(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に平行な複数のシャフト（３）を有する押出機を駆動するギア装置であって、該シャフト（３）は同一方向に回転し、互いに等しい中心角間隔で円に沿って配設され、輸送要素（４）と連結されており、それにより隣接するシャフト（３）同士が相互に係合されたものにおいて、
該ギア装置の被駆動シャフト（１１）が、該複数のシャフト（３）と同軸かつトルク耐性を有するように連結され、それぞれの被駆動シャフト（１１）が一つのピニオン（１９，２０）を有し、該ピニオン（１９，２０）が、中央駆動シャフト（１４）に配設された外面歯付き中央駆動ホイール（２１，２２）及び囲繞する内面歯付き中空ホイール（２４，２５）と噛合し、軸方向にオフセットされた該ピニオン（１９，２０）が、隣接する該被駆動シャフト（１１）に配置され、そして該中央駆動ホイール（２１，２２）及び中空ホイール（２４，２５）が、同様にオフセットされて配置されてなるギア装置であって、
該中空ホイール（２４，２５）が、外面歯付きギア装置（５１）を配設しており、この外面歯付きギア装置（５１）と、該外面歯付きギア装置（５１）の外側に位置する駆動シャフト（１５乃至１８）上の駆動ホイール（２６乃至２９）が係合しており、
その結果それぞれの該中空ホイール（２４，２５）が、同一のトルクで駆動されること、及びそれぞれの該ピニオン（１９，２０）のトルクが、該中央駆動ホイール（２１，２２）を経由してまた該中空ホイール（２４，２５）を経由してそれぞれ半分ずつ生成されることを特徴とするギア装置。
【請求項２】
外側に位置する該駆動シャフト（１５−１８）の長さが、隣接する該被駆動シャフト（１１）の軸方向にオフセットされた該ピニオン（１９，２０）によって可変とされること及び外側に位置する短尺の該駆動シャフト（１６，１８）の直径が、外側に位置する長尺の該駆動シャフト（１５，１７）のそれよりも小さいことを特徴とする、請求項１記載のギア装置。
【請求項３】
等しい中心角距離で配置された、少なくとも二つの外側に位置する該駆動ホイール(２６乃至２９)が、該中空ホイール（２４，２５）の該外面歯付きギア装置（５１）と噛合することを特徴とする、請求項１又は２記載のギア装置。
【請求項４】
該中央駆動シャフト（１４）及び外側に位置する該駆動シャフト(１５乃至１８)を駆動するために、共軸の遊動軸筒（４０）に内面歯付き歯車（４５）及び外面歯付き歯車（４４）が配設され、かくして該内面歯付き歯車（４５）が、内側に位置する該中央駆動シャフト（１４）において該外面歯付き歯車（４４）と噛合し又該外面歯付き歯車（４４）は、中空ホイール（４７）の内面歯付き歯車と噛合し、一方該中空ホイール（４７）の該外面歯付き歯車（４４）は、軸方向にオフセットされた逆転ホイール（４８）を介して外側に位置する該駆動シャフト（１５乃至１８）において歯付きホイール（４９，５０）と噛合することを特徴とする、請求項１記載のギア装置。
【請求項５】
該外面歯付き歯車（４４）及び該内面歯付き歯車（４５）が、相反して回転するはすば歯車によって形成されることを特徴とする、請求項４記載のギア装置。
【請求項６】
該軸筒（４０）が、直線歯付きギア装置（４１）を介して駆動されることを特徴とする、請求項４又は５記載のギア装置。
【請求項７】
一機の押出機（１）を駆動するために、少なくとも八本の同一方向に回転する、軸平行の該シャフト（３）から形成されることを特徴とする、請求項１記載のギア装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念に従った押出し機を駆動するためのギア装置に係わる。
【背景技術】
【０００２】
二本シャフトスクリュー押出機と比較して、スパイラル状に配置されたスクスクリューシャフトを備えたマルチシャフト押出し機は、一本のシャフトの搬送要素から次の搬送要素に移行させるに際して格別に効率的に当該製品を加工処理するウエッジの数を二倍も有する、という利点を持つ。
【０００３】
マルチシャフト押出し機の性能（出力）は、ギア装置によって供給されるねじりモーメント（トルク）に決定的に依存して異なる。このギア装置の性能は、シャフト間の狭い間隙に実質的に左右されるのである。ギア装置の性能は、トルクとシャフト間隔との比からｃｍ３単位で得られる特性数で表わされる。
【０００４】
ＥＰ  ０７８８８６７に基づくと、請求項１の上位概念に従ったマルチシャフト押出し機のためのギア装置が公知である。かかる公知のマルチシャフト押出し機のギア装置は性能の限界が、これまでのところ、６ＮＭ／ｃｍ３である。
【特許文献１】ＥＰ  ０７８８８６７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、マルチシャフト押出し機のためのギア装置の性能を実質的に増大させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる課題は、本発明に従えば請求項１において特徴づけられるギア装置によって解決・達成される。これに従属する請求項においては、本発明の有利な実施態様が記載される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に従えば、一番目と二番目のピニオンは何れも、中央部の外面歯付きホイールによって部分的に内面においてまた囲繞する内面歯付き中空ホイールによって外部において軸方向にオフセットされ、何れの場合においても同一トルクによって駆動される。
