(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
分配シュートを支持するための回転支持手段、
前記回転支持手段を回転可能に支持するための固定構造体、
前記固定構造体上へ取り付けられる主駆動モーター及び補助駆動モーター、
前記回転支持手段へ回転軸を中心とした回転運動を与えるため、前記主駆動モーターを前記回転支持手段に堅固に連結された第一リングギアへ作動的に連結するための第一伝動手段、
前記補助駆動モーターを前記回転軸を中心に独立して回転可能な第二リングギアへ作動的に連結するための第二伝導手段、
前記回転支持手段によって支持されており、及び、前記第二リングギアを分配シュートの位置調整を行うため分配シュートへ作動的に連結させるための第三伝動手段、
から構成される分配シュート用駆動機構を有するシャフト炉充填装置であって、
前記第三伝動手段は、前記回転支持手段によって支持され、並びに
前記回転支持手段上に取り付けられかつ前記第二リングギアによって駆動される入力シャフト、及び前記回転支持手段上に取り付けられ分配シュートの位置調整を行うための出力シャフトを有する、少なくとも１個の周転円遊星歯車装置列が含まれこと、及び
前記遊星歯車装置列は、前記固定構造体に堅固に連結された第三リングギアへ作動的に連結されること
を特徴とするシャフト炉充填装置。
【請求項２】
前記遊星歯車装置列に、環状体、太陽歯車、及び前記第三リングギアと噛み合う遊星歯車キャリヤが含まれることを特徴とする請求項１記載のシャフト炉充填装置。
【請求項３】
前記環状体が前記入力シャフトへ連結され、前記太陽歯車が前記出力シャフトへ連結されることを特徴とする請求項２記載のシャフト炉充填装置。
【請求項４】
前記入力シャフトが第二リングギアと噛み合う入力大歯車へ連結されることを特徴とする請求項３記載のシャフト炉充填装置。
【請求項５】
前記第二リングギアが前記固定構造体に対して静止したままでいる間に前記回転支持手段が回転する場合には、前記太陽歯車が前記回転支持手段に対して静止状態を保持するように、前記入力大歯車と前記第二リングギア間のギア比、及び前記遊星歯車と前記第三リングギア間のギア比がそれぞれ選択されることを特徴とする請求項４記載のシャフト炉充填装置。
【請求項６】
前記回転支持手段の回転軸に対して直交する旋回軸を中心として分配シュートを旋回させるため、前記第三伝動手段に前記回転支持手段上に取り付けられ、かつ分配シュートを旋回可能に支持するように構成された一対の旋回可能取付手段が対向配置されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のシャフト炉充填装置。
【請求項７】
前記第三伝動手段に、前記回転支持手段によって支持される一対の遊星歯車装置列が含まれ、該遊星歯車装置列それぞれの出力シャフトが、前記旋回可能取付手段に作動的に連結されることを特徴とする請求項６記載のシャフト炉充填装置。
【請求項８】
前記出力シャフトがトルクを伝達しない時に前記分配シュートがその旋回位置を保持するように、遊星歯車装置列それぞれの出力シャフトが、前記旋回可能取付手段のいずれかに自己ブロックギア配列を用いて作動的に連結されることを特徴とする請求項７記載のシャフト炉充填装置。
【請求項９】
前記第三伝動手段が、
駆動シャフト、クランク、及び前記回転支持手段の回転軸に対して直交する旋回軸を中心に分配シュートを旋回させるための２つの対向制御レバーを備える連結ロッド機構から成ると共に、前記駆動シャフトの回転を分配シュートの旋回運動へ変換するように構成された角駆動配列、及び
前記回転支持手段によって支持される単一の遊星歯車装置列であって、かつその出力シャフトが前記駆動シャフトへ作動的に連結される単一の遊星歯車装置列から成ることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のシャフト炉充填装置。
【請求項１０】
