JP2001340824A - ロータリ式容器洗浄装置 - Google Patents

ロータリ式容器洗浄装置

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JP2001340824A
JP2001340824A JP2000162952A JP2000162952A JP2001340824A JP 2001340824 A JP2001340824 A JP 2001340824A JP 2000162952 A JP2000162952 A JP 2000162952A JP 2000162952 A JP2000162952 A JP 2000162952A JP 2001340824 A JP2001340824 A JP 2001340824A
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Japan
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fixed
stator
distributor
container
rotor
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JP2000162952A
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English (en)
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Akinori Kawamuki
了典 川向
Isao Oi
勲 大井
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Shibuya Corp
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Shibuya Machinery Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】ロータリバルブ22の固定側のステータ40と
ディストリビュータ52を回転部材(ロータ)24に圧
接させる押圧手段からのエア漏れによる洗浄室12内の
汚染を防止する。 【解決手段】メインシャフト4に取り付けられた回転ホ
イール10にロータ24が固定され、その上方にディス
トリビュータ52およびステータ40が配置されてい
る。ステータは、上方の固定プレート36に連結されて
回転を規制されるとともに昇降は可能である。固定プレ
ートの環状部36aとステータとの間に、インナーベロ
ーズ64およびアウターベローズ66が気密を保持して
装着されており、両ベローズ間に密閉された環状の空間
68が形成されている。環状の空間には、圧力エア供給
手段からエアが導入できるようになっており、通常の生
産運転時には、この環状空間にエアを導入してステータ
およびディストリビュータをロータに圧接させ、ロータ
リバルブの洗浄時には、環状空間内を減圧することによ
りディストリビュータの上下に隙間を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はロータリ式容器洗浄
装置に係り、特に、ロータリバルブの固定側部材と回転
部材とを圧接させる押圧手段を備えたロータリ式容器洗
浄装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、ロータリ式容器洗浄装置は、中
央の軸を中心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
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、容器洗浄装置外
部の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】従来のロータリバルブは、固定側部材(デ
ィストリビュータ)と、回転ホイールに取付けられて一
体的に回転し、上下に対向して配置されている前記固定
側部材に対し摺動回転する回転部材(ロータ)とを備え
ている。この回転部材の内部には、前記各内洗ノズルに
接続された配管に洗浄液を給送する吐出通路が形成さ
れ、一方、固定側部材には、ポンプから送り出されてき
た洗浄液を分配供給する供給通路が形成されており、回
転ホイールの回転中の所定の区間において、回転部材の
吐出通路が固定側部材の供給通路に接続されると、洗浄
液が前記配管を介して内洗ノズルに送られ、ボトルグリ
ッパに把持されている容器内に噴射されてその容器の洗
浄を行なうようになっている。
【0004】前記構成に係るロータリ式容器洗浄装置で
は、ポンプから送り出された洗浄液が固定側部材の供給
通路に常時供給され、回転部材の回転中にこの供給通路
に合致した吐出通路からノズルに洗浄液が供給されて、
容器に対して噴射されるようになっているので、固定側
部材と回転部材との摺動面に強い液圧が作用して回転部
材を分離させようとしている。そこで、これら固定側部
材と回転部材とが分離してその摺動面から洗浄液が洩れ
ることがないように、エアシリンダ等の押圧手段によっ
て固定側部材を回転部材に押し付けている。
【0005】ロータリ式容器洗浄装置では、通常の容器
洗浄作業を行う生産運転時には、前記のように押圧手段
によって固定側部材と回転部材とを押し付けた状態で、
回転部材を回転させているので、両部材の摺動面の摩擦
により摩耗粉等が発生する。そのため、通常の洗浄運転
の開始前あるいは、運転終了後に、前記押圧手段による
押し付け力を解除して両部材を離隔させ、両部材間の摺
動面を洗浄するようにしている。このように固定側部材
と回転部材とを押し付けて圧接させるとともに、ロータ
リバルブの摺動面を洗浄する際には両者の圧接を解除で
きる押圧手段を備えたロータリ式容器洗浄装置が従来か
ら知られている(特開平11−277017号公報、特
開平10−113629号公報)。
【0006】前記第1の公報(特開平11−27701
7号)に記載された従来のロータリ式容器洗浄装置で
は、中心軸の周囲に固定側プレート(ディストリビュー
タ)を昇降可能に嵌合させるとともに、このディストリ