【０００８】
これらの間隔がせまいために、マルチシャフト押出し機のためのギア装置の駆動シャフトは、直径を相応して小さくすることによって形成されるので、その最外側において最も負荷が掛かることになる。従って、せん断力又は相応する力が全く駆動シャフトに掛からない場合においてのみ、高いトルクが実現可能となるのである。このようなことは、本発明に従えば内面歯付き中空ホイールによって確保されるのであって、かかる中空ホイールは、外面歯付き駆動ホイールと同一のトルクによって駆動される。このピニオンに掛かる半径方向の力は、これによって相互に打ち消されるのである。
【０００９】
この中央部外面歯付き駆動ホイールと囲繞する内面歯付き中空ホイールとを等しい性能・動力で起動することは、多様な方法で実現可能である。例えば、相応する電子制御装置を備えた二台の分離したモーターが、外面歯付き中央駆動ホイール及び内面歯付き中空ホイールを等しいトルクで駆動することが出来るであろう。更には、ギア装置のメインの駆動シャフトと一方では外面歯付き中央駆動ホイールとの間また他方では囲繞する内面歯付き中空ホイールとの間において、メインの駆動シャフトのトルクを外面歯付き中央駆動ホイールと内面歯付き中空ホイールとに半分ずつ分配する差動歯車装置を配設することも可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、本発明に従ったギア装置の一つの実施態様を図面に基づき詳細に説明する。
【００１１】
図１及び２に従えば、円（図２）に沿ったコアー部２ｂを有するハウシング２ａ内にある押出し機の加工処理部１は、等しい中心角間隔で円に沿って配設された同一方向に回転する、軸に平行な複数のシャフト３を有しているが、これらシャフトには複数の輸送要素が装着されており、かくして隣接するシャフトの輸送要素４同士が相互に緊密に嵌合することになる。
【００１２】
この加工処理部１は、両端においてエンドプレート５及び６によって閉止される。シャフト３は、この輸送側のエンドプレート５を通って伸展し、分岐ギア７によって同一方向に回転するよう駆動される。
【００１３】
この分岐ギア系は、図３乃至６に従えばプレート９を介して加工処理部１のエンドプレートと結合される。
【００１４】
この分岐ギア系７からは、１２本の被駆動シャフト１１が、処理加工部１に対面するサイドにおいて伸展し、加工処理部１の１２本のシャフト３と同軸かつトルク耐性を有するように結合される。この加工処理部１から方向転換したサイドにおいて、分岐ギア系が、結合ハウジング８を介して減速ギア系１２にフランジングされ、またこの減速ギア系からメイン駆動シャフト１３が、結合ハウジング８内において伸展する。この減速ギア系１２は、図示されていないモーターによって駆動される。
【００１５】
このメインの駆動シャフト１３は、カップリング軸筒及び分岐軸筒４０を介してこれと同軸に内側に位置する駆動シャフト１４及び４本の外側に位置する軸に平行な駆動シャフト１５乃至１８を駆動する。
【００１６】
この被駆動シャフト１１は、ピニオン１９，２０と一体に固定される。この被駆動シャフト１１の相互の軸距離が僅小であるため、隣接するシャフト１１のピニオン１９、２０は、軸方向にオフセットされて配置される。即ち、ピニオン１９は、ピニオン２０よりも加工処理部１により近く位置する。
【００１７】
このことに相応して、中央駆動シャフト１４には、二つの軸方向にオフセットされて、内側に位置する外面歯付き駆動ホイール２１，２２がトルク耐性を有するように配設され、これらは、ピニオン１９，２０と噛合する。
【００１８】
ピニオン１９，２０は、中央の外面歯付き駆動ホイール２１，２２及び半径方向に対向して位置するよう配置された、囲繞する内面歯付き中空ホイール２４，２５によって駆動され、かくしてこれら中空ホイール２４，２５もそれに相応して軸方向にオフセットされて配置される。
【００１９】
中空ホイール２４，２５の何れも、外面歯付きギア装置５１を配設しており、このギア装置５１とは、外面歯付き駆動ホイール２６乃至２９が、外側に位置する四本の駆動シャフト１５乃至１８と噛合する。外側に位置する駆動ホイール２６乃至２９は、ピニオン１９，２０、内側に位置する駆動ホイール２１，２２及び中空ホイール２４，２５に相応して軸方向にオフセットされて配置される。
【００２０】
