(57)【要約】  本発明は、特にパルプ及び製紙産業のプラグスクリュ（２７）用の駆動トレイン（２１、２２、２３、１、２４、２５、２８）の振動を減衰させるための装置に関する。本装置は、主に、好ましくは中空シャフトとして設計された円筒形シャフト（２）が設けられ、前記円筒形シャフトが連結部の半部の間に配置され、摩擦面（１２、１２’）を有する少なくとも１つのリング（８、１１、１１’、１１’’）が前記円筒形シャフトの周りに配置されることを特徴とする。発生するスティックスリップ振動をこれによって好ましくは除去することができ、したがって、駆動トレインのギアボックス（２３）及びモータ（２１）を保護することができる。【選択図】図２
2013535627.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特にパルプ及び製紙産業のプラグスクリュの駆動トレイン（２１、２２、２３、１、２４、２５、２８）の振動を減衰させるための装置において、好ましくは中空シャフトとして形成された円筒形シャフト（２）が設けられ、前記円筒形シャフトがクラッチの半部の間に配置され、前記半部に固定して接続され、また前記円筒形シャフトの周りに、摩擦面を有する少なくとも１つのリング（８、１１、１１’、１１’’）が配置されることを特徴とする装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置において、前記摩擦面（１２、１２’）が前記少なくとも１つのリング（８、１１、１１’、１１’’）の外側に半径方向に配置されることを特徴とする装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の装置において、中空シリンダ（４、４’、４’’）が前記少なくとも１つのリング（８、１１、１１’、１１’’）の周りに配置されることを特徴とする装置。
【請求項４】
請求項３に記載の装置において、前記中空シリンダ（４、４’、４’’）が分割されることを特徴とする装置。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の装置において、前記中空シリンダ（４）又は前記中空シリンダ（４）の構成シリンダ（４’、４’’）が、軸方向に延びかつシリンダ円周の周りに配置されるスロット（５）を有することを特徴とする装置。
【請求項６】
請求項５に記載の装置において、接線方向に予荷重がかけられるクランプバンド（６）が、ダンパトルクを与えるために設けられることを特徴とする装置。
【請求項７】
請求項５に記載の装置において、前記円周の周りに接線方向に配置された予荷重がかけられる複数のタイロッド（９）が、前記ダンパトルクを付与するために設けられることを特徴とする装置。
【請求項８】
請求項１に記載の装置において、前記軸方向端部側に摩擦面（１２、１２’）を有する複数のリング（１１、１１’、１１’’）が設けられることを特徴とする装置。
【請求項９】
請求項３に記載の装置において、前記リング（１１、１１’、１１’’）が前記中空シリンダ（４）を形成することを特徴とする装置。
【請求項１０】
請求項８又は９に記載の装置において、軸方向に予荷重がかけられた複数のタイロッド（１３）が、前記ダンパトルクを付与するために設けられることを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特にパルプ及び製紙産業のプラグスクリュ内の駆動トレインの振動を減衰させるための装置に関する。
【０００２】
駆動トレインの振動を減衰させるために、多数の異なるタイプの振動ダンパがある。粘性（例えば速度比例、油圧）ダンパは、流れ抵抗を介して液体を１つのチャンバから他のチャンバ内にポンプ供給する。このことを許容するために、封止の問題と共に、使用されるオイルの取り扱いを考慮しなければならない。油圧ダンパに対する代替物は摩擦ダンパである。（Ｃｏｕｌｏｍｂ）摩擦ダンパの利点は、耐用年数にわたって変化しない線形材料特性を有する材料からなる構造である。このようにして、適切なシミュレーションプログラムによって、ダンパの動的挙動を非常に正確に予測することができる。設置された部品は従来の方法の切断工程で機械加工することができる。
【０００３】
