JP3570962B2 - ボウルミル用動力伝達装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、請求項１の前提部分に記載のボウルミル（ボウル式粉砕機）用動力伝達装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
本発明は、その出発点を、直角ベベルギア式伝動装置によって駆動されるボウルミルに置いている。
【０００３】
ベベルギア段階の出力が、固定された環体を有するプラネタリギア式伝動装置のサンギアに伝えられるというタイプの駆動装置は従来技術として公知である（例えばＲｅｎｋ Ｔａｃｋｅ社刊行のＥｐｉｃｙｃｌｉｃ ｂｅｖｅｌ−ｇｅａｒ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｓ ｆｏｒ ｖｅｒｔｉｃａｌ ｒｏｌｌｅｒ ｍｉｌｌｓ参照）。ここで、粉砕ボウルへの動力伝達はプラネタリキャリアを介して行われる。プラネタリキャリアは、動力伝達のための複数のプラネタリギアを収容している。
【０００４】
このようなミルを用いた粉砕工程では、被粉砕物への大きな動力伝達を低速かつ高トルクで行う必要がある。この目的のために必要とされる高い減速比は、プラネタリギア段階における実現可能な最大径、及び水平ベベルギアの直径によって制限される。プラネタリギア段階における直径は、粉砕力をミルの基礎部分に直接伝達する伝動装置ハウジングによって制限される。
【０００５】
上記のような駆動装置は、２つのプラネタリギア段階を有して構成される。ここで、ベベルギア伝動装置は、第１プラネタリギア伝動段階の第１サンピニオンを駆動する。第２プラネタリギア伝動段階は、プラネタリキャリアに設けられた非回転式接続部材によって駆動される。このプラネタリキャリアは、固定環体内で回転して、第１サンギアの軸線方向上方に配置されているさらなるサンギアを回転させる。この第２プラネタリギア段階は、第１プラネタリギア段階の軸線方向上方に同軸配置されている。動力分配のために設けられているプラネタリギアによってさらなる固定環体内で回転駆動されるさらなるプラネタリキャリアは、粉砕ボウルへと動力を伝える。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記タイプの動力伝達装置は、大きな回転質量を動かすために多大な動力を消費する。ベアリングは相当に高価であり、多数の部品を組立てることは容易ではない。
【０００７】
以上の問題を出発点として、本発明の課題は、高い減速比によって大きなトルク出力を実現でき、コンパクトでかつ組立てが容易な動力伝達装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、上記課題は、請求項１に記載の特徴によって解決される。
【０００９】
種々のサイズで実施される本発明に係る動力伝達装置の構成によれば、従来の装置と比較して、より広い動力範囲をカバーすることができ、動力パワースペクトルは上方まで拡大される。
【００１０】
本発明に係るコンパクトなプラネタリギア段階ユニットの特長によって、動力伝達装置のかなりの部分を予備組立てすることができ、全体の組立作業が容易になる。
【００１１】
本発明による装置を用いれば、粉砕性能を維持しながら、著しく軽量でコンパクトな設備が実現される。
【００１２】
駆動形態が奏する有利な特長によって、本発明の動力伝達装置はモジュラー方式で組立て可能である。
【００１３】
動力出力段階をスラストプレートの内側で一体にした有利な構成によって、本発明の装置では全高を低く抑えることができる。
【００１４】
駆動形態が奏する有利な特長により構成部材の数が削減され、そのことによって本発明の動力伝達装置は低コストで組立てることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら本発明に係る実施形態を詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本発明による動力伝達装置の長手方向断面図である。この動力伝達装置は、基板３７上に配置されたハウジング４７を有して組立てられる。動力の入力は駆動シャフト３３によって行われる。駆動シャフト３３は、その一端が、例えば電気モータに連結され、他端にはベベルギア３２を備えている。駆動用モータはここに示していない。駆動シャフト３３は、挿入部材内に設けられたベアリングユニット３４を有してハウジング４７に組付けられている。水平ベベルギア３５と歯合することによって、駆動力は、直立ベベルギアシャフト３６へと角度を変えて伝達される。歯合作用及びサンギアシャフト３１経由の入力に基づく軸線方向力及び半径方向力を支持するために、この直立ベベルギアシャフト３６は、その下端部をベアリング３８によって保持されている。ベアリング３８は、ハウジング部材によって基板３７に固定されている。ベベルギアシャフト３６をいくぶん突出させ、ベベルギアシャフト３６を着脱可能なカップリング４０を介して非回転方式でサンギアシャフト３１へと接続することを可能とする形態で、さらなるベアリング３９が直立ベベルギアシャフト３６の上端部に設けられている。このカップリング４０は、好ましくは歯付きカップリングである。
