(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動変速機（１１）とローラー（１００）間の連結構造であって、前記駆動変速機（１１）は入力軸（１２）を備え、これを介して鋸歯状ギヤへ、さらに駆動ローラー（１００）のローラージャケット（１００ａ）へと駆動が伝達されてローラージャケットが回転され、ローラー（１００）は固定された中心軸（１００ｂ）及びその中心軸を支持する軸受部（Ｇ）を有し、
ローラー（１００）のローラージャケット（１００ａ）の軸方向及び半径方向の作動を可能とするためにすべりリング（３０）を備えるシール（２５）を駆動変速機（１１）とローラー（１００）の間に嵌め込み、前記すべりリング（３０）とシール空洞部（２８）の底部（ｔ）の間にフリースペース（Ｄ）が残され、前記すべりリング（３０）は環状の部品であり、中心軸（１００ｂ）を中心とするローラー（１００）中に配置され、シール空洞部（２８）中のフリースペース（Ｄ）により、シール（２５）のすべりリング（３０）が半径方向（Ｌ１）へ移動できることを特徴とする前記連結構造。
【請求項２】
前記入力軸（１２）の歯（１３）を介し中心部の鋸歯状ギヤ（１６）の歯（１６ａ）を経て該中心部鋸歯状ギヤ（１６）へ駆動が伝達され、前記鋸歯状ギヤ（１６）から駆動がさらに筒形軸（２０）へと伝達されて鋸歯状ギヤ（１６）の内部の歯（１６ｂ）が筒形軸（２０）の周縁歯（２１ａ）と機能的に連結し、さらに駆動が筒形軸（２０）から第２の外縁歯（２１ｂ）を通ってフランジ板（２２）へと伝達されてフランジ板（２２）の歯（２３）が筒形軸（２０）の歯（２１ｂ）と機能的に連結し、またフランジ板（２２）はそれを回転させる駆動ローラー（１００）のローラージャケット（１００ａ）へ連結され、すべりリング（３０）はシール容器本体部（２７）中へ嵌め込まれ、該本体部は鋸歯状ギヤ（１６）の末端面に配置され、すべりリング（３０）はシール容器（２７）のシール空洞部（２８）中に配置され、該空洞部は環状のグルーブであって該空洞部側面表面中にグルーブ（Ｕ１、Ｕ２）を備え、該グルーブ中には側面シール（２９ａ１、２９ａ２）が配置され、前記グルーブはすべりリング（３０）の側面に対向して配置されていることを特徴とする請求項１項記載の連結構造。
【請求項３】
前記すべりリング（３０）とシール空洞部（２８）の底部（ｔ）間に残されたフリースペース（Ｄ）内に潤滑剤／グリースを配置でき、シール容器本体（２７）が回転する時に潤滑剤をすべりリング（３０）及びシール（２９ａ１、２９ａ２）へ向かう遠心力によって移動させてすべりリング（３０）とこれと連結するシール容器本体部（２７）間に潤滑性を付与することを特徴とする請求項１に記載の連結構造。
【請求項４】
前記すべりリングの端部面中の周縁部グルーブ（Ｕ３）中のすべりリング（３０）はゴム製のシール（３１）を備え、該シール（３１）は停止面（２４ｃ１）に対向して位置し、ここで該停止面（２４ｃ１）は前記ローラー（１００）に連結したフランジ板（２２）のリング板（２４）中に配置され、リング板（２４）はローラー（１００）の中心軸（Ｘ）に対して直角に位置する本体部（２４ａ）と中心軸（Ｘ）の方向に位置する本体部（２４ｂ）とを備え、前記停止面（２４ｃ１）はローラー（１００）のローラージャケット（１００ａ）の軸方向（Ｌ２）の作動を可能とするのに十分な移動距離を与えて本体部（２４ｂ）中に形成されたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の連結構造。
【請求項５】
前記ローラー（１００）のローラージャケット（１００ａ）の半径方向及び軸方向（Ｌ１及びＬ２）への作動が可能とされていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の連結構造。
【請求項６】
シール（２５）後方の漏出オイルスペース（３３）は、目視あるいは漏出オイルが所定の限界値を超えたとき装置のオペレーターへその超過を知らせる警報を与える測定装置によって漏出オイルの流れを監視できる漏出オイルチャネル（３４）を備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の連結構造。
【請求項７】
前記すべりリング（３０）がプラスチック製であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項記載の連結構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は駆動変速機・ローラー間の連結構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