特に製紙及びパルプ産業の大型プラグスクリュの場合、振動の問題が時折発生することがある。前記プラグスクリュは、材料輸送、脱水、圧力容器に対する封止に役立ち、特定の一実施形態では、木材チップの粗い繊維離解にも役立つ。封止のため、いわゆるコイルの領域のスクリュの端部には、入口の雰囲気領域をプラグスクリュの下流の圧力領域から分離するために硬質プラグが形成される。プラグ形成及び脱水の結果、高い摩擦トルクがコイルの領域のスクリュと木材プラグとの間に発生する。一定の動作状態下において、このことはスティックスリップ運動（スティックスリップ振動）をもたらす。
【０００４】
工程パラメータを適切に選択することによって、前記振動を最小化することが試みられている。しかし、特に、回転速度は、要求されたスループットによって決定され、変更することができないので、工程パラメータを必要に応じて変更できないことが多い。
【０００５】
したがって、本発明の目的は、特にパルプ及び製紙産業のプラグスクリュ及びスクリュプレス内の駆動トレインの振動の危険性を排除することである。
【０００６】
したがって、本発明は、好ましくは中空シャフトとして形成された円筒形シャフトが設けられ、この円筒形シャフトの周りに、摩擦面を有する少なくとも１つのリングが配置されることを特徴とする。また、これに関連して、リングは環状に配置された摩擦要素であると考えられ、この場合、摩擦要素は円の円周の主要部分にわたって延びる。この場合、摩擦面を有するリングはダンパ要素として作用し、これに対して、シャフト、好ましくは中空シャフトは、初期位置への復元作用を提供するためのばね要素として作用する。これにより、シャフトは、プラグスクリュ又はスクリュプレスの場合、スクリュシャフトの取り外しに必要とされるようなギアボックスに対する間隔を簡単に橋渡しすることが可能であるという別の利点を提供する。
【０００７】
本発明の有利な一改良形態は、摩擦面が少なくとも１つのリングの外側に半径方向に配置されることを特徴とする。本発明の好都合な実施形態は、中空シリンダが少なくとも１つのリングの周りに配置され、中空シリンダが分割可能であることを特徴とする。中空シリンダが少なくとも１つのリングの周りに配置される場合、摩擦面に対する相手面を中空シリンダの内周に設けることが好都合に可能であり、中空シリンダはまた（中空）シャフトを汚れから保護する。
【０００８】
本発明の好都合な一改良形態は、中空シリンダ又はその構成シリンダが、軸方向に延びかつシリンダ円周の周りに配置されるスロットを有し、接線方向に予荷重がかけられるクランプバンド、又は円周の周りに接線方向に配置された予荷重がかけられた複数のタイロッドが、ダンパトルクを付与するために設けられることが可能であることを特徴とする。スロットによって、摩擦トルクを有効に設定することができ、クランプバンドによってダンパトルクを簡単に付与することができる。接線方向に配置された複数のタイロッドは、必要とされる力を個々の要素の間で有効に分割することができるという利点を有する。
【０００９】
本発明の代替実施形態は、軸方向端部側に摩擦面を有する複数のリングが設けられ、これらのリングが中空シリンダを形成し得ることを特徴とする。前記構成によって、減衰工程中に発生されるエネルギーを特に有効に分布させることが可能である。要素を特に簡単に組み立て、及び／又は個々の要素を簡単に置き換えることができる。
【００１０】
本発明の好都合な一改良形態は、軸方向に予荷重がかけられた複数のタイロッドが、ダンパトルクを付与するために設けられることを特徴とする。タイロッドの構成の結果、付与されるべき力を有効に分布させることができる。
【００１１】
次に、図面に基づき実施例を参照して本発明について説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の一変形例の等角図である。
【図２】図２は、本発明の第１の変形例の断面図である。
【図３】図３は、本発明の第２の変形例の等角図である。
【図４】図４は、本発明の第２の変形例の断面図である。
【図５】図５は、本発明の別の変形例の断面図である。
【図６】図６は、パルプ及び製紙産業のプラグスクリュにおける本発明の適用図である。
【００１３】
