[发明专利]用于连接传动轴和辊的一对可连接部分

说明书

本发明公开了一种传动轴和辊，包括用于连接传动轴(5、8)和辊(4、7)的一对可连接部分(M,F)，所述辊由通过所述传动轴(5、8)施加的扭矩驱动。所述一对可连接部分(M,F)包括设置在所述传动轴(5、8)和所述辊(4、7)中的一者上的凸形部分(M)和设置在所述辊(4、7)和所述传动轴(5、8)中的另一者上的互补的凹形部分(F)。所述凸形部分(M)具有纵向旋转轴线(X)，并且从近端向远端向内渐缩。所述凸形部分(M)具有非圆形横截面。

技术领域

本发明总体上涉及用于连接传动轴和辊的一对可连接部分。更具体地但非排他性地，本发明涉及用于连接传动轴和辊的一对可连接部分，该辊由通过传动轴施加的扭矩驱动。

背景技术

辊用于在多种工业中进行加工。例如，辊用于烟草业中的压接过程。在这种过程中，浇铸叶烟草片或聚乳酸片(PLA)可在两个压接辊之间通过，这两个压接辊均可被驱动旋转。压接辊可具有形成在相应外表面上的配合图案。第一辊在其外表面上可具有多个脊，而第二辊在其外表面上可具有多个凹槽。在使用中，通常将第一辊和第二辊对准，使得脊和凹槽配合以在浇铸叶烟草片或PLA片在它们之间通过时使其卷曲。该多个凹槽和脊的特征的尺寸通常是微米(μm)级的。此类精细细节在使用过程中随时间推移可能特别容易磨损。

用于加工的辊通常由扭矩驱动以绕其纵向轴线旋转。在烟草业中的压接过程的情况下，第一辊和第二辊通常由扭矩驱动旋转。扭矩通常从传动轴传递，该传动轴可连接至待驱动的辊。如本领域技术人员将理解的，从传动轴到辊的扭矩的低效传递导致对由辊加工的制品的低效加工。此外，为了旋转辊，必须使用比其他情况下所需的相对更大量的能量，这同时带来了环境和经济成本。

周期性地更换一个或两个辊，例如以改变其外表面上的图案或更换磨损或结垢的辊，可能是必要的或有利的。为此，有利的是确保辊可移除地连接至传动轴。如本领域技术人员将理解的，当一个或两个辊都被移除或更换时，这些辊不能用于加工。因此，在使用此类加工制造制品方面，使用辊的此类停机时间带来了经济和时间成本。用于压接浇铸叶烟草的辊可能特别容易因结垢而磨损、损坏和失效，因此需要经常维修或更换。浇铸叶烟草在加工温度下可能具有发粘的表面，因此，用于浇铸叶烟草的压接辊的凹槽和脊状表面可能特别容易结垢。此外，压接必须将浇铸叶片压入特定深度，这意味着压接设备需要经常调整以考虑浇铸叶片的批量变化。因此，由于维修、更换和调整的停机时间，与在其他行业中用于加工的辊相比，在烟草行业中用于压接的辊可能具有相对较大的财务和时间成本。

当更换辊时，可能有必要确保新连接或安装的辊相对于另一辊的正确径向对准，例如，在两个辊的工作表面上有配合图案的情况下。应当理解，此类径向对准可证明是耗时的并且在实践中难以实现，特别是在配合图案是精细级的情况下。

一种已知类型的连接使用莫氏锥度。莫氏锥度包括可容纳在互补的凹形部分内的凸形部分。凸形部分具有纵向旋转轴线和圆形横截面。凸形部分从近端向远端向内渐缩，通常成1.49度的角度(相当于大约3度的夹角，即，关于纵向旋转轴线对称的角度)。凸形部分可设置在第一主体上，而凹形部分设置在第二单独的主体上。在使用中，凸形部分插入到互补的凹形部分中。凸形部分的外表面和凹形部分的内表面之间的摩擦干扰允许扭矩从第一主体传递到第二主体(反之亦然)。扭矩的传递效率与在凸形部分和凹形部分之间施加压缩力直接相关。

在凸形部分和凹形部分之间施加压缩力的一种方法是通过使用通过凸形部分和凹形部分中的螺纹孔接合的中心螺钉。中心螺钉的拧紧增加了凸形部分和凹形部分之间的压缩力，从而提高了在其间传递扭矩的效率。然而，接合和移除此类紧密连接的中心螺钉可能很耗时。此外，由此施加的压缩力的大小可能难以判断。

期望在传动轴和辊之间提供连接，该连接允许或能够使辊从传动轴更快地移除。期望在传动轴和辊之间提供连接，该连接允许或能够将辊更快地安装到传动轴上。期望在传动轴和辊之间提供连接，该连接在使用中提供从传动轴到辊的有效扭矩传递。期望在传动轴和辊之间提供连接，该连接有助于使辊相对于另一辊更快地对准。还期望在传动轴和辊之间提供连接，该连接至少部分地减轻了辊相对于另一辊的不对准的可能性。