JPH02293488A - 偏位制御ロールの遊星歯車式駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、製紙機械等の例えば偏位制御ロール用駆動装
置の改良、特に、入力軸が遊星歯車を介してロールシェ
ルと共軸をなすような改良された制御クラウンロール駆
動装置に関する．〔従来の技術、発明が解決しようとす
る課題〕偏位制御ロールは、例えば長いロールが負荷を
受け、偏位が制御されるようになっている製紙機械や織
物機械等の分野で商業的に使用される。その１つの使用
領域は、製紙機械であって、その場合、そのロールはカ
レンダースクンク又はプレスステーションで使用され、
もう１個のロールと紙ウエブ処理二冫プを形成する．偏
位制ｉ１ｌロールは、それがもう１個のロールとの二，
プに沿って、均等圧又は、制御された不均等圧の二冫プ
を保持するように操作される。そのような偏位制御ロー
ルは、普通、固定軸．トで回転できるロールシェルを有
し、ロールシェルと軸との間に、流体力伝達手段が位置
するので、前記シェルは流体力伝達手段によってその長
さに沿って均等に支持される。ロールの偏位を制御する
とき、流体の圧力が制御され、偏位制御ロールと対向ロ
ールとの間でロールシェルの単位長さ当りに所望のニン
プカを得るように対向ロールと３１’！和するようにな
っている。そのようなロールの例が、ジャスタスの米国
特許第３，２７６．　１０２号に示されている．そのよ
うな偏位制御ロールでは、ロールシェルは、ニンプを通
って処理される材料を運ぶように駆動されなければなら
ない。そのような商業ロールを駆動する際、高馬力を必
要とし、これらの駆動力は、駆動装置から、作動中に曲
げの川が変化するロールシェルへ伝達されなければなら
ないので、高駆動負荷では耐えることのできない駆動装
置のアラインメントのずれが生じ易い．従来、そのよう
な曲げに対応する手段が提供されてきたが、これらの構
造は、複雑でスペースをとることが多かった． 大型製紙機械では大きな馬力を必要とするので、高馬力
負荷を伝達することのできる歯車装置として、遊星歯車
を使用するのが好ましい．駆動装置のもうひとつの要｛
牛は、それが占める占有スペースが最少限であることで
あり、機械の種々の部分と共に多数の駆動装置を備えた
製紙機械では、ロールと共軸をなす駆動装置が効果的で
ある。

従来、駆動装置には種々の改良がなされており、米国特
許第３，６３９，９５６号、第３，７６６，６２０号、
及び第３，８８９．３３４号には、製紙機械の制御クラ
ウンロールの駆動装置の例が示されている。

本発明の目的は、太陽歯車と遊星歯車との間の負荷が自
動的に均り合わされて製造上のミスアラインメントや不
完全さを調整するようにした遊星山車を利用した製紙機
械の偏位制御ロール等の改良された駆動装置を提供する
ことである．本発明の他の目的は、駆動装置の必要スペ
ースが小さくて、それをロールと共軸的に位置づけるこ
とのできるロールの改良された駆動装置を徒供すること
である。

本発明の他の利点は、実質．Ｆ大きな動力入力を処理す
ることのできるロールシェル用の改良された総合駆動装
置を従供することである。

〔ｉ！題を解決するための手段、作用１本発明によれば
、例えば偏位制御ロール用等のロールシェルは、ロール
と共軸をなして装着される遊星歯車装置により駆動され
る。その遊星歯車装置は、太陽歯車がスライドブロック
内を浮動するように配置されるので、太陽ｒｌｊ車は、
その両側に位置する遊星歯車の山間の動力伝達力を互い
に等しくするために、太陽歯車自体が遊星歯車の面に自
動的に位置づけられるように仕組まれており、これによ
って、不均等な製造によって生じる不均等な負荷が生し
る可能性を解消する． 遊星歯車装置は、簡単で比較的安価な螺旋歯を備えてお
り、それは螺旋歯によって生じる軸方向のスラストを支
持するスラスト軸受の位置を調整するような配置になっ
ている。