図１は、本発明による回転振動ダンパ１の第１の変形例の等角図を示している。前記回転振動ダンパ１は、フランジ３を有するシャフト２からなり、このシャフトが全トルクをギアボックス（図示せず）から軸受シャフト（図示せず）に伝達する。フランジ３を有する前記シャフト２は、回転振動ダンパ１のねじりばね要素として役立つ。一方のフランジには、他方のフランジ３を越えて延びる管（中空シリンダ）４が締結される。管４は、軸方向に延びかつシリンダ円周の周りに配置されるスロット５を有する。摩擦トルクの設定は、スクリュ７によって共に保持されて接線方向に予荷重がかけられるクランプバンド６によって実現される。クランプバンド６は拡張ばねと同様に長くて薄い形状である。ばね特性曲線は可能な限り平坦であるべきである。このようにして、摩擦要素の適度な摩耗の後でも、依然として、ダンパ１の機能を保証するために十分な緊縮作用があることが保証される。
【００１４】
図２は、本発明による回転振動ダンパ１の断面図を示している。この場合、シャフト２は中実シャフトとして示されているが、有利には、中空シャフトとして形成されてもよく、このようにして重量を節減することができる。シャフト２に固定して接続されるフランジ３の形状を明確に見ることも可能である。フランジ３は、各々の場合に、低速クラッチの半部に固定して接続される。管（中空シリンダ）４はフランジ３の一方に締結され、摩擦面を有するリング８は円周方向に（接線方向に）他方のフランジ３に締結され、この場合、互いに隣接して配置された２つのリング８が本図に示されている。リング８はまた、摩擦要素として役立ついくつかの環状に配置されたスライド片から構成されてもよい。しかし、荷重に応じて、１つのみのリング８又は複数のリング８を使用することも可能である。この場合、管４がリング８を囲む。ねじりモーメントがフランジ３に作用する場合、ねじりばね（シャフト２）が拡張される。管４とリング８との間の粘着限界を超える程度に拡張が大きい場合、エネルギーが摩擦によって消散される。この場合、ねじりばね（シャフト２）が可能な限りねじり可撓性であり、一方、管４がねじり剛性形状であることを保証しなければならない。ねじり剛性の差は、シャフト２と管４との間の可能な限り高い直径比によって得られる。パルプ及び製紙産業のプラグスクリュ内の駆動トレインの振動を減衰させるための用途では、シャフト２はスペーサの機能を実行する。
【００１５】
図３及び図４は、本発明による回転振動ダンパの第２の変形例を示しており、この場合、図１は、等角図を示しており、図２は断面図を示している。この場合も、フランジ３は、中空シャフトとして形成し得るシャフト２に固定して接続される。この場合、管４は２つの部分で形成され、互いに差し込まれかつ締まり嵌めを有する内管４’及び外管４’’から構成される。この場合、外管４’’はスロット５を有する。この場合、摩擦トルクを設定できるように、接線方向のタイロッド９が円周の周りに配置される。力の有効な分布を得るために、８つのタイロッド９を円周の周りに分布することが好都合であることが証明されている。タイロッド９は、特性曲線を可能な限り平坦にするために拡張ボルトと同様に長くて薄い形状である。
【００１６】
回転振動ダンパ１の機能を図４から理解することができる。内管４’は、より小さな直径を有し、内管４’の端部にリング８が設けられ、この場合、本図には２つのリング８が示されているが、１つのみのリング８又は複数のリング８を使用することも可能である。この場合、より好都合な製造のため、管４’と４’’がハーフシェルとして製造され、スクリュ１０によって互いに固定して接続されることが当てはまる。
【００１７】
図５は、本発明の別の変形例を示している。回転振動ダンパ１は、同様にシャフト２から構成され、シャフト２は中空シャフトとして形成されることが可能であり、シャフト２の端部にフランジ３が設けられる。この場合、シャフト２はねじりばねとして再び作用する。管４は、この場合、リング１１、１１’、１１’’等によって形成され、これらのリングの間に摩擦面１２、１２’等が設けられる。リング１１を有する構造により冗長性が提供される。１つの摩擦対が動かなくなった場合、他の摩擦対がダンパの機能を実行する。
【００１８】