駆動変速機と可変冠ローラー間の構造としてベローズシール構造が既知である。本明細書において、可変冠ローラーとはローラージャケットを液圧または液圧荷重シューを利用してその長手方向へ沿って所望の形状に過重可能なものをいう。液圧による逆圧が向けられあるいは液圧荷重シューが配置される中心軸は固定された定位軸である。駆動変速機とローラー間の連結に用いられる可変冠ローラーのローラージャケットを半径方向あるいは軸方向に作動させるため、最先端技術の方法においては駆動変速機とローラーの間にあるゴム製のベローズ様シール構造を用いて前記作動を可能としている。最先端技術の方法においては、前記ベローズは駆動変速機の可変冠ローラーの軸を取り囲む鋸歯状ギヤの末端面と鋸歯状ギヤの筒形軸の後方の駆動ローラーへ連結された本体構造の間に嵌め込まれる。
【０００３】
ベローズはローラー構造物と変速機間の大きな半径方向の移動を可能にしている。ゴム製のベローズは帯状のクランプによって変速機とローラージャケットへ連結された本体部双方と連結されている。ベローズ内部のローラーと固定された中心軸の間のスペースには変速機用のオイルが配備されている。ゴム製ベローズはローラーと鋸歯状ギヤの間にホースクランプによって設置されている。
【０００４】
前記ベローズは軸方向の作動、半径方向の作動や、高速かつ径の大きなねじれを受けることには余り適してない。万一ベローズが破れるかあるいはクランプが破損した場合、起こり得る漏れは甚大であり、製紙機は停止し重大かつ制御不可能な問題となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は駆動変速機及びローラー用の全く新しい形式のシール方法を提供するものである。製紙機の場合、ローラーは可変冠ローラーであってもよく、該可変冠ローラーは固定され回転しない中心軸及び連結液圧負荷圧力室あるいは連結液圧負荷荷重シューを有し、それらは、ローラージャケットへ負荷を与えローラーニップ中においてローラージャケットの曲げ形状を制御するための圧力室中で使用されるかあるいは圧力室中に圧力を引き起こす為に用いられるものである。駆動変速機を介して、その駆動は筒形軸から本体部を通ってまずローラーフランジへと送られ、次にローラージャケットへと送られる。液圧あるいは荷重シューによって加えられた過重により生じた曲がりは中心軸自体に関しては許容できるものである。固定軸の駆動側の遊び軸受部は駆動変速機と連結して配置されていることが好ましい。
【０００６】
一体化されたローラー変速機とローラー間のシールでは必ず以下の作動を受ける。
・軸方向の作動、ローラージャケットの軸受部同士間の隙間に等しい距離の移動。
・半径方向の作動、ローラーの曲がりによって起こる偏心。
・ねじれ、ギヤクラッチ中のバックラッシによって起こる作動。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本新規なシール方法はシールリングによって構成される。かかる構成の優れた点は低摩擦性と軽量なすべりリング材にあり、さらに軸方向及び半径方向双方への耐磨耗性シールを備えることにある。このすべりリングは二つの側面シールリング間に配置され、その位置は軸方向において決められる。すべりリングは、半径方向へその位置を移動するので、変速機によって及びローラーの荷重によってもたらされたシャフトの中心線同士間のいかなる偏心も作動に問題とならないような大きさに形成されている。すべりリング内部の残りのスペース及びリングへ少量のグリースを詰めることにより軸方向にシール材に潤滑性が付与され遠心力が助長される。すべりリングの外径上に位置するシールは変速機内部のオイルから潤滑性を得ている。シール表面の大きさは十分大きく取られているのでジャケットの軸方向の作動が操作に邪魔になることはない。
【０００８】
リングはすべてローラーの回転速度で回転する。すべりリングは一定の小さな半径方向の作動に入るがその程度はローラーの荷重と生じ得る偏心の大きさに依存する。シール方法はあらゆる大きさの径に適応し、また高速、低速の表面速度の双方にも適応している。すべりリング材及びシール材は磨耗に十分耐えうるものを選ぶ。シール方法は完全な無漏出方法を目的とするものではなく漏出を制御することを目的とする方法である。シール構造の外側のスペースからは漏出を観察できるホース管が延びており、シール材の磨耗を検知できるので事前に適時維持管理する予定を立てることが可能である。
【０００９】
本新規な構造によれば新型の高速機のシールも可能となる。
【００１０】
本発明にかかる駆動変速機・ローラー間の連結構造はクレーム中に示された特徴により従来技術とは区別され得るものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に実施例を挙げて図面を参照して本発明を説明する。但し、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００１２】
