Teil der Transportwalzen antreibbar ist. Die Substrate werden auf die von den Transportwalzen gebildete Transportebene gelegt und durch Drehung der Transportwalzen in der Transportrichtung durch die Prozessanlage bewegt. Dabei werden die Substrate an Behandlungseinrichtungen, beispielsweise Einrichtungen zur Abtra- gung einer Oberflächenschicht von den Substraten oder Einrichtungen zur Abscheidung eines Beschichtungsmaterials auf der Oberfläche der Substrate, vorbeibewegt, so dass die gewünschten Behandlungsprozesse durchgeführt werden.Transport devices are known which comprise an arrangement of transversely to the transport direction of the substrates arranged one behind the other, rotatably mounted at their ends transport rollers, wherein at least a portion of the transport rollers is driven. The substrates are placed on the transport plane formed by the transport rollers and moved by rotation of the transport rollers in the transport direction through the process plant. In this case, the substrates are moved past treatment devices, for example devices for removing a surface layer from the substrates or devices for depositing a coating material on the surface of the substrates, so that the desired treatment processes are carried out.
Die Transportwalzen können je nach Anwendungsfall aus metal- lischen Werkstoffen, beispielsweise Edelstahl oder Aluminium, oder aus nichtmetallischen Werkstoffen, beispielsweise Industriekeramik wie Aluminiumoxid, Siliziumdioxid und so weiter, gefertigt sein. Bei Transportwalzen aus keramischen Werkstoffen ist es weiterhin bekannt, die Enden, an denen die Transportwalzen drehbar gelagert werden, mit sogenannten Endkappen (end caps) aus metallischen Werkstoffen zu versehen, welche der Lagerung, Zentrierung und Kraftübertragung der Transportwalzen dienen. Die Verbindung zwischen dem Walzenkörper und der Endkappe muss dabei zwei Bedingungen er- füllen. Erstens muss die Endkappe konzentrisch auf dem Ende des Walzenkörpers sitzen, um den Rundlauf der Transportwalze zu gewährleisten, und zweitens muss die Verbindung zwischen beiden so beschaffen sein, dass das zum Antrieb der Transportwalze erforderliche Drehmoment übertragen wird.Depending on the application, the transport rollers can be made of metallic materials, for example stainless steel or aluminum, or of non-metallic materials, for example industrial ceramics such as aluminum oxide, silicon dioxide and so on. In transport rollers made of ceramic materials, it is also known, the ends at which the transport rollers are rotatably mounted, with so-called End caps (end caps) made of metallic materials, which are used for storage, centering and power transmission of the transport rollers. The connection between the roller body and the end cap has to fulfill two conditions. First, the end cap must sit concentrically on the end of the roller body to ensure concentricity of the transport roller, and second, the connection between the two must be such that the torque required to drive the transport roller is transmitted.
Es ist bekannt, die Verbindung zwischen der Endkappe und dem Walzenkörper durch Kleben herzustellen; allerdings hat diese Lösung offensichtliche Nachteile hinsichtlich der Temperaturbeständigkeit der Verbindungsstelle zwischen Keramik und Metall sowie dadurch, dass eine Klebverbindung nicht lösbar ist. Insbesondere bei Beschichtungsanlagen, in denen dieIt is known to make the connection between the end cap and the roller body by gluing; However, this solution has obvious disadvantages in terms of temperature resistance of the joint between ceramic and metal and in that an adhesive bond is not solvable. In particular, in coating systems in which the
Transportwalzen während des Betriebs Verschmutzungen ausgesetzt sind, besteht darüber hinaus die Gefahr, dass chemische Reinigungsprozesse die Klebstoffe auflösen, wodurch sich die Endkappen vom Walzenkörper lösen können.Transport rollers are subject to contamination during operation, there is also the risk that chemical cleaning processes dissolve the adhesives, which can solve the end caps of the roll body.
