KR20030030021A

KR20030030021A - 경사각 가변형의 회전 활송기가 구비된 대용량 물질분배를 위한 가변장치

Info

Publication number: KR20030030021A
Application number: KR10-2003-7003932A
Authority: KR
Inventors: 로나르디에밀; 딜렌가이; 브레든에밀; 시멘티지오반니
Original assignee: 풀 부르스 에스.에이.
Priority date: 2000-09-20
Filing date: 2001-08-27
Publication date: 2003-04-16
Also published as: DE60102714T2; EP1325157A1; US20030180129A1; US6981831B2; EP1325157B8; AU2001282125A1; CN1451052A; CZ297738B6; ATE263843T1; KR100766164B1; LU90642B1; JP2004509819A; JP5376744B2; RU2251576C2; CN1205342C; WO2002024962A1; UA75367C2; CZ2003753A3; EP1325157B1; YU19603A

Abstract

본 발명은 모터(motor; 60)에 의하여 회전이 구동되는 서스펜션 로터(suspension rotor; 18)에 매달린 틸팅 활송기(tilting chute; 32); 틸트 제어 로터(tilt controlling rotor; 28) 및 틸팅 기구(tilting mechanism; 36, 36')를 포함하는 대용량 물질(bulk material) 분배를 위한 장치에 관한 것으로, 이것은 2개 로터(rotor; 18, 28)의 차등 회전을 활송기(32)의 틸팅 운동으로 변환시킨다. 제1 제동 기구(braking mechanism; 80)는 틸트 제어 로터(28)와 결합되고 제1 제어장치(control device; 102, 106)는 틸트 제어 로터(28)의 조절된 제동에 의하여 활송기(32)의 경사각 가변형을 조절한다.

Description

경사각 가변형의 회전 활송기가 구비된 대용량 물질 분배를 위한 가변장치{Variable Device for Bulk Material Distribution with Rotary Chute Having Variable Angle of Inclination}

이러한 장치의 예로 미국특허 제3,693,812호의 장치가 알려져 있다. 이 장치에서, 양 로터는 유성 기어박스(planetary gear box)를 수단으로 하여 회전된다. 이러한 유성 기어박스에는 다음과 같은 부품이 구비된다: (1) 제1 입력축(main input shaft); (2) 제2 입력축(secondary input shaft); (3) 제1 출력축(first output shaft; 이하, '회전축(rotary shaft)'이라고 칭함); 및 (4) 제2 출력축(second output shaft; 이하, '틸트 제어축(tilt controlling shaft)'이라고 칭함). 제1 입력축은 구동 모터(driving motor)에 의하여 회전된다. 디멀티플라잉 기구(demultiplying mechanism)는 제1 입력축을 회전축에 연결시킨다. 회전축은 지지 프레임을 관통해서, 피니언(pinion)에 의하여 서스펜션 로터의 톱니형 링(toothed ring)과 맞물린다. 또한, 틸트 제어축 자체도 지지 프레임을 관통하고, 지지 프레임 내에서 피니언에 의하여 틸트 제어 로터의 톱니형 링과 맞물린다. 유성 기어박스는 추가적으로 다음과 같은 부품을 포함한다: 수평 환상치차(horizontal annular toothed wheel), 이것은 외주면(external perimeter)에서 회전축의 피니언과 맞물린다; 제2 입력축에 의하여 지탱되는 솔라 휠(solar wheel); 적어도 두 개 이상의 보조 피니언(satellite pinion), 이것은 환상치차의 내주면(internal perimeter) 및 솔라 휠과 맞물린다; 그리고, 보조 피니언 캐리어(satellite pinion carrier), 이것은 틸트 제어축의 치차와 맞물린다. 제2 입력축이 회전하지 않을 때 모든 출력축이 동일한 회전 속도를 갖도록, 이들 기어(gear)들은 특정한 치수로 제작된다. 정역 방향으로 모두 회전할 수 있는 제어 모터(control motor)는 유성 기어의 제 2입력축에 연결된다. 상기 제어 모터를제1 방향으로 구동함에 의하여 활송기는 제1 방향으로 기울어지고, 제어 모터를 역 방향으로 구동함에 의하여 활송기는 역 방향으로 기울어진다. 활송기의 회전 속도와 무관하게, 제어 모터의 회전 속도가 활송기의 틸트 속도를 결정한다. 제동장치(brake)로 제2 입력축을 차단하면 회전 활송기의 경사각은 매우 일정하게 된다.

상기 유성 기어박스는 대용량 물질의 분배를 위한 장치의 핵심요소임을 유념해야 한다. 이것은 상기 장치 가격의 대부분을 차지하는 특별한 구조물이다. 추가적으로, 상기 구동 유닛(driving unit)이 수리나 주요한 부품교체가 필요할 때도 작동이 유지되도록, 완성품인 유성 기어박스를 예비로 보관하여야 한다.

발명의 목적

본 발명의 목적은 보다 단순한 구동 기구(driving mechanism)를 구비함으로서, 주요한 수리나 부품교환의 경우에도 거의 문제가 발생하지 않는 상기에 기재된 형태의 대용량 물질의 분배를 위한 장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 경사각 가변형(variable angle of inclination)의 회전 활송기(rotary chute)가 구비된 대용량 물질(bulk material) 분배를 위한 장치에 관한 것이다.

보다 구체적으로, 본 발명은 틸팅 기구(tilting mechanism)뿐만 아니라 지지 프레임, 대용량 물질 분배를 위한 활송기, 서스펜션 로터(suspension rotor) 및 틸트 제어 로터(tilt controlling rotor)를 포함하는 장치에 관한 것이다. 상기 활송기는 실질적으로 수평 틸트축(horizontal tilt axis)에 대하여 경사가 이루어질 수 있도록, 서스펜션 로터에 매달려 있다. 상기 서스펜션 로터 및 틸트 제어 로터의 차등 회전(differential rotation)을 두 말단 위치 사이의 활송기의 변동 경사각으로 변환하도록, 상기 틸팅 기구는 활송기와 틸팅 제어 로터 사이에 연결된다.

부가된 도면을 참고로 하여 설명하는 방식으로 하기에 제시된 몇 가지의 바람직한 실시예의 상세한 설명으로부터, 본 발명의 다른 특징들이 분명하게 될 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 경사각 가변형의 회전 활송기가 구비된 대용량 물질 분배를 위한 장치를 나타낸 평면도(plarnar view).

도 2는도 1의 장치를 전체적으로 나타낸 종단면도(longitudinal sectional view).

이때, 상단 부분은도 1의 A-A 절단선에 따른 단면도.

하단 부분은도 1의 B-B 절단선에 따른 단면도.

도 3은도 2의 화살표 3에 일치하는 부분을 상세하게 나타낸 정면도(elevational view).

도 4는 본 발명에 따른 경사각 가변형의 회전 활송기가 구비된 대용량 물질 분배를 위한 장치의 제1 선택가능한 실시예에 있어서,도 2의 단면도에 상응하는 종단면도.

도 5는 본 발명에 따른 경사각 가변형의 회전 활송기가 구비된 대용량 물질 분배를 위한 장치의 제2 선택가능한 실시예에 있어서,도 2의 단면도에 상응하는 종단면도.

도 6은도 5의 화살표 6-6에 일치하는 부분의 절단선에 따른 횡단면도(transverse sectinal view).