ビュータの内部に空間を形成して、前記中心軸の外周に
固定したピストンをこの内部空間内に摺動自在に嵌合
し、さらに、このピストンによって区画形成された空間
内の上下の室をそれぞれ切換弁を介してエア供給源に接
続している。
【0007】このロータリ式容器洗浄装置の構成では、
ピストンの下方の圧力室にエアを導入すると固定側プレ
ートが下降し、その下方に配置されている回転プレート
(ロータ)に押し付けられて、洗浄運転中に固定側プレ
ートと回転プレートとが離隔しないようになっている。
そして、両プレート間の摺動面を洗浄する際には、前記
ピストンの上方の圧力室内にエアを導入することにより
固定側プレートを上昇させて、下方の回転プレートとの
間に隙間を形成して、両者の摺動面を洗浄するようにし
ている。
【0008】また、第2の公報(特開平10−1136
29号公報)に記載されたロータリ式容器洗浄装置は、
回転ホイールに固定されて一体的に回転する回転プレー
トと、バックアップリングに圧入されて一体化された固
定側プレートとから成るロータリバルブを備え、このバ
ックアップリングの外周に設けられた取付け部に、押し
上げ用エアシリンダのロッドが連結されたロータリ式容
器洗浄装置が記載されている。
【0009】このロータリ式容器洗浄装置の構成では、
通常の洗浄運転を行う場合には、エアシリンダによりバ
ックアップリングを押し上げて、固定側プレートの上面
を回転プレートの下面に圧接させることにより、洗浄液
の液圧により両プレートが分離しないようにしている。
そして、両プレート間の摺動面を洗浄する場合には、エ
アシリンダによりバックアップリングを引き下げること
により、固定側プレートを下降させて両プレート間に間
隙を設けるようにしている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】前記各公報に記載され
たロータリ式容器洗浄装置は、いずれも、固定側部材お
よび回転部材から成るロータリバルブや、このロータリ
バルブを介して洗浄液が供給されるノズル、および容器
を保持するボトルグリッパ等の容器の洗浄を行う部分が
洗浄室内に収容されている。そして、固定側プレートと
回転プレートとを圧接させる押圧手段およびその圧接を
解除する押圧解除手段であるエアシリンダが、前記洗浄
室の内部に配置されている。
【0011】ところで、エアシリンダは、完全にエア洩
れをなくすことはできず、微少ではあっても必ずリーク
があるので、前記従来のロータリ式容器洗浄装置のよう
に、押圧手段や押圧解除手段であるエアシリンダを洗浄
室内に設置してあると、エアのリークにより洗浄室内の
環境が汚染されてしまうおそれがあった。
【0012】本発明は前記課題を解決するためになされ
たもので、固定側部材と回転部材とを押し付ける押圧手
段からのエアのリークを防止して、洗浄室の内部環境の
汚染を防止するようにしたロータリ式容器洗浄装置を提
供することを目的とするものである。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明に係るロータリ式
容器洗浄装置は、固定側部材とこの固定側部材の摺動面
に対し摺動回転する回転部材からなるロータリバルブ
と、このロータリバルブを介して供給される洗浄流体を
容器に噴射して洗浄を行うノズルと、前記回転部材を回
転させる駆動手段と、前記固定側部材と回転部材とを圧
接させる押圧手段とを備えており、特に、前記押圧手段
を、前記固定側部材の回転部材と逆側の面に対し間隔を
隔てて配置した固定プレートと、固定側部材とこの固定
プレートとの間を気密を保持して連結して環状の密閉空
間を形成する円筒部材と、この環状の密閉空間内に加圧
流体を供給する流体供給手段とから構成したことを特徴
とするものである。
【0014】
【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
るロータリ式容器洗浄装置の縦断面図、図2はその要部
の拡大断面図である。ベース2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、ベー
ス2上に固定されたハウジング6内の上下のベアリング
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の上部に回転ホイール10が固定されて
いる。メインシャフト4の下部には、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11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。
【0015】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、下方の駆動部側と洗浄
室12の内部との気密が保持されている。
【0016】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と内方側(図1
の左側に示す状態)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(図示せず)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が容器を把持して反転させた位置の下
方には、容器内に洗浄液を噴射する内洗ノズル20がそ
れぞれ配置されており、容器が反転されて倒立状態にな
ると、ノズル20の先端がその容器の口部に対向する。
【0017】回転ホイール10の中心部の上面には、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22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2
4は複数本のピン26によって前記回転ホイール10の
上面に連結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2
8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24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20に接続されている。