図６は、パルプ及び製紙産業のプラグスクリュ用の駆動トレインの本発明の構成を示している。しかし、前記構成をスクリュプレス及び他のアセンブリに使用することもできる。図６は、高速クラッチ２２によってギアボックス２３に接続されるモータ２１を示している。ギアボックス２３と軸受ユニット２４との間には、低速クラッチの２つの半部の間に作用する本発明による回転振動ダンパ１が位置する。プラグスクリュ２７のスクリュ２５は軸受ユニット２４に取り付けられる。スクリュ２５はいわゆるコイル２８の他方の側に取り付けられる。この場合、木材チップが入口２６のプラグスクリュ２７に導入され、円錐部分で圧縮されて脱水される。この場合、出口２９に逆圧装置３０を設けてもよい。この場合、駆動トレイン全体はモータ２１、高速クラッチ２２、ギアボックス２３、低速クラッチの２つの半部の間に配置された回転振動ダンパ１、低速クラッチそれ自体、軸受ユニット２４、スクリュ２５及びプラグスクリュ２７のコイル２８から構成される。
【００１９】
前記プラグスクリュ２７は、材料輸送、脱水、圧力容器に対する封止に役立ち、特定の一実施形態では、木材チップの粗い繊維離解にも役立つ。封止のため、いわゆるコイル２８の領域のスクリュ２５の端部に、入口２６の雰囲気領域をプラグスクリュ２７の下流の圧力領域から分離するために硬質プラグが形成される。プラグ形成及び脱水の結果、高い摩擦トルクがコイル２８の領域のスクリュ２５と木材プラグとの間に発生する。ある動作状態下において、このことはスティックスリップ運動（スティックスリップ振動）をもたらす。前記スティックスリップ運動の結果として、ギアボックス２３における、又はその帰結としてモータ２１におけるあり得る損傷を回避するために、回転振動ダンパ１がギアボックス２３と軸受ユニット２４との間の駆動トレインの低速クラッチの半部の間に挿入される。このようにして、発生するプラグスクリュの振動を完全に除去することができるが、その理由は、スティックスリップ振動が自励振動であるからである。十分な減衰によって、振動のエネルギー、したがって振動の振幅をゼロに低減することが可能である。スクリュ２５が取り外されると、スクリュ２５をハウジングから軸方向後方に引っ張らなければならない。このため、軸受ユニット２４を取り外さなければならず、ギアボックス２３の方向に十分な空間も存在しなければならない。前記軸方向長さは、本発明による回転振動ダンパ１によって今や完全に利用され、これにより、回転振動ダンパ１が、軸受ユニット２４とギアボックス２３との間の長さをブリッジする役割のみを有する従来提供されてきたスペーサに取って代わる。
【００２０】
十分な空間が駆動トレインの軸方向長さに関して存在するか又は必要とされる場合には、常に本発明による回転振動ダンパを使用することができる。このことは例えばスクリュプレスにも適用される。
【図１】
2013535627.tif 000003
【図２】
2013535627.tif 000004
【図３】
2013535627.tif 000005
【図４】
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【図５】
2013535627.tif 000007
【図６】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年3月26日(2013.3.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動トレインの振動を減衰させるための装置に関する。
【０００２】
駆動トレインの振動を減衰させるために、多数の異なるタイプの振動ダンパがある。粘性（例えば速度比例、油圧）ダンパは、流れ抵抗を介して液体を１つのチャンバから他のチャンバ内にポンプ供給する。このことを許容するために、封止の問題と共に、使用されるオイルの取り扱いを考慮しなければならない。油圧ダンパに対する代替物は摩擦ダンパである。（Ｃｏｕｌｏｍｂ）摩擦ダンパの利点は、耐用年数にわたって変化しない線形材料特性を有する材料からなる構造である。このようにして、適切なシミュレーションプログラムによって、ダンパの動的挙動を非常に正確に予測することができる。設置された部品は従来の方法の切断工程で機械加工することができる。
【０００３】
本発明の目的は、駆動トレインの振動の危険性を排除することである。
【０００４】
したがって、本発明は、好ましくは中空シャフトとして形成された円筒形シャフトが設けられ、この円筒形シャフトの周りに、摩擦面を有する少なくとも１つのリングが配置されることを特徴とする。また、これに関連して、リングは環状に配置された摩擦要素であると考えられ、この場合、摩擦要素は円の円周の主要部分にわたって延びる。この場合、摩擦面を有するリングはダンパ要素として作用し、これに対して、シャフト、好ましくは中空シャフトは、初期位置への復元作用を提供するためのばね要素として作用する。
