带轮组件的制作方法

1.本发明涉及一种如下类型的带轮组件(pulley assembly)，所述带轮组件包括轴承单元和设置在轴承上以与轴承一起旋转并且用于与带相互作用的外轮体。


背景技术：

2.已知上述类型的带轮组件特别是用作电梯(lift)或提升系统(hoist system)中的带张紧器(belt tensioners)。
3.在这种带轮组件中，轴承单元具有固定的内圈和与内圈同轴的旋转外圈、由金属制成，同时外轮体由包覆成型到轴承的外圈上的塑料材料制成以与外圈一起旋转，并且用于与带(belt)相互作用。
4.为了防止轮的外体相对于轴承单元的外圈在轴向上和在周向上滑动，这种外圈设置有夹持表面，该夹持表面通常由与轮的外体相互贯穿(interpenetrate)以使轮的外体与外圈在角度上和在轴向上成一体的多个压痕(indentation)和凹部限定。然而，在载荷较高、或带对轮的外体的作用倾向于使其在轴向上移位、或需要限制带自身的侧向位移的一些应用中，夹持表面存在技术限制；已经尝试克服这些问题，例如，通过使轮的外体与轴承的外圈采用相同的材料并且使轮的外体设置有波纹状的外引导表面。
5.尽管后一种解决方案已经确实证明比具有包覆成型的外轮体耐用，然而，它确实带来的不仅仅是不太重要的制造成本，最重要的是，它使带轮组件特别重，而在这些应用中总是期望重量更轻。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种带轮组件，其在满足轻量化要求和生产成本控制的同时，没有上述缺点。
7.根据本发明，提供一种具有在所附权利要求中阐述的特征的带轮组件。
附图说明
8.现在将参照示出一些非限制性实施方式的附图描述本发明，在附图中：
[0009]-图1是根据本发明的带轮组件的第一优选实施方式的立面侧视图；
[0010]-图2是图1中的带轮组件的截面图；
[0011]-图3和图4以放大比例示出了图2中的带轮组件的相应细节，为了清楚起见，部分为截面并且部分被移除；
[0012]-图5是根据本发明的带轮组件的第二优选实施方式的截面图；以及
[0013]-图6示出了图5中的带轮组件的放大比例的细节，并且为了清楚起见，部分为截面并且部分被移除。
具体实施方式
[0014]
参照图1和图2，1整体上表示用于电梯或提升系统中的带张紧器(belt tensioner)100的带轮组件(pulley assembly)。
[0015]
带轮组件1具有中心轴线a，并且包括：
[0016]-轴承单元20，设置有固定的内圈21和与内圈21同轴的旋转外圈22且由金属制成；
[0017]-外轮体30，由塑料材料制成、包覆成型到轴承单元20上以与外圈22一起旋转；以及
[0018]-夹持表面(gripping surface)40，在外轮体30与轴承单元20的外圈22之间的界面处，以至少防止外轮体30与外圈22之间的周向滑动(/滑移)。
[0019]
在图1和图2中示出的优选实施方式中，夹持表面40由外圈22的外圆柱表面22a限定，并且如图4进一步示出的，夹持表面40由在圆柱表面22a上沿着轴承单元20的对称中心线设置的中心环形槽41以及在圆柱表面22a上在侧向上和在轴向上设置在中心环形槽41的相对侧的两个环形槽42限定。而两个环形槽42具有大致梯形形状的轴向截面，中心环形槽41在其圆柱形基部43内设置有绕轴线a在轴向上均匀分布的多个齿或滚花44。这些齿或滚花44在径向上低于中心环形槽41关于圆柱表面22a的径向深度，并且因此没有在径向上突出超过中心环形槽41，即，没有从圆柱表面22a自身突出。
[0020]
