CN101142457B - 具有确定补偿热膨胀的待烧物品的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于支撑、堆垛和搬运待烧物品，特别是用于烧制陶瓷制品的装置，包括支柱(3)和支撑梁组成的组件，例如承载梁(6)、横梁，特别是提供一个或者更多的用于在其上放置待烧物品的支柱。提供至少一个松动轴承，用于支撑至少一个支撑梁(6)，并且具有大体在支撑梁(6)的方向可移的支撑体(13)。

Description

具有确定补偿热膨胀的待烧物品的装置

技术领域

本发明涉及一种用于支撑、堆垛和运输窑制品，特别是在烧制陶瓷制品时使用的装置。

背景技术

为了能够生产陶瓷制品，它们不得不在窑内被烘烤。为了进出窑炉，这些陶瓷制品优选地支撑在一装置上，所述装置能移入窑炉并再次移出。在现有技术中，各种该目的的窑车已为人们所知，包括由支撑组件制成的防火的上部结构(窑车的上部结构)，其中，陶瓷制品或者窑车的各自支持物或者支撑系统通常由几个支柱、支撑架组成，如承载梁、横梁、大平板，或类似物。

根据已知的实施例，提供带有能够承受承载梁的窗口的支柱。典型的，支柱被提供为矩形管，所以，窗口设置在矩形管的两相对侧壁上。当插入也被典型地设置为矩形管的承载梁时，在支柱中建立承载梁的这样两个支撑位置，即在侧壁的每一侧。这导致以下缺点，万一支柱或者承载梁不精密或变形，在支柱中将产生不相等的负载，而承载梁可能仅搁在一侧壁上，而在极端情况下，甚至产生点状接触区域。这导致带有各自感应力矩的支柱的一侧负载，特别地，对用于支柱、承载梁等的适宜陶瓷窑制品的高烧窑温度的典型使用的材料有问题。典型的陶瓷材料，例如Al₂O₃、RSiC、SiSiC、NSiC或者多铝红柱石(Mullit)，被用于窑车的上部结构，公知关于张力和/或挠度负载敏感。

缺点在于，特别是，万一窗口和承载梁水平地不成一条线，在侧壁将产生点状接触区域，从而产生支柱和承载梁的陶瓷材料破碎的风险。通过承载梁的弹性挠度，当它们被装载陶瓷窑制品时，在侧壁上的承载梁的支撑位置的应力峰值甚至增加。

因为在超过1000℃的典型烧窑温度，材料的热膨胀、支柱排列的特定元件之间的运动也能够产生负载峰值的额外增强，因此在承载梁和支柱之间，也是不可避免发生的。因为在两个支柱上的侧壁的承载梁的表面支撑，在承载梁和支柱之间产生大量的摩擦力。因为所述大量的摩擦力，承载梁的热膨胀不能以确定的方式被减轻，借以高横向力的转移变为可能的。

为了消除这些缺点，不同的方式被建议。例如，通过在窗口中插入支撑板，其中，支撑板也能够被提供为圆柱的或者凸起的，确保在侧壁和承载梁之间的定义的接触区域。此外，万一承载梁可能倾斜，将避免窗口侧壁的破碎。例如，专利文件DE203 05 182 U1提供在安装在支柱内与窗口正交的不同形状的支撑体上支持承载梁。因此，这些支撑体被插入支柱，或者绑到支柱上，松动但正好匹配支柱。因此，保持承载梁和支撑体之间的线性支撑的高摩擦力，并且加热和冷却时，承载梁和支柱之间的热膨胀不能以确定的方式被减轻。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种用于支撑、堆垛和运输窑制品，特别是在烧制陶瓷制品时使用的装置，其避免了上述现有技术中的缺点。特别是将提供一种以确定(definiert)且可靠的方式减轻承载梁热膨胀的装置。当沉重的陶瓷制品，例如洗脸盆和抽水马桶，被支撑在所述装置之上时，所述减轻也将发生。此外，所述装置将易于生产。