本装置では、例えば、制御クラウンロールシェルのよう
な受動部材は、太陽歯車と同し軸のまわりで回転するう
に支持される。制御クラウンロールのロールシェルはリ
ング歯車により駆動され、太陽歯車はリング歯車と共軸
をなすが、そこから軸方向に離れて位置する。太陽歯車
軸は２組の軸受に装着され、１組はまっすぐなローラ軸
受であり、他方の組はテーパー形ローラ軸受のようなス
ラスト軸受である。太陽歯車の軸受は、太陽歯車の回転
軸を最初に遊足歯車の回転軸の面内に位置づけるスライ
ドプロンクに装着される。太陽及び遊星歯車の対応点は
、それらの回転軸の面に垂直をなす面内で回転する。ス
ライドブロンクは、太陽歯車軸の中心軸が遊星歯車の回
転軸の面に対して並進移動できるようにする。これは、
太陽歯車の各個に遊星歯車によってかけられる力に従っ
て、太陽歯車が遊星歯車に対してそれ自体の位置を得る
ことを可能にする． 本発明のその他の目的、効果、及び特徴は、好ましい実
施例、特許請求の範囲及び図面に関連してなされる本発
明の原理の説明から一層明らかとなるであろう． 〔実ｈｆｆ＋例〕 図面に示すように、ロールンエルの駆動機構は、フレー
ムスタント１０内に支持される。他０：；；にも同様の
スタンドが備えられており、これは装置の駆動手段では
なくて、ロールシェル２８の回転支持体となる． ロールシェルを駆動するための回転入力力が入力軸１１
を通って伝達される。同入力軸には、太陽歯車ｌ２が装
着され、その歯車は螺旋歯車歯を存する。入力軸ｌ１と
太陽歯車１２に対して横方向に間隔をおいて平行な支持
軸１７．　１８が位置し、それらの軸にはそれぞれ遊星
歯車１３．　１４が装着され、それらのｉｌｉ足歯車は
、また、太陽歯車と噛み合い、それによって駆動される
螺旋歯車の歯を備えている。

太陽歯車は、端部軸受１５．　１６内に回転自在に支持
された動力入力軸１１に支持される。軸受ｌ５はまっす
ぐなローラ軸受であり、軸受ｌ６は、遊星歯車１３．　
１４による螺旋歯車の反動で生ずる太陽歯車−Ｆの軸方
向のスラストを受けるスラスト軸受である。

遊星歯車１３．　１４は、支持軸１７．　１８に支持さ
れる．これらの支持軸は、軸１７の場合、ローラ軸受２
１．２２に、軸ｌ８の場合、ローラー軸受２３．　２４
に装着され、これらの軸受は、すべてフレームスタンド
１０内に支持されている。

遊星歯車１３．　１４は支持軸１７．　１８の一端に支
持され、他端には、ピニオン１９．　２０が支持される
。同ピニオンは、リング歯車２５と駆動的に噛み合う。

リング歯車２５は、動力入力軸ｌ１及び太陽歯車ｌ２と
に実質上共軸をなす。

リング歯車２５は、フレームスタンドｌＯ内でリング歯
車を回転自在に支持するためにローラー軸受２７内に支
持された環状カラー２６を有する。

カラー２６と管状ロールシヱル２８との間に、トルク伝
達スリーブ３ｌがあり、そのスリーブ３ｌは、カラー２
６とリング３４との間でその一方の端部に歯による接続
又はスプライン接続３３．　３３’を有する。

ロールシェルは、環状端部フランジ３９を介して自動整
列軸受３２内で支持軸２９のまわりに回転自在に支持さ
れる。

支持軸２９は固定しており、ロールシェル８１って一端
から他端まで伸長する。支持軸２９の端部は、フレーム
スタンドに適切に装着された自動整列ブノシング３０に
支持される。その偏位を制御するため、ロールシェル２
８の内面に当接するように固定された軸２９に沿って適
切な偏位制１１手段８が設けられている．軸２９からロ
ールンエル２８へ偏位制御力を伝達する力手段は、この
技術に精通した人々が周知しているような摺動シュー又
は液体ポケントの形式のものを用いることができる。自
動整列軸受３２を含む支持軸受装置は、ロールノエルの
湾曲を可能にし、また、駆動スリーブ３ｌは歯付き接続
部３３を介してロールの縦軸に対して直交する軸のまわ
りでこの湾曲を可能にするが、この装置は、ロールシェ
ルが湾曲していても、回転駆動力を連続的にロールシェ
ルへ伝達することができる。

作動時、動力の大ノノが軸１１を介して伝達され、太陽
歯車ｌ２が回転し、２個の遊星歯車１３．　１４を回転
駆動する。それらの遊星歯車は順次、軸１７．　１８を
介してピニオン１９，　２０を回転駆動し、リング歯車
２５を回転させ、これが順次、カラー２６、スリーブ３
ｌ、リング３４を介してロールシェル２８を回転駆動す
る。