In EP 0 393 292 Al und EP 0 388 206 Bl wurden zur Lagerung keramischer Walzenkörper geschlitzte Hülsen vorgeschlagen, die mittels Spannschrauben von außen gegen den Walzenkörper verspannt werden. Damit ist jedoch eine hochgenaue Zentrierung nicht möglich.In EP 0 393 292 A1 and EP 0 388 206 B1, slotted sleeves have been proposed for supporting ceramic roller bodies, which are braced from outside against the roller body by means of clamping screws. This, however, a highly accurate centering is not possible.
In US 5,906,567 wird hingegen vorgeschlagen, die Endkappe durch Mittel zur Herstellung einer drehfesten Verbindung und zusätzlich durch Mittel zur Zentrierung mit dem Walzenkörper zu verbinden. Diese Lösung ist sehr aufwendig und verursacht daher hohe Kosten.In US 5,906,567, however, it is proposed to connect the end cap by means for producing a rotationally fixed connection and additionally by means for centering with the roller body. This solution is very expensive and therefore causes high costs.
Aus DE 30 06 114 C3 ist eine Lösung bekannt, bei der zwischen dem Walzenkörper und der Endkappe ein Radial-Spannring angeordnet ist, der die Drehmomentübertragung bewirken soll. Allerdings ist dieser Ansatz problematisch, weil der Radial- Spannring naturgemäß nur auf eines der beiden zu verbinden- den Bauteile eine Kraft ausüben kann und damit der Größe des übertragbaren Drehmoments enge Grenzen gesetzt sind.From DE 30 06 114 C3 a solution is known in which a radial clamping ring is arranged between the roller body and the end cap, which is intended to effect the transmission of torque. However, this approach is problematic because, of course, the radial clamping ring can only be connected to one of the two The components can exert a force and thus the size of the transmittable torque are set narrow limits.
Verschiedene weitere Ansätze sind aus EP 0 789 829 Bl bekannt, beispielsweise unter Verwendung von bimetallischen Lamellen oder Keilen und damit zusammenwirkenden elastischen Mitteln oder quer zur Längsachse der Walze angeordnete Stifte.Various other approaches are known from EP 0 789 829 B1, for example using bimetallic fins or wedges and cooperating elastic means or pins arranged transversely to the longitudinal axis of the roll.
Es besteht daher ein Bedarf an einer Transportwalze, bei der die Endkappe auf dem Walzenkörper drehfest angebracht ist. Weiterhin besteht ein Bedarf an einer Transportwalze, bei der die Endkappe auf dem Walzenkörper genau zentriert und gleichzeitig drehfest mit diesem verbunden ist.There is therefore a need for a transport roller in which the end cap is mounted rotationally fixed on the roller body. Furthermore, there is a need for a transport roller, in which the end cap is centered exactly on the roller body and at the same time rotatably connected thereto.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Transportwalze mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1. Ausgestaltungen und Weiterbildungen dieser Transportwalze sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by a transport roller having the features of independent claim 1. Embodiments and further developments of this transport roller are the subject of the dependent claims.