本发明的目的通过具有以下特征的装置实现。

本发明的用于支撑、堆垛和运输窑制品，特别是在烧制陶瓷制品时使用的装置，包括支柱和支柱承受的支撑梁的组件，特别是承载梁、横梁、大平板，或类似物，特别是提供一个或者几个用于放置窑制品的支柱。为了支撑至少一个支撑架，提供至少一个松动轴承，包括可移的充分的在支撑架方向上的支撑体。支撑架的方向基准总是涉及该元件的侧纵向延伸。

本发明基于以下发现，例如承载梁和支柱之间的高静摩擦力是承载梁的热膨胀的减轻能被完全阻塞的原因。根据本发明，高静摩擦力被相当小的滚动摩擦力所代替，并且不但在承载梁、横梁或者类似物，和支撑体之间，而且在支撑体和支撑体的承受器之间被消除。通过避免静态和动态摩擦力的松动轴承，确保确定且可靠地减轻支撑梁的热膨胀，从而能够避免峰值应力和窑车上部结构的陶瓷材料破碎的风险。

在优选实施例中，松动轴承被提供为被两个支柱在窗口中承受的承载梁的轴承。因此，承载梁的松动轴承的支撑体被充分地插入支柱的窗口，并且与窗口方向和承载梁正交，在由两个平行槽形孔形成的导轨中，基本平行于支柱之外的承载梁延伸。这样，承载梁的松动轴承能够被非常容易的整合入支柱，所述支柱优选提供为矩形管，而几个松动轴承能够方便的置于一个支柱中。

通过支撑体，承载梁、可能的附加支撑梁及窑制品的负载被转移至支柱的侧壁，借以可增大挠度。现在，当用于穿过承载梁的支柱的窗口被优选提供为带有圆角和/或带有弧形，特别是半圆形的底部和/或顶部时，改善支柱中的压应力分布，因为通过冲孔效应避免了窗口的角部的应力集中。

在另一优选实施例中，松动轴承被提供为被两个承载梁承受的大平板或者横梁的轴承。因此，大平板或者横梁的松动轴承的支撑体松动地搁在承载梁的上表面，而上侧面被提供有至少一个用于支撑体的侧边停止沿。因此，所述支撑架的支柱与窑车上部结构以特殊有利方式整合一体。所述支撑架的固定轴承因此能被设定，所以产生确保高静态摩擦力的基本线形的支撑，或者具有支撑面的支撑。然而，其它固定方法和适宜的设计固定也有可能。

承载梁的上侧面在横向方向提供有连续的平面，其上提供有大平板的或者横梁的松动轴承。加之，上侧面也能够具有一个或几个横向延伸的缺口。在它们之上或者之中，松动轴承的支撑体能够运转，其中，它在承载梁上的位置被固定。此外，承载梁上的支撑体的支撑表面能被缩小，而且只有滚动摩擦是有效的。

根据优选实施例，松动轴承相对水平方向倾斜，因此其具有垂直升高。这样，支撑体被置于支撑架的前面，在垂直较低的位置，通过滚入垂直较高位置来补偿加热时支撑架的膨胀。在支撑架从松动轴承移动，或者因为冷却而收缩之后，支撑体独立地滚入较低位置。因此，确保松动轴承总处于冷却状态的基本位置，允许补偿热膨胀的运动。选择地，松动轴承的横向梁也能够被提供为棱形，形状像屋顶，并且设有侧停止沿，并且能包括松动滚动支撑体。这样，松动轴承能补偿向两边的热膨胀。

为了固定支撑体以对抗滑出槽形孔导轨的风险，支撑体能在两端具有较小的小齿轮，或者可选择地，哑铃状补强，因此，例如带有直径比支撑体中间部分大的圆盘。但其它种类的横导轨也是可能的。例如，小齿轮或者哑铃状补强能够啮合承载梁的上表面的横向连续缺口。