前記補助駆動モーターが作動していない時、前記第二リングギアが前記固定構造体に対して静止した関係でいるように、前記第二伝動手段に自己ブロックギア配列が備えられることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のシャフト炉充填装置。
【請求項１１】
前記第二リングギアが、前記固定構造体へ取り付けられる静止円筒形支持体上に回転可能に支持されることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載のシャフト炉充填装置。
【請求項１２】
前記静止円筒形支持体が前記回転支持手段の周囲に延び、及び前記第三リングギアが前記円筒形支持体へ堅固に連結されることを特徴とする請求項１１記載のシャフト炉充填装置。
【請求項１３】
請求項１〜１２に記載のいずれかに記載された充填装置を含んで構成されるシャフト炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は概略的には、シャフト炉用、とりわけ高炉用の充填装置に関する。本発明は、より詳細には、炉内部へバルク充填材料を分配する分配シュートを操作するために上述した充填装置中に用いられる駆動機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転及び旋回可能な分配シュート用の駆動機構を備えたシャフト炉充填装置については米国特許3,814,403に記載されている。この駆動機構には、固定構造体によって支持され、かつ分配シュートを支持することが可能な回転支持手段が含まれている。この駆動機構には主駆動モーターと補助駆動モーターが含まれ、これらモーターによって、回転支持手段に対する垂直軸を中心とした回転と、分配シュートに対する水平軸を中心とした旋回動作がそれぞれ与えられる。回転支持体へ回転を与えるため、第一伝動手段によって操作を介して主駆動モーターが第一リングギアへ連結され、該第一リングギアは回転支持体へ堅固に連結される。独立して回転可能な第二駆動ギアが回転支持体上へ取り付けられ、該第二駆動ギアは操作を介して第二伝動手段によって補助駆動モーターへ連結される。分配シュートの旋回位置を調整するため、前記回転支持体によって支持される第三伝動手段により、操作を介して、第二リングギアが分配シュートへ連結される。米国特許3,814,403の駆動機構においては、遊星歯車とも呼ばれる周転円遊星歯車装置列(sun-and-planet gear train)によって、操作を介して、補助駆動モーターを第二リングギアへ連結する第二伝動手段の一部が形成される。この周転円遊星歯車装置列は、駆動モーターと共に固定構造体によって支持される。遊星歯車装置列により、主駆動モーターの単独作動による、すなわち補助駆動モーターを作動させることを必要とせずに、第二リングギア及び回転支持体の同一回転速度が確保され、他方補助駆動モーターの作動により第二リングギアと回転支持体間における差動回転が可能とされる。
【０００３】
米国特許3,814,403に概略記載されている充填装置を用いて、垂直炉軸を中心としてシュートを回転させ、及び水平軸を中心にシュートの旋回傾斜度を変えることにより、バルク材（充填物）を充填面（ストックライン）の事実上いかなるポイントへも向けることが可能である。また他の利点として、上述した種類の充填装置では、充填面上への充填物分配における融通性ゆえに、種々広範囲に亘る充填プロフィールを得ることが可能である。その結果として、この種の充填装置は近年数１０年間に亘って当該産業界において広く普及されている。
【０００４】
