JP6202835B2 - 駆動装置及び対応するミル - Google Patents

Description

本発明は、ミル、特に水平ミル用駆動装置であって、
− 粉砕チャンバーに取り付けられることに適し且つリング軸線の周囲に延在したギアリングと、
− 第１モーターからの回転をギアリングに伝達することに適した第１減速機であって、１つまたは各々の減速機が、
− ケースと、
− 少なくとも２つの出力モジュールであって、各々が出力軸線を規定する出力ピニオン及び出力シャフトを含む少なくとも２つの出力モジュールと、を備える、第１減速機と、
を備え、
各出力ピニオンがギアリングと噛合してなるミル用の駆動装置に関する。

この種の駆動装置は、特許文献１から公知である。

この装置は、ギアリング及びギアリングと噛合する出力ピニオンを備えている。ギアリング及び出力ピニオンには、突起歯(spur teeth)が設けられている。

しかしながら、突起歯を有する駆動装置は、複数の欠点を有する。これら欠点は、例えば所定サイズに対する制限された伝達出力である。

国際公開第２０１１／０８３２７４号パンフレット

従って、本発明は、所定サイズに対する伝達可能な出力を増大させ、駆動装置における迅速且つ安価な維持を可能にすることを目的とする。

このために、本発明は、
− ギアリングが螺旋状の歯を有し、
− 各出力ピニオンが螺旋状の歯を有し、
− 各出力モジュールが、挿入方向において関連するケース内に一体として挿入されるか、または撤去方向において関連するケースから一体として撤去されることが可能であり、挿入方向及び撤去方向は、出力軸線と平行に延伸し、
− 駆動装置は、少なくとも１つの出力モジュールのために、切り離し可能な接続手段であって、出力シャフトを伝達要素に回転可能に接続させることに適しており、且つ切り離し状態において、出力モジュールのケースの外部への撤去時または出力モジュールのケース内への挿入中に、出力ピニオンが出力軸線回りに回転することを可能とする、切り離し可能な接続手段を備えていることを特徴とする、上記の駆動装置に関する。

別の実施形態によれば、本発明は、以下の特徴の１つ以上を含んでもよい。
− 伝達要素は、出力シャフト、特に螺旋状の歯を有する歯付出力ホイールまたは出力フランジのどちらかに配置された出力要素である。
− 伝達要素は、切り離し可能な接続手段が切り離し状態にあると、出力シャフト上に軸方向に固定される。
− それぞれの伝達要素が出力歯車であり、駆動装置は、１つを除くそれぞれの出力モジュールのために、切り離し可能な接続手段であって、出力シャフトを出力歯車に回転可能に接続することに適し、且つ切り離し状態において、出力モジュールのケースからの撤去中または出力モジュールのケース内への挿入中に出力ピニオンが出力軸線回りに回転することを可能にする、切り離し可能な接続手段を備え、且つ切り離し可能な接続手段を含まない出力モジュールの出力ピニオン及び出力歯車が同一の螺旋ピッチを有するか、または、駆動装置は、それぞれの出力モジュールのために、切り離し可能な接続手段であって、出力シャフトを出力歯車に回転可能に接続させることに適し、且つ切り離し状態において、出力モジュールのケースからの撤去中または出力モジュールのケース内への挿入中に出力ピニオンが出力軸線回りに回転することを可能にする、切り離し可能な接続手段を備え、出力ピニオン及び出力歯車は、異なる螺旋ピッチを有する。
− 伝達要素は、中間要素であり、切り離し可能な接続手段は、接続ピニオン及び接続歯車を備え、接続ピニオンは、接続位置と切り離し位置との間で移動可能である。
− 伝達要素は、伝達フランジであり、切り離し可能な接続手段は、スペーサー及び出力シャフトに留められた出力フランジを備え、スペーサーの軸方向の長さＬは、出力モジュールをケースから軸方向に撤去するために必要な軸方向の距離、好ましくは出力モジュールの少なくとも軸方向の長さに少なくとも等しい。
− 第１減速機に接続された第１駆動モーターを備え、伝達要素及びモーターは、ギアリングにおける軸方向の両側に配置されるか、またはギアリングにおける軸方向の同じ側に配置される。
− 第２減速機及び第２駆動モーターを備える。
本発明は、粉砕チャンバー及び駆動装置を有するミル、特に水平ミルにおいて、駆動装置は、上記で規定した駆動装置であることを特徴とするミルにも関する。