附图说明

随后，参考以下示意图描述用于支撑、堆垛和运输窑制品的装置的实施例：

图1示出了安装在窑车上的本发明的装置的立体图；

图2示出了本发明的装置的侧视图；

图3示出了以固定方式支撑的本发明的承载梁的剖视图；

图4示出了以松动方式支撑的本发明的承载梁的剖视图；

图5示出了在与图3正交的平面上，以固定方式支撑的本发明的承载梁的剖视图，所述承载梁带有以固定方式支撑于其上的横梁；

图6示出了在与图3正交的平面上，以固定方式支撑的本发明的承载梁的剖视图，所述承载梁带有以松动方式支撑于其上的横梁；

图7示出了本发明的承载梁的松动轴承的第一实施例的剖视图；以及

图8示出了本发明的承载梁的松动轴承的第二实施例的剖视图。

具体实施方式

图1示出了安装在已知型号的窑车2上的本发明的用于堆垛和运输窑制品的装置1的实施例的精确示意图。本发明的所述装置1包括以矩形方式被放置的四个垂直支柱3、3′、4、4′，它们中的每两个3、4和3′、4′承受并支撑一排承载梁5、5′、6、6′。因此，支柱对3、4和3′、4′的特定承载梁5、6、5′、6′被置于平行水平面中。在如此相对的承载梁对5、6和5′、6′上，再放置一排横梁7，垂直于承载梁5、5′、6、6′和支柱3、3′、4、4′延伸。在本发明的装置1上，窑制品，特别是陶器窑制品，能够通过窑车2被支撑、堆垛和运输。这种窑车2允许窑制品方便地从炉中进出，其中，这些过程也能够被所述窑车自动完成。此外，也有可能在承载梁5、5′、6、6′上放置能够支撑、堆垛和运输窑制品的大平板。

图2示出了本发明的装置1的经由支柱3、4中的承载梁6的承受器的剖视图。这些承受器不同地被提供，而随后将参考以放大方式示出各自细节U、W的图3和图4更详细的描述它们。特别是，图3示出了承载梁6的固定轴承，而图4示出了承载梁6的松动轴承。固定轴承形成于支柱4的窗口8之中，并且包括支撑体9，承载梁6以缺口10搁于其上。承载梁6用缺口10的内表面相切地搁在支撑体9上，因此形成线形支撑。支撑体9被置于与支柱4中的窗口8的方向正交的平面中，并且承纳在支柱4的侧壁的每一开口11中。如此放置窗口8和支撑体9，并且根据承载梁6的尺寸彼此相关地设置尺寸，以便承载梁6不接触窗口8的上角和下角。缺口10的侧沿限制承载梁6相对支撑体9滑动，并且因此使承载梁6以固定轴承的方式固定在支撑体9上。当横梁负载窑制品的重量时，这将工作得更加安全。因此，支撑体9能以可滚动或固定的方式被置于开口11中。

图4示出的承载梁6的松动轴承被置于支柱3的窗口12之中，并且包括其上搁有承载梁6的支撑体13。在所示实施例中，支撑体13的松动轴承承纳在两个槽型孔14中，两个槽型孔在支柱3的侧表面相互平行地延伸，并且相对于水平倾斜，这样带有垂直升高。相对于槽形孔14的开口选择支撑体13的直径，以便支撑体13能够容易地从图4未示出的提高的位置独立滚动到图示的较低位置。因此放置支撑体13和窗口12，并且根据承载梁6的尺寸彼此相关地设置尺寸，以便承载梁6不接触窗口12的上沿和下沿。

承载梁6被如图2所示支撑，因此支撑体13的槽型孔导轨14沿固定轴承的方向向下倾斜。承载梁6如果出现与温度相关的纵向膨胀，它能够从固定轴承向松动轴承及之外的方向开始膨胀。因此，通过支撑体13上的线性支撑表面以滚动运动导向承载梁6，其中，支撑体13在槽型孔导轨14中从垂直较低位置滚动到垂直较高位置。从而调整槽型孔导轨14的水平倾斜，以便承载梁6仅提升几个毫米，而因此避免窑制品的滑动。万一承载梁6因为冷却而又缩短，或者承载梁6被提升离开支柱3的松动轴承，支撑体13在槽型孔导轨14中再次滚动到较低位置，并且松动轴承能够补偿承载梁6的其他热膨胀。

支撑梁，特别是承载梁6，优选通过固定和松动轴承被一一支持。将依据陶瓷材料的热膨胀系数、承载梁的长度和窑的温度范围选择松动轴承的长度。当不得不补偿较大的热膨胀，或者例如因为支柱的宽度较小而松动轴承的长度较短时，不得不考虑支柱架的较大垂直升高，因此，支柱架也能被置于两个松动轴承上。因此，必要的垂直升高将被减半，并且支撑梁将总是基本保持水平。