頑丈かつ長期に亘る炉作動の観点からは、充填装置の駆動機構、とりわけ該駆動機構の主要構成要素である周転円遊星歯車装置列に関しては、極めて信頼性が高く、かつ耐摩耗性のある部品が求められる。駆動機構は充填装置に要する全コストの重要部分を占めるため、あらゆる面において駆動機構、とりわけ周転円遊星歯車装置列に対する厳しい要求をより軽減しつつコスト削減を図ることができる解決策が望まれている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、構成部品に対する厳しい要求が減じられるように構成されるシャフト炉充填装置用の駆動機構を提供することを第一の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、概略的には分配シュート、典型例としては回転・旋回可能な分配シュート用の駆動機構を有するシャフト炉充填装置に関する。より詳細には、本駆動機構は、分配シュートが一般的には垂直回転軸を中心に回転できるように分配シュートを支持する回転支持手段と、これら回転支持手段を回転可能に支持する固定支持構造体から構成される。さらにこの駆動機構には、前記シュートを回転させるための主駆動モーター、及び前記シュートの位置、典型的には回転支持手段に対して水平な横軸を中心とした旋回位置を調整するために用いる補助駆動モーターが含まれる。これら両方のモーターは固定構造体上へ取り付けられる。前記駆動機構にはさらに、第一、第二、第三の伝動手段が含まれる。前記第一伝動手段により、主駆動モーターが回転支持手段へ堅固に連結された第一リングギアへ作動的に連結され、かかる連結により、シャフト炉の回転軸、典型的には垂直中心軸を中心として、回転支持手段へ回転動作が与えられる。前記第二伝動手段により、補助駆動モーターが、前記回転軸を中心に独立で回転可能な第二リングギアへ作動的に連結される。前記第三伝動手段は回転支持手段によって支持され、及び、該手段により、分配シュートの位置、典型的には前記横軸を中心とした旋回位置の調整を行うための前記第二リングギアが分配シュートへ作動的に連結される。
【０００７】
前記第一の目的を達成するため、本発明では第三伝動手段に少なくとも１個の周転円遊星歯車装置列（プラネットギヤ）を含めることが提案されている。この周転円遊星歯車装置列は回転支持手段によって支持され、前記固定構造体へ堅固に連結される第三リングギアへ作動的に連結される。前記提案された周転円遊星歯車装置列には、第二リングギアによって駆動されるように取り付けられる入力シャフトと、分配シュートの位置調整のために取り付けられる出力シャフトが備えられる。
【０００８】
前記遊星歯車装置が回転支持手段の一部を成す提案された構成によれば、一定の機構部品の全体的摩損が減じられる。かかる特徴は、１または２以上の周転円遊星歯車装置列自体から成る構成部品に特に有用である。その結果として、耐摩耗性に対する厳しい要求が多少でも軽減される設計が可能となる。さらに、提案された構成によれば、前記遊星歯車装置を前記固定構造体の上部へ取り付ける必要性がなくなるため、装置構造スペース面での節約も可能となる。さらに、前記第二リングギアが前記固定構造体へ取り付けられる静止円筒形支持体上へ回転可能に支持される場合、独立して回転可能な第二リングギアに必要とされるロールベアリングは、前記補助モーターによって第二及び第三伝動手段を介して前記シュートの位置が変えられる時のみ負荷下に置かれ、かつ回転状態となる。
【０００９】
好ましい実施態様において、前記遊星歯車装置列には、第三リングギアと噛み合う遊星歯車キャリヤが含まれる。第三リングギアの場合、入力軸によって駆動されるように環状体が入力軸に堅固に連結され、及び出力軸を駆動させるために太陽歯車が出力軸に堅固に連結されることが構造上の理由からさらに好ましい。このような構成とすることにより、第二リングギア及び遊星キャリヤの高さにおいて実用的なギア比とすることが可能となる。直ぐに入手可能な大歯車設計を選択することによって第二リングギアの高さにおけるギア比の設定を簡略化するため、入力軸は好ましくは第二リングギアと噛み合う入力大歯車へ連結される。有利な態様においては、容易に入手可能な設計の遊星歯車装置を用いて本発明を実用化できるように、入力大歯車と第二リングギア間のギア比、及び遊星歯車キャリヤと第三リングギア間のギア比が変更可能な設計パラメータとして用いられる。この場合、第二リングギアが前記固定構造体に対して静止した関係である間に回転支持手段が回転しても太陽歯車は静止したままであるように、すなわち回転支持手段に対して静止状態であるように、これらギア比を選択することは可能かつ容易である。