かくして、図３，４及び５から明らかなように、外側に位置する駆動シャフト１５，１７の何れも、加工処理部１により近く配置されたピニオン１９を、中空ホイールを介して駆動するものであるが、ピニオン２０を駆動するための外側に位置する駆動シャフト１６，１８よりも長い形状として形成される。外側に位置する長い駆動シャフトと短い駆動シャフト１５，１７及び１６，１８には同一のトルクが作用するのであるが、それでも外側に位置する長い駆動シャフト１５，１７は、短い駆動シャフト１６，１８よりもより強くねじられる。回転角度のバランスを取るために、この長い駆動シャフト１５，１７は、中空ホイール２４及び２５に対してトルクを正確に分配するために直径が相応してより大きくなる。
【００２１】
この中空ホイール２４，２５は、直径に対向する、外側に位置する駆動ホイール２６，２８及び２７，２９によってさらに力に対して中立状態で中心合わせされる。これに従って、中空ホイール２４，２５に対する半径方向ベアリング３１，３２は、仕様が相対的に小さくなるよう形成することが出来る。外側に位置する駆動シャフト１５乃至１８は、ハウジング内部で半径方向ベアリング３３，３４及び３５，３６により支持される。被駆動シャフト１１の支持は、軸方向ベアリング３７，３８及び半径方向ベアリング３９によって行われる。
【００２２】
内側に位置する駆動シャフト１４及び外側に位置する駆動シャフト１５乃至１８を駆動するに際しては、動力分岐の目的のために同軸上に配置された遊動状に支持された軸筒４０が配設され、この軸筒には、図6に従えば一つの直線外面歯付きギア装置４１が配設され、またこのギア装置は、メイン駆動シャフト１３にトルク耐性を有するように固定されたスリーブ４３の内面において内面歯付きギア装置と嵌合するのである。
【００２３】
更には、この遊動状態に支持された軸筒４０は、内面及び外面上において反対方向に伸展するはすば歯車４５乃至４４を有しているが、これらのはすば歯車は、一方では内側に位置する駆動シャフト１４の傘歯車４６と噛合しまた他方では中空ホイール４７の内面サイドで一つのはすば歯車と噛合する。また、この中空ホイール４７は、外面歯付きギア装置を配設しており、中間に介在する逆回転ホイール４８を経由して外側に位置する駆動シャフト１５乃至１８の歯付きホイールと嵌合する。
【００２４】
メイン駆動シャフト１３のトルクを内側に位置する駆動シャフト１４及び外側に位置する駆動シャフト１５及び１８に分配する、軸筒４０、中空ホイール４７、逆回転ホイール４８などを備えた、図示したようなギア駆動装置の代わりに、内側に位置する駆動シャフト１４と外側に位置する駆動シャフト１５乃至１８に動力を最適に半分ずつ分配することが可能であるような他のギア駆動装置の如何なるものでも使用することが出来る。
【００２５】
中空ホイール２４及び２５と嵌合する、直径方向に対向する二本の外側駆動ホイール２６，２８及び２７，２９に代えて、三つ又はそれ以上の等しい角度分配で配置された、外側に位置する駆動ホイールが、各中空ホイール２４，２５と係合し、かくしてこれら中空ホイール２４，２５が、中心合わせされ、これによって中空ホイール２４，２５の支持３１，３２を無視することが出来ることになる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】マルチシャフト押出し機の加工処理部の縦断面図である。
【図２】図１における線II-IIに沿った断面図である。
【図３】マルチシャフト押出し機の駆動を行うためのギア装置の縦断面図である。
【図４】図3における線ＩＶ−ＩＶに沿った断面図である。
【図５】図3における線Ｖ−Ｖに沿った断面図である。
【図６】図３に従ったカップリング軸筒及び分岐軸筒の拡大詳細図である。
【符号の説明】
【００２７】
１           押出し機又は加工処理部
２ａ        ハウジング
２ｂ        内部コアー
３          シャフト
４          輸送要素
５、６      エンドプレート
７          分岐ギア
８          結合ハウジング
９          プレート
１１        被駆動シャフト
１２        減速ギア系
１３        メイン駆動シャフト
１４        駆動シャフト
１５乃至１８  駆動シャフト
１９，２０  ピニオン
２１，２２  中央駆動ホイール
２４，２５  中空ホイール
２６乃至２９  駆動ホイール
３１乃至３６  半径方向ベアリング
３７，３８   軸方向ベアリング                   
３９         半径方向ベアリング
４０         軸筒
４１         直線歯付きギア装置
４２         内面歯付き歯車
４３         スリーブ
４４，４５   はすば歯車
４６         はすば歯車
４７         中空ホイール
４８         逆回転ホイール
４９，５０   歯付きホイール
５１         外面歯付きギア装置
【図１】
0004594296.tif 000002
【図２】
0004594296.tif 000003
【図３】
0004594296.tif 000004
【図４】
0004594296.tif 000005
【図５】
0004594296.tif 000006
【図６】
0004594296.tif 000007