トップ :: B 処理操作 運輸 :: B04 物理的または化学的工程を行なうための遠心装置または機械

【発明の名称】 容器の遠心脱水装置
【発明者】 【氏名】菊地 正雄

【氏名】中禮 一幸

【要約】 【課題】

【解決手段】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
上下駆動するテーブルと、洗浄した容器を前記テーブルに搬送する搬送手段と、前記テーブルと同軸で上方に配設され、上部開口を下部開口よりも小径とした円錐状の旋回気流案内筒体と、該旋回気流案内筒体の下部に配設された水滴貯留部と、前記旋回気流案内筒体の内部上方に配設され、前記テーブルに載置されて上昇した前記容器を高速回転させる回転駆動板とを備え、前記搬送手段の容器搬送面と前記水滴貯留部下端との間隔を前記容器の高さよりも大きく設定するとともに、前記テーブルを前記搬送手段の容器搬送面よりも下方に配置したことを特徴とする容器の遠心脱水装置。
【請求項2】
前記回転駆動板は、容器の四辺近傍の内側又は外側へ各辺1本以上位置するように多数配置された飛び出し防止部材を備え、該飛び出し防止部材は、前記回転駆動板の下面から下方に突出する突起を備え、該突起は、高さが外力に応じ自在に変位することを特徴とする請求項1記載の容器の遠心脱水装置。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、洗浄機により洗浄された容器を遠心力で水切りして脱水する遠心脱水装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、物品を収納して搬送する物品収納容器や折り畳み籠あるいはパレット等は、汚れや衛生面から使用後、洗浄機により洗浄した後、乾燥してから再使用されており、洗浄後の乾燥には、処理時間が短く効率がよいことから遠心脱水装置が用いられている。
そして、このような遠心脱水装置としては、ケース体内にモーターによって回転駆動されるターンテーブル上に、被脱水物を載置して搬送するチェーンコンベヤを配設し、チェーンコンベヤによって搬送された被脱水物を、ターンテーブルに固定した保持部とエアシリンダで昇降される可動の保持部とで保持して遠心脱水するものがある(特許文献1参照)。
【0003】
また、ケース体内に回転駆動されるターンテーブルを上下に配置し、これらターンテーブル間に被脱水物を位置決め保持するように、固定の保持部と可動の保持部とで構成した位置決め保持機構を配設し、ターンテーブル及び位置決め保持機構を囲む旋回気流案内筒体を配設して、ターンテーブルを高速回転させた脱水処理中での空気圧の疎密の発生を抑制すると共に、緩やかな下降旋回気流を発生して洗浄液の上方からの飛散を防止するものもある(特許文献2参照)。
【特許文献1】特開2000−218194号公報
【特許文献2】特開2002−336736号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、これらの従来の遠心脱水装置では、回転駆動するターンテーブルまたはチェーンコンベヤに被脱水物を載置するためにケース体や旋回気流案内筒体に出入口を設けなければならず、運転した時の水滴の飛散防止や被処理物の遠心力により飛ぶという事故を防止するように、この出入口へ開閉扉を設けているため、それらの開閉動作時間が必要で、被洗浄物の処理時間を多く要し、さらに、開閉扉があるためケース体の内壁に凹凸が形成され、被洗浄物から飛散した水滴が凹凸部に当り、スムーズな排水を阻害するという問題がある。
【0005】
しかも、特許文献1の遠心脱水装置では、ケース体は方形となっているため、気流の乱れが発生し易く、この気流の乱れによって水滴が被脱水物へ再付着するという問題があり、特許文献2の遠心脱水機では、旋回気流案内筒体を用いているため、気流の乱れは防止できるものの、旋回気流案内筒体は垂直円筒状に形成されているため、気流方向が上下どちらへでも行く可能性があり、気流に乗った水滴が被脱水物へ再付着する問題がある。
【0006】
また、これら遠心脱水装置は、ターンテーブル上の被脱水物の対向する二辺を固定の保持部により保持し、他の二辺を可動の保持部で保持しているため、被脱水物の搬出入のために、可動の保持部が出入口と一致するようにターンテーブルを停止制御しなければならず、制御機構が複雑になるとともに、位置制御に時間がかかるという問題がある。