本発明は、単に例として提供され且つ添付の図面を参照してなされた以下の説明を読むことにより、よりよく理解される。

本発明の第１実施形態によるミルの斜視図である。 本発明の第２実施形態によるミルにおける図１と同様の図である。 本発明の第３実施形態によるミルにおける図１と同様の図である。 本発明の第４実施形態によるミルにおける図１と同様の図である。 本発明の第１の変形例による駆動装置を分解するステップを示す。 本発明の第２の変形例による駆動装置を分解するステップを示す。 本発明の第３の変形例による駆動装置を分解するステップを示す。 本発明の第４の変形例による駆動装置を分解するステップを示す。

図１は、全体として参照符号２で示した本発明の第１実施形態による水平ミルを示している。水平ミル２は、粉砕チャンバー４及び駆動装置６を備えている。

粉砕チャンバー４は、中心軸線Ｘ−Ｘを規定している。中心軸線Ｘ−Ｘは、水平に配置され、粉砕チャンバー４は、いくつかのベアリング（図示せず）上に中心軸線Ｘ−Ｘ回りに回転可能に収納されている。

駆動装置６は、粉砕チャンバー４に留められ且つ中心軸線Ｘ−Ｘと同一のリング軸線の周囲に延在したギアリング１０を備えている。ギアリングは、螺旋状の歯を備えている。

駆動装置６は、第１モーター１２及び第１減速機１４を備えている。第１減速機１４は、第１モーター１２のモーターシャフトの回転をギアリング１０へ伝達することに適している。

図１の実施形態には、ギアリング１０を駆動することに適した単一のモーター１２及び単一の減速機１４が設けられている。

第１減速機１４には、図１において破線で示したケース１６が設けられている。また、第１減速機１４は、少なくとも１つの出力モジュール１８、この実施形態においては同一の２つの出力モジュール１８を備えている。以降、単一の出力モジュールを説明する。

それぞれの出力モジュール１８は、出力軸線Ｙ−Ｙを規定する出力ピニオン２０及び出力シャフト２２を有している。それぞれの出力モジュール１８は、ケース１６内に収納され且つ出力軸線Ｙ−Ｙ回りに回転される。撤去方向Ｒが、モーター１２から離れるように方向付けられている。

各出力ピニオン２０は、ギアリング１０と噛合している。各出力ピニオン２０は、螺旋状の歯を有している。

各出力モジュール１８は、挿入方向Ｉにおいてケース１６内に一体として挿入され、且つ／または、撤去方向Ｒにおいてケース１６から一体として取り外すことができる。挿入方向Ｉ及び撤去方向Ｒは、反対方向であり且つ出力軸線Ｙ−Ｙと平行に延伸している。撤去方向Ｒは、モーター１２から離れるように方向付けられている。

ギアリング１０及び出力ピニオン２０が螺旋状の歯を有するとの前提で、挿入または撤去を容易にするために、駆動装置６は、それぞれの出力モジュール１８に対するいくつかの切り離し可能な接続手段２４を備えている。これら切り離し可能な接続手段２４は、出力シャフト２２を伝達要素２６に回転可能に接続させることに適している。切り離し可能な接続手段２４は、接続状態及び切り離し状態を有する。接続状態では、出力シャフト２２は、伝達要素２６に、伝達要素２６とともに回転可能に固定されている。切り離し状態では、切り離し可能な接続手段２４は、出力モジュール１８をケース１６から撤去する間または出力モジュールをケース１６内に挿入する間に、出力ピニオン２０が出力軸線回りに且つ伝達要素２６に対して回転することを可能にする。

伝達要素２６は、切り離し可能な接続手段２４の上流に位置した回転要素である。伝達要素２６は、モーター１２によって駆動され且つモーター１２によって引き起こされる回転を切り離し可能な接続手段２４に伝達する。特に、伝達要素２６は、切り離し可能な接続手段２４から直接上流に位置している。