Es wird daher eine Transportwalze für die Vakuumbehandlung von Substraten vorgeschlagen, die einen keramischen Walzenkörper mit zwei Enden und zwei metallische Endkappen mit je einer Aufnahmebohrung umfasst, wobei jedes Ende des Walzenkörpers in einer Aufnahmebohrung einer Endkappe angeordnet und drehfest mit der Endkappe verbunden ist, und zwischen dem Ende des Walzenkörpers und der Aufnahmebohrung der Endkappe mindestens eine Schraubenfeder oder ein Spannstift parallel zur Symmetrieachse (Längsachse) des Walzenkörpers angeordnet ist. Hierzu kann vorgesehen sein, dass das Ende des Walzenkörpers und die Aufnahmebohrung der Endkappe mindestens je eine parallel zur Längsachse des Walzenkörpers verlaufende Nut aufweisen, die im zusammengefügten Zustand paarweise einen Hohlraum definieren, und in diesem Hohlraum mindestens eine Schraubenfeder oder ein Spannstift angeordnet ist, welcher eine Relativverdrehung zwischen Walzenkörper und Endkappe verhindert. In einer Ausgestaltung der Erfindung sind mindestens drei über den Umfang verteilte Schraubenfedern oder Spannstifte parallel zur Symmetrieachse (Längsachse) des Walzenkörpers angeordnet sind, welche die Endkappe gleichzeitig auf dem Walzenkörper zentrieren und drehfest mit dem Walzenkörper verbinden. Hierzu kann vorgesehen sein, dass das Ende des Walzenkörpers und die Aufnahmebohrung der Endkappe mindestens je drei Nuten aufweisen, die im zusammengefügten Zustand paarweise je einen Hohlraum definieren, und in diesen mindestens drei Hohlräumen mindestens je eine Schraubenfeder oder je ein Spannstift angeordnet ist, so dass die Schraubenfedern oder Spannstifte die Endkappe gleichzeitig auf dem Walzenkörper zentrieren.It is therefore proposed a transport roller for the vacuum treatment of substrates, comprising a ceramic roller body having two ends and two metallic end caps, each having a receiving bore, each end of the roller body disposed in a receiving bore of an end cap and rotatably connected to the end cap, and between the end of the roller body and the receiving bore of the end cap at least one coil spring or a dowel pin is arranged parallel to the axis of symmetry (longitudinal axis) of the roller body. For this purpose, it can be provided that the end of the roller body and the receiving bore of the end cap have at least one parallel to the longitudinal axis of the roller body extending groove in pairs in the assembled state define a cavity, and in this cavity at least one coil spring or a dowel pin is arranged, which prevents a relative rotation between the roller body and end cap. In one embodiment of the invention, at least three distributed over the circumference coil springs or dowel pins are arranged parallel to the axis of symmetry (longitudinal axis) of the roller body, which simultaneously center the end cap on the roller body and rotatably connect with the roller body. For this purpose, it may be provided that the end of the roller body and the receiving bore of the end cap have at least three grooves each define a cavity in pairs in the assembled state, and at least one coil spring or a respective dowel pin is arranged in these at least three cavities, so that the coil springs or dowel pins simultaneously center the end cap on the roller body.
Das Fügen von Endkappe und Walzenkörper kann thermisch (durch Wärmedifferenz) erfolgen, um die im Hochtemperaturbetrieb aufgrund der unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten der metallischen Endkappe und des keramischen Walzenkörpers auftretende Passungserweiterung zu minimieren.The joining of the end cap and the roll body can be carried out thermally (by a difference in heat) in order to minimize the expansion expansion occurring in high-temperature operation due to the different thermal expansion coefficients of the metallic end cap and the ceramic roll body.
Die Schraubenfeder wird dabei entgegen ihrer eigentlichen Zweckbestimmung wie ein Spannstift eingesetzt.The coil spring is used against its actual purpose as a dowel pin.
Ein Spannstift dient der Befestigung von Maschinenelementen. Er besteht aus Federstahl und wird durch Umformung eines Blechstreifens zu einem nicht ganz geschlossenen Rohr hergestellt. Zur Verbindung zweier Teile miteinander werden diese zusammengefügt und mit einer durch beide Teile verlaufenden Bohrung versehen. Anschließend wird der Spannstift in die Bohrung eingesetzt. Spannstifte können hohe Scherkräfte übertragen und sind hinsichtlich der Einbaubedingungen relativ anspruchslos; eine Passung für die Bohrung ist nicht unbedingt nötig. Spannstifte sind Gegenstand der ISO-Normen 8750, 8751, 8752 und 13337.A tensioning pin is used to fasten machine elements. It consists of spring steel and is made by forming a sheet metal strip into a not completely closed pipe. To connect two parts together, these are joined together and provided with a bore extending through both parts. Then the clamping pin is inserted into the hole. Dowel pins can transmit high shear forces and are relatively modest in terms of installation conditions; a fit for the hole is not necessary. Spring pins are subject to ISO standards 8750, 8751, 8752 and 13337.
