JP2001246342A - 回転式容器処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】回転ホイール１０が設けられたメインシャフト
４を持ち上げて抜き出すことなくベアリング８Ａ，８Ｂ
の交換を可能にする。 【解決手段】ベース２に形成された貫通穴２ａの内径よ
りも小さい外径を有するハウジング６を、前記貫通孔２
ａの上方に固定されているスタンド５の下方から挿入
し、ボルト９によって固定する。ハウジング６の内周の
上下にベアリング８Ａ，８Ｂが保持されており、これら
ベアリング８Ａ，８Ｂ内にメインシャフト４が回転自在
に支持されている。ベアリング８Ａ，８Ｂの交換をする
場合には、前記スタンド５とハウジング６とを連結して
いるボルト９を外し、ベアリング８Ａ，８Ｂをハウジン
グ６ごとベース２の下方から抜き取ることにより交換が
可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は回転式容器処理装置
に係り、特に、回転ホイールのシャフトを回転自在に支
持しているベアリングを、容易に交換することができる
構造の回転式容器処理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】回転式容器処理装置の一例としてロータ
リ式容器洗浄装置の構成について簡単に説明する。ロー
タリ式容器洗浄装置は、一般に、中央のメインシャフト
上に連結されて一体的に回転する回転ホイールと、この
回転ホイールの外周部に円周方向等間隔で設けられ、コ
ンベヤによって搬送されてきた容器を入口スターホイー
ルから受け取って把持し、回転搬送する間にこの容器を
反転させる複数のボトルグリッパと、前記回転ホイール
の各ボトルグリッパに対応する位置にそれぞれ設けら
れ、ボトルグリッパによって倒立された容器内に洗浄液
を噴射してこの容器の内部を洗浄する内洗ノズルと、固
定側から前記回転ホイールの内洗ノズルに洗浄液を供給
するロータリバルブ等を備えている。

【０００３】前記回転ホイールを回転させるメインシャ
フトは、従来は、ベース上に固定されたベアリングスタ
ンドに複数のベアリングを保持させ、上方からこれらベ
アリング内に挿通することにより回転自在に支持されて
いた。

【０００４】従来のロータリ式容器洗浄装置では、メイ
ンシャフトの上部に固定した大径の回転ホイールに、多
数のグリッパや洗浄ノズル等を取り付けてあり、メイン
シャフトの回転を支持するベアリングにかかる負荷が非
常に大きいため、通常は数年毎にベアリングを交換する
メンテナンスを行う必要があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記従来のロータリ式
容器洗浄装置においてメインシャフトを支持するベアリ
ングを交換する作業としては、先ず、回転ホイールの上
部および下部の構造物を取り外した後、回転ホイールと
メインシャフトをリフトアップし、ベアリングスタンド
よりも上方へ持ち上げてメインシャフトを抜き出した
後、ベアリングの交換を行い、その後、回転ホイールお
よびメインシャフトをセットし、再び構造物の取付けを
行うという作業が必要であった。このように大径の回転
ホイールを持ち上げる作業は多大な労力を必要とし、ま
た、回転ホイールおよびメインシャフトに取り付けられ
ている部材の取り外しと、ベアリング交換後の取付け等
に多くの人手と時間を必要とするという問題があった。

【０００６】本発明は前記課題を解決するためになされ
たもので、回転ホイールやシャフトを持ち上げてベアリ
ングから引き抜く必要のない、きわめて少ない労力でベ
アリングを交換することができる回転式容器処理装置を
提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る回転式容器
処理装置は、上下に貫通する貫通穴が形成されたベース
と、前記貫通穴の内径よりも小さい外径を有し、内周に
ベアリングを保持したハウジングと、このハウジングを
前記ベースに対し着脱可能に連結する連結手段と、前記
ハウジング内にベアリングを介して回転自在に支持され
たシャフトと、このシャフトに固定されて一体的に回転
するホイールと、このホイールに設けられて供給された
容器に対し所定の処理を行う容器処理手段とを備えてお
り、前記連結手段によって、ハウジングとベースとの連
結を解除することにより、ハウジングをベースの下方か
ら抜き取り可能にしたものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図面に示す実施の形態によ
り本発明を説明する。図１は本発明の一実施の形態に係
る回転式容器処理装置の縦断面図、図２は前記容器処理
装置の上部に設けられたロータリバルブ部を拡大して示
す縦断面図、図３は下部に設けられたシャフト支持部の
構成を拡大して示す断面図である。