本実施形態において、伝達要素２６は、出力シャフト２２によって支持された出力歯車２８である。

あるいは、伝達要素２６は、出力シャフト上に配置された他の出力要素、例えば出力フランジ（図７）であることもできる。

本実施形態において、出力歯車２８は、螺旋状の歯を有している。

図５は、減速機１４をより詳細に示している。切り離し可能な接続手段２４は、出力歯車２８と出力シャフト２２との間に配置された接続部である。伝達要素２６、すなわち出力歯車２８は、切り離し可能な接続手段２４が切り離されたときであっても出力シャフト２２上に軸方向に固定されている。

切り離し可能な接続手段２４は、出力シャフト２２及び出力歯車２８上に構成した複数の協働円錐面とすることができる。

また、接続手段２４は、収縮ディスク (shrink disk) または組立てディスク (assembly disc) であってもよい。また、これら接続手段は、膨張可能組立体であってもよい。

また、第１減速機１４は、接続ピニオン３０及び接続シャフト３２を備えていることが分かる。モーター１２のモーターシャフトは、接続シャフト３２に、直接、すなわち減速器なく例えばギア連結のみを用いて固定されている。

接続ピニオン３０は、第１減速機１４における２つの出力歯車２８双方と同時に噛合する。

伝達要素２６、本実施形態では歯付出力シャフト２８と、第１モーター１２と、は、ギアリング１０における軸方向の両側に配置されている。これは、ミルを小型構造にすることを可能にする。

また、出力モジュール１８は、出力ピニオン２０の両側に配置された２つのベアリング３４，３６と、ガイドベアリング３８と、を備えている。

ベアリング３４の外径は、撤去中にベアリング３４がギアリング１０と干渉しないようにされている。

ガイドベアリング３８の外径は、出力ピニオン２０の直径よりも大きく、これにより、ピニオンとケース１６との間の干渉を防いでいる。

図５の減速機の分解方法は、以下のステップを備える。

方法は、図５Ａに示される形態から開始し、この形態では、出力モジュール１８は、ケース１６内に配置されている。各出力ピニオン２０は、ギアリング１０と噛合し、それぞれの出力歯車２８は、接続ピニオン３０と噛合している。切り離し可能な接続手段２４は、歯付出力シャフト２８及び出力シャフト２２に接続され、且つ出力歯車２８を出力シャフト２２に回転可能に固定する。

続いて、切り離し可能な接続手段２４が切り離される。この段階では、出力歯車２８は、出力シャフト２２上で出力軸線Ｙ−Ｙに対して軸方向に静止したままであるが、出力シャフト２２の周囲を出力軸線Ｙ−Ｙ回りに自由に回転する。この回転は、少なくとも、撤去中における、歯車２８と出力ピニオン２０との間の螺旋ピッチの差を考慮した異なる角度回転に対応する角度範囲を超えるように行われる。

続いて、出力歯車２８を含む出力モジュール１８は、撤去方向Ｒに沿って軸方向にオフセットされる。このオフセット中に、出力ピニオンは、出力ピニオン２０とギアリング１０との螺旋状の歯の影響を受けて出力軸線Ｙ−Ｙ回りに回転する。

その後、出力歯車２８は、接続ピニオン３０から外される（図５Ｂ）。撤去方向Ｒにおけるオフセットは、出力モジュール１８がケース１６の外部に完全に位置するまで継続され、出力ピニオン２０は、ギアリング１０から完全に自由になる（図５Ｃ）。

第１の場合によれば、出力ピニオン２０及び歯車２８それぞれは、同一の螺旋ピッチを有する。この場合、１つを除く少なくともそれぞれの出力モジュール１８が、切り離し可能な接続手段２４を含む。この場合では、これら切り離し可能な接続手段２４は、互いに対する歯の角度位置を調整するために用いられる。出力モジュールは、同一の螺旋ピッチのために軸方向に分解されることができる。