In diesem Sinne wird bei der vorgeschlagenen Transportwalze entweder ein Spannstift oder eine Schraubenfeder verwendet, wobei der Spannstift oder die Schraubenfeder parallel zur Längsachse des Walzenkörpers angeordnet wird und die Bohrung, in die der Spannstift oder die Schraubenfeder eingesetzt wird, durch das Zusammenwirken von Walzenkörper und Endkappe gebildet wird. Der Durchmesser der Schraubenfeder oder des Spannstifts wird größer gewählt als der Durchmesser der Bohrung, so dass die Schraubenfeder oder der Spannstift im eingebauten Zustand zusammengedrückt ist und von innen gegen die Wandung der Bohrung drückt. Hierzu wird der Durchmesser der Schraubenfeder beim Einbau durch Verdrehen der Schraubenfeder um ihre Längsachse verkleinert. Ist dieIn this sense, either a dowel pin or a coil spring is used in the proposed transport roller, wherein the dowel pin or the coil spring parallel to Longitudinal axis of the roller body is arranged and the bore into which the dowel pin or the coil spring is inserted, is formed by the interaction of roller body and end cap. The diameter of the coil spring or the clamping pin is chosen to be larger than the diameter of the bore, so that the coil spring or the clamping pin is compressed when installed and presses from the inside against the wall of the bore. For this purpose, the diameter of the coil spring during installation is reduced by turning the coil spring about its longitudinal axis. Is the
Schraubenfeder eingesetzt, so kann sie sich wieder entspannen und der vergrößerte Durchmesser bewirkt die Verspannung gegen die Wandung der Bohrung.Helical spring used, it can relax again and the increased diameter causes the tension against the wall of the bore.
Um den für die Schraubenfeder oder die Spannstifte benötig- ten Bauraum zwischen Endkappe und Walzenkörper zu schaffen und gleichzeitig den Spalt zwischen beiden Bauteilen möglichst gering zu halten, können entsprechend der Anzahl der zu verwendenden Schraubenfedern oder Spannstifte zueinander korrespondierende Nuten am Ende des Walzenkörpers und in der Aufnahmebohrung der Endkappe vorgesehen sein. Werden die Endkappe und der Walzenkörper korrekt zusammengefügt, so bilden je eine Nut auf dem Ende des Walzenkörpers und in der Aufnahmebohrung der Endkappe miteinander einen bohrungsähnlichen Hohlraum, der parallel zur Symmetrieachse des Walzen- körpers verläuft und zur Aufnahme einer Schraubenfeder oder eines Spannstifts geeignet ist.In order to create the space required for the coil spring or the dowel pins space between the end cap and roller body and at the same time to keep the gap between the two components as small as possible, corresponding to one another at the end of the roller body and in the corresponding corresponding grooves of the coil springs or dowel pins corresponding grooves Be provided receiving bore of the end cap. If the end cap and the roller body are assembled correctly, then a respective groove on the end of the roller body and in the receiving bore of the end cap together form a bore-like cavity, which runs parallel to the axis of symmetry of the roller body and is suitable for receiving a coil spring or a tensioning pin.
Die Schraubenfedern oder Spannstifte können bereits vor dem Fügen der Endkappe in die Nuten des Endes des Walzenkörpers eingelegt werden. Alternativ kann die Endkappe in Verlänge- rung der in der Aufnahmebohrung angeordneten Nuten Einführbohrungen aufweisen, durch welche die Schraubenfedern oder Spannstifte stirnseitig eingeführt werden können, nachdem die Endkappe auf das Ende des Walzenkörpers gesteckt wurde.The coil springs or dowel pins can be inserted before the joining of the end cap in the grooves of the end of the roller body. Alternatively, in extension of the grooves arranged in the receiving bore, the end cap can have insertion bores through which the helical springs or dowel pins can be inserted endwise after the end cap has been pushed onto the end of the roller body.