【０００９】ベース２の中央部に形成された貫通穴２ａ
内を上下に貫通してメインシャフト４が配置され、ベア
リングハウジング１を構成するハウジング６に保持され
た上下のベアリング８Ａ，８Ｂによって回転自在に支持
されている。このメインシャフト４の支持構造について
詳細に説明する。前記貫通孔２ａの周囲の上方に、スタ
ンド５がボルト７によって固定されている。このスタン
ド５は、中央の円筒状の部分５ａと、その下端の水平部
５ｂと、円筒部５ａの上端と水平部５ｂの外周側端部と
の間を連結する傾斜壁５ｃとを有している。なお、この
スタンド５は、溶接等によりベース２と一体的に構成さ
れたものであっても良い。

【００１０】このスタンド５の円筒部５ａの内側にハウ
ジング６が挿通されている。このハウジング６は、下端
部がベース２の貫通孔２ａの内部まで延びている。ハウ
ジング６の外面の、前記ベース２よりも上方の位置にフ
ランジ６ａが溶接により取り付けられて一体となってい
る。このフランジ６ａと前記スタンド５の水平部５ｂの
内周端とが、取付けボルト９によって連結されている。
従って、この取付けボルト９を外すことにより、ハウジ
ング６をスタンド５の内部から簡単に抜き取ることがで
きる。ハウジング６の内周側には、上下二つのベアリン
グ８Ａ，８Ｂが装着されており、これら両ベアリング８
Ａ，８Ｂの内周に前記メインシャフト４が挿入されて回
転自在に支持されている。

【００１１】前記メインシャフト４の上部に、ボルト１
３（図示を省略）によって回転ホイール１０が固定され
ている。また、前記ハウジング６の下端部に保持された
ベアリング８Ｂから下方に突出しているメインシャフト
４の下部には、ボス１５を介して回転ギア１１が固定さ
れており、図示しない駆動手段によってこの回転ギア１
１が回転することにより、メインシャフト４および回転
ホイール１０が一体的に回転する。前記ベース２の上方
には、洗浄室１２が形成されており、前記回転ホイール
１０はこの洗浄室１２内に収容されている。なお、図１
には、洗浄室１２の底面１２ａだけを示してある。ま
た、前記上部ベアリング８Ａの上方には、オイルシール
１９が装着されており、このオイルシール１９によっ
て、前記スタンド５の傾斜壁５ｃよりも下方の駆動部側
と、上方の洗浄室１２の内部側との気密が保持されてい
る。

【００１２】前記支持構造では、メインシャフト４にか
かる荷重は、ハウジング６とスタンド５とを連結するボ
ルト９、および下方のベアリング８Ｂとその下方のリン
グ部材１７を介して、前記回転ギア１１を取り付けたボ
ス１５によって受けるようになっている。

【００１３】前記回転ホイール１０の外周寄りに、円周
方向等間隔で複数のボトルグリッパ１４が設けられてい
る。これら各ボトルグリッパ１４は、回転ホイール１０
の外周縁部に垂直に固定された支柱１６上に支持され
て、水平な支点を中心に半径方向外方側（図１の右側の
状態）と内方側（図１の左側の状態）とに反転できるよ
うになっており、反転することにより把持している容器
１８を倒立させ、また正立状態に戻すことができる。こ
れら各ボトルグリッパ１４が容器１８を把持して反転さ
せた位置の下方には、洗浄液を噴射するノズル２０がそ
れぞれ配置されており、容器１８が反転されて倒立状態
になると、ノズル２０の先端がその容器１８の口部に対
向する。