【００１０】
本発明の一実施態様においては、一対の旋回可能取付手段が回転支持手段上に対向配置され、この回転支持手段は、該回転支持手段の回転軸に対して垂直な旋回軸を中心として分配シュートを旋回させるため、分配シュートの旋回を支持するように形状化される。この実施態様の好ましい構成においては、回転支持手段によって２個の遊星歯車列が支持され、各遊星歯車装置列の出力シャフトは、旋回可能取付手段のいずれかに作動的に連結される。通常の負荷の半分に合わせて寸法化された２個の小型遊星歯車を使用すればさらにコストを節約することが可能である。好ましくは、遊星歯車の出力シャフトによってトルクが伝達されない時でもシュートがその旋回位置を保持できるように、各遊星歯車装置列の出力シャフトは、自己閉塞ギア配列を用いて旋回可能取付手段のいずれかへ作動的に連結される。
【００１１】
本発明の別の実施態様においては、前記機構には、単一駆動シャフト、クランク、及び分配シュートの旋回軸を中心として該分配シュートを旋回させるための２つの対向制御レバーを備える連結ロッド機構から成る角駆動配列が含まれる。この種の角駆動配列は単一駆動シャフトの回転を２個の側方サスペンジョンを用いて分配シュートの旋回運動に変換するように構成されている。従って、後者の実施態様においては、回転支持手段によって支持され、及びその出力シャフトが単一駆動シャフトへ作動的に連結される単一の遊星歯車装置列を用いることが可能である。
【００１２】
好ましくは、前記第二伝動手段には、補助駆動モーターと第二リングギアとの間のギア列中に自己ブロック（blocking）ギア配列が備えられているため、補助駆動モーターが作動していない時は、第二リングギアは前記固定構造体に対して静止したままである。さらに、回転支持手段の周囲に延び、第二リングギアを回転可能に支持する静止円筒形支持体の場合では、第三リングギアは、好ましくは上記静止支持体等に堅固に連結される。
【００１３】
以下において理解されるように、提案されたタイプの駆動機構は、種々のシャフト炉充填装置、とりわけ冶金用高炉のための充填装置に工業的に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に従った第一の実施態様に係る駆動機構が装備されたシャフト炉充填装置の垂直縦面に沿った２つの部分断面図から成る略図である。
【図２】本発明に従った第二の実施態様に係る駆動機構が装備されたシャフト炉充填装置の垂直縦面に沿った２つの部分断面図から成る略図である。
【図３】本発明に従った第三の実施態様に係る駆動機構が装備されたシャフト炉充填装置の垂直面に沿った２つの部分断面図から成る略図である。
【図４】本発明に従った第四の実施態様に係る駆動機構が装備されたシャフト炉充填装置の垂直面に沿った２つの部分断面図から成る略図である。
【発明を実施するための手段】
【００１５】
以下において、いくつかの非限定的実施態様を用い、かつ添付図面を参照しながら本発明について詳細に説明し、本発明について明らかにする。なお、図面全体を通して、同一部品及び類似部品は同一符号を用いて示されていることに注意されたい。