【００１７】
サンギアシャフト３１は、その下端部をベベルギアシャフト３６上で支持され、半径方向にはカップリング４０によってガイドされている。他端に取付けられたサンピニオン５３によって、サンギアシャフト３１は、そのシャフト上端部を半径方向にガイドされている。前記サンピニオン５３は、複数のプラネタリギア５１の間に浮遊状態で中心合せされている。回転する複数のプラネタリギア５１は、プラネタリキャリア５４内に、ベアリング５２を介して回転自在に取付けられている。プラネタリキャリア５４の半径方向位置は、ギア環体５０と歯合する複数のプラネタリギア５１によって定められている。また、プラネタリキャリア５４の全重量は、下面をサンピニオン５３に置くスラストベアリング５７を介してサンギアシャフト３１上で支持されている。プラネタリキャリア５４は、非回転方式でサンギア４１に連結されている。サンギア４１は、プラネタリキャリア５４の下方に同一回転軸線を有して配置されている。また、サンギア４１には貫通孔が設けられており、プラネタリキャリア５４と組合された状態で、先に取付けられているサンピニオン５３の上方から組付けることができる。サンギア４１は、表面に形成された歯によって複数のプラネタリギア４３と歯合する。プラネタリギア４３は、ベアリング４２，４５を介してプラネタリキャリア５８のスピンドルにガイドされている。プラネタリキャリア５８は、非回転方式でハウジング仕切り板に接続されている。動力は、サンギアシャフト３１からサンピニオン５３を経由して、回転するプラネタリギア５１へと伝達される。プラネタリギア５１は、ギア環体５０を経由して、同様に回転する環体４６へと動力の一部を伝達する。残りの動力は、複数のプラネタリギア５１を備えサンギア４１に非回転方式で接続されているプラネタリキャリア５４を経由して、第１プラネタリ伝動段階の下方に配置された第２プラネタリ伝動段階４１，４３，４４へと伝達される。ハウジングに固定された複数のプラネタリギア４３は、第１プラネタリ伝動段階５３，５１，５０のギア環体５０と同様に非回転方式で環体４６に取付けられているギア環体４４と歯合する。これらギア４４，５０の作用により動力伝達成分は、圧入及び付加的キー５６によってスラストリング４９の内部に取付けられている環体４６に集結される。環体４６からの動力出力は直接スラストリング４９に作用する。
【００１８】
ボウルミル３０はスラストリング４９上に取付けられている。スラストリング４９に対して軸線方向に作用する非常に大きな粉砕力は、スラストベアリング４８を介してハウジング４７に伝達され、そこからさらに、基板３７を経由して直接的に基礎部分へと伝達される。スラストベアリング４８は、ミルのサイズ及び発生する粉砕圧に応じて、動液圧式ベアリングまたは静液圧式ベアリングを選択することが可能であり、あるいはそれら２種類を組合せて構成してもよい。
【００１９】
ボウルミル３０が設けられたスラストリング４９の半径方向は、環体４６によってガイドされている。また、環体４６はその内側を、種々の中間ワッシャを介してベアリング５５によってガイドされている。ベアリング５５は、下方プラネタリ伝動段階４１，４３，４４のプラネタリキャリア５８を介してハウジング４７に接続されている。前記プラネタリキャリアはハウジングに固定されている。ハウジングに固定されている複数のプラネタリギア４３を備えた下方プラネタリ伝動段階４１，４３，４４には、オイル溜め方式の潤滑がなされる。ハウジングに固定されたこれらプラネタリギア４３のベアリング４２，４５の作動は、固体伝播音の測定という簡単な方法でモニターすることができる。
【００２０】
ハウジングに関する他の実施形態（図示せず）では、ベベルギア伝動段階３２，３５の完成モジュール５９が、それ自体の直立ハウジングを備えていてもよい。この場合、この直立ハウジングが基板３７に固定される。
【００２１】
この種の完成モジュールは、半径方向トンネル部を通してハウジング４７内に挿入し、持ち上げられたサンギアシャフト３１の下方に位置決めすることができる。
【００２２】
サンピニオン５３を有するシャフトを下降させることによって、サンギアシャフト３１は、カップリング４０を介してベベルギアシャフト３６に接続される。シャフトの下降作業は、持ち上げ工程と同様に、上方から昇降装置を利用して行われる。
【００２３】
さらに別の形態として、ベベルギア伝動段階３２，３５を含むこの種のモジュール５９が、フランジ付きハウジング６０を備えているように構成してもよい。このフランジ付きハウジングは、コンパクトなユニットとして、第２プラネタリ伝動段階４１，４３，４４の下に配置されているハウジング仕切り板にフランジ接続され、かつカップリング４０が、ベベルギアシャフト３６とサンギアシャフト３１とを接続する。
【００２４】
直立ハウジング５９及びフランジ付きハウジング６０は複数の部材から構成され、組立て後に、部分的に分解可能とされている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による動力伝達装置の長手方向断面図である。
【符号の説明】
３０ ボウルミル
３１ サンギアシャフト
３２，３５ ベベルギア
３３ 入力軸
３４ ベアリングユニット
３６ ベベルギアシャフト