带轮组件1还包括两个侧向环形轴向保持边缘构件50，这两个侧向环形轴向保持边缘构件50与轴承单元20的外圈22成一体并且在轴向上位于夹持表面40的相对侧，以接合外轮体30并且防止外轮体30相对于外圈22自身的任何轴向运动。
[0021]
两个侧向环形边缘构件50与轴承单元20的外圈22制成一体、在径向上从外圈22的表面22a伸出，并且还如图3所示，与外轮体30的相应的轴向环形表面31齐平并且与外圈22的相应的轴向外环形表面24齐平。
[0022]
换言之，两个侧向环形边缘构件50与旋转外圈22形成为整体，并且通过从旋转外圈22自身去除材料的机械加工操作获得：两个侧向边缘构件50之间限定用于保持外轮体30的双边轴向部件(bilateral axial means)51，除了相同的两个边缘构件50之外，双边轴向部件51还包括u形径向座52，外轮体30模制到u形径向座52上。具有其中心环形槽41及其两个环形槽42的夹持表面40也位于径向座52内，并且夹持表面40与双边轴向保持部件51一起阻止外轮体30与旋转外圈22之间在周向和轴向两者上的任何可能的相对运动。此外，通过双边轴向保持部件51的创新设计，使用时的热膨胀效应以及外轮体30的塑料材料的老化效应两者均绝对不会影响外轮体30与旋转外圈22之间的相对位置的稳定性。
[0023]
另外如图2和图3中示出的，外体30用于通过在侧向上引导带100自身而与带100相互作用，并且具有：
[0024]-外表面32，成形为与带100相互作用，以及
[0025]-两个侧向环形边缘33，在轴向上位于成形外表面32的相对侧，能够在侧向上引导带100，即，限制带100相对于轴线a的任何轴向位移，并且每个环形边缘33在轴向上由相关的侧向环形表面31界定。成形外表面32是设置有多个纵向v形凹部32a和齿32b的波纹状表面，多个纵向v形凹部32a和齿32b通过带100中对应的齿100a和凹部100b以匹配方式接合。由于外表面32与带100之间的这种相互接合，带100的任何可能的振荡(/振动)(oscillation)也会在外轮体30上产生轴向力，如果外轮体30没有通过双边轴向保持部件
51被充分固定在旋转外圈22上，在长期运行下，外轮体30可能出现轴向错位，从而增加噪音和部件磨损。
[0026]
外轮体30还包括圆柱形壁34，圆柱形壁34在径向上在外侧由成形外表面32界定并且在径向上在内侧由成形内表面35界定，成形内表面35通过包覆成型紧实地(/忠实地)(faithfully)复制圆柱表面22a的轮廓。如刚刚提到的，由于外轮体30包覆成型到轴承单元20上，即，在座52内包覆成型到旋转外圈22上，因此两个环形边缘构件50至少部分地嵌入外轮体30自身中，并且具有小于圆柱形壁34在其自身的成形外表面32处的最小径向厚度的径向尺寸。此外，两个侧向环形边缘构件50还具有小于相关的侧向环形边缘33的轴向尺寸的轴向厚度，以在带100出于任何意外原因而使端部抵靠两个环形边缘33中的一个的情况下为侧向环形边缘33提供必要的支撑以使侧向环形边缘33能够弯曲，并且用于赋予带轮组件1相对减轻的重量，同时仍然允许带100正确布线，同时在外轮体30上对带100自身的轴向力具有出色的抵抗力，外轮体30在轴向上通过双边轴向保持部件51固定(还有槽41和42的相互夹持的支撑)并且在周向上通过圆柱形壁34抵靠齿或滚花44的相互夹持而固定。
[0027]
上述创新特征通过带100与外轮体30的塑料接触使得可以提供特别安静的带轮组件1，并且特别减轻重量之一，通过使外轮体30具有塑料材料(如轴承单元20的材料)，可以提供在形状上尽可能适用于应用的外轮体30，而不会在生产系统中产生重大复杂性，因此也使得根据本发明的带轮组件1特别通用。