In einer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die End- kappe mindestens eine Ausdrückbohrung aufweist, die so angeordnet ist, dass durch die Ausdrückbohrung hindurch eine Druckkraft auf das Ende des Walzenkörpers ausgeübt werden kann, um den Walzenkörper aus der Endkappe herauszudrücken. Die Ausdrückbohrung kann konzentrisch an der Endkappe angeordnet sein, so dass die Druckkraft mittig auf den Walzenkörper wirkt. Alternativ können eine oder mehrere Ausdrückbohrungen exzentrisch, beispielsweise zwischen je zwei Einführbohrungen, angeordnet sein, so dass die Druckkraft au- ßermittig auf den Walzenkörper wirkt.In one embodiment, it can be provided that the final cap has at least one Ausdrückbohrung which is arranged so that a pressure force can be exerted on the end of the roller body through the Ausdrückbohrung to push out the roller body from the end cap. The Ausdrückbohrung may be arranged concentrically on the end cap, so that the compressive force acts centrally on the roll body. Alternatively, one or more ejection bores can be arranged eccentrically, for example between two respective insertion bores, so that the pressure force acts on the roll body in an eccentric manner.
Weiter kann vorgesehen sein, dass zwischen dem Boden der Aufnahmebohrung der Endkappe und dem Ende des Walzenkörpers eine Druckplatte zum Ausdrücken des Walzenkörpers aus der Endkappe angeordnet ist.It can further be provided that between the bottom of the receiving bore of the end cap and the end of the roller body, a pressure plate for expressing the roller body is arranged from the end cap.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der vorgeschlagenen Transportwalze anhand von Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigenEmbodiments of the proposed transport roller will be explained in more detail with reference to drawings. Show
Fig. 1 eine Ausgestaltung mit drei Spannstiften und exzentrisch angeordneten Ausdrückbohrungen, undFig. 1 shows an embodiment with three clamping pins and eccentrically arranged Ausdrückbohrungen, and
Fig. 2 eine Ausgestaltung mit sechs Schraubenfedern und einer konzentrisch angeordneten Ausdrückbohrung.Fig. 2 shows an embodiment with six coil springs and a concentrically arranged Ausdrückbohrung.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 weist der keramische Walzenkörper 1 zwei Enden 11 auf, die gegenüber dem Durchmesser des mittleren Teils des Walzenkörpers 1 verjüngt sind. An diesem verjüngten Ende 11 befinden sich drei Nuten 12 mit ungefähr halbkreisförmigem Querschnitt, die jeweils um 120° zueinander versetzt sind und parallel zur Symmetrieachse (Längsachse) des Walzenkörpers 1 verlaufen.In the embodiment according to FIG. 1, the ceramic roller body 1 has two ends 11, which are tapered with respect to the diameter of the middle part of the roller body 1. At this tapered end 11 there are three grooves 12 with approximately semicircular cross-section, each offset by 120 ° to each other and parallel to the axis of symmetry (longitudinal axis) of the roller body 1.
Auf das verjüngte Ende 11 des Walzenkörpers 1 ist eine End- kappe 2 aufgesteckt, die der Lagerung der Transportwalze dient. Hierzu weist die Endkappe 2 eine Aufnahmebohrung 21 auf, deren Durchmesser mit dem Durchmesser des Endes 11 des Walzenkörpers 1 eine Presspassung bildet. Zum Fügen der Verbindung zwischen Endkappe 2 und Walzenkörper 1 kann die Endkappe 2 erwärmt und auf das Ende 11 des Walzenkörpers 1 aufgeschrumpft werden. In der Aufnahmebohrung 21 sind ebenfalls drei jeweils um 120° zueinander versetzte Nuten 22 mit ungefähr halbkreisförmigem Querschnitt in der Längsrichtung des Walzenkörpers 1 angeordnet. Beim Fügen der Endkappe 2 muss darauf geachtet werden, dass die Nuten 22 in der Endkappe 2 über den Nuten 12 des Walzenkörpers 1 positioniert sind. Dadurch bildet jedes Nutenpaar 12, 22 einen bohrungsähnlichen Hohlraum 3, in den anschließend ein Spannstift 4 eingeführt wird. Hierzu sind in Verlängerung der Nutenpaare 12, 22 Einführbohrungen 23 an der Endkappe 2 vorgesehen, durch welche die Spannstifte 4 stirnseitig eingeführt werden kön- nen, nachdem die Endkappe 2 auf das Ende 11 des Walzenkörpers 1 gesteckt wurde.On the tapered end 11 of the roller body 1, an end cap 2 is attached, which serves to support the transport roller. For this purpose, the end cap 2 on a receiving bore 21 whose diameter with the diameter of the end 11 of Roll body 1 forms a press fit. To join the connection between the end cap 2 and the roller body 1, the end cap 2 can be heated and shrunk onto the end 11 of the roller body 1. In the receiving bore 21 are also three each offset by 120 ° to each other grooves 22 arranged with approximately semicircular cross-section in the longitudinal direction of the roller body 1. When joining the end cap 2 care must be taken that the grooves 22 are positioned in the end cap 2 above the grooves 12 of the roller body 1. As a result, each pair of grooves 12, 22 forms a bore-like cavity 3, into which a clamping pin 4 is then inserted. For this purpose, in an extension of the pairs of grooves 12, 22 insertion bores 23 are provided on the end cap 2, through which the dowel pins 4 can be introduced frontally after the end cap 2 has been placed on the end 11 of the roller body 1.