【0007】
そこで、本発明は、前述した従来技術の問題に鑑み、開閉扉を不要にして処理時間を短縮するとともに、スムーズな排水を行うことができ、また、下向きの旋回気流を確実に発生させて脱水性能を向上させ、さらに、停止制御を不要として、制御装置を簡略化できる遠心脱水装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は、テーブルの上方に円錐状の旋回気流案内筒体および容器を回転させる回転駆動板を配置し、容器をテーブルで上昇させて旋回気流案内筒体内で遠心脱水を行うように遠心脱水装置を構成すると、上記課題を解決できることを見出し、本発明に至った。
すなわち、本発明は、次の構成を基本とするものである。
【0009】
(1)上下駆動するテーブルと、洗浄した容器を前記テーブルに搬送する搬送手段と、前記テーブルと同軸上で上方に配設され、上部開口を下部開口よりも小径とした円錐状の旋回気流案内筒体と、該旋回気流案内筒体の下部に配設された水滴貯留部と、前記旋回気流案内筒体の内部上方に配設され、前記テーブルに載置されて上昇した前記容器を高速回転させる回転駆動板とを備え、前記搬送手段の容器搬送面と前記水滴貯留部下端との間隔を前記容器の高さよりも大きく設定するとともに、前記テーブルを前記搬送手段の容器載置面よりも下方に配置したことを特徴とする容器の遠心脱水装置。
(2)前記回転駆動板は、容器の四辺近傍の内側又は外側へ各辺1本以上位置するように多数配置された飛び出し防止部材を備え、該飛び出し防止部材は、前記回転駆動板の下面から下方に突出する突起を備え、該突起は、高さが外力に応じ自在に変位することを特徴とする(1)記載の容器の遠心脱水装置。
【発明の効果】
【0010】
本発明は、旋回気流案内筒体を上部開口が下部開口よりも小径とした円錐状に形成するとともに、下部に水滴貯留部を配設しているので、上部開口から空気が流入して下方向への旋回流が生ずるため、容器から飛散して内周面に付着した水滴はスムーズに内周面に沿って流下して水滴貯留部へ導かれ、小さな水滴も下方では流速が遅くなるので、確実に水滴貯留部に捕捉することができ、しかも、内周面が平滑であるので異常な乱流を発生させないため、水滴を吹き飛ばして容器への再付着等が発生せず、脱水性能を大幅に向上できる。
【0011】
また、搬送手段の容器搬送面と水滴貯留部下端との間隔を容器の高さよりも大きく設定するとともに、昇降駆動するテーブルを搬送手段の容器載置面よりも下方に位置させており、テーブルの上昇始動時にその上面を搬送手段の容器載置面と同一または下方に位置させ、容器を容器搬送面と水滴貯留部下端との間の空間を通してテーブル上に搬送するとともに、テーブルを上昇させて容器を旋回気流案内筒体の下部開口から搬入して脱水処理を行うことができるので、開閉扉が不要となり、装置の製作費を安くすることができ、扉の開閉時間を必要とすることなく容器の処理時間を短縮させて処理効率を向上できる。
【0012】
さらに、旋回気流案内筒体が保護カバーとして機能するので、安全に脱水操作を行うことができ、密閉されたケース体等の外装を必要としないため保守点検が容易である。
【0013】
また、回転駆動板が、容器の四辺近傍の内側又は外側へ各辺1本以上位置するように多数配置された飛び出し防止部材を備え、飛び出し防止部材は、前記回転駆動板の下面から下方に突出する突起を備え、突起は、高さが外力に応じ自在に変位するので、容器をテーブルと回転駆動板との間で挟持した際に、容器の縁部に位置する飛び出し部材の突起は上縁部に押されて上動するため、回転駆動板の停止位置に関係なく、容器の四辺近傍の内側及び/又は外側に位置する飛び出し防止部材の突起によって保持されるので、高速回転中の飛び出しを防止できる。そのため、動作時の安全性が確保され、また、回転駆動板を定位置で停止させる必要がなく安価な制御装置にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0014】