【0018】前記回転ホイール10の中心部の上方に
は、図示しない固定板に取付けられたトルクアーム34
の先端が延びており、このトルクアーム34の下面に円
形の固定プレート36が取付けられている。一方、前記
回転プレート10の中心部上には、前記メインシャフト
4と軸線を一致させてセンターシャフト38が固定され
ており、このセンターシャフト38の上端に固定した頭
部プレート38aが前記固定プレート36の中央空間3
7内で回転できるようになっている。
【0019】センターシャフト38の中間部外周には、
前記ロータ24とともにロータリバルブ22を構成する
固定側部材(ステータ)40が嵌合されている。前記固
定プレート36とこのステータ40とは、複数本のロケ
ーションピン44によって上下に間隔を隔てて連結され
ており、これらロケーションピン44によってステータ
40は回転が規制されるとともに、上下方向には昇降で
きるようになっている。
【0020】前記ステータ40の下面には、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、前記ステータ4
0とともにロータリバルブ22の固定側部材を構成する
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4
8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。
【0021】ステータ40の下端部外周面には、複数の
L字状のフック58が下端の折り曲げ部を内方側に向け
て取り付けられて、ディストリビュータ52に係合でき
るようになっている。このL字状フック58の下端の折
り曲げ部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。
【0022】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。
【0023】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60を介して洗浄液タンク
(図示せず)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5
0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28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。
【0024】前記円形の固定プレート36は外周に環状
部36aを有しており、この環状部36aと固定プレー
ト36の下方に連結された環状のステータ40とは、ほ
ぼ同一の内径および外径を有している。この固定プレー
ト36の環状部36aの内周面とステータ40の内周面
との間に、インナーベローズ64が装着されている。ま
た、固定プレート36の環状部36aの外周面とステー
タ40の外周面との間に、アウターベローズ66が装着
されている(図2および図4参照)。
【0025】インナーベローズ64の上下の端部と、固
定プレート36の環状部36aの内周側の下端部および
ステータ40の内周側の上端部との間は、それぞれ気密
を保持して結合されており、また、アウターベローズ6
6の上下の端部と、固定プレート36の環状部36aの
外周側の下端部およびステータ40の外周側の上端部と
の間は、それぞれ気密を保持して結合されており、両ベ
ローズ64,66の間に、密閉された環状の空間68が
形成されている。なお、インナーベローズ64およびア
ウターベローズ66は、正圧、負圧に耐える強度を有
し、また、伸縮可能である。この実施の形態では、両ベ
ローズ64,66の材質はSUSを使用している。
【0026】前記固定プレート36には、図3および図
4に示すように、両ベローズ64,66によって形成さ
れた環状の密閉空間68に連通する流体供給口70が設
けられており、この流体供給口70にエア切り換え回路
72を介して図示しないエア供給源が接続されている。
このエア切り換え回路72およびエア供給源からなるエ
ア供給手段74によって、密閉された環状空間68内に
圧力エアを導入できるようになっている。また、前記エ
ア切り換え回路72には、バキューム源(図示せず)が
接続されており、この環状空間68内のエアを吸引して
減圧できるようになっている。なお、図3および図4に
示す実施の形態では、流体供給口70が2個所に設けら
れているが、2個所に限定されるものではなく、1個所
または3個所以上であっても良い。また、複数個の流体
供給口70を円周上に均等に配置することもできる。
【0027】以上の構成に係るロータリ式容器洗浄装置
の作動について説明する。通常の容器洗浄作業を行う生
産運転時には、押圧手段によってロータリバルブ22の
固定側部材(ステータ40およびディストリビュータ5
2)を回転部材(ロータ24)に押し付ける。すなわ
ち、上方の固定プレート36と下方のステータ40との
間に装着されたインナーベローズ64およびアウターベ
ローズ66によって形成されている環状の密閉された空
間68内に、エア供給手段74から圧力エアを導入す
る。
【0028】環状の空間68内に導入されたエアの圧力
によって、ステータ40は、ディストリビュータ52を
介してロータ24の上面に押し付けられる。ステータ4
0を押圧するエア圧力は、ステータ40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48,56
内に導入された洗浄液の圧力によって、ディストリビュ
ータ52とロータ24とが分離して液洩れが発生するこ
とを防止できる強さに設定されている。この状態で、図
示しない駆動手段によりメインシャフト4を回転させ、
このメインシャフト4に固定された回転ホイール10お
よびロータ24を回転させる。
【0029】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は、スター
ホイール等の容器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1
4が回転ホイール10の半径方向内方側に反転して、保