【０００５】
本発明の有利な一改良形態は、摩擦面が少なくとも１つのリングの外側に半径方向に配置されることを特徴とする。本発明の好都合な実施形態は、中空シリンダが少なくとも１つのリングの周りに配置され、中空シリンダが分割可能であることを特徴とする。中空シリンダが少なくとも１つのリングの周りに配置される場合、摩擦面に対する相手面を中空シリンダの内周に設けることが好都合に可能であり、中空シリンダはまた（中空）シャフトを汚れから保護する。
【０００６】
本発明の好都合な一改良形態は、中空シリンダ又はその構成シリンダが、軸方向に延びかつシリンダ円周の周りに配置されるスロットを有し、接線方向に予荷重がかけられるクランプバンド、又は円周の周りに接線方向に配置された予荷重がかけられた複数のタイロッドが、ダンパトルクを付与するために設けられることが可能であることを特徴とする。スロットによって、摩擦トルクを有効に設定することができ、クランプバンドによってダンパトルクを簡単に付与することができる。接線方向に配置された複数のタイロッドは、必要とされる力を個々の要素の間で有効に分割することができるという利点を有する。
【０００７】
本発明の代替実施形態は、軸方向端部側に摩擦面を有する複数のリングが設けられ、これらのリングが中空シリンダを形成し得ることを特徴とする。前記構成によって、減衰工程中に発生されるエネルギーを特に有効に分布させることが可能である。要素を特に簡単に組み立て、及び／又は個々の要素を簡単に置き換えることができる。
【０００８】
本発明の好都合な一改良形態は、軸方向に予荷重がかけられた複数のタイロッドが、ダンパトルクを付与するために設けられることを特徴とする。タイロッドの構成の結果、付与されるべき力を有効に分布させることができる。
【０００９】
次に、図面に基づき実施例を参照して本発明について説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の一変形例の等角図である。
【図２】図２は、本発明の第１の変形例の断面図である。
【図３】図３は、本発明の第２の変形例の等角図である。
【図４】図４は、本発明の第２の変形例の断面図である。
【図５】図５は、本発明の別の変形例の断面図である。
【００１１】
図１は、本発明による回転振動ダンパ１の第１の変形例の等角図を示している。前記回転振動ダンパ１は、フランジ３を有するシャフト２からなり、このシャフトが全トルクをギアボックス（図示せず）から軸受シャフト（図示せず）に伝達する。フランジ３を有する前記シャフト２は、回転振動ダンパ１のねじりばね要素として役立つ。一方のフランジには、他方のフランジ３を越えて延びる管（中空シリンダ）４が締結される。管４は、軸方向に延びかつシリンダ円周の周りに配置されるスロット５を有する。摩擦トルクの設定は、スクリュ７によって共に保持されて接線方向に予荷重がかけられるクランプバンド６によって実現される。
【００１２】
図２は、本発明による回転振動ダンパ１の断面図を示している。この場合、シャフト２は中実シャフトとして示されているが、有利には、中空シャフトとして形成されてもよく、このようにして重量を節減することができる。シャフト２に固定して接続されるフランジ３の形状を明確に見ることも可能である。フランジ３は、各々の場合に、クラッチの半部に固定して接続される。管（中空シリンダ）４はフランジ３の一方に締結され、摩擦面を有するリング８は円周方向に（接線方向に）他方のフランジ３に締結され、この場合、互いに隣接して配置された２つのリング８が本図に示されている。リング８はまた、摩擦要素として役立ついくつかの環状に配置されたスライド片から構成されてもよい。しかし、荷重に応じて、１つのみのリング８又は複数のリング８を使用することも可能である。この場合、管４がリング８を囲む。ねじりモーメントがフランジ３に作用する場合、ねじりばね（シャフト２）が拡張される。管４とリング８との間の粘着限界を超える程度に拡張が大きい場合、エネルギーが摩擦によって消散される。
【００１３】