本発明の遠心脱水装置は、上下駆動するテーブルと、洗浄した容器をテーブルに搬送する搬送手段と、テーブルと同軸上で上方に配設され、上部開口を下部開口よりも小径とした円錐状の旋回気流案内筒体と、旋回気流案内筒体の下部に配設された水滴貯留部と、旋回気流案内筒体の内部上方に配設され、テーブルに載置されて上昇した容器を高速回転させる回転駆動板とを備え、搬送手段の容器搬送面と前記水滴貯留部下端との間隔が前記容器の高さよりも大きく設定するとともに、テーブルを搬送手段の容器載置面と下方に配置したことを基本構成とするものであって、その具体的態様は如何なるものであってもよい。
例えば、搬送手段としては、チェーンコンベヤのようなコンベヤ類あるいはレールと押出部材とで構成して、容器を押出部材によりレール上を摺動させるようにしてもよい。旋回気流案内筒体は、金属または合成樹脂で形成できるが、安全性からは金属で形成することが好ましく、金属で形成した場合には、その内周面に撥水性または親水性に優れた塗料を塗布して、内周面に付着した水滴のスムーズな流下を助長するようにしてもよい。また、回転駆動板は、円形、正多角形あるいは星形の正多角形等偏心して回転しなければ何れの形状であってもよい。
【実施例】
【0015】
以下、本発明の実施例を、図1〜13に基づいて詳細に説明する。図1は、本実施例の遠心脱水機の正面図であり、図2は、本実施例の遠心脱水機の平面図であり、図3は、本実施例の遠心脱水機の側面図であり、図4は、本実施例のストッパーの正面図であり、図5は、本実施例の遠心脱水機の要部拡大正面図であり、図6は、本実施例の旋回気流案内筒体の断面図であり、図7は、本実施例の旋回気流案内筒体の要部拡大図であり、図8は、本実施例の回転駆動板の平面図であり、図9は、本実施例の回転駆動板の側面図であり、図10は、本実施例の飛び出し防止部材の断面図であり、図11は、本実施例のストッパーの停止時の作動説明図であり、図12は、本実施例のストッパーの脱水終了時の作動説明図であり、図13は、回転駆動板と容器の配置の配置状態示す平面図である。
なお、図1は、フレームの前枠を取り去った状態を示し、回転駆動板の駆動機構の一部を断面で示すとともに、モーターは図示していない。また、図2では、回転駆動板の駆動機構の一部の図示を省略している。
【0016】
本実施例の遠心脱水装置100は、図1に示すように、洗浄された容器Cをテーブルに移送する搬送手段110と、搬送手段110により搬送された容器Cを載置するテーブル120と、テーブル120の上方で同軸に配置された旋回気流案内筒体130および容器回転駆動板140とを備え、これらは、角柱等によって枠組みされたフレームFに取り付けられている。
【0017】
搬送手段110は、図1に示すように、洗浄された容器Cを遠心脱水装置100内に搬入する搬入レール111と、搬入された容器Cをテーブルに搬送する搬送レール114と、容器Cを搬送レール114へ押し出す押出部材113とを備え、図2に示すように、搬入レール111は、フレームFの中間に取り付けたレール保持板112に支持された2条のレールからなっており、前部111aは、フレームFから外部に延出させ、後部111bの上方には、押出部材113を配置するとともに、容器Cを搬送レール114へ安定して押し出せるように、後部111bには中間レール111cが配置されている。
【0018】
押出部材113は、押出棒113aとロッドレスシリンダー113bとからなり、図1、2に示すように、押出棒113aの一端を、フレームFの上部に取り付けたロッドレスシリンダー113bのスライダー113cに、支持部材113dを介して固定し、ロッドレスシリンダー113bの駆動により、押出棒113aが左右方向へ所定のストロークで移動して、容器Cを搬送レール114へ押し出すようにしている。
【0019】
搬入レール111の後部111b内側には、図1,2に示すように、搬入レール111と直交するように配置した2条のレールからなる搬送レール114が、テーブル120の下部外周に配置された支持部材115により保持されている。また、搬送レール114の中間にテーブル120が2条のレールの間に配置され、テーブル120の後方の搬送レール114を傾斜面114aに形成するとともに、中間レール114bを配置して、位置が変わった容器に対しても安定して機外に排出できるようにしている。