본발명의 요약

본 발명에 있어서, 상기 목적은 - 그 자체로(per se) 잘 알려진 - 지지 프레임, 대용량 물질 분배를 위한 활송기, 서스펜션 로터, 틸트 제어 로터 및 틸팅 기구를 포함하는 대용량 물질을 분배하기 위한 장치로 달성된다. 양 로터는 실질적으로 수직 회전축(verical axis of rotation)에 대하여 회전할 수 있도록 지지 프레임 위에 설치된다. 상기 활송기는 서스펜션 로터에 매달려 있어서, 실질적으로 수평 경사 축에 대하여 경사가 이루어질 수 있다. 상기 서스펜션 로터(및 그 결과 상기 활송기)는 회전축에 대하여 제1 방향으로 제1 모터에 의하여 구동될 수 있다. 서스펜션 로터 및 틸트 제어 로터의 차등 회전을 두 말단 위치 사이의 활송기의 경사각 변동으로 전환하기 위하여, 상기 틸팅 기구는 활송기와 틸트 제어 로터 사이에 연결된다. 본 발명의 실시예에 따르면, 틸팅 기구를 수단으로 하여 서스펜션 로터의 회전방향으로 틸트 제어 로터를 가속시키지만, 두 말단 위치의 제1 위치로 복귀하도록 상기 활송기는 균형이 이루어진다. 실시예에 있어서, 틸트 제어 로터에 제동 모멘트(braking moment)가 작동할 수 있도록, 제1 제동장치는 틸트 제어 로터와 결합된다. 이와 함께, 서스펜션 로터가 제1 회전방향으로 구동될 때, 상기 제1 제동장치는 틸트 제어 로터에 적용되는 제동 모멘트를 조절함에 의하여 활송기의 틸팅을 조절하는 제1 제어장치(control device)와 결합된다. 만약 틸트 제어 로터에 작용하는 제동 모멘트가 평형 위치에서 활송기를 유지하기 위하여 필요한 모멘트와 동일하다면, 상기 활송기는 고정된 틸트로 유지된다. 만약 틸트 제어 로터에 작용하는 제동 모멘트가 평형 위치에서 활송기를 유지하기 위하여 필요한 모멘트보다 더 크다면, 상기 활송기는 제1 말단 경사 위치로부터 멀어지도록 움직인다. 만약 틸트 제어 로터에 의하여 작동되는 제동 모터(braking motor)가 평형 위치에서 활송기를 유지하기 위하여 필요한 모멘트보다 더 작다면, 상기 활송기는 제1 말단 경사 위치로 보다 근접하도록 움직인다. 왜냐하면, 활송기의 특별한 균형유지(special balancing) 때문에 서스펜션 로터에 상대적으로 틸트 제어 로터가 가속되기 때문이다. 상기 세 가지 경우에 있어서, 제1 모터는 실질적으로 일정한 회전 속도를 제공하는 동안에, 확실히 틸트 제어 로터의 제동 모멘트보다 더 큰 구동 모멘트(driving moment)를 발생시켜야만 한다. 활송기가 두 말단 위치의 제1위치로 복귀하는 것을 보장하는 활송기의 균형을 제공하기 위하여, 배타적으로 활송기의 무게만을 관련시키거나, 활송기가 한쪽 방향으로 기울어졌을 때 위치에너지(potential energy)를 저장하고 활송기가 반대 방향으로 기울어져야 할 때 위치에너지를 방출할 수 있는 카운터웨이트(Counterweight), 스프링 또는 다른 구성요소를 채택하는 것이 가능하다는 것을 유념해야 한다. 결론적으로, 조절가능한 제동 모멘트가 구비된 단순한 제동 장치를 틸트 제어 로터와 결합시킴에 의하여, 활송기가 제1 방향으로 회전할 때, 활송기의 틸팅(tilting) 속도뿐만 아니라 경사각이 조절될 수 있다.

틸트 제어 로터를 계속적으로 제동할 필요 없이 활송기의 회전에 매우 일정한 경사각을 제공하기 위하여, 클러치 변속기구(clutch transmission mechanism)가 서스펜션 로터와 틸트 제어 로터 사이에 연결될 수 있다. 클러치가 결합된 위치에서, 상기 기구는 양 로터를 회전에 있어서 상호의존적으로 만든다, 즉 모든 로터는 동일한 속도로 회전한다. 반면에 클러치가 분리된 위치에서, 상기 기구는 각각 다른 로터에 대하여 상대적으로 한 로터를 각각 가속 또는 감속시킬 수 있다. 다시 말하면, 변속기구(transmission mechanism)를 분리하고 틸트 제어 로터의 제동 모멘트를 변화시킴에 의하여 상기 활송기에 특정한 경사각을 설정한 이후에, 양 로터의 각 이동(angular shift)을 기계적으로 정하기 위하여 상기 변속기구는 결합될 수 있고, 따라서 상기 목적을 위하여 어떤 에너지를 소비할 필요 없이 활송기에 매우 일정한 경사각을 제공할 수 있다.

활송기의 경사각이 회전적으로 고정될 때, 만약 본 발명의 목적이 활송기의 회전방향을 하나의 방향으로 한정하지 않거나 활송기의 경사각을 조종하기 위한 것이라면, 제2 회전방향으로 회전축에 대하여 틸트 제어 로터를 구동할 수 있도록 제2 모터는 틸트 제어 로터와 결합되어야 하고, 서스펜션 로터에 제동 모멘트가 작용할 수 있도록 제2 제동 장치가 서스펜션 로터와 결합되어야 한다. 상기의 경우에, 제2 제동 장치와 결합하는 제어장치(control device)는 서스펜션 로터의 제동 모멘트를 변화시킴에 의하여, 제2 방향으로 회전하는 활송기의 경사각 변동에 대한 조절을 제공한다. 상기 목적을 위하여 에너지의 소비없이 활송기에 매우 일정한 경사각을 제공하기 위하여, 상기에 기술된 기어 변속기구(gear transmission mechanism)를 채택하는 것이 바람직하다. 활송기를 회전 구동하지 않고도 활송기의 경사가 변화될 수 있다는 것을 유념해야 한다. 상기 목적을 위하여, 서스펜션 로터는 제2 제동 장치를 수단으로 하여 회전이 차단되고, 틸트 제어 로터를 제2 모터에 의하여 구동되도록 하여 제1 방향으로 그리고 제1 제동 장치를 수단으로 하여 틸트 제어 로터를 제동함에 의하여 제2 방향으로 활송기의 틸트는 조절되며, 이것은 활송기의 균형때문에 활송기가 두 말단 위치의 제1로 복귀하게 한다는 사실을 이용하는 것이다.

상기 제2 회전 방향으로 실질적으로 일정한 활송기의 회전 속도를 보장하기위하여, 활송기의 경사각이 서스펜션 로터를 제동함에 의하여 변화될 때 가변 속도 구동기(variable speed drive)는 제2 모터와 결합되어야만 한다. 서스펜션 로터의 제동 모멘트를 조절하는 제2 제어장치로서 활송기의 바람직한 틸팅 속도가 얻어질 수 있는 반면에, 가변 속도 구동기와 결합된 제어장치를 사용하여 서스펜션 로터의 바람직한 회전 속도가 얻어질 수 있다. 다른 방안으로는, 활송기의 회전 속도가 제2 제동 장치에 의하여 강제될 수 있고, 제어장치는 제2 모터의 가변 속도 구동기와 결합될 수 있으며 활송기의 틸팅 속도에 대한 직접적인 조절을 제공할 수 있다. 두 가지 모든 경우에 있어서, 가변 속도 구동기가 구비된 제2 모터는 활송기에 대한 바람직한 회전 속도보다 더 높거나 낮은 회전 속도에서 틸트 제어 로터를 구동할 수 있어야 한다.

상기 기술한 바와 같이, 활송기는 서스펜션 로터의 회전 방향에서 틸팅 기구를 수단으로 하여 틸트 제어 로터를 가속시키는 한편, 두 말단 위치의 제1 위치로 복귀하도록 균형이 이루어졌다고 가정한다. 만일 상기 균형이 가능하지 않다면, 본 발명에 따른 장치는 다음과 같은 것이 구비되어야만 한다. 틸트 제어 로터에 제동 모멘트가 작용할 수 있도록 제1 제동 장치는 틸트 제어 로터에 결합된다. 제2 모터는 틸트 제어 로터와 결합되어서, 활송기에 대한 바람직한 회전 속도 보다 더 높은 회전 속도에서 제1 방향으로 축에 대하여 틸트 제어 로터를 구동할 수 있다. 서스펜션 로터에 제동 모멘트가 작용할 수 있도록, 제2 제동 장치는 서스펜션 로터와 결합된다. 이때 제어장치 때문에, 제1 방향으로 서스펜션 로터를 구동하고 제1 제동 장치를 수단으로 틸트 제어 로터의 조절된 제동에 의하여 제1 방향으로,그리고 활송기의 바람직한 회전 속도보다 더 높은 회전 속도에서, 제1 방향으로 틸트 제어 로터를 구동하고 제2 제동 장치를 수단으로 서스펜션 로터의 조절된 제동에 의하여 제2 방향으로, 활송기의 틸팅이 조절된다.