第２の場合によれば、出力ピニオン２０及び歯車２８それぞれは、異なる螺旋ピッチを有する。この場合では、出力モジュール１８それぞれが、切り離し可能な接続手段２４を含む。この場合では、これら切り離し可能な接続手段２４は、互いに対する歯の角度位置を調整するために用いられることができる。出力モジュールは、切り離し可能な接続手段２４のために軸方向に分解されることができる。

図２は、第２実施形態による駆動装置を示し、この駆動装置は、以下で説明することのみが図１のものと異なる。類似の要素には、同じ参照符号を付した。

第１モーター１２は、直接的にではなく第１中間減速機４０を用いて接続シャフト３２に接続されている。中間減速機４０は、互いに対して径方向にオフセットされた入力シャフト４２及び減速出力シャフト４４を備えている。従って、接続シャフト３２及びモーターシャフトは、互いに対して径方向にオフセットされている。

第１中間減速機４０は、ミル２に高い適応性を授けて、起こり得るいかなるスペースの制約に対してもモーター１２の位置を適応させることを可能にする。さらに、第１中間減速機４０は、モーター１２の速度を出力ピニオンの定格速度に適応させることを可能にする。

図３は、本発明による駆動装置の第３実施形態を示している。この駆動装置は、以下で説明することのみが図１の駆動装置と異なる。類似の要素には、同じ参照符号を付した。

駆動装置６は、第１モーター１２、第１減速機１４、第２モーター１２及び第２減速機１４を含む。第２モーター１２及び第２減速機１４は、上述した第１モーター１２及び第１減速機１４と同一の特徴を有している。

従って、駆動装置は、４つの出力ピニオン２０を有しており、この４つのうち少なくとも２つが、一の減速機１４と関連し且つその都度モーター１２によって駆動される。

この実施形態は、ギアリング１０でモーターの出力を蓄積することを可能にする。

図４は、本発明による駆動装置の第４実施形態を示している。この駆動装置６は、以下で説明することのみが図２のものと異なる。類似の要素には、同じ参照符号を付した。

この駆動装置６は、第２減速機１４、第２モーター１２及び第２中間減速機４０を含む。第２モーター１２、第２減速機１４及び第２中間減速機４０は、上述した第１モーター１２、第１減速機１４及び第１中間減速機４０と同一の特徴を有している。

図６は、本発明の第２の変形例による第１減速機１４の詳細を示している。この変形例は、以下で説明することのみが上述した第１減速機１４と異なる。類似の要素には、同じ参照符号を付した。

伝達要素２６は、モーター１２と切り離し可能な接続手段２４との間に配置された取外し可能な中間要素５０である。切り離し可能な接続手段２４は、接続ピニオン５２及び接続歯車５４を備えている。接続歯車５４は、切り離し可能な接続手段２４が接続状態にあるとき及び切り離し可能な接続手段２４が切り離し状態にあるとき双方において、出力シャフト２２上に軸方向及び径方向に固定されている。

接続ピニオン５２は、１つまたはそれぞれの接続歯車５４と噛合する接続位置と、接続歯車５４と接触しない切り離し位置（図６Ｂ）と、の間で切り離し方向Ｄにおいて移動可能である。切り離し方向Ｄは、接続ピニオン５２に結合された駆動モーター１２に向かって方向付けられている。あるいは、切り離し方向は、接続ピニオン５２に結合された駆動モーター１２の反対側に方向付けられている。

駆動装置６は、以下のように分解される。

方法は、図６Ａに示される形態から開始する。図６Ａは、接続状態にある切り離し可能な接続手段２４を示す。接続ピニオン５２は、それぞれの接続歯車５４と噛合する。伝達要素２６は、接続ピニオン５２をモーター１２に接続する。

まず、中間要素５０が外され、また、これは、接続ピニオン５２がその切り離し位置に向かって軸方向に変位することも可能にする（図６Ｂ参照）。

その後、出力ピニオン２０を備える出力モジュール１８、出力シャフト２２、ベアリング３４，３６、ガイドベアリング３８及び接続歯車５４は、出力ピニオン２０がギアリング１０と接触しなくなるまで撤去方向Ｒにおいて軸方向にオフセットされる。この撤去中に、接続歯車５４が接続ピニオン５２に接触しないという事実は、ギアリング１０と出力ピニオン２０との螺旋状の歯の影響を受けて出力モジュール１８が出力軸線Ｙ−Ｙ回りに回転することを可能にする（図６Ｃ参照）。