【0020】
搬送レール114の両側には、搬送される容器Cを整列させる一対の整列ガイド板116と一対の容器ガイド板117が設けられ、整列ガイド板116は、テーブル120の前側に、容器ガイド板117はテーブル120の両側に配置され、容器ガイド板117の幅は、容器Cの対角線よりやや長くして、脱水されて降下した容器Cが必ず一対の容器ガイド板117間に収まるようにしている。また、テーブル120の出口側近傍には、搬送された容器Cの中心がテーブルの中心となるように位置決めするストッパー118が設けてある。
【0021】
ストッパー118は、図4に示すように、2条のレールを跨ぐように丸棒で形成したストッパー部118aの中間にアーム118bの先端を固定し、アームの118bの下部を回動軸118cに固定するとともに、バランスウエイト118dが取り付けて、無負荷時、バランスウエイト118dにより回動軸118cを中心に、テーブル120側に回動させて、ストッパー部118aが搬送レール114の上に位置するようしている。
【0022】
テーブル120は、図5に示すように、搬送レール114の上面、すなわち、容器搬送面よりも下方に配置され、底面中央に回転軸121が固定され、下部に配置したベアリングケース122のベアリングにより回転軸121を支持して、テーブル120を回転自在にしている。また、ベアリングケース122の底部には、ガイド123aを備えたシリンダー123が配置され、シリンダー123に内蔵されたピストンロッド123bの先端とガイド123aの先端をベアリングケース122の底部に固定してテーブル120を昇降させるようにしている。テーブル120は、本実施例で回動自在としたが、慣性で回り続けるのを防止する為、固定(図示せず)しても良い。
【0023】
旋回気流案内筒体130は、図1に示すように、上下を開口した円錐状に形成され、テーブル120と同軸で上方に配置され、図6、7に示すように、上部開口130aは下部開口130bよりも小径とされ、上端部の外周に設けた複数の取付金具131を介してフレームFの上部に取り付けている。また、下部には、水滴貯留部132が環状に配置され、旋回気流案内筒体130の内側を低い立ち上がりリブ内側132a、外側を高い立ち上がり外側リブ132bとし、底132cと旋回気流案内筒体130の下端との間に空間ができるように、取付金具132dにより旋回気流案内筒体130に取り付けられている。水滴貯留部132の外周には、旋回気流案内筒体130の内周面を伝わって流下して貯留した水滴を外部に排水するドレンパイプ132eを設けている。また、搬送レール114と水滴貯留部132の下端との間隔を容器Cの高さよりも大きくして、テーブル120への容器の搬入空間を形成している。
【0024】
回転駆動板140は、図1に示すように、テーブル120と同軸で旋回気流案内筒体130の内部の上方に配置され、上面中央に駆動シャフト141の下端が固定されている。駆動シャフト141は、上端にタイミングプーリ142が固定され、中間部をベアリングケース143を介してベース板144に取り付けている。ベース板144は、複数の空気流通口144aを備え、フレームFの上部に取り付けている。また、図3に示すように、ベース板144の上面には、サーボモーター145が支持体146を介して取り付けられ、サーボモーター145の回転軸145aにはタイミングプーリ147が固定され、駆動シャフト141のタイミングプーリ142との間にタイミングベルト148を巻回して、サーボモータ145の回転を回転駆動板140に伝達するようにしている。
【0025】
さらに、回転駆動板140は、図8、9に示すように、厚板等で形成され、軽量化を図るため外周を星形とした正多角形の平板で、内周部には、空気を通過させるとともに軽量化のために複数の開口140aが形成されている。また、外周部には、容器の上縁四辺近傍の内部側または外部側に少なくとも各1辺1個以上を位置するように、同心円状に多数の飛び出し防止部材150を設けている。飛び出し防止部材150は、回転駆動板140の下面から下方に突出し、外力により突出高さが変位できるピン状の突起151を備えており、下方に突出した突起151によって、高速回転中の容器の飛び出しを防止できるようにしている。
【0026】