【００１４】回転ホイール１０の上面には、ノズル２０
に供給する洗浄液の供給遮断を行なうロータリバルブ２
２の回転側の部材を構成する環状の回転プレート（ロー
タ）２４が取付けられている。このロータ２４はピン２
６によって前記回転ホイール１０の上面に固定されて一
体的に回転する。ロータ２４の内部には、前記ボトルグ
リッパ１４の数と同数の吐出通路２８が放射状に形成さ
れている。ロータ２４の内部に形成されている各吐出通
路２８は、その洗浄液の入口側開口２８ａが、ロータ２
４の上面側の同一円周上に等間隔で並び、洗浄液の出口
側開口２８ｂは、ロータ２４の外周面に等間隔で配置さ
れている。これら各吐出通路２８の出口側開口２８ｂ
は、それぞれ供給ホース３０を介して、前記各ノズル２
０に接続されている。

【００１５】前記回転ホイール１０の中心部の上方に
は、固定板３２の先端に取付けられたトルクアーム３４
と、このトルクアーム３４の下面に固定された円形プレ
ート３６との間に頭部プレート３７が回転自在に支持さ
れたセンターシャフト３８が、前記メインシャフト４と
同一軸線上に配置されている。このセンターシャフト３
８は円柱状部３８ａの下端にフランジ状の拡大部３８ｂ
が形成されており、このフランジ状の拡大部３８ｂが前
記回転ホイール１０の上面にボルト３９によって固定さ
れている。

【００１６】センターシャフト３８の円柱状部３８ａの
外周に、前記ロータ２４とともにロータリバルブ２２を
構成する固定側プレート（ステータ）４０が嵌合されて
いる。前記円形プレート３６には複数のねじ穴３６ａが
形成され、このねじ穴３６ａ内にそれぞれ円筒形のナッ
ト４２が螺合されている。一方、ステータ４０の上面に
は、前記円形プレート３６に螺合されているナット４２
と対応する位置にそれぞれピン４４が直立して固定され
ており、これらピン４４がそれぞれ前記ナット４２内に
挿入されている。そして、前記ナット４２の下端に形成
されたフランジ４２ａの下面と、ピン４４に形成された
鍔部４４ａの上面との間に、押圧手段としてのコイルス
プリング４６が介装されている。

【００１７】ステータ４０は、前記ピン４４を介して前
記トルクアーム３４に連結されて回転が規制されるとと
もに、スプリング４６によって常時下方に付勢されてい
る。前記円形プレート３６に螺合されているナット４２
のねじ込み量を変更することによって、このスプリング
４６のセット長さを調整して、ステータ４０および後に
説明するディストリビュータをロータ２４に押し付ける
力を調整することができる。

【００１８】前記ステータ４０の下面に、円弧状の洗浄
液供給用長穴（洗浄液供給通路）４８が開口している。
この洗浄液供給用長穴４８は、ステータ４０の側面に開
口する洗浄液取入口５０を介して外部に連通している。
さらに、このステータ４０の下面すなわちこのステータ
４０と前記ロータ２４との間には、樹脂製のディストリ
ビュータ５２が配置されている。このディストリビュー
タ５２は、複数個所のロケーションピン５４によってス
テータ４０の下面に連結されており、回転方向の動きが
規制されるとともに上下方向には相対移動できるように
なっている。このディストリビュータ５２にも、前記ス
テータ４０の洗浄液供給用長穴４８と一致する位置に、
上下に貫通する円弧状の洗浄液供給用長穴５６が形成さ
れている。

【００１９】ステータ４０の外周面には、複数のＬ字状
のフック５８が下端の折り曲げ部５８ａを内方側に向け
て取り付けられている。このＬ字状フック５８の下端の
折り曲げ部５８ａの上面と前記ステータ４０の下面との
間が、ディストリビュータ５２の厚さよりも大きく、し
かも、後に説明するようにステータ４０を上昇させたと
きのステータ４０の下面とロータ２４の上面との距離よ
りも小さい間隔を有している。