상기 단락의 장치에 있어서, 만약 틸팅 기구가 완벽한 셀프-블럭킹(self-blocking) 기구라면, 즉 활송기의 틸트가 고정되도록 유지하기 위하여 어떠한 모멘트도 상기 틸트 제어 로터에 적용될 필요가 없다면, 이때 활송기가 매우 일정한 경사각에서 회전하기 위하여, 서스펜션 로터를 회전시키고 틸트 제어 로터를 제동하지 않는 것으로 충분하다. 그러나, 만약 상기 틸팅 기구가 완벽한 셀프-블럭킹이 아니라면 또는 마멸 또는 파손으로 셀프-블럭킹 특성이 상실될 위험이 있다면, 이때 상기에 기술된 바와 같은 클러치를 갖는 변속 기구가 구비된 장치를 장비하는 것이 바람직하다.

만일 본 발명의 목적이 활송기를 단지 하나의 회전 방향으로 한정되는 것이 아니라면, 제1 모터는 활송기에 대하여 바람직한 회전 속도에서 제2 회전 방향으로 서스펜션 로터를 구동할 수 있는 것이 필요하고, 제2 모터는 활송기에 대하여 바람직한 회전 속도보다 더 높은 회전 속도에서 제2 회전방향으로 틸트 제어 로터를 구동할 수 있어야만 한다. 이러한 경우에, 제1 제동 장치, 제2 제동 장치 및 제2 모터와 결합된 제어장치는 (a) 활송기를 위하여 바람직한 회전 속도보다 더 높은 회전 속도에서 제2 방향으로 제2 모터에 의하여 틸트 제어 로터를 구동함에 의하여 그리고 제2 제동 장치에 의하여 서스펜션 로터의 조절된 제동에 의하여, 제1 방향으로; 및 (b) 제2 방향으로 서스펜션 로터를 구동함에 의하여 그리고 제1 제동 장치에 의하여 틸트 제어 로터의 조절된 제동에 의하여, 제2 방향으로 활송기의 틸팅을 조절할 수 있어야만 한다. 상기 장치에서, 활송기의 경사는 활송기를 회전 구동하지 않고도 변화될 수 있다는 것을 유념해야 한다. 상기 목적을 위하여, 회전하는 서스펜션 로터는 제2 제동 장치에 의하여 차단되고, 틸트 제어 로터가 제1 방향으로 제2 모터에 의하여 구동되도록 함으로써 제1 방향으로, 틸트 제어 로터가 제2 방향으로 제2 모터에 의하여 구동되도록 함으로써 제2 방향으로, 활송기의 틸트는 조절된다.

상기 단락에서 기술된 장치로 서스펜션 로터를 제동함에 의하여 경사각이 변화될 때 활송기에 실질적으로 일정한 회전 속도가 보장되도록 하려면 가변 속도 구동기가 제2 모터와 결합되어야만 한다. 이때, 가변 속도 구동기와 결합된 제어장치는 서스펜션 로터에 바람직한 회전 속도를 제공할 수 있는 반면에, 서스펜션 로터의 제동 모멘트를 조절하는 제2 제어장치는 활송기의 바람직한 틸팅 속도를 제공할 수 있다. 또 다른 방안으로는, 활송기의 회전 속도가 제2 제동 장치 장치를 수단으로 하여 강제될 수 있고, 제어장치는 제2 모터의 가변 속도 구동기와 결합될 수 있으며 이때 활송기의 틸팅 속도를 직접적으로 조절할 수 있다. 가변 속도 구동기가 구비된 제2 모터는 활송기에 대한 바람직한 회전 속도보다 더 높은 회전 속도에서 틸트 제어 로터를 구동할 수 있을 필요가 있다는 것을 유념해야 한다.

틸트 제어 로터 또는 서스펜션 로터를 제동하기 위한 상기에서 기술된 것과 같은 장치에서 사용된 제동 장치는, 예를 들어 기계식, 유압식, 자기식 또는 전자기식 브레이크일 수 있다는 것을 유념하는 것은 중요하다. 그러나 본 발명에 따른장치의 바람직한 실시예에 있어서, 적어도 하나 이상의 회전방향에 있어서 구동 토크(driving torque)를 일으키는 모터 모드(motor mode)에서 그리고 제동 토크(braking torque)를 일으키는 발전기 모드(generator mode)에서 작동할 수 있도록, 제1 모터와 제2 제동 장치, 제2 모터와 제1 제동 장치는 각각 전기 회로에 의하여 동력이 제공되는 회전식 전기기계(rotating electric machine)를 포함하는 유닛을 구성한다. 다시 말하면, 제1 구동 모터 및 제2 구동 모터는 또한 각각 전기적 제동 기능을 수행한다. 상기 해결은 상기 장치의 구조를 단순화(분리된 브레이크를 제공할 필요가 없다)시킬 뿐만 아니라 또한 상기 장치의 에너지 균형의 관점에서도 유익하다는 점을 유념해야 한다. 강조하건대, 발전기 모드에서 작동하는 회전식 전기기계는 제동 동력을 전기적 동력으로 변환시키고, 이것을 주전력 공급망(mains electric power supply network)에 주입한다. 이때, 활송기의 경사각을 조절하기 위하여 발생한 제동 모멘트를 극복하도록, 상기 전력은 모터 모드에서 작동하는 회전식 전기기계가 흡수하는 전력을 적어도 일부분 보상하기 위하여 사용된다.

본 발명에 따른 장치의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 회전식 전기기계는 예를 들어, 감속기가 구비된 전기 모터이고 상기 전기 회로는 정지 주파수 변환장치(static frequency converter)이다. 이것들은 표준 저가의 장비 부품이고 기계 파손시에 상기 부품의 교체는 통상 문제가 되지 않는다.

상기에서 언급한 바와 같이 활송기의 틸트를 조절하기 위한 상기 장치는 활송기의 경사를 감지하기 위한 다른 수단을 포함할 수 있다는 것을 유념할 필요가있다. 제1 실시예에 있어서, 서스펜션 로터의 각 위치, 틸트 제어 로터의 각 위치를 감지하는 제2 각도 센서(angle sensor) 및 모든 로터의 상대적인 각 위치 계산, 및 그로부터 활송기의 틸트를 추론하는 계산장치를 감지하는 제1 각도 센서가 사용된다. 그러나, 직접적으로 양 모터의 상대적인 각 위치를 감지하는 차등 각도 센서(differential angular sensor)가 사용될 때, 제어장치의 보다 나은 정확도가 얻어진다. 추가적으로 상기 정확도는 두 모터 사이에 차등 측정기구(differential measurement mechanism)를 연결함에 의하여 증진될 수 있다. 상기 기구는 예를 들어, 제1 입력축, 제2 입력축 및 출력축을 포함한다. 제1 입력축은 서스펜션 로터에 의하여 회전되고 제2 입력축은 틸트 제어 로터에 의하여 회전된다. 모든 로터가 동일한 회전 속도를 나타낼 때 출력축이 회전적으로 고정되고 그리고 회전적으로 고정된 기준계(reference system)에서 활송기의 경사각이 반복되도록, 이러한 차등 측정기구는 특정한 치수로 제작된다. 이때, 단일 각도 센서는 차등 측정기구의 출력축의 각 위치를 감지하고, 따라서 회전적으로 고정된 기준계에서 활송기의 경사를 탐지한다. 상기 틸트 제어장치(tilt controlling device)는 또한 활송기와 함께 회전하는 활송기의 경사에 대한 센서를 포함할 수 있다. 이러한 경우에, 송신기(transmitter)는 회전적으로 이동가능한 경사 센서(inclination sensor)와 결합되고 적어도 하나 이상의 수신기(receiver)는 회전적으로 고정된 지지 프레임내에 설치된다. 상기의 방식으로, 회전하는 기준에서 직접적으로 활송기의 틸트를 측정하는 방법이 알려져 있다.

본 발명의 몇 가지 바람직한 실시예의 상세한 설명

도면에서, 동일한 참조 기호는 동일하거나 유사한 구성요소를 나타낸다.