飛び出し防止部材150は、図10に示すように、端面を円弧状にしたピン状の突起151を円筒体152の内部に収納し、外力により突出高さが変位できるように、ピン状の突起151上面と円筒体152の内部上面との間にバネ153を装着して、キャップ154によって密閉されている。また、円筒体152の外周はネジ切りされ、容器回転駆動板140へナット155で固定している。
【0027】
本実施例の容器の遠心脱水装置は、前述した構成を備えているので、洗浄された容器は、以下のように脱水処理される。
図1、2に示すように、洗浄機(図示せず)から洗浄されて排出された容器Cは、搬入レール111の前部111a上に載置されて遠心脱水装置100内に搬入され、搬入レール111の後部111bに至ると、センサー119により検出されて、所定位置で停止する。後部111bの上方には押出部材113が配置されているので、図1に示すように、ロッドレスシリンダー113bを駆動して押出棒113aを所定のストロークで容器Cを搬送レール114上に押し出し、さらに、容器Cを搬送レール114上を摺動させてテーブル120上に搬送する。
【0028】
テーブル120の出口側には、ストッパー118が配置されているので、図11に示すように、容器底面のリブCR前端がストッパー部118aに当たり、さらに、前進すると、ストッパー部118aは回転軸118cを中心として出口側に回動し、搬送レール114の上面に当接すると、容器Cが停止し、同時に押出部材113のロッドレスシリンダー113bを逆に駆動して押出棒113aを元の位置に戻す。
【0029】
容器Cがテーブル120上にセットされたのをセンサー(図示せず)で検知すると、ガイド付きシリンダー123を駆動してテーブル120を上昇させ、容器Cを旋回気流案内筒体130内に収容するとともに、テーブル120と回転駆動板140との間で容器Cを挟持する。次いで、サーボモーター145を駆動して、タイミングプーリ147、タイミングベルト148、タイミングプーリ142および駆動シャフト141を介して回転駆動板140を高速回転させる。
その際、図8に示すように、回転駆動板140には、下面から突出した突起151を備えた飛び出し防止部材150が、容器の四辺近傍の内側又は外側へ各辺1本以上位置するように多数配置され、突起151は、高さが外力に応じ自在に変位するので、容器の上縁に位置する飛び出し部材150aの突起は上縁に押されて上動し、図9に示すように、他の飛び出し部材150の突起151はそのまま下方に突出しているため、容器Cは、四辺の内側および外側近傍の飛び出し防止部材150bの突起151によって保持され、高速回転中の飛び出しを防止することができる。
【0030】
容器回転駆動板140の高速回転によって容器Cが高速回転すると、容器Cに付着している水が遠心力により水滴となって外周方向へ吹き飛ばされて、旋回気流案内筒体130の内周面130cへ衝突して付着する。旋回気流案内筒体130は、上部開口130aを下部開口130bよりも小径とした円錐状に形成されているので、ベース板144に設けた空気流通口144aから空気が流入し、上部開口130aを通して下部開口130bから排気するため、下方向への旋回流が生じ、内周面130cの近傍の旋回流は、図7に示すように、水滴貯留部132の底132cと旋回気流案内筒体130下端との間の空間を通って外部に排気されるので、内周面に付着した水滴は自重と下向きの旋回流によってスムーズに内周面に沿って流下して水滴貯留部132へ導かれる。また、旋回気流案内筒体130の内周面130cは平滑なため異常な乱流を発生させないので、水滴を吹き飛ばすことがなく、容器Cへの再付着などを発生させない。さらに、水滴貯留部132の外側には、高い立ち上がりリブ132bを設けているので小さな水滴が飛散しにくく、旋回気流案内筒体130は円錐形状をしているので空気が通過する面積が徐々に増え、旋回流が遅くなり、小さな水滴も確実に水滴貯留部132へ捕集され、ドレンパイプ132eを通して外部に放出される。
【0031】