通过图2的承载梁6的固定轴承，图5示出了横梁7的固定轴承连同承载梁6的固定轴承的剖视图。为了实现支柱4中的更好的压力分布，支柱4的窗口8因此设为半圆的上沿和下沿。承载梁6搁在被置于开口11中的支撑体9上。承载梁6被提供为圆角，并且伸过窗口8而不接触窗口8的侧壁。因而能够可靠地避免对材料的损害，特别是在支柱4和承载梁6处的磨损。承载梁6的上侧面15通过其扁平设计形成了横梁7的表面支撑。因为横梁7在承载梁6上的大的支撑表面和梁6、7之间的摩擦力，该支撑形成横梁7的固定轴承。当然，横梁7也能够通过设计方法被固定至承载梁6。

图6示出了被置于带有固定轴承的承载梁5上的横梁7的松动轴承。因此，承载梁5具有上侧面16，其设置为像屋顶一样中间横向升高、而旁边落下，因而为棱柱状。在承载梁5的两边，提供横向伸展停止沿17，横向限制支撑体18相对于承载梁5的上侧面16的横向运动。支撑体18的长度与横梁7的宽度大致相等。支撑体18能够在棱柱上侧面16之上和停止沿17之间自由移动。因此，横梁7线性支撑地支撑在支撑体18上，并且能够通过支撑体18上的滚动运动补偿热膨胀。同样的，如图4所示承载梁6的松动轴承中，提供支撑体18的导轨16的水平偏斜，以便支撑体18因为重力返回其在停止沿17的初始位置。因此，确保横梁7的松动轴承在任何时候都能够补偿横梁7的热膨胀。

为了避免在两个支柱之间支撑组件中的特别大的承载梁的挠度，能够提供与它们成一条线的额外的支柱，包括各自的固定和松动轴承，或者只有松动轴承或固定轴承。这样，带有横向连续放置的承载梁的一系列组件是可能的，借以避免例如被三个支柱架的承载梁的缺点(倾斜，支柱的不精密，等等)。使用同样的方法，长横梁当然也能够被彼此前后定位的横梁所代替，每一个搁在外面的承载梁和共同的中间承载梁上，其中共同的中间承载梁搁在两个外面的承载梁之间。

如图6所示的横梁7的棱柱状松动轴承，通过支撑体18的在两边水平倾斜的导轨，适合于两个排成一线的梁7的热膨胀运动。因此，所述松动轴承能够被优选地置于两个固定轴承之间，并且能够形成对一个固定轴承的和另一个固定轴承的横梁7的热膨胀的支撑补偿。当然也有可能提供带有支撑体18的松动轴承，所述支撑体被支撑，因此能够在置于两个停止沿17之间的连续倾斜平面上滚动，因此松动轴承能够用于一个方向上的热膨胀补偿。

图7和图8示出了承载梁5、5′、6、6′的松动轴承的两个实施例，该松动轴承具有槽形孔导轨14中的两个支撑体19、20的不同导轨设计。特别是，支柱3被示为带有承纳承载梁5、5′、6、6′(未示)的窗口12和槽形孔导轨14，其中，图7中的支撑体19具有圆柱的形状，在其正面放置两个哑铃状补强(

)21。因此，支撑体19的哑铃状补强21具有稍小于槽形孔导轨14的横截面的直径，所以支撑体19能够被插入槽形孔导轨14。如图7所示，支撑体19搁在槽形孔导轨14的下沿上，并且哑铃状补强21延伸到槽形孔导轨14之后在外侧，哑铃状补强21和槽形孔导轨14互不接触。因此，当支撑体19仍被固定以对抗滑出槽形孔导轨14时，摩擦力损耗被最小化。哑铃的末端也能够被延伸，并且能够在外部承受剪切(ausgesparten)承载梁。因此，支柱的剪切力能被忽略。图8也示出了最小化摩擦力和在槽形孔导轨14中的支撑体20的固定导轨。因此，圆柱形支撑体20被横向提供两个较小直径的小齿轮22，借以支撑体20延伸到槽形孔导轨14之后在内侧。因此，支撑体20的圆柱形部分的直径稍小于槽形孔导轨14的横截面，所以支撑体20得以插入槽形孔导轨14。