도 1, 2, 4및5에 제시된 대용량 물질 분배를 위한 장치(device for distributing bulk material; 10)는 보다 구체적으로, 예를 들어 용광로(blast furnace)와 같은 축로(shaft furnace)의 투입장치(charging device)의 일분분을 구성하려는 목적이다. 이것은 수직 투입채널(vertical feeding channel; 16)로 정의되는 고정 투입 슬리브(fixed feeding sleeve; 14)를 갖는 외부 프레임(external frame; 12)을 포함한다. 서스펜션 로터(suspension rotor; 18)는 커다란 직경의 볼베어링(20)에 의하여 외부 프레임(12)에 매달려 있다. 상기 서스펜션 로터(18)는 하단부 말단에서 상기 프레임(12) 내부 및 노의 내부 사이에 격막으로 작용하는 수평 플랜지(horizonal flange; 24)를 갖는 실린더형 몸체(cylindrical body)를 포함한다. 서스펜션 로터(18)의 회전축과 실질적으로 동축인(coaxial) 회전축을 갖도록, 제2 로터(second rotor; 28)(이하, '틸트 제어 로터(tilt controlling rotor; 28)'라 칭함)는 서스펜션 로터(18)를 둘러싸고 커다란 직경의 볼 베어링(26)에 의하여 외부 프레임(12)에 매달린다.

참조번호 32는 투입 채널(16)을 통하여 투여되는 대용량 물질을 위한 분배 활송기를 나타낸다. 상기 활송기(chute; 32)는 2개의 측면 서스펜션 암(suspension arm; 34 및 34')을 포함하고, 상기 서스펜션 암에 의하여 서스펜션로터(18)에 매달려 있다. 틸트 제어 로터(28)에 의하여 작동되는 틸팅 기구를 수단으로, 활송기(32)는 실질적으로 수평인 틸트축에 대하여 기울어질 수 있다. 도면에 제시된 장치에서, 상기 틸팅 기구는 활송기(32)의 서스펜션 암(34, 34') 마다 서스펜션 로터(18)에 의하여 지지되는 서스펜션 기구(suspension mechanism; 36, 36')를 포함한다. 상기 모든 서스펜션 기구(36, 36')의 각각은 수직 입력축(vertical input shaft; 38, 38'), 내부 기어계(internal gear system)(제시하지 않음) 및 수평 서스펜션 핀(horizontal suspension pin; 40, 40')을 포함한다. 상기 활송기(32)의 모든 측면 서스펜션 암(34, 34')은 서스펜션 핀(40, 40')으로 연결되고, 상기 서스펜션 핀은 활송기(32)에 대한 실질적인 수평 틸트축을 나타낸다. 모든 서스펜션 기구(36, 36') 각각의 수직 입력축(38, 38')은 틸트 제어 로터(28)의 톱니형 크라운(toothed crown; 43)과 맞물리는 피니언(pinion)이 구비된다. 상기 내부 기어계는 수직 입력축(38, 38')의 회전을 서스펜션 핀(40, 40')의 회전으로 변환시킨다. 모든 서스펜션 기구(36 및 36')는 활송기(32)의 중간 평면에 대해서 대칭이어야 한다, 즉 입력축(38, 38')과 동일한 방향으로 회전으로 인해 모든 서스펜션 핀(40, 40')에 반대 방향으로 회전이 유발되어야 한다는 것을 유념해야 할 것이다.

활송기에 연결되고 틸트 제어 로터에 의하여 작동되는 다른 틸팅 기구가 또한 알려져 있음을 유념하는 것은 중요하다. 따라서, 실시예로서 US-A-제 4,941,792호는 각각 모든 핀과 틸트 제어 로터 사이에 연결된 포크형 틸팅 레버(forked tilting lever) 또는 활송기의 모든 핀의 하나와 상호의존적인 톱니형섹터(toothed sector)와 함께 작동하는 톱니형 링 부분(segment)의 틸팅 기구로서 용도를 제시한다. US-A-제5,002,806호는 로드(rod)에 의하여 구형 조인트(spherical joint), 즉 활송기의 핀들 중 하나에 연결된 레버가 구비된 로터의 연결을 제안한다. 다른 틸팅 기구는 WO 제95/21072호, US-A-제4,368,813호, US-A-제3,814,403호 및 US-A-제3,766,868호로부터 또한 알려져 있다.

참조번호 50은 지지 프레임(12)위에 설치된 제1의 캐이싱(casing)을 나타낸다. 상기 캐이싱(50)은 수직축(vertical shaft; 54)(이하, '회전축(rotation shaft; 54)'이라고 칭함)을 포함하고, 상기 회전축은 각 기어 변속기구(angular gear transmission mechanism; 52)를 통하여 수평 출력축(horizontal output shaft; 56)에 연결된다. 상기 회전축(54)의 상부 말단은 기계적 감속기(mechanical reducer; 58)를 통하여 전기 모터(electric motor; 60)에 연결된다. 회전축(54)의 하부 말단은 캐이싱(50)의 베이스판(base plate)을 통하여 나오고 그 끝단에는 서스펜션 로터(18)의 톱니형 크라운(toothed crown; 64)과 결합하는 피니언(62)이 장착된다. 케이싱 베이스 판과 회전축 사이에는 실링이 된다.지지 프레임(12)에는 캐이싱(50)의 베이스판에 의하여 봉합으로 밀착되는 피니언(62)의 통과를 위한 포트(port; 66)가 가공된다. 참조번호 70은 지지 프레임(12) 위에 설치된 제2 캐이싱을 나타낸다. 상기 캐이싱(70)은 각 기어(Angular gear) 변속기구(72)에 의하여 수평 입력축(horizontal input shaft; 76)과 연결되는 수직축(vertical shaft; 74)(이하, '틸트 제어축(tilt controlling shaft; 74)'으로 칭함)을 포함한다. 회전축(74)의 상부 말단은 기계적 감속기(78)를 통하여전기 모터(80)에 연결된다. 틸트 제어축(74)의 하부 말단은 캐이싱(70)의 베이스판을 통하여 나오고 그 끝단에 제어 로터(26)의 톱니형 크라운(84)과 결합하는 피니언(82)이 장착된다. 케이싱 베이스 판과 틸트 제어축은 실링된다. 지지 프레임(12)에는 또한 캐이싱(70)의 베이스판에 의하여 봉합으로 밀착되는 피니언(82)의 통과를 위한 포트(86)가 가공된다. 캐이싱(50)의 수평 출력축(56) 및 캐이싱(70)의 수평 입력축(76)은 클러치(90)에 의하여 서로 결합된다. 클러치(90)가 결합 위치에 있을 때, 양 로터(18, 28)는 회전에 대하여 상호의존적으로 된다, 즉 다른 로터(18, 28)에 상대적으로 하나의 로터를 가속 또는 감속시키는 것은 불가능하다. 아울러, 상기의 경우에 모든 로터(18, 28)의 회전 속도가 거의 동일하도록, 다른 기어비(gear ratio)가 특수한 치수로 제작된다. 따라서, 다른 로터(18, 28)에 대하여 상대적으로 하나의 로터를 가속 또는 감속시키기 위해서, 상기 클러치는 분리되어야만 한다(90).

참조번호 100은 전체적으로 대용량 물질(10)을 배분하기 위한 장치를 제어하는 제어계(control system)를 나타낸다. 상기 제어계(100)는 예를 들면 제1 가변 속도 구동기(firstvariable speed drive; 104)를 통하여 전기 모터(60)를 제어하고, 제2 가변 속도 구동기(secondvariable speed drive; 106)를 통하여 전기 모터(80)를 제어하는 프로그램 제어기(programmable controller)를 포함하는 제어 중앙유닛(control central unit; 102)을 포함한다. 피드백 신호로서, 상기 제어 중앙유닛(102)은 2개의 각도 센서(angle sensor; 108 및 110)로부터 신호를 수신한다. 상기 각도 센서(108)는 기어(112)를 통하여 회전축(54)의 각 위치, 결과적으로 틸트 제어 로터(28)의 각 위치를 감지한다. 각도 센서(108)로부터의 신호에 의하여, 중앙 유닛(102)은 그 위치뿐만 아니라 활송기(32)의 순간 회전 속도를 계산한다. 양 각도 센서(108 및 110)로부터의 신호를 기초로, 중앙 유닛(102)은 활송기의 경사 및 활송기(32)의 순간 틸팅 속도를 계산한다. 세트 포이트 유닛(set point unit; 116)은 특히 활송기(32)의 회전 속도, 경사 및 틸팅 속도에 관한 설정치(set value)를 제어 중앙유닛(102)에 입력시킨다.