図１は本発明に従った第一の実施態様に係る駆動機構について説明するための略図である。この駆動機構は例えば米国特許3,693,812から公知となっているタイプのシャフト炉充填装置の一部である。図１は炉中心軸Ａを横切る垂直縦面に沿った２つの断面図から成る図である。この駆動機構には固定された外部ケーシング１１を有する固定構造体１０が含まれる。固定構造体１０には垂直な内部供給口１２が設けられ、これを通してバルク材料を炉中へ供給することができる。従って、前記固定構造体１０は、供給口１２が炉の垂直中心軸Ａと実質的に共軸となるように、シャフト炉、とりわけ高炉の喉部上へ意図的に取り付けられる。前記駆動機構は、符号１４で部分的かつ概略的に示されている分配シュートを回転及び旋回させるように意図されている。この分配シュートは供給口１２の下方に配置され、該シュートによってバルク材料は炉中へ周辺に向けて、及び放射状に分配される。
【００１６】
固定構造体１０は、回転円筒形体１６を含んだ回転支持手段１５を、第一ロールベアリング１８を用いて支持している。第一ロールベアリング１８は、回転円筒形体１６が中心軸Ａを中心として回転できるように該回転円筒体１６を支持している。回転円筒形体１６の下端には円盤形状の保護フランジ２２が取り付けられている。回転円筒形体１６と保護フランジ２２、及び固定外部ケーシング１１により、駆動機構構成部品を保護するため、高炉雰囲気から内部チャンバー２６を画成するハウジングが形成される。分配シュート１４は回転支持手段１５上にピボット支持されるため、分配シュート１４は旋回水平軸Ｂを中心として傾斜可能である。従って、軸Ａを中心に回転支持手段１５を回転させることにより、バルク材料の円周方向の分配が達成され、他方軸Ｂを中心に分配シュート１４を旋回させることにより、半径方向への分配が達成される。
【００１７】
前記回転支持手段１５へ回転運動を付与するため、前記固定構造体１０上に主駆動モーター３０が取り付けられる。主駆動モーター３０には主出力シャフト３２が備えられ、この主出力シャフト３２は、操作的に、第一伝動手段３４を介して回転支持手段１５へ連結されている。第一伝動手段３４には、第一駆動大歯車３６が含まれ、該第一駆動大歯車３６は第一減速ギア３８を介して主出力シャフト３２へ連結される。第一駆動大歯車３６は、回転円筒体１６上に堅固に固定される環状の第一リングギア４０の外側歯と噛み合う。従って、中心軸Ａを中心とする分配シュート１４の回転は主駆動モーター３０を作動させることによって制御される。
【００１８】
分配シュートの傾斜（傾き角）及び旋回移動を制御するため補助出力シャフト４４を有する補助駆動モーター４２が備えられる。補助駆動モーター４２は前記固定構造体上へ取り付けられ、及び操作により、第二伝動手段４６を介して第二リングギア４８へ連結される。第二リングギア４８は、第二ロールベアリング５０を用いて、該第二リングギア４８が回転円筒体１６の位置あるいは移動とは無関係に中心軸Ａを中心として回転できるように、静止円筒形支持体４９上に回転可能に支持される。円筒形支持体４９は前記固定構造体１０へ取り付けられ、該円筒形支持体４９は供給口１２及び回転円筒体１６の周囲に共軸で内部チャンバー２６中へと下方へ向かって延びている。第二伝動手段４６には、第二減速ギア５３、例えば自己ブロックウォームギアを用いて補助出力シャフト４４へ連結される第二駆動大歯車５２が含まれる。第二駆動大歯車５２は第二リングギア４８の上部外側歯６４と噛み合って、トルクが補助駆動モーター４２から第二リングギア４８へ伝達される。従って、補助駆動モーター４２によって第二リングギア４８の回転が直接制御される。
【００１９】
分配シュート１４の傾斜を制御するため、操作により、以下において説明する第三伝動手段５４を介して第二リングギア４８が分配シュート１４へ連結される。図１に示すように、第三伝動手段５４は回転支持手段１５によって支持され、内部チャンバー２６内に配置される。従って、第三伝動手段５４は中心回転軸Ａを中心として回転円筒体１６及び分配シュート１４と一緒に回転する。図１の実施態様において、第三伝動手段５４には、２つの周転円遊星歯車装置列５６（プラネタリーギアとも称される）が含まれ、これら周転円遊星歯車装置列５６は内部チャンバー２６の対向部分中に配置される。以下においては、説明を簡明にするため、２つの周転円遊星歯車装置列の１個のみについて説明する。他の周転円遊星歯車装置列も同じ方式によって構成される。