すべての複雑な機械装置の場合のように、種々の構成部
品の位置に、ミスアラインメントや変差が生しることが
ある。これは可動部品を有する装置では特に重大である
。本装置において、正確な歯又は軸受中心の許容誤差を
保持することができないことによる製造上の誤差によっ
て部品間の干渉が住ずる時に、入力軸ｌｌ上の太陽歯車
ｌ２と支持軸１７．　１８上の遊星歯車１３．　１４と
の間に応力が発生する。太陽歯車の軸１１の位置と遊星
歯車の軸１７，ｌ８の位置が固定されていると、太陽歯
車から遊星歯車への動力伝達は均等ではなくなる。例え
ば、歯車ｌ３の歯は太陽歯車と確実に噛み合うが、遊星
歯車ｌ４の歯は、ミスアラインメントや大きい誤差によ
り不確実に噛み合う場合、他の遊星歯車１４を通してよ
り一層大きな動力が遊星歯車ｌ３とその軸ｌ７を通り、
そのピニオンｌ９を通って伝達されることになる。一方
の遊星歯車又は他方の遊星歯車を通って不均等な動ノノ
が伝達される時に、歯の構造や歯車の構造は動力の入力
の半分以上の力を伝達するように一層丈夫に設計しなけ
ればならないので、歯車装置の効率又は効果が低下して
しまう。

この不均等な動力伝達が起る可能性に対処するために、
軸１１は、垂直方向へ、即ち太陽及び遊星歯車の回転軸
を通る面４０（第４図参照）に対して直角をなして浮動
し、自動的に位置づけられるように一対のスライド支持
体３５．　３６に装着される。

遊星歯車は、第１図及び第４図に示すように、太陽歯車
ｌ２に対して水平に配置して示されているけれども、そ
の相対的位置はこれに制限されるものではなく、説明の
便宜上、遊星歯車は水平に一線に並ぶようにし、太陽歯
車は垂直方向へ移動自在にしたものであって、歯車構造
体も図示の位置に制限されるものではないことは理解さ
れるであろう．基本的には、太陽歯車は浮動可能であり
、それ自体は、歯車軸１１．　１７．　１８に対して直
角をなし各歯車を通る平行な面４ｌ内でその位置を変え
る．言いかえるならば、遊星歯車１３．　１４が装着さ
れる支持軸１７．　１８は、１つの面内に並んだ回転軸
を有する。理想的な条件のもとでは、入力軸１１の回転
軸を含む面は、軸１７．　１８の回転軸の面と一致する
。太陽歯車及び遊星歯車の噛み合い歯間の動力伝達力は
、２つの支持軸の回転軸の面に対して垂直な面内で作用
する． 太陽歯車が浮動する時、入力軸の回転軸の面は支持軸の
面に対して並進状に上方又は下方へ移動する。従って、
太陽歯車及び遊星歯車間の動力伝達力は正確には平行を
なさないが、実質上、本発明の構成部品の関係や操作を
説明する観点からは平行と考えられる． 太陽歯車ｌ２を支持する軸１１は、垂直方向へ摺動可能
な支持体３５．　３６内に並進移動できるように装着さ
れる．軸受ｌ５は、フレーム内に取付られた装着用軌道
３５ａにある溝内を垂直にスライドするスライド支持体
３５内に装着される．軸受ｌ６は、フレーム内に取付ら
れた装着用軌道３６ａ内を垂直方向にスライドするスラ
イド支持体３６内に装着される．それによって、スライ
ド支持体３５．　３６内にそれぞれ装着された軸受１５
．　１６内に回転自在に支持された駆動軸ｌ１は垂直方
向へ移動することができるので、太陽歯車ｌ２は、太陽
歯車の歯と各遊星歯車１３ｌ４の歯との間の各々の力は
等しくなる中立位置へ移動する。従って、各遊星歯車及
びピニオンの各歯車列を通って等しい力が伝達される。

太陽歯車組立体の重量は、スライド支持体の下方にばね
を使うことにより中和される。これが、スライド支持体
３５の下のばね３７で示され、またスライド支持体３６
の下のばね３８で示されている．太陽歯車ｌ２、その軸
の軸受及びスライド支持体との重量を支持するためにば
ねは種々の型式及び形状のものを使用することができる
。従って、太陽歯車は、歯車の歯間の力にだけに応動し
て、歯車の接線力に平行な面内の位置へ移動することに
なる。