이제부터 대용량 물질(10) 분배를 위한 장치의 작동 방법이 하기에 보다 상세하게 기술될 것이다.

무엇보다 먼저, 준-수직 위치(quasi-vertical position)(즉, 수직에 대해 측정되었을 때 경사각이 최소가 되는 위치)에서 그 자신의 무게 효과에 의해서 틸팅할 수 있도록 활송기(32)는 균형이 이루어지고, 화살표(120)의 방향으로 틸트 제어 로터를 그리고 화살표(120') 방향으로 서스펜션 로터를 각각 가속화시킬 수 있도록 틸팅 기구는 특수한 치수로 제작된다고 가정하여 보자, 즉 이것은 확실히 활송기(32)가 그 자신의 무게 영향으로 최소 경사의 위치로 복귀할 때, 활송기를 주어진 경사각에서 평형으로 유지하기 위하여 모멘트가 틸트 제어 로터(28)에 적용되어야만 하는 것을 의미한다. 또한 활송기(32)가 화살표(120)의 방향으로 속도 N에서 회전되어야 한다고 가정하자. 수직에 대하여 측정되었을 때 활송기(32)의 경사각을 증가시키기 위하여, 모터(60)는 화살표(120)의 방향으로 속도 N에서 서스펜션 로터(18)를 구동시키는 한편, 가변 속도 구동기(10106)는 전기 모터(80)를 틸트 제어 로터(28)에 제동 모멘트를 부과하는 발전기로서 작동하게 하는 한다. 부연하건대, 만약 틸트 제어 로터에 의하여 작동되는 제동 모멘트가 활송기를 평형 위치에 유지하기 위하여 필요로 되는 모멘트보다 더 크게 된다면, 틸트 제어 로터(28)는 서스펜션 로터에 대해서 감속될 것이고 수직에 대하여 측정되었을 때 활송기(32)의 경사각은 증가할 것이다. 틸트 제어 로터(28)에 의하여 작동되는 제동 모멘트가 활송기(32)의 평형 모멘트를 초과하면 할수록, 서스펜션 로터(18)에 대해서 틸트 제어 로터(28)의 감속은 높아질 것이고 활송기(32)의 틸팅 속도는 빨라질 것이다. 물론, 틸트 제어 로터(28)를 감속시키기 위해서, 서스펜션 로터(18)를 구동하고 상기 틸트 제어 로터에 적용되는 제동 모멘트를 극복하기 위하여 필요로 되는 동력을 제공해야만 하는 것은 모터(60)이다. 상기 모터(80)가 틸트 제어 로터(28)의 제동 모멘트를 생성하기 위한 발전기로서 작동할 때, 가변 속도 구동기(10, 106)가 주전력 공급망(mains electric power supply network)으로 주입하는 전력에 의하여 상기 동력의 일부분은 보상된다. 만약 본 발명의 목적이 활송기(32)를 일정한 경사각을 갖고 화살표(120)의 방향으로 속도 N으로 회전시키는 것이라면, 틸트 제어 로터(28)의 회전 속도가 서스펜션 로터(18)의 회전 속도 N과 실질적으로 동일하도록, 모터(80)의 제동 모멘트는 가변 속도 구동기(106)에 의하여 설정되어야만 한다. 양 로터(18, 28)의 회전 속도가 가사(quasi) 동일할 때, 클러치(90)가 결합된다. 이때부터, 모든 로터(18, 28)는 상호의존적으로 회전하고 동일한 속도에서 회전한다. 활송기(32)의 경사각은 그 결합 시점에서의 값으로 고정된다. 모터(80)는 더 이상 제동 토크를 발생시키지 않으므로 결과적으로 공회전할 수 있다. 결과적으로, 모터(60)가 더 이상 틸트 제어 로터(28)의 제동 모멘트를극복할 필요가 없으며, 이것은 모터에 흡수되는 동력이 상당히 감소된 것을 의미한다. 다시 한번, 수직에 대하여 활송기(32)의 경사를 감소시키기 위하여, 클러치(90)는 단지 분리된다. 활송기(32)의 특별한 균형에 의하여, 틸트 제어 로터(28)는 화살표(120)의 방향으로 가속을 받고, 이것은 서스펜션 로터(18)에 대한 틸트 제어 로터(28)의 상대적인 지연을 감소시킨다. 결과적으로, 수직에 대해서 활송기(32)의 경사각은 다시 감소된다. 최소 경사각의 위치쪽으로 활송기(32)의 틸팅 속도를 조절하기 위하여, 제어 중앙유닛(102)은 가변 속도 구동기(106)를 수단으로 하여 전기 모터(80)를 발전기로서 작동시킬 수 있고, 이것은 틸트 제어 로터에 제동 모멘트를 부과한다. 물론, 상기 제동 모멘트는 활송기(32)를 평형 위치에 유지하기 위하여 필요한 모멘트보다 작게 유지되어야 한다. 이제, 활송기(32)가 속도 N에서 반대 방향, 즉 화살표(120')의 방향으로 회전해야만 한다고 가정하자. 수직에 대하여 측정되었을 때 활송기(32)의 경사각을 증가시키기 위하여, 전기 모터가 화살표(120')의 방향으로 속도 N' > N에서 틸트 제어 로터(28)를 구동하도록 가변 속도 구동기(106)는 전기 모터(80)를 작동시키고, 가변 속도 구동기(104)는 전기 모터(60)를 발전기로서 작동시키며, 이것은 서스펜션 로터(18)에 제동 모멘트를 부과한다. 가변 속도 구동기(106)에 의하여, 활송기(32)의 틸팅 속도를 바람직한 값으로 조정하도록 제어 유닛(102)은 틸트 제어 로터(28)의 구동 속도 N'를 조절한다. 가변 속도 구동기(104)에 의하여, 서스펜션 로터(18)의 회전 속도가 바람직한 값 N과 실질적으로 동일하게 유지되도록 제어 유닛(102)은 모터(60)를 조절한다. 그런데 서스펜션 로터(18)를 회전 속도 N에서 유지시키기위하여, 서스펜션 로터에 적용되는 제동 모멘트를 극복하기 위하여 필요로 되는 동력을 공급해야만 하는 것은 바로 모터(80)이다. 모터(60)가 서스펜션 로터(18)의 제동 모멘트를 생성하기 위한 발전기로서 작동할 때, 상기 동력은 가변 속도 구동기(104)가 주 전기 공급망으로 주입하는 전력에 의하여 일부분 보상된다. 만약 본 발명의 목적이 활송기(32)를 속도 N에서 화살표(120') 방향으로 일정한 경사각에서 회전시키는 것이라면, 틸트 로터(28)의 제동 모멘트는 제로 틸팅 속도가 얻어질 때까지 가변 속도 구동기(106)에 의하여 설정되어야만 한다. 이때, 틸트 제어 로터(28)의 회전 속도는 서스펜션 로터(18)의 회전 속도 N과 동일하고 클러치(90)는 결합된다. 모든 로터(18, 28)는 이제 상호의존적으로 회전하고 동일한 속도에서 회전한다. 모터(60)는 더 이상 제동 토크를 발생시킬 필요가 없다; 모터는 공회전할 수 있다. 결과적으로, 모터(80)는 더 이상 서스펜션 로터(18)의 제동 모멘트를 극복할 필요가 없으며, 이것은 모터에 흡수된 동력이 상당히 감소되는 것을 의미한다. 만약 클러치(90)가 결합된다면, 모터(80)는 또한 활송기를 속도 N에서 화살표(120')의 방향으로 회전하도록 구동하는데 사용될 수 있다. 다시 수직에 대해서 활송기(32)의 경사를 감소시키기 위하여, 클러치(90)는 먼저 분리된다. 활송기(32)의 특별한 균형에 의하여, 상기 서스펜션 로터(18)는 화살표(120')의 방향으로 구동 모멘트를 받고, 이것은 활송기를 회전 방향으로 가속화시키는 경향이 있다. 가변 속도 구동기(104)에 의하여, 활송기(32)의 회전 속도를 바람직한 값 N으로 조정하도록 제어 유닛(102)은 서스펜션 로터(18)의 제동 모멘트를 설정한다. 가변 속도 구동기(106)에 의하여, 활송기(32)의 틸트 속도를 바람직한 값으로 조정하도록 상기 제어 유닛(102)은 틸트 제어 로터(28)의 구동 모멘트를 설정한다. 만약 틸트 제어 로터(28)의 회전 속도 N'가 서스펜션 로터(18)의 회전 속도 N보다 작다면, 이때 수직에 대해서 활송기(32)의 경사각은 감소한다.