図１は駆動変速機１１とローラー１００間の連結構造である本発明の対象部分について説明している。例えば、モーターから駆動変速機１１の入力シャフト１２へ駆動が与えられると、この駆動は駆動変速機１１及び鋸歯状ギヤを介してローラー１００のローラージャケット１００ａへと伝達される。ローラー１００には回転しない固定型中心軸１００ｂが備えられている。中心軸１００ｂの両端は遊び軸受部Ｇにより支持されており、この軸受はボールベアリングであることが好ましく荷重により中心軸１００ｂが曲がる構成である。ローラー１００の中心軸１００ｂには圧力室もしくはそれに代わる荷重シュー、好ましくは液圧荷重シューＫ１、Ｋ２、・・が備えられている。この液圧荷重シューはローラージャケット１００ａの内面へ接触させることができ、またローラー１００及び２００間のローラーニップＮ１中のローラージャケットへ荷重をかけるための圧力室中で使用されあるいは圧力室中に圧力を引き起こすために用いられる。ローラージャケットが液圧あるいは荷重シューＫ１、Ｋ２によって荷重されると、半径方向の移動がローラー構造と駆動変速機間に起こり、また軸方向の移動も駆動中に起こる。駆動変速機１１と駆動ローラー１００間におけるこれら移動を可能とするため、本願攻勢の連結構造においては本願発明にかかる分離シール２５を用いている。この分離シール中にはすべりリング３０が備えられている。ローラー１００としては例えば製紙機またはボール紙製造機の可変冠ローラー、つまり曲がりに対する補正が可能なローラーが使用できる。
【００１３】
図２は駆動変速機の端部を示している。図３は図２中の線Ｉ−Ｉに沿った断面図である。本図はローラー１００の駆動変速機側の端部を示している。
【００１４】
図２及び３を参照して以下に駆動変速機１１とこの変速機を介して駆動されるローラー１００間の連結構造１０について説明する。ローラー１００は所謂可変冠ローラー、すなわち曲がり対して補正が可能なローラーであることが好ましい。つまり、ローラージャケットは液圧あるいは液圧荷重シューＫ１、Ｋ２によって直接荷重できることを意味する。圧力室または荷重シューは定位型あるいは固定型中心軸１００ｂとローラージャケット１００ａ間のローラージャケット内部に配置されている。固定軸１００ｂは遊び軸受と呼ばれる軸受部によって支持され、この軸受部により荷重により生ずる固定軸１００ｂの角度変化が可能に構成されている。駆動変速機１１は断面が箱状をした本体部Ｒを備えている。例えばまずモーターが駆動され次いで入力軸１２が駆動される。入力軸１２には鋸歯状ギヤまたは歯１３が備えられている。この入力軸は軸受部１４、１５によって支持され断面が箱状をした本体部Ｒ中で回転する。歯１３を介して駆動はさらに固定軸１００ｂ周囲の鋸歯状ギヤ１６へ入力軸１２の歯１３と機能的に連結している歯１６ａを経由して伝えられる。鋸歯状ギャ１６には内側歯１６ｂが備えられている。鋸歯状ギャ１６は軸受部１７、１８によって本体部Ｒ上に支持されている。軸受部１８の一方の側には軸受部１８をその位置に保持する覆板１９がある。軸受部１７、１８は鋸歯状ギャ１６の円周歯１６ａの両側に配置されている。鋸歯状ギャ１６の内側歯１６ｂを介して駆動は円周歯２１ａによって筒形軸２０へと伝えられる。筒形軸２０の他端には円周歯２１ｂがあり、駆動はこの歯からフランジ板２２の歯２３を介してさらにフランジ板２２へと伝えられる。フランジ板２２には螺子Ｒ１によってリング板２４が取り付けられている。このリング板２４は固定軸１００ｂの幾何学的中心軸Ｘに対して直角に位置している本体部２４ａと前記中心軸Ｘの方向に位置している本体部２４ｂを備えている。本体部２４ｂは本発明にかかるシール２５、すべりリング３０及びリングシール３１用の第１停止面２４ｃ１と漏出オイルスペース３３へ連結する第２のシール用の第２停止面２４ｃ２を備えている。
【００１５】
シール２５のすべりリング３０はシール容器の本体部２７中に配置され、すべりリングは中にシール空洞部２８と好ましくは環状のグルーブを備えている。シール空洞部２８中及びシール容器本体部２７のグルーブＵ１、Ｕ２中には側面シール２９ａ１、２９ａ２が配置され、これら側面シールはすべりリング３０を介して対向している。シーリング容器本体部２７には基体部２７ａ、リング板２７ｂ及びパッチボルトＲ２が含まれている。パッチボルトＲ２はリング板２７ｂを貫通してさらに基体部２７ａを貫通し鋸歯状ギヤ１６の表面まで達している。すべりリング３０はプラスチック製であることが好ましい。すべりリング３０の末端面中にはゴム製であると都合のよいＯ−リングシール３１が配置されている。シール３１の機能は変速機オイルの流れ出しを防止し、また他方においてすべり面を形成して駆動変速機とローラージャケット間の軸方向の作動を可能とすることである。すべりリング３０は、それがシール空洞部２８内に配置された場合、シール空洞部２８の底部ｔとすべりリング３０の面表面ｎ間にフリースペースＤを形成するような大きさに作られている。このフリースペースには、潤滑油／グリース等の潤滑剤が置かれ、ローラージャケット１００ａはそのスペース内では半径方向へ移動することが可能である。空洞スペースＤは本願構造中において前記第１停止面２４ｃ１よりも回転中心軸Ｘに近く位置するように配置されている。なお、空洞スペースＤ中に置かれた充填用グリースは遠心力の影響を受けてシール表面側へ移動し易くなっており、これによりシール表面へ潤滑性を付与する配慮が為されている。シール空洞部２８の底部ｔへ向かう遠心力の影響のもとでシール用すべりリング３０が移動することによりスペースＤから潤滑剤処理される面へと潤滑剤の移動も行なわれる。