その後、出力モジュール１８は、ケース１６から完全に撤去されることができる。

この変形例は、２つの出力ピニオン２０に対して切り離し可能な接続手段２４が１つだけ必要であるという利点を有する。

図７は、本発明による駆動装置の第３の変形例を示している。この装置は、以下で説明するように図５に示したものと異なり、類似の要素には同じ参照符号を付した。

伝達要素２６は、出力シャフト２２上に配置された出力要素、この場合において出力フランジ６０である。出力フランジ６０は、切り離し可能な接続手段２４によって出力シャフト２２に接続されている。

伝達要素２６及び関連する駆動モーター１２は、ギアリング１０における軸方向の同じ側に配置されている。

伝達要素２６は、中間減速機（図示せず）を用いて駆動モーター１２に接続することができる。この中間減速機は、図６の接続ピニオン５２及び接続歯車５４と同様、単一の接続ピニオン、及び、各出力ピニオン２０のための接続歯車を含む。中間減速機は、さらなる別の場合において、ケース１６から独立して配置されている。

図８は、本発明による駆動装置の第４の変形例を示している。この変形例は、以下で説明することのみが図７の変形例と異なる。類似の要素には、同じ参照符号を付した。

伝達要素２６は、モーター１２に対して取り外せないように回転可能に固定された伝達フランジ６０である。

切り離し可能な接続手段２４は、スペーサー７０及び出力フランジ７２を備えている。出力フランジ７２は、出力シャフト２２に取り外せないように固定されている。

スペーサー７０の軸方向の長さＬは、出力モジュール１８をケース１６から軸方向に撤去するために必要な距離と少なくとも等しい。この場合において、スペース７０の軸方向の長さは、出力モジュールの軸方向の長さと少なくとも等しい。

第４の変形例による駆動装置６は、以下のように分解される。

まず、スペーサー７０と伝達要素２６及び出力フランジ７２との間の接続が解除される（図８Ａ）。

その後、スペーサー７０は、伝達要素２６と出力フランジ７２との間から撤去される。この撤去は、出力軸線Ｙ−Ｙに対して径方向になされる（図８Ｂ）。

続いて、少なくとも出力ピニオン２０を含む出力モジュール１８、出力シャフト２２及び出力フランジ７２は、撤去方向Ｒにおいてケース１６から撤去される（図８Ｃ／図８Ｄ）。

本発明による駆動装置は、以下の利点を有する。
− 減速機は、出力ピニオンの迅速な分解を可能にする。
− 出力モジュールの撤去／挿入中に、ケースを分解するかまたは移動させる必要がない。
− 撤去は、出力モジュールまたは出力ピニオンとギアリングとの噛合部に悪影響を及ぼさない。
− 操作者は、基本能力のみを必要とする、すなわち保守技術者としての能力があれば十分である。
− 切り離し可能な接続手段２４以外の部材を分離することを必要としない（減速機の主要要素としてのモータ）。
− 出力モジュールの撤去及び挿入にかかる作業時間が短い（＜２４時間）。
− 撤去／挿入には、大きい工具または持上手段を必要としない。
− 動かす必要のある寸法は、既存の解決手段における減速機全体の寸法と比較すると、部分組立体の寸法に過ぎない。
− それぞれの伝達ピニオンは、他の部材と独立して分解することが可能である。

４ 粉砕チャンバー、６ 駆動装置、１０ ギアリング、１２ 第１モーター、１４ 第１減速機、１６ ケース、１８ 出力モジュール、２０ 出力ピニオン、２２ 出力シャフト、２４ 切り離し可能な接続手段、２６ 伝達要素、２８ 出力歯車、５０ 中間要素、５２ 接続ピニオン、５４ 接続歯車、６０ 出力フランジ、７０ スペーサー、７２ 出力フランジ、Ｉ 挿入方向、Ｒ 撤去方向、Ｘ−Ｘ リング軸線

Claims (7)