만약 화살표(120')의 방향으로 활송기(32)를 회전하도록 구동하는 것이 필요하지 않다면, "모터(motor; 80)"는 단지 틸트 제어 로터(28)에 제동 모멘트를 작동할 수 있는 브레이크 기능을 충족시켜야만 한다. 이러한 경우에, 물론 모터(80) 및 인버터(inverter; 106)는 틸트 제어 로터(28)의 조절된 제동에 의하여 활송기(32)의 경사각 변동을 제어하기 위하여 적합한 제어장치가 구비된 기계식, 유압식, 자기식 또는 전자기식 제동 장치로 교체될 수 있다. 이때, 만일 모터가 가변형 제동 토크를 극복해야 할 때 실질적으로 일정한 회전 속도를 전달할 수 있다면, 모터에 동력을 공급하는 가변 속도 구동기가 없이도 가능하다.

그 자신의 무게 영향으로 수직에 대해 측정되었을 때 경사각이 최소화되는 위치로 기울어지도록 활송기가 균형이 이루어지는 것 대신에, 카운터웨이트의 영향으로 수직에 대해서 측정되었을 때 그 경사각이 최대인 위치로 기울어지도록 또한 균형이 이루어질 수 있다는 것을 유념해야 한다. 최종적으로, 수직에 대해서 경사각이 최대 또는 최소인 위치로 복귀하도록 활송기를 균형잡기 위하여, 활송기가 한 방향으로 기울어질 때 위치에너지를 저장하고 활송기가 반대 방향으로 기울어져야만 할 때 위치에너지를 방출할 수 있는 스프링 또는 유압 실린더(hydraulic cylinder)를 채택하는 것이 또한 가능하다.

틸팅 기구는 셀프-블럭킹이다, 즉 어떤 모멘트도 활송기의 경사각을 일정하게 유지하기 위하여 틸팅 제어 모터에 적용될 필요가 없다고 이제 가정하여 보자. 다시 활송기(32)는 화살표(120)의 쪽으로 속도 N에서 회전되어야 한다고 가정하자. 수직에 대해서 측정되었을 때 활송기(32)의 경사각을 증가시키기 위하여, 가변 속도 구동기(106)는 발전기로서 전기 모터(80)를 작동시키고, 이것은 틸트 제어 로터(28)에 제동 모멘트를 부과하는 반면에, 모터(60)는 화살표(120)의 방향으로 속도 N에서 서스펜션 로터(18)를 구동한다. 부연하건대, 만약 틸트 제어 로터에 작용하는 제동 모멘트가 어떤 값보다 더 커지게 되면, 틸트 제어 로터(28)는 서스펜션 로터(18)에 대하여 상대적으로 감속되고 수직에 대해서 측정되었을 때 활송기(32)의 경사각은 증가한다. 서스펜션 로터(18)에 대해서 틸트 제어 로터(28)의 감속이 커질수록, 활송기(32)의 틸팅 속도는 더 높아진다. 물론, 틸팅 제어 로터(28)를 감속하기 위하여 틸딩 제어 로터에 적용되는 제동 모멘트를 극복하기 위하여 필요로 되는 동력을 공급해야만 하는 것은 바로 모터(60)이다. 모터(80)가 틸팅 제어 로터(28)의 제동 모멘트를 발생시키기 위하여 발전기로서 작동할 때, 가변 속도 구동기(106)가 주 전력 공급망으로 주입하는 전력에 의하여 상기 전력은 일부분 보상된다. 활송기(32)가 일정한 경사각을 갖고 화살표(120)의 방향으로 속도 N에서 회전하는 것을 유지하기 위하여, 어떤 부하 없이 모터(80)를 작동시키는 것으로 충분하다. 그러나, 만약 틸팅 기구가 활송기의 모든 경사각에서 완벽한 셀프-블럭킹이 아니라면, 활송기(32)가 위한 매우 일정한 경사각을 갖도록 하기 위하여 클러치(90)를 결합시키는 것이 바람직하다. 수직에 대해서 활송기(32)의 경사를 감소시키기 위하여, 전기 모터가 화살표(120)의 방향으로 속도 N' > N에서 틸트 제어 로터(28)를 구동하도록 가변 속도 구동기(106)는 전기 모터(80)를 작동시키고, 가변 속도 구동기(104)는 전기 모터(60)를 발전기로서 작동시키며 이것은 서스펜션 로터(18)에 제동 모멘트를 부과한다. 가변 속도 구동기(104)에 의하여, 활송기(32)의 회전 속도를 바람직한 값 N으로 조정하도록 제어 유닛(102)은 서스펜션 로터(18)의 제동 모멘트를 설정한다. 가변 속도 구동기(106)에 의하여, 활송기(32)의 틸팅 속도를 바람직한 값으로 조정하도록 제어 유닛(102)은 틸팅 로터(28)의 회전 속도 N'를 설정한다. 이제 틸팅 기구가 셀프-블럭킹이고 활송기(32)는 화살표(120')의 방향으로 속도 N'에서 회전될 필요가 있다고 가정하자. 수직에 대해서 활송기(32)의 경사를 증가시키기 위하여, 전기 모터는 화살표(120')의 방향에서 속도 N' > N에서 틸팅 제어 로터(28)를 구동시키도록 가변 속도 구동기(106)는 전기 모터(80)를 작동시키고, 가변 속도 구동기(104)는 전기 모터(60)를 발전기로서 작동시키며 이것은 서스펜션 로터(18)에 제동 모멘트를 부과한다. 가변 속도 구동기(104)에 의하여, 활송기(32)의 회전 속도를 바람직한 값 N으로 조정하도록 제어 유닛(102)은 서스펜션 로터(18)의 제동 모멘트를 설정한다. 가변 속도 구동기(106)에 의하여, 제어 유닛(102)은 활송기(32)의 틸팅 속도를 설정한다. 수직에 대해서 활송기(32)의 경사를 감소시키기 위하여, 전기 모터가 화살표(120')의 방향으로 속도 N에서 서스펜션 로터(18)를 구동하도록 가변 속도 구동기(104)는 전기 모터(60)를 작동시키고, 가변 속도 구동기(106)는 전기 모터(80)를 발전기로서 작동시키며 이것은 틸트 제어 로터(28)에 제동 모멘트를 부과한다. 가변 속도 구동기(106)에 의하여, 활송기(32)의 틸팅 속도를 바람직한 값으로 조정하도록 제어 유닛(102)은 틸트 제어 로터(28)의 제동 모멘트를 설정한다. 가변 속도 구동기(104)에 의하여, 제어 유닛(102)은 서스펜션 로터(18)의 회전 속도를 N 값으로 설정한다.

조립(assembly) 또는 유지 보수 작업(maintenance work) 동안에, 각도 센서(110)는 재설정되어야 한다, 즉 초기 측정치가 활송기(32)의 잘-정의된 경사각과 일치되어야 한다.도 3을 참조로 하면, 서스펜션 기구(36')는 각 교대(angle abutment; 120) 및 서스펜션 핀(suspension pin; 40')과 상호의존적인 레버(122)로 구비된다. 각도 센서(110)를 재설정하기 위하여, 레버(122)를 각 교대(120)에 대해 인접시키도록 틸트 로터(28)는 모터(80)에 의하여 구동된다.