持されている容器は倒立状態になる。倒立状態になった
容器の口部に、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)。
【0030】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、倒立している容器内に噴射されて容器の内部の洗
浄が行なわれる。
【0031】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
を通過すると、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。
【0032】前記生産運転の終了後あるいは生産運転の
開始前等に、固定側部材(ステータ40およびディスト
リビュータ52)と回転側部材(ロータ24)との間の
摺動面の洗浄を行う。この場合には、エア供給手段74
のエア切り換え回路72を切り換えて、前記両ベローズ
64,66間に形成された環状の空間68をバキューム
源に接続してこの空間68内のエアを吸引し減圧する。
環状空間68の内部が減圧されると、両ベローズ64,
66が収縮してその下端に連結されているステータ40
を引き上げる。
【0033】ステータ40が引き上げられると、ステー
タ40とディストリビュータ52がともに上昇して、デ
ィストリビュータ52の下面とロータ24の上面との間
に間隙が形成される。この状態で、ステータ40の洗浄
液取入口50から洗浄液供給用長穴48に洗浄液を供給
すると、この洗浄液の圧力により、ディストリビュータ
52がステータ40から離れて落下し、ステータ40の
側面に取り付けられているフック58に係合する。この
フック58の長さは、ディストリビュータ52がステー
タ40から離れたときに、ディストリビュータ52がロ
ータ24に当接する位置まで落下せず、途中で吊り下げ
た状態になるように設定してある。従って、ディストリ
ビュータ52の上面がステータ40の下面に対して間隙
があり、しかも、ディストリビュータ52の下面がロー
タ24の上面に対して間隙がある状態になる。
【0034】このように、ディストリビュータ52とロ
ータ24との摺動面およびディストリビュータ52とス
テータ40との間の結合面をそれぞれ離隔することがで
きるので、ディストリビュータ52の両面を完全に洗浄
することができる。しかも、ロータリバルブ22の固定
側部材40,52を回転部材24に押し付ける押圧手段
が、エア漏れのおそれがないので、洗浄室12内の環境
を悪化させる心配がない。また、押圧手段の構造がシン
プルで部品点数が少ないので、コストダウンを図ること
ができる。なお、この実施の形態では、ロータリバルブ
22の固定側部材としてステータ40およびディストリ
ビュータ52を連結して使用しているが、固定側部材を
単一の部材により構成することもできる。この場合に
は、ディストリビュータ(固定側部材)とロータ24と
の摺動面を分離してこの部分だけを洗浄すればよい。ま
た、固定プレート36とステータ40との間を連結して
密閉された環状空間68を形成するための円筒部材はベ
ローズ64,66に限るものではなく、可撓性があり、
ステータ40を固定プレート36に対して相対的に上下
動させることができるものであればよい。また、前記実
施の形態では、環状空間68に導入する流体としてエア
を用いたが、エアに限らず、水やオイル等を用いること
もできる。いずれにしても、加圧、吸引が可能であれ
ば、前記流体として使用することができる。
【0035】
【発明の効果】以上述べたように本発明に係るロータリ
式容器洗浄装置では、ロータリバルブを構成する固定側
部材と回転部材とを圧接させる押圧手段を、前記固定側
部材の回転部材と逆側の面に対し間隔を隔てて配置した
固定プレートと、固定側部材とこの固定プレートとの間
を気密を保持して連結して環状の密閉空間を形成する円
筒部材と、この環状の密閉空間内に加圧流体を供給する
流体供給手段とから構成したことにより、ロータリバル
ブの洗浄時には、固定側部材と回転部材との圧接を解除
して両者の摺動面を完全に洗浄することができる。ま
た、前記押圧手段からのエア漏れを防止することができ
るので、洗浄室内の環境を悪化させることがない。しか
も、構造がシンプルで部品点数が少なく、低コストであ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係るロータリ式容器洗
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要部を拡大して
示す縦断面図である。
【図3】前記ロータリ式容器洗浄装置の要部の平面図で
ある。
【図4】前記ロータリ式容器洗浄装置の押圧手段を構成
する各部材の分離した状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
20 ノズル 22 ロータリバルブ 24 回転部材(ロータ) 36 固定プレート 40 固定側部材(ステータ) 52 固定側部材(ディストリビュータ) 64 円筒部材(インナーベローズ) 66 円筒部材(アウターベローズ) 74 流体供給手段(エア供給手段)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 固定側部材とこの固定側部材の摺動面に
    対し摺動回転する回転部材からなるロータリバルブと、
    このロータリバルブを介して供給される洗浄流体を容器
    に噴射して洗浄を行うノズルと、前記回転部材を回転さ
    せる駆動手段と、前記固定側部材と回転部材とを圧接さ
    せる押圧手段とを備えたロータリ式容器洗浄装置におい
    て、 前記押圧手段を、前記固定側部材の回転部材と逆側の面
    に対し間隔を隔てて配置した固定プレートと、固定側部
    材とこの固定プレートとの間を気密を保持して連結して
    環状の密閉空間を形成する円筒部材と、この環状の密閉
    空間内に加圧流体を供給する流体供給手段とから構成し
    たことを特徴とするロータリ式容器洗浄装置。
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