歯車の歯はその他の形を使用することもできるが、螺旋
歯車の歯が安価であり、大きいトルクを伝達する場合に
それが好都合である。この装置は、太陽歯車ｌ２にかか
る軸方向のスラストを受けるためにスラスト軸受ｌ６の
設置を可能にする。遊足歯車にかかる軸方向のスラスト
は、軸１７．　１８の軸受２１．　２２．　２３．　２
４によって受けられる。ピニオン１９，２０及びリング
歯車２５はまっすくな平歯を有するものとして示してい
るが、その他の形の歯を使用することもできる。

リング歯車２５及び管状ロールシェル２８と共軸をなす
この駆動装置は、太陽歯車の浮動作用や並進移動により
、時々わずかな片寄りを生じることを考慮しても、動力
入力軸１１に実質上共軸となるので、この機械に必要な
スペースは最低限の広さですむ。このことは、例えば製
紙Ｊａ械に据え付ける場合、大変重要な要素である．な
ぜなら、そのような製紙機械では、駆動装置を機械側方
の通路に置かなければならず、かつ、動力を多く必要と
するので、高馬力負荷を運ぶことのできる歯車を必要と
するからである。本発明の駆動装置は高トルクを伝達す
ることができ、かつコンパクトであるような軸列駆動装
置である． 〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明は、駆動機構を駆動する両
側に位置する遊？歯車と噛合い動力入力軸に装着された
太陽歯車を、太陽歯車と遊星歯車との間の駆動力と平行
な方向へ従動可能とすることによって、太陽歯車は、各
遊星歯車との間の駆動力が等しくなる位置へ自動的に移
動し、太陽歯車は、その両側の遊星歯車へ均等な駆動力
を伝達する。従って、本発明の駆動装置は、管状のロー
ルシェル等へ高トルクを伝達することができ、また装置
全体をコンパクトにすることができる．かくして、前述
の目的と効果を充足し、製造費が比較的安価で、保守や
ナービスを行うのに手が届くようにした装置を本発明に
よって提供できることは明らかである。

【図面の簡単な説明】

第ｌ図は本発明の原理に従って構成した歯車駆動装置の
端面図であり、 第２図は第１図の■一■線に沿ってとった垂直断面図で
あり、 第３図は第１図の■−■線に沿ってとった水平断面図で
あり、 第４図は第３図の■ 断面図である。 ｌＯ・・・フレームスタンド １１・・・入力軸 ｌ２・・・太陽歯車， １３．　１４・・・遊星歯車， １５．　１６・・・端部軸受 １７．　１８・・・支持軸， １９．　２０・・・ピニオン ２１，　２２，　２３．　２４・・・ローラ軸受，２５
・・・リング歯車． ２６・・・環状カラー ２７・・・ローラー軸受， ２８・・・ロールシェル， ２９・・・支持軸， ３０・・・ブッシング． ３ｌ・・・スリーブ， ３２・・・自動的整列軸受， ３４・・・リング， ３５．　３６・・・スライド支持体。 ■線に沿ってとった垂直

