(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗浄流体の取入口とこの取入口に連通するとともに摺動面に開口する供給通路が形成された固定側プレートと、前記固定側プレートの摺動面に対し摺動回転可能に配置され、回転に伴って前記供給通路に連通遮断される吐出通路が形成された回転プレートと、前記固定側プレートを回転プレートに押し付ける押圧手段とを備え、回転プレートの回転中に、前記吐出通路が固定側プレートの供給通路に接続された際に、前記洗浄流体を噴射してびんの洗浄を行なうロータリ式洗びん機において、
前記固定側プレートの摺動面上に、回転プレートの吐出通路に対向する浅い溝を形成したことを特徴とするロータリ式洗びん機のロータリバルブ。
【請求項２】
洗浄流体の取入口とこの取入口に連通するとともに摺動面に開口する供給通路が形成された固定側プレートと、前記固定側プレートの摺動面に対し摺動回転可能に配置され、回転に伴って前記供給通路に連通遮断される吐出通路が形成された回転プレートと、前記固定側プレートを回転プレートに押し付ける押圧手段とを備え、回転プレートの回転中に、前記吐出通路が固定側プレートの供給通路に接続された際に、前記洗浄流体を噴射してびんの洗浄を行なうロータリ式洗びん機において、
前記回転プレートの摺動面上に、少なくとも吐出通路の径よりも幅の広い浅い溝を形成したことを特徴とするロータリ式洗びん機のロータリバルブ。
【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洗びん機に係り、特に、固定側のプレート（ディストリビュータ）と回転側のプレート（ロータ）とから構成されて、洗浄液の供給遮断を行なうロータリバルブの構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ロータリ式洗びん機は、中央に配置された軸を中心に回転する回転体と、この回転体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びん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びんを反転させる複数のボトルグリッパと、前記回転体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びん内に洗浄液を噴射してこのびんの内部を洗浄する内洗ノズルと、固定側から前記回転体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、固定側のプレート（ディストリビュータ）と、回転体の下面に取付けられて一体的に回転し、その下方に配置されている前記固定側のプレート上を摺動する回転プレート（ロータ）とから成っている。回転プレート内には、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、固定側のプレートには、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、回転プレートの回転中の所定の区間において、回転プレートの吐出通路が固定側プレート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びん内に噴射されてそのびん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洗びん機では、ポンプから送り出された洗浄液が固定側プレートの供給通路に常時供給され、回転プレートの回転中にこの供給通路に一致した吐出通路からノズルに洗浄液が供給されて、びんに対して噴射されるようになっているので、固定側プレートと回転プレートとの摺動面に、常に強い液圧が作用して回転プレートを分離させようとしている。そこで、これら固定側プレートと回転プレートとが分離してその摺動面から洗浄液が漏れることがないように、エアシリンダまたはスプリング等の押圧手段によって固定側プレートを回転プレートに押し付けている（特開平６−２５４５１１号公報、特開平６−２５４５１２号公報、特願平８−２８７６０３号、特願平８−２８７６０４号、特願平９−１６８１５１号等）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前述のようにエアシリンダ等の押圧手段によって加圧した状態で、回転プレートを固定側プレートに対して摺動させるものであるから、両者が円滑に回転できるように、通常、一方のプレートを樹脂製としている。上下両プレートの一方が金属性で、他方が樹脂製の場合には、両者が摺動回転することによって樹脂製プレートに摩耗を生ずる。例えば、回転プレート（ロータ）がステンレス製で、固定側プレート（ディストリビュータ）が樹脂製の場合に、回転プレートが回転すると、その摺動面に開口している吐出通路の入口側開口部は周縁部がエッジ状になっているため、固定側プレートの供給通路を通過する際に、固定側プレートの摺動面を削ってしまい摩耗粉が発生するという問題があった。このように摺動面が摩耗すると、摩耗粉が洗浄液中に混入したり、液洩れが発生するおそれがある等の問題があった。また、固定側プレート（ディストリビュータ）等の樹脂製の部材の寿命が短かくなるという問題もあった。
【０００６】
また、ロータリ式洗びん機は、びんの洗浄を行なう生産運転の開始前あるいは終了後に、内部の流体通路やノズル等を洗浄滅菌する必要があるが、高温のスチームによる滅菌を行なった後に吐出通路を閉じると、ノズル部内のスチームが凝縮して配管内が真空となり、滅菌液等を排出するリターン配管から一度廃棄したスチームの復水が逆流してしまう場合があった。
【０００７】