Am Grunde der Aufnahmebohrung 21 ist eine Druckplatte 5 zum Ausdrücken des Walzenkörpers 1 aus der Endkappe 2 angeordnet, die an der Stirnseite des Walzenkörpers 1 anliegt. Wei- terhin sind an der Endkappe 2 drei Ausdrückbohrungen 24 exzentrisch, ebenfalls um jeweils 120° zueinander versetzt zwischen je zwei Einführbohrungen 23 angeordnet. Die Ausdrückbohrungen 24 sind mit einem Innengewinde versehen, in das je ein Gewindestift 6 oder eine Schraube eingeschraubt werden kann. Mit fortschreitendem Einschrauben der Gewindestifte 6 kann der Walzenkörper 1 bedarfsweise aus der Endkappe 2 herausgedrückt werden.At the bottom of the receiving bore 21, a pressure plate 5 for expressing the roller body 1 from the end cap 2 is arranged, which bears against the end face of the roller body 1. Furthermore, on the end cap 2 three Ausdrückbohrungen 24 eccentric, also offset by 120 ° to each other between each two insertion holes 23 are arranged. The Ausdrückbohrungen 24 are provided with an internal thread, in each of which a threaded pin 6 or a screw can be screwed. As the threaded pins 6 continue to be screwed in, the roller body 1 can be forced out of the end cap 2 as needed.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 weist der keramische Walzenkörper 1 zwei Enden 11 auf, die gegenüber dem Durchmesser des mittleren Teils des Walzenkörpers 1 verjüngt sind. An diesem verjüngten Ende 11 befinden sich sechs Nuten 12 mit ungefähr halbkreisförmigem Querschnitt, die jeweils um 60° zueinander versetzt sind und parallel zur Symmetrieachse (Längsachse) des Walzenkörpers 1 verlaufen. Auf das verjüngte Ende 11 des Walzenkörpers 1 wird eine Endkappe 2 aufgesteckt, die der Lagerung der Transportwalze dient. Hierzu weist die Endkappe 2 eine Aufnahmebohrung 21 auf, deren Durchmesser mit dem Durchmesser des Endes 11 des Walzenkörpers 1 eine Presspassung bildet. Zum Fügen der Verbindung zwischen Endkappe 2 und Walzenkörper 1 wird die Endkappe 2 erwärmt und auf das Ende 11 des Walzenkörpers 1 aufgeschrumpft. In der Aufnahmebohrung 21 sind ebenfalls sechs jeweils um 60° zueinander versetzte Nuten mit ungefähr halb- kreisförmigem Querschnitt in der Längsrichtung des Walzenkörpers 1 angeordnet. Beim Fügen der Endkappe 2 muss darauf geachtet werden, dass die Nuten 22 in der Endkappe 2 über den Nuten 12 des Walzenkörpers 1 positioniert sind. Dadurch bildet jedes Nutenpaar 12, 22 einen bohrungsähnlichen Hohl- räum 3, in den anschließend eine Schraubenfeder 4 eingeführt wird. Hierzu sind in Verlängerung der Nutenpaare 12, 22 Einführbohrungen 23 an der Endkappe 2 vorgesehen, durch welche die Schraubenfedern 4 stirnseitig eingeführt werden können, nachdem die Endkappe 2 auf das Ende 11 des Walzenkörpers 1 gesteckt wurde.In the embodiment according to FIG. 2, the ceramic roller body 1 has two ends 11, which are tapered with respect to the diameter of the middle part of the roller body 1. At this tapered end 11 are six grooves 12 with approximately semicircular cross-section, each offset by 60 ° to each other and parallel to the axis of symmetry (longitudinal axis) of the roller body 1 extend. On the tapered end 11 of the roller body 1, an end cap 2 is attached, which serves to support the transport roller. For this purpose, the end cap 2 has a receiving bore 21 whose diameter forms a press fit with the diameter of the end 11 of the roller body 1. To join the connection between the end cap 2 and the roller body 1, the end cap 2 is heated