【００２０】ステータ４０およびディストリビュータ５
２に設けられている円弧状の洗浄液供給用長穴４８，５
６は、前記ロータ２４に形成されている多数の吐出通路
２８の入口側開口２８ａが配置されている円と同一半径
の円周上に位置しており、これらステータ４０およびデ
ィストリビュータ５２とロータ２４とを中心を一致させ
て重ね合せると、ロータ２４の摺動面の全周に亘って等
間隔で開口している吐出通路２８の入口側開口２８ａの
一部が、ディストリビュータの円弧状の洗浄液供給用長
穴５６に連通し、他の入口側開口２８ａは円弧状長穴５
６の形成されていない平坦な部分（摺動面）によって閉
塞される。従って、ロータ２４がディストリビュータ５
２に対して回転すると、各吐出通路２８は順次円弧状長
穴５６に接続され、その後順次遮断される。

【００２１】前記ステータ４０の側面に開口している洗
浄液取入口５０は、供給配管を介して洗浄液タンクに接
続されており、図示しないポンプから洗浄液タンクに送
られた洗浄液が、この洗浄液取入口５０から前記円弧状
の洗浄液供給用長穴４８およびディストリビュータ５２
の円弧状の洗浄液供給用長穴５６を通ってロータ２４の
各吐出通路２８に供給され、さらに、これら吐出通路２
８の出口側開口２８ｂに接続された供給ホース３０を介
して前記各ノズル２０に送られるようになっている。

【００２２】前記センターシャフト３８の外周面とステ
ータ４０の内周面との間には、円筒部６０ａと下端の大
径部６０ｂとを有するプッシュプレート６０の円筒部６
０ａが、スライドブッシュ６２を介して下方から挿入さ
れている。また、プッシュプレート６０の大径部６０ｂ
の上面にスラストプレート６４が装着されて前記ステー
タ４０に対して摺動できるようになっている。なお、こ
のプッシュプレート６０の大径部６０ｂの外面と前記セ
ンターシャフト３８の拡大部３８ｂに設けられた段部３
８ｃとの間、および、プッシュプレート６０の円筒部６
０ａの上端とセンターシャフト３８の円柱状部３８ａの
外面との間にそれぞれブーツ６６，６８が装着されて、
これら両者３８，６０が相対的に摺動する部分から発生
する汚染が洗浄室１２内に放出されないようになってい
る。

【００２３】前記メインシャフト４と、このメインシャ
フト４の上端に固定されている回転ホイール１０の中心
部には、上下に貫通する貫通穴４ａ，１０ａが形成され
ており、これら貫通穴４ａ，１０ａ内にスライドシャフ
ト７０が昇降可能に挿通されている。このスライドシャ
フト７０の下端は、メインシャフト４の貫通穴４ａから
下方へ突出しており、この突出部７０ａが、下方に設け
られた押上げ装置（押圧解除手段）７２の昇降プレート
７４上にベアリング７６を介して回転可能に支持されて
いる。この昇降プレート７４は複数のエアシリンダ７８
のピストンロッド７８ａの上端に連結されており、これ
らエアシリンダ７８を作動させることによって、昇降プ
レート７４の昇降を介してスライドシャフト７０を昇降
させることができる。

【００２４】スライドシャフト７０の上端には、大径の
頭部７０ｂが形成され、回転ホイール１０の中央部に設
けられた凹部１０ｂの底面に係合するようになってい
る。このスライドシャフト７０の頭部７０ｂの上面と前
記センターシャフト３８の下面との間には、スライドシ
ャフト７０がセンターシャフト３８に干渉せずに昇降で
きる間隙が設けられている。