[0028]
根据一个实施方式，未示出但容易从上面已经阐述和描述的内容中推断出，两个侧向环形边缘构件50总是以与上述相同的方式与轴承单元20的外圈22制成一体，但不是与外圈22的相关的外轴向环形表面24齐平，两个侧向环形边缘构件50在轴向上凹陷的量基本上等于它们自身的厚度或不超过该厚度的三倍(a multiple thereof not exceeding three)，并且在任何情况下不超过侧向环形边缘33的厚度。以这种方式，两个侧向环形边缘构件50将不再与外轮体30的相关的轴向环形表面31齐平，而是完全嵌入在外轮体30内。同时，两个侧向边缘构件50将始终以基本上轴向的关系嵌入到对应的侧向环形边缘33，并且将始终如上所述为它们提供必要的支撑以防止弯曲。
[0029]
这种替代配置特别适用于大气介质可能侵蚀两个侧向环形边缘构件50的材料从而限制它们的使用寿命的带轮单元1的应用。
[0030]
作为上述配置的进一步的替代方案发展，可以很好地以附图中描述的配置实施的发展，完全嵌入外轮体30中的两个侧向环形边缘构件50可以具有甚至大于圆柱形壁34在其成形外表面32处的最小径向厚度的径向尺寸，并且还可以延伸到侧向环形边缘33的内侧，构成侧向环形边缘33本身的直接加强件。这种配置不可避免地导致根据本发明的带轮组件的重量增加，适用于特别重负荷和应力的应用的情况，同时与引入的目前配置相比保持明显的竞争力。
[0031]
在图5和图6中示出的替代实施方式中，这里表示为40'的夹持表面与图2至图4中示出的示例中的夹持表面40的不同之处在于，在中心环形槽41的相对侧的由圆柱表面22a呈现的构造。
[0032]
特别地，夹持表面40'不再是具有两个环形槽42的圆柱表面22a，而是设置有从中心环形槽41直到对应的侧向环形轴向保持边缘构件50'在轴向上彼此交替的环形凸台(annular land)220和环形凹部221的大致波纹状表面22b。两个侧向边缘构件50'与u形径
向座52以及环形凸台220和环形凹部221一起限定用于外轮体30的双边轴向保持部件51，外轮体30自身模制(/成型)在双边轴向保持部件51上。表面22b的环形凸台220和交替的环形凹部221遵循成形外表面32中的齿32b和纵向v形凹部32a的图案，并且由于外表面32和表面22b之间的这种匹配，夹持表面40'在实验和测试阶段都证明了在相对于外圈22本身在轴向上保持外轮体30的功能方面有非常好的性能。因此，侧向环形轴向保持边缘构件50'可以具有比上述边缘构件50的径向高度尺寸甚至更小的径向高度尺寸，以进一步具有外带轮体30的径向和/或轴向厚度的优点。
[0033]
根据使用时带轮组件1的载荷范围，夹持表面40'可以具有更多或更少的在轴向上彼此交替的环形凸台220和环形凹部221；特别地，如图5和图6所示，夹持表面40'可以具有两个环形凸台220和两个环形凹部221，但是，根据未示出并且可以容易地从上文推断的实施方式，夹持表面40'还可以具有甚至更多数量的环形凸台220和环形凹部221，所有这些归因于以下事实：带轮1自身的总轴向尺寸和带100的宽度也随着带轮组件1在使用中的载荷范围的增加而增加。
[0034]
除了上述本发明的实施方式之外，必须理解的是存在许多其他变型。还应理解的是，这些实施方式仅是说明性的，并不限制本发明的范围、或其用途或其可能的构造。相反，虽然以上描述将允许本领域技术人员至少根据本发明的一个示例性实施方式来实施本发明，但应理解，在不超出本发明的范围的情况下，所描述的组件的许多变型是可能的，本发明的范围由所附权利要求限定、在字面上和/或根据其法律等同方案进行解释。