【００２０】
図１に示す好ましい実施態様に従って、遊星歯車装置列５６には入力シャフト５８が含まれ、この入力シャフト５８の第一端部には６５で示す第二リングギア４８の下方外側歯と噛み合う入力大歯車６０が設けられる。入力シャフト５８は、その第二端部において環状体６２へ堅固に連結にされ、この環状体６２によって遊星歯車装置列５６の外側リングギアが形成される。従って、環状体６２には、遊星歯車６６が管状体６２内部で回転し、かつ環状体６２の中心軸を中心として回転できるように、環状体内部に配置される少なくとも２個の遊星歯車６６と噛み合う内側歯が備えられる。主駆動モーター３０によって回転支持手段１５が中心軸Ａを中心に回転された場合、入力大歯車６０は第三伝動手段５４と共に中心回転軸Ａを中心として回転する。
【００２１】
遊星歯車６６は、キャリヤシャフト６８を介して遊星歯車キャリヤ７０上に支持され、かつ該キャリヤ７０上に回転可能に取り付けられる。キャリヤ７０には鋸歯状の外側周縁部が設けられ、こり周縁部は前記固定構造体１０へ堅固に取り付けられる静止第三リングギア７１の外側歯と噛み合う。図１の実施態様においては、第三リングギア７１は、回転円筒体１６と保護フランジ２２の間の隙間２８を通って内部チャンバー２６中へ放射状に突き出るように供給口１２に固定される。また代替例として、第三リングギア７１は図４に示す円筒形支持体４９あるいはケーシング１１へ固定可能であり、後者へ固定する場合には該第三リングギアには内側歯が付与される。主駆動モーター３０によって回転支持手段１５が中心軸Ａを中心として回転される場合、キャリヤ７０は第三伝動手段５４と共に中心回転軸Ａを中心に回転することに注意すべきである。
【００２２】
典型的な方式においては、遊星歯車５６が前記環状体６２の中心軸を中心として回転する時に太陽歯車７２の外側歯上を回転するように、遊星歯車装置列５６には内部太陽歯車７２が含まれ、この内部太陽歯車７２は遊星歯車６６の間に配置され、かつ遊星歯車６６と噛み合う外側歯が備えられる。図１に示す本発明の好ましい実施態様によれば、太陽歯車７２は出力シャフト７４へ堅固に連結され、該出力シャフト７４はキャリヤ７０中を共軸通過し、分配シュート１４の傾斜を調節するために旋回可能取付手段へ連結される。前記旋回可能取付手段は既知の構成によるものであり、第三伝動手段５４の一部として回転支持保護フランジ２２上に配置される。例えば、米国特許3,814,403に記載されているように、各旋回可能取付手段に、ねじ山形成されたスピンドル７６、部分リングギア７８、及び回転可能支持シャフト８０を有する自己ブロックウォームギアを含めることが可能である。前記支持シャフト８０はそれぞれ水平軸Ｂを中心として回転可能であり、また回転支持手段１５へ分配シュート１４を取外し可能に取り付けるため、２つの対向配置される取付部材（図示せず）のいずれかへ堅固に連結される。これにより、分配シュート１４の傾斜は出力シャフト７４を経て太陽歯車７２の回転を制御することによって調整される。
【００２３】
前記駆動機構の操作について以下説明する。主駆動モーター３０によって回転支持手段１５の回転が引き起こされるが、第二リングギア４８の回転速度が回転支持手段１５の回転速度と異なる場合、入力大歯車６０が第二リングギア４８の下方外側歯６５上において回転することにより前記環状体６２へ回転運動が与えられる。環状体６２のそれ自体の軸を中心とする対応回転速度ω１は、入力大歯車６０の噛み合わせ（歯数）と第二リングギア４８の下側歯６５とのギア比ＧＲ１に依存して決まる。さらに、主駆動モーター３０によって回転支持手段１５の回転が引き起こされる場合、静止第三リングギア７１と噛み合うキャリヤ７０の第三リングギア７１の外側歯上における回転が引き起こされ、それにより各遊星歯車６５の環状体６２の中心軸を中心とする回転、及びそれ自身の軸、すなわちそのそれぞれのキャリヤシャフト６８の軸を中心とした回転が引き起こされる。