【００１６】
本願構成の連結構造には外側リング３２も含まれており、この外側リングとシール２５間のシール２５後方には漏出オイルスペース３３が形成されている。この漏出オイルスペース３３は漏出オイルチャネル３４と連結され、このチャネルは好ましい場合例えば変速機へ戻り連結されている。漏出オイルチャネル３４は透明な漏出オイルパイプを用いて形成することができ、このパイプを通して操作中に起こる漏出オイル量を監視することができる。漏出オイルチャネル３４には漏出オイル量を正確に測定し、万一漏出オイル量が一定の設定限界値を超えた場合にオペレーターへ警報を出す測定装置／センサを備えることも可能である。漏出オイルの流れを目視でのみ監視している場合は、バイバス管を透明な材料で作るか透明な窓を形成してそこから漏出オイルの流れを監視することが可能である。
【００１７】
本願構成の連結構造においては、入力軸を駆動させることにより次に鋸歯状ギヤ１６が駆動され、さらに筒形軸２０、次いでこれを介してフランジ板２２が駆動され、さらにローラー１００と連結して可変冠ローラーのローラージャケット１００ａが回転される。上記の方式で鋸歯状ギヤ１６の回転が得られることからすれば、鋸歯状ギヤ１６とそれに連結するシール２５の回転速度は駆動ローラー１００及びそのローラージャケット１００ａの回転速度と同一である。
【００１８】
図４は本発明の対象部分であるシール２５より大きくを示したものである。シール２５は以下の構造に形成されている。シール２５は中心軸１００ｂを取り巻く環状構造をしている。シール２５は環状のすべりリング３０を備え、このすべりリングはシール容器２７の空洞部２８中に位置している。環状の側面シール２９ａ、２９ｂがシール空洞部２８のシール容器２７のグルーブＵ１、Ｕ２中に配置されている。Ｏ−リングシール３１はすべりリング３０の端部表面中の周縁部グルーブＵ３中に配置されている。本発明にかかる構造中にはフリースペースＤが形成され、その中に潤滑剤／グリースが置かれているので、シール容器本体部２７が他の構造物とともに回転する際に遠心力が働いて潤滑剤／グリースを外側半径方向へ移動させ、これにより側面シール２９ａ１、２９ａ２双方及びすべりリング３０の側面表面が潤滑剤処理される。変速機オイルはその停止面２４ｃ１に対向して位置している場合Ｏ−リングシール３１の潤滑化を適切に実施する。停止面２４ｃ１は、Ｏ−リングシールがローラージャケットの軸方向の作動（Ｌ２）により停止面に沿ってスライドできるように長く形成されている。ローラー１００のローラージャケット１００ａの軸方向の作動（矢印Ｌ２）及び半径方向の作動（矢印Ｌ１）はフランジ板２２を経てリング板２４へと進み、さらに本体部２４ｂへと進む。リング板３０は半径方向の作動を受け、軸方向の作動は停止面２４ｃ１を十分に長く形成して対応しているのでＯ−リングは停止面２４ｃ１に沿って移動する。操作中、すべりリング３０及びその端部面に配置されたシール３１が回転する。シール３１は変速機オイルが流れ過ぎることを防止する。側面シール２９ａ１、２９ａ２は変速機オイルがスペースＤ中へ流入するのを防止する。
【００１９】
すべりリングシール３０はプラスチック材料で作製されるのが好ましい。プラスチック材は耐磨耗性かつ耐熱性でありオイルに対する耐性にも優れさらに優れたすべり特性をもつからである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の対象部分を説明する図。
【図２】  駆動変速機の端部を示す図。
【図３】  図２の線Ｉ−Ｉに沿った断面を表す断面図。
【図４】  図３のＡ部分のシールをより大きく表して示した図。
【符号の説明】
１１        駆動変速機
１２        入力軸
１３        歯
１６        中心部鋸歯状ギヤ
２０        筒型軸
２２        フランジ板
２３        歯
２７        シール容器
２８        シール空洞部
１００      駆動ローラー
１００ａ    ローラージャケット
【図１】
0004153728.tif 000002
【図２】
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【図３】
0004153728.tif 000004
【図４】
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