３７ 基板
３８，３９，４２，４５，５２，５５ ベアリング
４０ カップリング（非回転式接続部材）
４１ サンギア
４３，５１ プラネタリギア
４４，５０ ギア環体
４６ 環体
４７ ハウジング
４８，５７ スラストベアリング
４９ スラストリング
５３ サンピニオン
５４，５８ プラネタリキャリア
５９ モジュール
６０ フランジ付きハウジング

Claims (15)

1. 動力入力部として直角配置されたベベルギア段階（３２，３５）と、ボウルミル式粉砕機（３０）のスラストリング（４９）への動力出力部としての多段階プラネタリギア伝動装置（５３，５１，５０，４１，４３，４４）とを備えたボウルミル用動力伝達装置において、
   前記ベベルギア伝動装置（３２，３５）は、サンピニオン（５３）を経由して前記多段階プラネタリギア伝動装置（５３，５１，５０，４１，４３，４４）へと動力を伝達し、該動力は一旦分解され、動力出力は、非回転方式で前記スラストリング（４９）に接続されている環体（４６）のギア環体（４４，５０）に集結して現れることを特徴とするボウルミル用動力伝達装置。
2. 前記動力の一部は、回転するプラネタリキャリア（５４）に取付けられた複数のプラネタリギア（５１）を経由して第１プラネタリギア伝動段階（５３，５１，５０）及びギア環体（５０）へと伝達され、前記動力の他の一部は、前記プラネタリキャリア（５４）に非回転方式で取付けられたサンギア（４１）を経由してもう１つのプラネタリギア伝動段階（４１，４３，４４）へと伝達され、かつ前記サンギア（４１）は、前記ハウジング（４７）内に非回転方式で固定されているプラネタリキャリア（５８）に取付けられた複数のプラネタリギア（４３）を経由して、前記ギア環体（５０）と同様に前記環体（４６）に設けられている前記ギア環体（４４）へと動力を出力することを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記ベベルギア段階（３２，３５）は、完成ユニットとして、前記プラネタリギア伝動段階（５３，５１，５０；４１，４３，４４）を取外すことなく、該プラネタリギア伝動段階（５３，５１，５０；４１，４３，４４）へと接続可能かつ該プラネタリギア伝動段階（５３，５１，５０；４１，４３，４４）から分離可能とされていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
4. 前記サンギアシャフト（３１）と前記直立ベベルギアシャフト（３６）との間の非回転式接続部材（４０）は、取外し可能とされていることを特徴とする請求項３に記載の装置。
5. 前記サンギアシャフト（３１）と前記直立ベベルギアシャフト（３６）との間の非回転式接続部材（４０）は、歯付きカップリングであることを特徴とする請求項４に記載の装置。
6. 前記ベベルギア段階完成ユニット（３２，３５）は、前記ミルの前記ハウジング（４７）に形成されたトンネル部へと横方向に挿入可能とされていることを特徴とする請求項３に記載の装置。
7. 前記ベベルギア段階完成ユニット（３２，３５）は、該ユニット自体が有するハウジングによって、前記ボウルミル（３０）の前記ハウジング（４７）へフランジ結合可能とされていることを特徴とする請求項３に記載の装置。
8. 前記ベベルギア段階（３２，３５）の前記ハウジングは、複数の部材から構成され、かつ部分的に分解可能とされていることを特徴とする請求項７に記載の装置。
9. 前記環体（４６）は、前記スラストリング（４９）に対して、圧入摩擦嵌合による非回転方式で接続されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
10. 前記環体（４６）は、トルクを伝達するために、圧入に加えてキー（５６）を備えていることを特徴とする請求項９に記載の装置。
11. 前記環体（４６）は、半径方向に関して言えば、前記スラストリング（４９）内に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
12. 前記環体（４６）は、その半径方向内側を、前記プラネタリギア（４３）のための前記キャリア上に支持されているベアリング（５５）によってガイド可能とされていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
13. 前記ベアリング（５５）は、滑り接触式であることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
14. 前記プラネタリキャリア（５４）及び前記複数のプラネタリギア（５１）の重量は、前記ベベルギアシャフト（３６）の上に載置されているサンギアシャフト（３１）上に設けられたスラストベアリング（５７）によって支持されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
15. 下方に配置された前記プラネタリギア伝動段階（４１，４３，４４）は、オイル溜め方式によって潤滑可能とされ、前記ベアリング（４２，４５）はモニター可能とされていることを特徴とする請求項１に記載の装置。

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