【００２５】前記センターシャフト３８は、円柱状部３
８ａの下端にフランジ状拡大部３８ｂが形成されてお
り、このフランジ状拡大部３８ｂの基部（中心部寄りの
部分）に、この拡大部３８ｂを上下に貫通するととも
に、円柱状部３８ａの外面にも切り込んだ挿入孔８２が
円周方向等間隔で３個所形成されている。これら各挿入
孔８２内には、それぞれプッシュロッド８４が挿入され
ている。各プッシュロッド８４は、一対の半円形のピン
８４ａ，８４ｂを上下にずらして向かい合わせた形状を
しており、上方に延びる側のピン８４ａを内周側、つま
り円柱状部３８ａ側に、そして、下方に延びる側のピン
８４ｂを外周側、つまり拡大部３８ｂ側に向けて挿入し
ている。

【００２６】前記プッシュプレート６０の内面の下端部
にも、円周方向等間隔で３個所の半円形凹部６０ｃが形
成されており、この凹部６０ｃ内に、プッシュロッド８
４の下方に延びるピン８４ｂの上端が挿入されている
（図２参照）。また、これら三本のプッシュロッド８４
の上方に延びるピン８４ａの下端面が、前記スライドシ
ャフト７０の頭部７０ｂの上面に載るとともに、下方に
延びるピン８４ｂの下端部がこの頭部７０ｂの外周側に
位置している。

【００２７】以上の構成に係るロータリ式容器洗浄装置
（回転式容器処理装置）の作用について説明する。容器
１８の洗浄を行う通常の生産運転時には、図示しない駆
動手段によって回転ギア１１を回転させることにより、
メインシャフト４およびこれと一体の回転ホイール１０
を回転させる。

【００２８】搬送コンベヤ（図示せず）によって正立し
た状態で連続的に搬送されてきた多数の容器１８は、ス
ターホイール等の供給手段によってこのロータリ式容器
洗浄装置内に順次搬入される。容器洗浄装置内に搬入さ
れた容器１８は、回転ホイール１０の外周部に取付けら
れているグリッパ１４によって一本ずつ把持される。回
転ホイール１０の回転に伴って移動している間にグリッ
パ１４が回転ホイール１０の半径方向内方側に反転し
て、保持されている容器１８は倒立状態になる。倒立状
態になった容器１８の口部に、前記内洗ノズル２０が向
かい合うようになっている（図１の左側参照）。

【００２９】ディストリビュータ５２の摺動面には、円
弧状の洗浄液供給用長穴５６が開口して、ステータ４０
の円弧状長穴４８を介して常時洗浄液が供給されてお
り、ロータ２４の回転に伴って、吐出通路２８の入口側
開口２８ａがディストリビュータ５２の円弧状長穴５６
に接続されると、洗浄液は、ロータ２４の吐出通路２８
および供給ホース３０を介して前記内洗ノズル２０に送
られ、倒立している容器１８内に噴射されて容器１８の
内部の洗浄が行なわれる。

【００３０】ロータ２４の内部に形成された吐出通路２
８の入口側開口２８ａが、ディストリビュータ５２の円
弧状長穴５６内を移動している間は、ノズル２０に洗浄
液が送られ容器１８の内部に噴射されて洗浄を行なう。
その後、ロータ２４の回転によって吐出通路２８の入口
側開口２８ａがディストリビュータ５２の円弧状長穴５
６を通過すると、前記洗浄液を供給する一連の通路が遮
断されて洗浄が終了する。以後、ボトルグリッパ１４
は、所定の回転範囲に亘って容器１８を倒立状態のまま
保持して搬送し水切りを行なう。その後、ボトルグリッ
パ１４は再び反転して容器１８を正立状態に戻した後、
出口スターホイール等によってこのロータリ式容器洗浄
装置外に排出する。

【００３１】前述のように回転ホイール１０は大径であ
り、しかも多数のグリッパ１４やノズル２０等の部材が
取り付けられているので、この回転ホイール１０と一体
回転するメインシャフト４を支持しているベアリング８
Ａ，８Ｂには、非常に大きい負荷がかかっている。その
ため通常は、数年ごとにこれらベアリングを交換する必
要がある。このようなベアリングの交換の際に、従来
は、回転ホイールとメインシャフトをリフトアップし
て、メインシャフトの下端部をベアリングハウジング内
の上部のベアリングよりも上方まで抜き出して、ベアリ
ングの交換を行っていた。