図３及び図４は、本発明による回転振動ダンパの第２の変形例を示しており、この場合、図１は、等角図を示しており、図２は断面図を示している。この場合も、フランジ３は、中空シャフトとして形成し得るシャフト２に固定して接続される。この場合、管４は２つの部分で形成され、互いに差し込まれかつ締まり嵌めを有する内管４’及び外管４’’から構成される。この場合、外管４’’はスロット５を有する。この場合、摩擦トルクを設定できるように、接線方向のタイロッド９が円周の周りに配置される。
【００１４】
回転振動ダンパ１の機能を図４から理解することができる。内管４’は、より小さな直径を有し、内管４’の端部にリング８が設けられ、この場合、本図には２つのリング８が示されているが、１つのみのリング８又は複数のリング８を使用することも可能である。この場合、より好都合な製造のため、管４’と４’’がハーフシェルとして製造され、スクリュ１０によって互いに固定して接続されることが当てはまる。
【００１５】
図５は、本発明の別の変形例を示している。回転振動ダンパ１は、同様にシャフト２から構成され、シャフト２は中空シャフトとして形成されることが可能であり、シャフト２の端部にフランジ３が設けられる。この場合、シャフト２はねじりばねとして再び作用する。管４は、この場合、リング１１、１１’、１１’’等によって形成され、これらのリングの間に摩擦面１２、１２’等が設けられる。リング１１を有する構造により冗長性が提供される。１つの摩擦対が動かなくなった場合、他の摩擦対がダンパの機能を実行する。
【００１６】
十分な空間が駆動トレインの軸方向長さに関して存在するか又は必要とされる場合には、常に本発明による回転振動ダンパを使用することができる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動トレインの振動を減衰させるための装置において、好ましくは中空シャフトとして形成された円筒形シャフト（２）が設けられ、前記円筒形シャフトがクラッチの半部の間に配置され、前記半部に固定して接続され、また前記円筒形シャフトの周りに、摩擦面を有する少なくとも１つのリング（８、１１、１１’、１１’’）が配置されることを特徴とする装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置において、前記摩擦面（１２、１２’）が前記少なくとも１つのリング（８、１１、１１’、１１’’）の外側に半径方向に配置されることを特徴とする装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の装置において、中空シリンダ（４、４’、４’’）が前記少なくとも１つのリング（８、１１、１１’、１１’’）の周りに配置されることを特徴とする装置。
【請求項４】
請求項３に記載の装置において、前記中空シリンダ（４、４’、４’’）が分割されることを特徴とする装置。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の装置において、前記中空シリンダ（４）又は前記中空シリンダ（４）の構成シリンダ（４’、４’’）が、軸方向に延びかつシリンダ円周の周りに配置されるスロット（５）を有することを特徴とする装置。
【請求項６】
請求項５に記載の装置において、接線方向に予荷重がかけられるクランプバンド（６）が、ダンパトルクを与えるために設けられることを特徴とする装置。
【請求項７】
請求項５に記載の装置において、前記円周の周りに接線方向に配置された予荷重がかけられる複数のタイロッド（９）が、前記ダンパトルクを付与するために設けられることを特徴とする装置。
【請求項８】
請求項１に記載の装置において、前記軸方向端部側に摩擦面（１２、１２’）を有する複数のリング（１１、１１’、１１’’）が設けられることを特徴とする装置。
【請求項９】
請求項３に記載の装置において、前記リング（１１、１１’、１１’’）が前記中空シリンダ（４）を形成することを特徴とする装置。
【請求項１０】
請求項８又は９に記載の装置において、軸方向に予荷重がかけられた複数のタイロッド（１３）が、前記ダンパトルクを付与するために設けられることを特徴とする装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【国際調査報告】
2013535627.tif 000009
2013535627.tif 000010
2013535627.tif 000011
2013535627.tif 000012
2013535627.tif 000013
2013535627.tif 000014