キャリヤ７０のそれ自体の軸を中心とした対応回転速度ω２はキャリヤ７０の噛み合わせ（歯数）と第三リングギア７１間のギア比ＧＲ２に依存して決まる。前記駆動機構は、第二リングギア４８が前記固定構造体１１に対して静止状態に保持され、かつ主駆動モーター３０によって回転支持手段１５の回転が引き起こされる場合には、環状体６２の回転速度ω１とキャリヤ７０の回転速度ω２との間に特定の比ω１／ω２が得られるように、すなわち、太陽歯車７２が回転支持手段１５に対して静止状態に保持される際の速度比ω１／ω２が得られるように構成されることが理解されよう。かかる構成は、上述したギア比ＧＲ１及びＧＲ２を適切に選択することによって達成される。別の言い方をすれば、補助駆動モーター４２が停止される場合には太陽歯車７２、従って出力シャフト７４にはトルクが伝達されないため、分配シュートは回転支持手段１５の実際の回転速度とは無関係にその旋回位置を保持する。逆に、補助駆動モーター４２によって第二リングギア４８の回転が引き起こされる場合には、環状体６２の回転速度は、駆動トルクが太陽歯車７２、従って出力シャフト７４へ伝達される速度比ω１とは異なるものとなる。さらに、出力シャフト７４及び操作を介して該出力シャフトへ連結される回転可能支持シャフト８０を補助駆動モーター４２によって駆動して水平軸を中心として分配シュート１４を旋回させることが可能である。
【００２４】
図２に本発明の別の実施態様を示す。この図には、遊星歯車装置列２５６の形状が異なることを除いて図１に類似する駆動機構が示されている。図１の駆動機構との相違については以下において説明する。図２の実施態様において、遊星歯車装置列２５６の入力シャフト２５８は、その下端部において内部太陽歯車２７２と連結されている。従って、図１に関連して上述したように、入力大歯車２６０が第二リングギア４８上を回転する時は、入力シャフト２５８と共に太陽歯車２７２も回転する。環状体２６２は、上述した旋回可能取付手段によって分配シュートの傾斜を調整するため出力シャフト２７４に堅固に連結される。図１の実施態様と同様に、遊星歯車２６６を支持するキャリヤ２７０は第三リングギア上で回転するように形状化されている。その結果、第二リングギア４８が前記固定構造体１０に対して静止状態にあり、かつ回転支持手段１５が回転する場合、太陽歯車２７２の回転速度ω３とキャリヤ２７０の回転速度ω２間に特定速度比ω３／ω２が得られる。図１の駆動機構に対立する図２の駆動機構は、環状体２６２が速度比ω３／ω２において回転支持手段１５に対して静止状態で保持されるように構成される。同様に、この構成も上述したギア比ＧＲ１及びＧＲ２を適切に選択することによって達成される。逆に、補助駆動モーター４２によって第二リングギア４８の回転が引き起こされる場合、太陽歯車２７２の回転速度は、駆動トルクが環状体２６２、従って出力シャフト２７４へ伝達されるように、ω３とは異なる比をとる。これにより、出力シャフト２７４及び、操作を介してそれに連結される回転支持シャフト８０を補助駆動モーター４２によって駆動して水平軸Ｂを中心に分配シュートを旋回させることが可能である。
【００２５】
また、ギア比ＧＲ１及びＧＲ２の選択が制限される場合には、太陽歯車７２、２７２、遊星歯車６６、２６６、及び又は環状体６２、２６２の寸法化により、第二リングギア４８が補助駆動モーター４２によって駆動されない時には駆動トルクが出力シャフト７４、２７４へ伝達されないようにすることが可能である。
【００２６】