and shrunk onto the end 11 of the roller body 1. In the receiving bore 21, six grooves each offset by 60 ° with an approximately semicircular cross section are also arranged in the longitudinal direction of the roller body 1. When joining the end cap 2 care must be taken that the grooves 22 are positioned in the end cap 2 above the grooves 12 of the roller body 1. As a result, each pair of grooves 12, 22 forms a bore-like cavity 3 into which a coil spring 4 is then inserted. To this end, 22 insertion holes 23 are provided on the end cap 2 in an extension of the pairs of grooves 12, 22 through which the coil springs 4 can be inserted frontally after the end cap 2 was placed on the end 11 of the roller body 1.
An der Endkappe 2 ist eine Ausdrückbohrung 24 konzentrisch, d.h. mittig angeordnet. Durch die Ausdrückbohrung 24 kann, beispielsweise mit Hilfe eines Dorns oder einer geeigneten Abziehvorrichtung, eine in der Längsrichtung des Walzenkör- pers 1 wirkende Kraft auf den Walzenkörper 1 ausgeübt und auf diese Weise der Walzenkörper 1 bedarfsweise aus der Endkappe 2 herausgedrückt werden. Transportwalze mit EndkappenAt the end cap 2 a Ausdrückbohrung 24 is concentric, ie centrally located. A force acting in the longitudinal direction of the roll body 1 can be exerted on the roll body 1 by the ejection bore 24, for example with the aid of a mandrel or a suitable puller, and the roll body 1 can be forced out of the end cap 2 as needed in this way. Transport roller with end caps
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Walzenkörper1 roll body
11 Ende11 end
12 Nut12 groove
2 Endkappe2 end cap
21 Aufnahmebohrung21 receiving bore
22 Nut22 groove
23 Einführbohrung23 insertion hole
24 Ausdrückbohrung24 knockout hole
3 Hohlraum3 cavity
4 Schraubenfeder oder Spannstift4 coil spring or tension pin
5 Druckplatte5 pressure plate
6 Gewindestift 6 threaded pin

Claims

Transportwalze mit EndkappenPatentansprüche Transport roller with end capspatents claims
1. Transportwalze, umfassend einen keramischen Walzenkörper (1) mit zwei Enden (11) und zwei metallische Endkappen (2) mit je einer Aufnahmebohrung (21), wobei jedes Ende (11) des Walzenkörpers (1) in einer Aufnahme- bohrung (21) einer Endkappe (2) angeordnet und drehfest mit der Endkappe (2) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Ende (11) des Walzenkörpers (1) und die Aufnahmebohrung (21) der Endkappe (2) mindestens je eine parallel zur Längsachse des Walzenkörpers (1) ver- laufende Nut (12, 22) aufweisen, die im zusammengefügten Zustand paarweise einen bohrungsähnlichen Hohlraum (3) definieren, und in diesem Hohlraum (3) mindestens eine Schraubenfeder oder ein Spannstift (4) angeordnet ist, welcher eine Relativverdrehung zwischen Walzenkör- per (1) und Endkappe (2) verhindert.1. Transport roller, comprising a ceramic roller body (1) with two ends (11) and two metallic end caps (2) each having a receiving bore (21), each end (11) of the roller body (1) in a receiving bore (21 ) an end cap (2) and rotatably connected to the end cap (2), characterized in that the end (11) of the roller body (1) and the receiving bore (21) of the end cap (2) at least one parallel to the longitudinal axis of the Rolling body (1) running groove (12, 22) which in the assembled state pairs define a bore-like cavity (3), and in this cavity (3) at least one coil spring or a clamping pin (4) is arranged, which a relative rotation between roller body (1) and end cap (2).
2. Transportwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ende (11) des Walzenkörpers (1) und die Aufnahmebohrung (21) der Endkappe (2) mindestens je drei Nuten (12, 22) aufweisen, die im zusammengefügten Zu- stand paarweise je einen bohrungsähnlichen Hohlraum (3) definieren, und in diesen mindestens drei Hohlräumen (3) mindestens je eine Schraubenfeder oder ein Spannstift (4) angeordnet ist, so dass die Schraubenfedern oder Spannstifte (4) die Endkappe (2) gleichzeitig auf dem Walzenkörper (1) zentrieren.2. Transport roller according to claim 1, characterized in that the end (11) of the roller body (1) and the receiving bore (21) of the end cap (2) at least three grooves (12, 22), in pairs in the assembled state each define a bore-like cavity (3), and in these at least three cavities (3) at least one coil spring or a clamping pin (4) is arranged, so that the coil springs or dowel pins (4) the end cap (2) simultaneously on the roll body ( 1) center.
3. Transportwalze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Schraubenfeder oder des Spannstifts (4) größer gewählt ist als der Durchmesser des Hohlraums. 3. Transport roller according to claim 1 or 2, characterized in that the diameter of the coil spring or the clamping pin (4) is selected to be greater than the diameter of the cavity.
4. Transportwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Endkappe (2) in Verlängerung der in der Aufnahmebohrung (21) angeordneten Nuten (22) Einführbohrungen (23) zum Einführen einer Schraubenfeder oder eines Spannstifts (4) aufweist.4. Transport roller according to one of claims 1 to 3, characterized in that the end cap (2) in extension of the receiving bore (21) arranged grooves (22) insertion holes (23) for insertion of a coil spring or a clamping pin (4).
5. Transportwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Endkappe (2) mindestens eine Ausdrückbohrung (24) aufweist, die so angeordnet ist, dass durch die Ausdrückbohrung (24) hindurch eine Druckkraft auf das Ende (11) des Walzenkörpers (1) ausgeübt werden kann.5. Transport roller according to one of claims 1 to 4, characterized in that the end cap (2) has at least one Ausdrückbohrung (24) which is arranged so that through the Ausdrückbohrung (24) through a compressive force on the end (11) of the Rolling body (1) can be exercised.
6. Transportwalze nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausdrückbohrung (24) mit einem Innengewinde versehen ist.6. Transport roller according to claim 5, characterized in that the Ausdrückbohrung (24) is provided with an internal thread.
7. Transportwalze nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausdrückbohrung (24) konzentrisch an der Endkappe (2) angeordnet ist.7. Transport roller according to claim 5 or 6, characterized in that the Ausdrückbohrung (24) is arranged concentrically on the end cap (2).
8. Transportwalze nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen je zwei Einführboh- rungen (23) eine Ausdrückbohrung (24) angeordnet ist.8. Transport roller according to one of claims 5 to 7, characterized in that between each two Einführboh- ments (23) a Ausdrückbohrung (24) is arranged.
9. Transportwalze nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Boden der Aufnahmebohrung (21) der Endkappe (2) und dem Ende (11) des Walzenkörpers (1) eine Druckplatte (5) zum Ausdrü- cken des Walzenkörpers (1) aus der Endkappe (2) angeordnet ist. 9. Transport roller according to one of claims 5 to 8, characterized in that between the bottom of the receiving bore (21) of the end cap (2) and the end (11) of the roller body (1) a pressure plate (5) for expressing the roll body (1) from the end cap (2) is arranged.
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