【００３２】それに対し、この実施の形態では、ベアリ
ング８Ａ，８Ｂを保持しているハウジング６を、ベース
２の下方から抜き取ることができるようになっている。
ベアリング８Ａ，８Ｂの交換作業は、先ず、押し上げ装
置７２やメインシャフト４の下端に取り付けられている
ボス１５および回転ギア１１等を取り外し、次に、回転
ホイール１１の下面側に複数個のジャッキ（図示せず）
を設置して回転ホイール１０を支える。その後、ハウジ
ング６をスタンド５に固定しているボルト９を外して、
ハウジング６をベース２の下面側から抜き取る。そし
て、ベアリング８Ａ，８Ｂを交換した後、ハウジング６
をスタンド５の下方から挿入して固定し、さらに、メイ
ンシャフト４の下方の回転ギア１１や押し上げ装置７２
を取り付ける。このように回転ホイール１０およびメイ
ンシャフト４をリフトアップして抜き取ることなくベア
リング８Ａ，８Ｂを交換することができるので、ベアリ
ング交換の作業負担をきわめて軽くすることができる。

【００３３】なお、前記実施の形態では、ロータリ式容
器洗浄装置について説明したが、容器洗浄装置に限るも
のではなく、例えば、供給側スターホイールや排出側ス
ターホイール等にも適用することができる。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように本発明の回転式容器
処理装置は、ベースに形成された貫通穴の内径よりも小
さい外径を有するハウジングを、連結手段によってベー
スに対し着脱可能に連結し、このハウジングの内周に保
持されたベアリングに回転ホイールと一体のシャフトを
回転自在に支持させているので、連結手段による連結を
解除することにより、ベアリングを保持しているハウジ
ングをベースの下面側から抜き取ることができる。従っ
て、大径で多数の部品が取り付けられた重量物である回
転ホイールを持ち上げて、ベアリング内から抜き取る必
要がなくなるので、ベアリングの交換作業をきわめて短
時間で、しかも、少ない労力で行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る回転式容器処理装
置（ロータリ式容器洗浄装置）の全体の構成を示す縦断
面図である。

【図２】前記ロータリ式容器洗浄装置のロータリバルブ
部を示す拡大断面図である。

【図３】前記ロータリ式容器洗浄装置のメインシャフト
支持部の構成を示す拡大断面図である。

【符号の説明】

２ ベース ２ａ ベースの貫通穴 ４ シャフト（メインシャフト） ５ スタンド ６ ハウジング ８Ａ ベアリング ８Ｂ ベアリング ９ 連結手段（ボルト） １０ 回転ホイール １４ 容器処理手段（ボトルグリッパ） ２０ 容器処理手段（ノズル）

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１２年３月１０日（２０００．３．１
０）

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図３】

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上下に貫通する貫通穴が形成されたベー
   スと、前記貫通穴の内径よりも小さい外径を有し、内周
   にベアリングを保持するハウジングと、このハウジング
   を前記ベースに対し着脱可能に連結する連結手段と、前
   記ハウジング内にベアリングを介して回転自在に支持さ
   れたシャフトと、このシャフトに固定されて一体的に回
   転するホイールと、このホイールに設けられ、供給され
   た容器に対し所定の処理を行う容器処理手段とを備え、 前記連結手段によって、ハウジングとベースとの連結を
   解除することにより、ハウジングをベースの下方から抜
   き取り可能にしたことを特徴とする回転式容器処理手
   段。
2. 【請求項２】 前記ベース上にスタンドを固定し、内周
   にベアリングを保持した前記ハウジングをこのスタンド
   内に挿入して、前記連結手段によって着脱可能に連結し
   たことを特徴とする請求項１に記載の回転式容器処理装
   置。
3. 【請求項３】 前記容器処理手段が容器の洗浄を行う容
   器洗浄手段であることを特徴とする回転式容器処理装
   置。