図３は本発明に従った第三の実施態様に係る駆動機構を示した図である。上記説明した駆動機構との主たる相違について以下に説明する。図３の駆動機構では、単一の遊星歯車装置列３５６が回転支持手段１５上に支持される。但し、本態様の駆動機構はより多い負荷用に寸法化されている。なお、単一の３５６遊星歯車装置列自体の構成は図１に示した第一の実施態様に係る駆動機構に用いた２つの遊星歯車装置列５６の一方と同一である。入力シャフト５８も同様に第二リングギア４８の下方外側歯と噛み合う入力大歯車６０に連結される。しかしながら、遊星歯車装置列３５６の出力シャフト７４は、図３には略図でしか示されていない分配シュート１４を旋回させるため別の配列へ連結される。さらに具体的に言えば、出力シャフト７４は、本願に参照のため包含された米国特許6,916,146に記載されている角駆動装置へ連結される。この角駆動装置は、単一の入力駆動シャフトしか持たないにも拘わらず、２つの正反対に対向する適用箇所において分配シュートを旋回させるように構成される。それゆえに、米国特許6,916,146に従った角駆動装置では単一の遊星歯車装置列３５６の使用が可能とされている。出力シャフト７４の回転を分配シュート１４の旋回運動へ変換するため、各駆動装置にはクランク及び図３に３８２で概略が示されている連結ロッド機構が含まれる。前記クランク及び連結ロッド機構３８２には、水平旋回軸Ｂを中心に分配シュート１４を旋回させるため、２つの対向する制御レバーが備えられる。図３の実施態様において用いられる角駆動装置に関するさらなる詳細は米国特許6,916,146を参照されたい。
【００２７】
図４は本発明に従った第四の実施態様に係る駆動機構を示した図である。図４の実施態様は、ロールベアリング５０を通して第二リングギア４８を支持する円筒形支持体４４９の設計が異なること、及び第三リングギア４７１が該円筒形支持体４４９の下端部へ堅固に固定されることを除いて、全体として図３の実施態様と同一である。従って、図３との比較を行えば、図４の円筒形支持体４４９はケーシング１１内部の回転円筒体１６の周囲をさらに下方まで延びて第三リングギア４７１を支持する点で相違している。
【００２８】
原則として、遊星歯車装置列の３つの主要構成部品、すなわち環状体、遊星歯車キャリヤ、及び太陽歯車のうちのいずれかを入力シャフト、出力シャフト、あるいは第三リングギアへそれぞれ連結することが可能なことを理解されたい。また、本発明は米国特許3,693,812から公知なタイプのシャフト炉充填装置、すなわち２つの直交する軸を中心として分配シュートを回転及び旋回させる充填装置に適用が限定されないことも理解されよう。例えば、上述した構成による駆動機構を用いて日本特許出願JP63-096205に開示されたタイプの装置を改善することも可能である。より具体的には、JP63-096205に記載された２部分シュートの下方回転シュートを回転させるために、図３に関連して記載したように構成される単一の遊星歯車装置列を採用することも可能である。
【符号の説明】
【００２９】
Ａ：中心回転軸
Ｂ：水平旋回軸
１０：固定構造体
１１：固定外部ケーシング
１２：供給口
１４：分配シュート
１５：回転支持手段
１６：回転円筒体
１８：第一ロールベアリング
２２：保護フランジ
２６：内部チャンバー
２８：隙間
３０：主駆動モーター
３２：主出力シャフト
３４：第一伝動手段
３６：第一駆動大歯車
３８：第一減速ギア
４０：第一リングギア
４２：補助駆動モーター
４４：補助出力シャフト
４６：第二伝動手段
４８：第二リングギア
４９，４４９：円筒形支持体
５０：第二ロールベアリング
５２：第二駆動大歯車
５３：第二減速ギア
５４：第三伝動手段
５６，２５６，３５６：遊星歯車装置列
５８，２５８：入力シャフト
６０，２６０：入力大歯車
６２，２６２：環状体
６４：第二リングギアの上部外側歯
６５：第二リングギアの下部外側歯
６６，２６６：遊星歯車
６８：キャリヤシャフト
７０，２７０：キャリヤ
７１，４７１：第三リングギア
７２，２７２：太陽歯車
７４，２７４：出力シャフト
７６：ねじ山形成スピンドル
７８：部分リングギア
８０：回転可能支持シャフト
３８２：クランク及び連結ロッド機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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