도 4의 실시예에 있어서, 양 로터(18 및 28)에 상대적인 각 위치를 직접적으로 감지할 수 있는 차등 각도 센서(differential angle sensor; 126)가 사용된다. 상기 차등 각도 센서(126)는 클러치(90) 위에 평행하게 설치된다. 활송기의 틸팅 기구가 완벽한 셀프-블럭킹이기 때문에 만약 상기 장치가 클러치(90)를 포함하지 않는다면, 양 축(56 및 76) 사이에 직접적으로 연결되도록 이때 차등 각도 센서(126)는 클러치(90)를 대치할 수 있다. 차등 각도 센서(126)의 캐이싱이 또한 회전한다면, 회전적으로 고정되는 수신기(receiver; 128)쪽으로 측정값의 무선변속(wireless transmission)이 유익하게 제공된다.

도 5의 실시예에 있어서, 클러치(90)위에 평행하게 연결된 차등 측정 기구(differential measurement mechanism; 130)가 사용된다. 상기 기구는 제1 입력축(132), 제2 입력축(134) 및 출력축(136)을 포함한다. 상기 제1 입력축은 캐이싱(50)의 출력축(56)에 의하여 회전된다. 따라서, 그것은 서스펜션 로터(18)의 각 위치를 감지한다. 제2 입력축은 캐이싱(70)의 입력축(76)에 의하여 회전된다. 따라서, 그것은 틸트 제어 로터(28)의 각 위치를 감지한다. 양 로터(18, 28)가 동일한 회전 속도를 가질 때 출력축(136)이 회전적으로 고정되고 회전적으로 고정된 기준계에서 활송기(32)의 경사각을 재생산하도록, 상기 차등 측정 기구(130)는 추가적으로 특수한 치수로 제작된 유성 기어계(system of planetary gear)를 포함한다.

도 6은 상기 유성 기어계의 평면도를 나타낸다. 수평 환상치차(horizontal annular toothed wheel; 138)가 구비되고, 이것은 외주면에서 제1 입력축(132)의 피니언(140)과 결합한다; 제2 입력축(134)에 의하여 지탱되는 솔라 휠(solar wheel; 142); 환상치차(138) 및 솔라 휠(142)의 내주면과 결합하는 2개의 보조 피니언(satellite pinion); 및 출력축(136)에 연결된 보조 피니언 지지대(satellite pinion support). 이때, 단일 각도 센서(angular sensor; 148)는 출력축(136)의 각 위치를 감지하고 그것으로 회전적으로 고정된 기준계에서 활송기의 틸트를 검출한다.

Claims

ⅰ) 지지 프레임(12);

ⅱ) 대용량 물질을 위한 분배 활송기;

ⅲ) 실질적으로 수직 회전축에 대하여 회전할 수 있도록 상기 지지 프레임(12) 내에 설치되어 있고, 실질적으로 상기 활송기가 수평경사 축에 대하여 경사가 이루지도록 하기 위하여 상기 활송기(32)가 매달려 있는 서스펜션 로터(18);

ⅳ) 회전축에 대하여 제1 방향으로 상기 서스펜션 로터(18)를 회전시킬 수 있는 제1 모터(60);

ⅴ) 실질적으로 수직 회전축에 대하여 회전할 수 있도록 상기 지지 프레임(12) 내에 설치된 틸트 제어 로터(28); 및

ⅵ) 상기 서스펜션 로터(18) 및 상기 틸트 제어 로터(28)의 차등 회전을 두 말단 위치 사이에서 상기 활송기(32)의 경사각 변동으로 변환할 수 있도록 설계된, 상기 활송기(32)와 상기 틸트 제어 로터(28) 사이에 연결된 틸팅 기구(36, 36')를 포함하며,

ａ) 상기 틸팅 기구(36, 36')에 의하여 상기 틸트 제어 로터(28)를 상기 서스펜션 로터(18)의 회전 방향으로 가속시키면서, 상기 활송기(32)는 두 말단 위치중 제1 위치로 복귀하도록 균형을 이루고;

ｂ) 상기 틸트 제어 로터(28)에 제동 모멘트가 작동할 수 있도록, 제1 제동장치(80)는 상기 틸트 제어 로터(28)와 결합되고;

ｃ) 상기 틸트 제어 로터(28)의 조절된 제동에 의하여 상기 활송기(32)의 경사각 변동을 조절하기 위하여, 제1 제어장치(102, 106)가 상기 제1 제동 장치(80)와 결합되는 것을 특징으로 하는 대용량 물질 분배 장치.
제1 항에 있어서, 상기 서스펜션 로터(18)와 상기 틸트 제어 로터(28) 사이에 연결된 클러치(90)의 결합 위치에서 양 로터(18, 28)에 대하여 회전 속도를 동일하게 하여 양 로터(18, 28)를 회전에 있어서 상호의존적이 되도록 하는 상기 클러치(90)를 구비한 변속기구(52, 56, 72, 76)를 특징으로 하는 장치.
제1 항 또는 제2 항에 있어서,

ⅰ) 상기 제1 회전 방향과는 반대 방향인 회전축에 대하여 제2 회전 방향으로 상기 틸트 제어 로터(28)를 구동할 수 있도록 상기 틸트 제어 로터와 결합된 제2 모터(80); 및

ⅱ) 상기 서스펜션 로터(18)에 제동 모멘트를 작동할 수 있도록, 상기 서스펜션 로터(18)와 결합된 제2 제동 장치(60)를 특징으로 하는 장치.
제3 항에 있어서, 상기 서스펜션 로터(18)의 제동 모멘트를 변화시킴에 의하여 상기 제2 방향으로 회전하는 상기 활송기(32)의 경사각 변동을 조절하도록, 상기 제2 제동 장치(60)와 결합된 제2 제어장치(102, 104)를 특징으로 하는 장치.
제4 항에 있어서,

ⅰ) 상기 제2 모터(80)와 결합된 가변 속도 구동기(106); 및

ⅱ) 상기 틸트 제어 로터(28)의 회전 속도를 변화시킴에 의하여 상기 서스펜션 로터(18)의 회전 속도를 조절하도록, 상기 가변 속도 구동기(106)와 결합된 제어장치를 특징으로 하는 장치.
제3 항에 있어서,

ⅰ) 상기 제2 모터(80)와 결합된 가변 속도 구동기(106); 및

ⅱ) 상기 서스펜션 로터(18)의 회전 속도를 일정하게 유지하고 상기 틸트 제어 로터(28)의 회전 속도를 변화시킴에 의하여 상기 활송기의 틸팅 속도를 제어하도록, 상기 가변 속도 구동기(106)와 결합된 제어장치를 특징으로 하는 장치.
제3 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서, 구동 토크를 발생시키는 모터 모드 및 적어도 하나 이상의 회전 방향에서 제동 토크를 발생시키는 발전기 모드에서 작동할 수 있도록, 상기 제1 모터(60) 및 상기 제2 제동 장치(80), 상기 제2 모터(80) 및 상기 제1 제동 장치(60)는 각각 전기 회로에 의하여 동력이 공급되는 회전 전기기계를 포함하는 유닛을 구성하는 것을 특징으로 하는 장치.
제7 항에 있어서,

ⅰ) 상기 회전 전기기계는 속도 감속기(58, 78)가 구비된 전기 모터(60, 80)이고;

ⅱ) 상기 전기 회로는 정지주파수 변환장치(104, 106)를 특징으로 하는 장치.
제1 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 제어장치(102, 106), 상기 제2 제어장치는 각각,

ⅰ) 상기 서스펜션 로터(18)의 각 위치를 감지하는 제1 각도 센서(108);

ⅱ) 상기 틸트 제어 로터(28)의 각 위치를 감지하는 제2 각도 센서(110);

ⅲ) 양 로터(18, 28)의 상대적인 각 위치를 계산하기 위한 계산 수단(102) 을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제1 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 제어장치(102, 106), 상기 제2 제어장치는 각각 양 로터(18, 28)의 각 위치를 감지하는 차등 각도 센서(126)를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제1 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 제어장치(102, 106), 상기 제2 제어장치는 각각