1. − 粉砕チャンバー（４）に取り付けられることに適し且つリング軸線（Ｘ−Ｘ）の周囲に延在したギアリング（１０）と、
   − 第１モーター（１２）からの回転を前記ギアリングに伝達することに適した第１減速機（１４）であって、１つまたは各々の減速機が、
   − ケース（１６）と、
   − 少なくとも２つの出力モジュール（１８）であって、各々が、出力軸線（Ｙ−Ｙ）を規定する出力ピニオン（２０）及び出力シャフト（２２）を含む少なくとも２つの出力モジュール（１８）と、を備える、第１減速機（１４）と、
   −を備え、
   − 各出力ピニオン（２０）が前記ギアリングと噛合してなる水平ミル用の駆動装置（６）において、
   − 前記ギアリング（１０）が螺旋状の歯を有し、
   − 各出力ピニオン（２０）が螺旋状の歯を有し、
   − 各出力モジュール（１８）が、挿入方向（Ｉ）において関連する前記ケース内に一体として挿入されるか、または撤去方向（Ｒ）において関連する前記ケースから一体として撤去されることが可能であり、前記挿入方向及び前記撤去方向は前記出力軸線（Ｙ−Ｙ）と平行に延伸し、
   − 該駆動装置は、少なくとも１つの出力モジュールのために、切り離し可能な接続手段（２４）であって、前記出力シャフトを伝達要素（２６）に回転可能に接続することに適しており、且つ切り離し状態において、前記出力モジュール（１８）の前記ケースの外部への撤去時または前記出力モジュール（１８）の前記ケース（１６）内への挿入中に、前記出力ピニオン（２０）が前記出力軸線回りに回転することを可能とする、切り離し可能な接続手段（２４）を備えており、
   − 前記伝達要素（２６）が、出力歯車（２８）であり、前記接続手段（２４）が、前記出力シャフト（２２）と前記出力歯車（２８）との間に存在していることを特徴とする駆動装置。
2. − 前記伝達要素（２６）は、前記出力シャフトに対して配置されていることを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
3. − 前記伝達要素（２６）は、前記切り離し可能な接続手段（２４）が前記切り離し状態にあると、前記出力シャフト（２２）に対して軸方向に固定されていることを特徴とする請求項２に記載の駆動装置。
4. − 該駆動装置は、１つを除くそれぞれの出力モジュールのために、切り離し可能な接続手段（２４）であって、前記出力シャフトを前記出力歯車（２８）に回転可能に接続させることに適し、且つ前記切り離し状態において、前記出力モジュール（１８）の前記ケースからの撤去中または前記出力モジュール（１８）の前記ケース（１６）内への挿入中に前記出力ピニオン（２０）が前記出力軸線回りに回転することを可能にする、切り離し可能な接続手段（２４）を備え、且つ切り離し可能な接続手段を含まない前記出力モジュールの前記出力ピニオン（２０）及び前記出力歯車（２８）が同一の螺旋ピッチを有するか、
   または、
   − 該駆動装置は、それぞれの出力モジュールのために、切り離し可能な接続手段（２４）であって、前記出力シャフトを前記出力歯車（２８）に回転可能に接続させることに適し、且つ前記切り離し状態において、前記出力モジュール（１８）の前記ケースからの撤去中または前記出力モジュール（１８）の前記ケース（１６）内への挿入中に前記出力ピニオン（２０）が前記出力軸線回りに回転することを可能にする、切り離し可能な接続手段（２４）を備え、前記出力ピニオン（２０）及び前記出力歯車（２８）は、異なる螺旋ピッチを有することを特徴とする請求項２または３に記載の駆動装置。
5. − 前記第１減速機に接続された第１駆動モーター（１２）を備え、前記伝達要素（２６）及び前記第１駆動モーターは、前記ギアリングにおける軸方向の両側に配置されるか、または前記ギアリング（１０）における軸方向の同じ側に配置されることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の駆動装置。
6. − 第２減速機（１４）及び第２駆動モーター（１２）を備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の駆動装置。
7. − 粉砕チャンバー（４）及び駆動装置（６）を有するミル、特に水平ミルにおいて、
   − 該駆動装置は、請求項１から６のいずれか一項に記載の駆動装置であることを特徴とするミル。