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、回転自在に装着された動力入力軸； 前記軸により駆動される太陽歯車； 太陽歯車の両側に位置して太陽歯車と噛み合って駆動さ
   れ、それによって駆動力が噛み合い部で太陽歯車から伝
   達される遊星歯車； 遊星歯車により駆動される出力駆動機構； 及び太陽歯車と遊星歯車との間の駆動力の方向と平行な
   方向へ従動可能であり、それによって太陽歯車はその太
   陽歯車と各遊星歯車との間の駆動力を互いに等しくする
   ため歯車の面内でそれ自体の位置を得ることができるよ
   うにした動力入力軸の可動支持装着部材： を組合せて成ることを特徴とする製紙機械の偏位制御ロ
   ール等の駆動機構。 ２、前記出力駆動機構は、リング歯車と同リング歯車に
   噛み合うピニオンとを有し、同ピニオンは遊星受動歯車
   によって駆動されることを特徴とする請求項１に記載の
   製紙機械の偏位制御ロール等の駆動機構。 ３、前記ピニオンは前記遊星受動歯車と共通軸に取付ら
   れていることを特徴とする請求項２に記載の製紙機械の
   偏位制御ロールの駆動装置。 ４、前記リング歯車により共軸的に駆動される偏位制御
   ロールシェルを有することを特徴とする請求項２に記載
   の製紙機械の偏位制御ロール等の駆動機構。 ５、太陽歯車と遊星歯車との間の駆動力は螺旋歯車歯に
   より伝達されることを特徴とする請求項１項に記載の製
   紙機械の偏位制御ロール等の駆動機構。 ６、太陽歯車の軸方向のスラストを螺旋歯車歯から受け
   るためのスラスト軸受が設けられていることを特徴とす
   る請求項５に記載の製紙機械の偏位制御ロール等の駆動
   機構。 ７、入力軸に装着された太陽歯車と； 入力軸上の軸方向のスラストを支持するスラスト軸受； 及び太陽歯車と遊星歯車との間にあって、太陽歯車から
   遊星歯車へ駆動力を伝達する螺旋歯車歯とをさらに有す
   ることを特徴とする請求項１に記載の製紙機械の偏位制
   御ロール等の駆動機構。 ８、太陽歯車は動力入力軸に装着され、従動支持装着部
   材は、軸を支持し、かつ歯車間の駆動力の方向に平行な
   方向へ前記軸と太陽歯車とを同装着部材内で案内するス
   ライド支持体の形をしていることを特徴とする請求項１
   に記載の製紙機械の偏位ロール等の駆動機構。 ９、受動歯車は太陽歯車に対して水平に位置し、前記ス
   ライド支持体の通路は垂直方向であり、かつ、前記駆動
   機構は、太陽歯車軸、軸受及びスライド支持体の重量を
   支持する垂直力を弾力的に作用させるばね支持体を有す
   ることを特徴とする請求項８に記載の製紙機械の偏位制
   御ロール等の駆動機構。 １０、管状のロールシェルを有する偏位制御ロール； 前記ロールシェルの偏位を制御する手段： 前記ロールシェルに駆動共軸接続されたリング歯車； 複数の支持軸に装着されリング歯車と噛み合う駆動ピニ
   オン； 各支持軸に装着された遊星歯車； 遊星歯車間にあって、その遊星歯車と駆動的に噛み合う
   太陽歯車； 太陽歯車に駆動的に接続された動力入力軸：太陽歯車及
   び遊星歯車の面内の方向、及び遊星歯車と太陽歯車との
   間の駆動力に平行又は実質上平行な方向への太陽歯車の
   動きを調整し、それによって、太陽歯車は、その太陽歯
   車と各遊星歯車との間の駆動力を等しくするため、太陽
   歯車と遊星歯車との面内にそれ自体の位置を得ることが
   できるようにした動力入力軸の従動支持装着部材；を組
   合せてなることを特徴とする製紙機械の偏位制御受動ロ
   ール。 １１、太陽歯車と遊星歯車とは駆動力伝達のためにそれ
   らの歯車間に螺旋歯車を有することを特徴とする請求項
   １０に記載の製紙機構用偏位制御受動ロール。 １２、螺旋歯車歯による太陽歯車の軸方向のスラストを
   受けるように位置するスラスト軸受をさらに有すること
   を特徴とする請求項１１に記載の製紙機械の偏位制御受
   動ロール。 １３、遊星歯車は太陽歯車に対して水平に位置し、それ
   らの支持軸は同一面内に回転軸を有し；前記太陽歯車は
   遊星歯車の回転軸の面に対して垂直方向へ移動するよう
   に装着されている；ことを特徴とする請求項１０に記載
   の製紙機械の偏位制御受動ロール。 １４、太陽歯車は動力入力軸に装着され、前記動力入力
   軸は、歯車間の駆動力の方向に平行な方向への動力入力
   軸と太陽歯車との動きを調整するスライド支持体に装着
   されていることを特徴とする請求項１０に記載の製紙機
   械の偏位制御受動ロール。 １５、管状ロールシェル； 前記ロールシェルの端部にある自動整列軸受；ロールシ
   ェルと駆動接続された受動リング歯車；前記リング歯車
   を支持する固定整列軸受； 前記リング歯車と噛み合う横方向に対向して位置するピ
   ニオン； 前記ピニオンを支持する支持軸； 前記各支持軸にある遊星歯車： 前記遊星歯車と駆動噛み合いを行い、それらの間に螺旋
   歯車歯を有する太陽歯車； 太陽歯車を支持し、太陽歯車を回転駆動するように配設
   された動力入力軸； 前記動力入力軸に装着され、螺旋歯車の歯により軸方向
   のスラストを受けるスラスト軸受；及び太陽歯車の各側
   にあって、太陽歯車と遊星歯車との間の動力伝達力に平
   行な方向への太陽及び遊星歯車の面内での太陽歯車の動
   きを調整し、さらに太陽歯車と各遊星歯車との間の駆動
   力を互いに等しくするため太陽歯車の自動位置ぎめを調
   整するスライド支持体； とを組合せてなることを特徴とする製紙機械用の動力で
   駆動される偏位制御ロール。 １６、前記スライド支持体は支持スタンド内に摺動自在
   に装着されることを特徴とする請求項１５に記載の製紙
   機械用偏位制御受動ロール。