容器Cの脱水処理が終了すると、サーボモーター145を停止して回転駆動板140を停止させた後、テーブル120を下降させる。この時、ストッパー118は負荷のない状態に戻っているので、図12に示すように、降下した容器CのリブCRの底面がストッパー部118aの上に乗りかかり、次に脱水される容器Cがテーブル120上に搬送されると、脱水された容器Cを押し出し、搬送レール114の出口側に設けた傾斜面114aにより滑り落ちて搬送コンベアー(図示せず)へ移行する。
【0032】
そして、上記の脱水操作を連続して行うが、回転駆動板140には、飛び出し防止部材150が容器の四辺近傍の内側又は外側へ各辺1本以上位置するように多数配置され、飛び出し防止部材150は、高さが外力に応じ自在に変位する突起151を備えているので、図13に示すように、容器C1の配置では、飛び出し防止部材150cが四辺近傍の内側又は外側へ各辺に位置し、容器C2の配置では、飛び出し防止部材150dが四辺近傍の内側又は外側へ各辺に位置し、これらの突起151は、図9のように、回転駆動板140の下面から突出するので、回転駆動板140の何れの位置であっても、四辺を飛び出し防止部材150により保持できるため、回転駆動板140を特定の位置に停止する必要がない。そのため、処理時間を短縮できるとともに、制御装置を簡素化できるので、製造コストも低減できる。
【図面の簡単な説明】
【0033】
【図1】本実施例の遠心脱水機の正面図。
【図2】本実施例の遠心脱水機の平面図。
【図3】本実施例の遠心脱水機の側面図。
【図4】本実施例のストッパーの正面図。
【図5】本実施例の遠心脱水機の要部拡大正面図。
【図6】本実施例の旋回気流案内筒体の断面図。
【図7】本実施例の旋回気流案内筒体の要部拡大図。
【図8】本実施例の回転駆動板の平面図。
【図9】本実施例の回転駆動板の側面図。
【図10】本実施例の飛び出し防止部材の断面図
【図11】本実施例のストッパーの容器搬送時の作動説明図。
【図12】本実施例のストッパーの容器降下時の作動説明図。
【図13】回転駆動板と容器の配置の配置状態示す平面図。
【符号の説明】
【0034】
100・・・遠心脱水装置
110・・・搬送手段
111・・・搬入レール
111a・・・前部
111b・・・後部
111c・・・中間レール
112・・・レール支持板
113・・・押出部材
113a・・・押出棒
113b・・・ロッドレスシリンダー
113c・・・スライダー
113d・・・支持部材
114・・・搬送レール
114a・・・傾斜面
114b・・・中間レール
115・・・支持体
116・・・整列ガイド板
117・・・容器ガイド板
118・・・ストッパー
118a・・・ストッパー部
118b・・・アーム
118c・・・回動軸
118d・・・バランスウエイト
119・・・センサー
120・・・テーブル
121・・・回転軸
122・・・ベアリングケース
123・・・シリンダー
123a・・・ガイド
123b・・・ピストンロッド
130・・・旋回気流案内筒体
130a・・・上部開口
130b・・・下部開口
130c・・・内周面
131・・・係止金具
132・・・水滴貯留部
132a・・・内側リブ
132b・・・外側リブ
132c・・・底
132d・・・取付金具
132e・・・ドレンパイプ
140・・・回転駆動板
140a・・・開口
141・・・駆動シャフト
142・・・タイミングプーリ
143・・・ベアリングケース
144・・・ベース板
144a・・・空気流通口
145・・・サーボモーター
146・・・支持体
147・・・タイミングプーリ
148・・・タイミングベルト
150、150a、150b、150c、150d・・・飛び出し防止部材
151・・・突起
152・・・円筒体
153・・・バネ
154・・・キャップ
155・・・ナット
C、C1、C2・・・容器
CR・・・リブ
F・・・フレーム
【出願人】 【識別番号】392008415
【氏名又は名称】クレヴァ電機工業株式会社
【出願日】 平成18年11月14日(2006.11.14)
【代理人】 【識別番号】100105061
【弁理士】
【氏名又は名称】児玉 喜博

【識別番号】100122954
【弁理士】
【氏名又は名称】長谷部 善太郎


【公開番号】 特開2008−119626(P2008−119626A)
【公開日】 平成20年5月29日(2008.5.29)
【出願番号】 特願2006−307658(P2006−307658)