支柱3、3′、4、4′和承载梁5、5′、6、6′被提供为空心矩形管，支撑体9、13、19、20被提供为空心圆形管，或者实心圆形棍，横梁7被提供为实心矩形棍，或者空心面，而支撑体18被提供为实心圆形棍。为了增加稳定性，也有可能特别提供支柱3、3′、4、4′、承载梁5、5′、6、6′和支撑体9、13、19、20为实心，为了减轻装置1的重量，特别提供横梁7和支撑体18为空心。虽然在此描述的支撑体9、13、19、20被提供为基本圆柱的，允许支撑梁5、5′、6、6′、7的滚动运动的任意其它形状，例如球形，当然是可用的。

支撑体9、13、19、20、支柱3、3′、4、4′和支撑梁5、5′、6、6′、7可由任意具有足够的防火性和机械强度的陶瓷材料制成，例如，Al₂O₃、RSiC、SiSiC、NSiC或者多铝红柱石，以及其他适宜的材料组合物。优选地，相对于承载梁5、5′、6、6′、支柱3、3′、4、4′和横梁7，支撑体9、13、19、20可由惰性陶瓷材料制成，因此，当直接接触的同一陶瓷材料有可能通过例如表面氧化、上釉浓缩或者烧结时，有效避免支柱3、3′、4、4′和带有支撑体9、13、19、20的承载梁5、5′、6、6′、7的接合。

Claims (10)

1.一种用于支撑、堆垛和运输窑制品的装置(1)，包括支柱(3、3′、4、4′)和承纳在支柱上的支撑梁(5、6、7)组成的组件，提供有一个或者更多用于在其上放置窑制品的支柱，其特征在于，为了支撑至少一个支撑梁(5、6、7)，提供至少一个松动轴承，包括可移的在支撑梁(5、6、7)的方向放置的支撑体(13、18、19、20)，所述支撑体(13、18、19、20)被设置在所述支撑梁(5、6、7)和所述支撑体(13、18、19、20)的承受器(14、16、17)之间。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述至少一个承载梁(6)在窗口(8、12)中被所述两个支柱(3、4)支撑，并且所述承载梁(6)的至少一个松动轴承的所述支撑体(13)被插入所述一个支柱(3)的窗口(12)，并且与窗口方向和所述承载梁(6)正交，处于两个平行槽形孔(14)的导轨中，所述两个槽形孔在所述支柱(3)的侧表面，并且相对于水平面倾斜而具有垂直升高。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，用于穿过所述承载梁(6、6′)的所述支柱(3、4)的所述窗口(8、12)被设为带有圆角或弧形的底部和/或顶部。

4.根据上述权利要求任意之一所述的装置，其特征在于，在所述两个承载梁(5、6)上承受至少一个所述横梁(7)，或者大平板，而大平板或者所述横梁(7)的至少一个松动轴承的支撑体(18)以松动方式搁在一个所述承载梁(5)的上侧面(16)，而所述上侧面(16)被提供有至少一个用于支撑体(18)的侧边停止沿(17)。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述承载梁的上侧面具有至少一个连续横向缺口。

6.根据权利要求1-3任意之一所述的装置，其特征在于，所述松动轴承具有至少一个相对水平面倾斜的用于所述支撑体(13、18、19、20)的倒转表面，所述倒转表面被设置成使得所述支撑体(13、18、19、20)因重力返回到初始位置。

7.根据权利要求1-3任意之一所述的装置，其特征在于，所述支撑体(19、20)在两端具有哑铃状补强(21)或者较小的小齿轮(22)。

8.根据权利要求1-3任意之一所述的装置，其特征在于，所述窑制品是陶瓷制品。

9.根据权利要求1-3任意之一所述的装置，其特征在于，所述支撑梁是承载梁(5、6)、横梁(7)或大平板。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述支柱(3、4)的所述窗口(8、12)的底部和/或顶部的形状为半圆形。

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