ⅰ) 상기 서스펜션 로터(18)에 의하여 회전되는 제1 입력축(132), 상기 틸트 제어 로터(28)에 의하여 회전되는 제2 입력축(134), 그리고 양 로터(18, 28)가 동일한 회전 속도를 가질 때 출력축(136)이 회전적으로 고정되도록 하는 특수한 치수로 제작되는 차등 측정 기구(130);

ⅱ) 상기 출력축(136)의 각 위치를 감지하는 각도 센서(148)를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
ⅰ) 지지 프레임(12);

ⅱ) 대용량 물질을 위한 분배 활송기;

ⅲ) 실질적으로 수직 회전축에 대하여 회전할 수 있도록 상기 지지프레임(12) 내에 설치되어 있고, 실질적으로 상기 활송기가 수평경사 축에 대하여 경사가 이루지도록 하기 위하여 상기 활송기(32)가 매달려 있는 서스펜션 로터(18);

ⅳ) 상기 서스펜션 로터(18)를 축에 대하여 제1 방향으로 회전으로 구동시킬 수 있는 제1 모터(60);

ⅴ) 실질적으로 수직 회전축에 대하여 회전할 수 있도록 상기 지지 프레임(12) 내에 설치된 틸트 제어 로터(28);

ⅵ) 상기 서스펜션 로터(18) 및 상기 틸트 제어 로터(28)의 차등 회전을 두 말단 위치 사이에서 상기 활송기(32)의 경사각 변동으로 변환할 수 있도록 설계된, 상기 활송기(32)와 상기 틸트 제어 로터(28) 사이에 연결된 틸팅 기구(36, 36')를 포함하고

ａ) 상기 틸트 제어 로터(28)에 제동 모멘트가 작동할 수 있도록, 제1 제동 장치(80)는 상기 틸트 제어 로터(28)와 결합되고;

ｂ) 상기 활송기(32)에 대한 바람직한 회전 속도보다 더 높은 회전 속도에서 축에 대하여 상기 제1 방향으로 상기 틸트 제어 로터를 구동할 수 있도록, 제2 모터(80)는 상기 틸트 제어 로터(28)와 결합되고;

ｃ) 제2 제동 장치(60)는 상기 서스펜션 로터(18)와 결합되어서 상기 서스펜션 로터(18)에 제동 모멘트가 작동할 수 있으며;

ｄ) 제어장치(102, 104, 106)는 제1 방향으로 상기 서스펜션 로터(18)를 구동하고 상기 제1 제동 장치(80)에 의한 상기 틸트 제어 로터(28)의 조절된 제동에의하여 상기 제1 방향으로, 그리고 상기 활송기(32)에 대한 바람직한 회전 속도보다 더 높은 회전 속도에서 상기 제1 방향으로 상기 틸트 제어 로터(28)를 구동하고 상기 제2 제동 장치(60)에 의한 상기 서스펜션 로터(18)의 조절된 제동에 의하여 제2 방향으로, 상기 활송기(32)의 틸팅을 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 대용량 물질 분배 장치.
제12 항에 있어서, 상기 틸팅 기구(36, 36')는 셀프-블럭킹 기구인 것을 특징으로 하는 장치.
제12 항에 있어서, 상기 서스펜션 로터(18)와 상기 틸트 제어 로터(28) 사이에 연결된 클러치(90)의 결합 위치에서 양 로터(18, 28)에 대하여 회전 속도를 동일하게 하여 양 로터(18, 28)를 회전에 있어서 상호의존적이 되도록 하는 상기 클러치(90)를 구비한 상기 변속기구(52, 56, 72, 76)를 특징으로 하는 장치.
제12 항 내지 제14 항 중 어느 한 항에 있어서,

ⅰ) 상기 제1 모터(60)는 상기 활송기(32)를 위한 바람직한 회전 속도에서, 상기 제1 회전방향에 반대되는 제2 회전 방향으로 상기 서스펜션 로터(18)를 구동할 수 있고;

ⅱ) 상기 제2 모터(80)는 상기 활송기(32)에 대한 바람직한 회전 속도보다 더 높은 회전 속도에서, 제2 회전방향으로 상기 틸트 제어 로터(28)를 구동할 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
제13 항에 있어서, 상기 제2 방향으로 상기 활송기(32)의 회전시에, 상기 제1 제동 장치(80), 상기 제2 제동 장치(60) 및 상기 제2 모터(80)와 결합되는 상기 제어장치는

ⅰ) 상기 활송기(32)를 위한 바람직한 회전 속도보다 더 높은 회전 속도를 갖는 상기 제2 방향으로 상기 제2 모터(80)에 의하여 상기 틸팅 제어 로터(28)를 구동함에 의하여, 그리고 상기 제2 제동 장치(60)에 의한 상기 서스펜션 로터(18)의 조절된 제동에 의하여, 제1 방향으로;

ⅱ) 상기 제2 방향으로 상기 서스펜션 로터(18)를 구동함에 의하여, 그리고 상기 제1 제동 장치(80)에 의하여 상기 틸트 제어 로터(28)의 조절된 제동에 의하여, 제2 방향으로; 상기 활송기(32)의 틸팅을 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
제12 항 내지 제16 항 중 어느 한 항에 있어서,

ⅰ) 가변 속도 구동기(106)는 상기 제2 모터(80)와 결합되고; 및

ⅱ) 상기 틸트 제어 로터(28)의 회전 속도를 변화시킴에 의하여, 상기 서스펜션 로터(18)의 회전 속도를 조절하도록 상기 제어장치는 상기 가변 속도 구동기(106)를 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
제12 항 내지 제16 항 중 어느 한 항에 있어서,

ⅰ) 가변 속도 구동기(106)는 상기 제2 모터(80)와 결합되고; 및

ⅱ) 상기 틸트 제어 로터(28)의 회전 속도를 변화시킴에 의하여, 상기 활송기(32)의 틸팅 속도를 조절하도록 상기 제어장치는 상기 가변 속도 구동기(106)를 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
제12 항 내지 제18 항 중 어느 한 항에 있어서, 구동 토크를 발생시키는 모터 모드 및 적어도 하나 이상의 회전 방향에서 제동 토크를 발생시키는 발전기 모드에서 작동할 수 있도록, 상기 제1 모터(60) 및 상기 제2 제동 장치(60), 상기 제2 모터(80) 및 상기 제1 제동 장치(80)는 각각 전기 회로에 의하여 동력이 공급되는 회전 전기기계를 포함하는 유닛을 구성하는 것을 특징으로 하는 장치.
제19 항에 있어서,

ⅰ) 상기 회전 전기기계는 감속기(58, 78)가 구비된 전기 모터(60, 80)이고;

ⅱ) 상기 전기 회로는 '회전 속도/발생 토크'의 4사분면(four quadrant) 다이아그램에서 상기 회전 전기기계의 작동이 이루어지도록 하는 정지 주파수 변환장치(104, 106)인 것을 특징으로 하는 장치.
제12 항 내지 제20 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어장치는

ⅰ) 상기 서스펜션 로터(18)의 각 위치를 감지하는 제1 각도 센서(108);

ⅱ) 상기 틸트 제어 로터(28)의 각 위치를 감지하는 제2 각도 센서(110); 및

ⅲ) 모든 로터(18, 28)의 상대적인 각 위치를 계산하기 위한 계산 수단(102)을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제12 항 내지 제21 항 중 어느 항에 있어서, 상기 제어장치는 양 로터(18, 28)의 상대적인 각 위치를 감지하는 차등 각도 센서(126)를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제12 항 내지 제21 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어장치는

ⅰ) 상기 서스펜션 로터(18)에 의하여 회전되는 제1 입력축(132), 상기 틸트 제어 로터(28)에 의하여 회전되는 상기 제2 입력축(134), 그리고 모든 로터(18, 28)가 동일한 회전 속도를 가질 때 출력축(136)이 회전적으로 고정되도록 특수한 치수로 제작되는 차등 측정 기구(130);

ⅱ) 상기 출력축(136)의 각 위치를 감지하는 각도 센서(148)를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제12 항 내지 제21 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어장치는 상기 활송기(32)와 함께 회전하는 상기 활송기(32)에 대한 경사 감지기(32), 상기 경사 감지기와 결합하는 송신기 및 상기 지지 프레임(12)내에 회전적으로 고정되도록 설치된 적어도 하나 이상의 수신기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.