本発明は前記課題を解決するためになされたもので、樹脂製のプレートの摩耗を抑えるとともに、サニタリー性を向上させたロータリ式洗びん機のロータリバルブを提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るロータリ式洗びん機のロータリバルブは、洗浄流体の取入口とこの取入口に連通するとともに摺動面に開口する供給通路が形成された固定側プレートと、前記固定側プレートの摺動面に対し摺動回転可能に配置され、回転に伴って前記供給通路に連通遮断される吐出通路が形成された回転プレートと、前記固定側プレートを回転プレートに押し付ける押圧手段とを備え、回転プレートの回転中に、前記吐出通路が固定側プレートの供給通路に接続された際に、前記洗浄流体を噴射してびんの洗浄を行なうロータリ式洗びん機に設けられたもので、前記固定側プレートの摺動面上に、回転プレートの吐出通路に対向する浅い溝を形成したものである。
【０００９】
また、第２の発明に係るロータリ式洗びん機のロータリバルブは、前記第１の発明とは逆に、前記回転プレートの摺動面上に、少なくとも吐出通路の径よりも幅の広い浅い溝を形成したものである。
【００１０】
【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バルブ備えたロータリ式洗びん機の縦断面図、図２はその要部の拡大図である。中央に配置された回転軸２の上部に回転ホイール４が取付けられて一体的に回転する。この回転ホイール４の外周寄りに、円周方向等間隔で複数のボトルグリッパ６が設けられている。これら各ボトルグリッパ６は、回転ホイール４の外周縁部に垂直に固定された支柱８上に支持されて、水平な支点を中心に反転できるようになっている。回転ホイール４の中心部の下面側には、後に説明するノズル１０に供給する洗浄液の供給遮断を行なうロータリバルブ１２の回転プレート（ロータ）１４が固定されており、前記回転ホイール４と一体的に回転する。
【００１１】
ロータ１４の内部には、前記ボトルグリッパ６の数と同数の吐出通路１６が等間隔で放射状に形成されている。ロータ１４の内部に形成されている各吐出通路１６は、その洗浄液の入口側開口１６ａが、ロータ１４の下面（摺動面）１４ａ側の同一円周上に等間隔で並び、洗浄液の出口側開口１６ｂは、ロータ１４の外周面に所定の間隔で配置されている。
【００１２】
前記各ボトルグリッパ６がびん２０を把持して反転させた位置（図１に示す位置）の下方には、洗浄液を噴射する内洗ノズル（びん２０の内部を洗浄するノズル）１０がそれぞれ配置されており、びん２０が反転されて倒立状態になると、ノズル１０の先端がそのびん２０の口部に対向する。これら各ノズル１０は、それぞれ供給ホース２４を介して、前記ロータ１４内に設けられた吐出通路１６の出口側開口１６ｂに接続されている。
【００１３】
回転軸２の周囲の、ロータ１４よりも下方側に、環状の固定プレート（ディストリビュータ）１８が配置されている。このディストリビュータ１８は、ベース２６上の複数個所に配置された押上げ手段２８上に取付けられており、このロータリ式洗びん機の運転時には、これら押上げ手段２８によって押上げられて上方のロータ１４に密着するようになっている。
【００１４】
ディストリビュータ１８の内部には、円弧状の洗浄液供給用長穴（洗浄液の供給通路）２２が形成されている。この洗浄液供給用長穴２２は、全長に亘ってディストリビュータ１８の上面（摺動面）１８ａに開口するとともに、側面に形成された洗浄液供給口２３によって外部に連通している。円弧状の洗浄液供給用長穴２２は、前記ロータ１４に形成されている多数の吐出通路１６の入口側開口１６ａ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、ディストリビュータ１８とロータ１４とを重ね合わせると、全周に等間隔で形成されている吐出通路１６の入口側開口１６ａの一部がこの円弧状の長穴２２内に位置するようになっている。
【００１５】
ディストリビュータ１８の外周面に形成されている洗浄液供給口２３は、供給配管３０を介して図示しないポンプに接続されており、ポンプから吐出されたリンス用（びん洗浄用）の洗浄液が、この洗浄液供給口２３から円弧状の長穴２２を介して、ロータ１４の各吐出通路１６に供給され、さらに、これら吐出通路１６の出口側開口１６ｂに接続された供給ホース２４を介して各内洗ノズル１０に送られる。
【００１６】
前記ディストリビュータ１８の摺動面１８ａには、円弧状の洗浄液供給用長穴２２が開口している部分の内周側と外周側に、この洗浄液供給用長穴２２の円弧と同心円をなす二本の環状溝３２，３４（図４参照）が形成されている。これら内外二本の環状溝３２，３４には、それぞれディストリビュータ１８の内部を通って、バリア用（ディストリビュータ１８に形成されている円弧状の洗浄液供給用長穴２２をその周囲から遮断するため）の洗浄液を導入する導入通路（図示を省略）が設けられている。このバリア用洗浄液の導入通路は、びん２０のリンス用洗浄液を供給する前記供給配管３０と分岐して設けられた別の供給配管を介してポンプに接続されており、バリア用の洗浄液が前記リンス用の洗浄液とは別個に供給されるようになっている。なお、図４以外の図では、二本の環状溝３２，３４の図示を省略してある。
【００１７】
さらに、この実施の形態に係るロータリバルブ１２では、円弧状の洗浄液供給用長穴２２が形成されているディストリビュータ１８の摺動面１８ａに、この円弧状の長穴２２と同一円周上の残りの部分全周に亘って、長穴２２の幅とほぼ等しい幅を有する浅い溝３６が形成されている。通常、前記円弧状の長穴２２の幅は、ロータ１４に形成されている吐出通路１６の入口側開口１６ａの径よりも大きくなっており、従って、この浅い溝３６の幅も、入口側開口１６ａの径よりも大きくなっている。そのため、ロータ１４がディストリビュータ１８上を摺動回転する際に、吐出通路１６の入口側開口１６ａは、ディストリビュータ１８の円弧状長穴２２および浅い溝３６上を通過し、摺動面１８ａに直接接触することがない。
【００１８】
なお、前記溝３６は、所定以上の深さがあるとディストリビュータ１８の洗浄液供給用長穴２２に連通していないロータ１４の吐出通路１６にまで洗浄液が送られてノズル１０から吐出されてしまうので、一定の深さ以内に限定される。この溝３６の深さは、溝３６の幅とノズル１０の有効口径面積との関係で決定し、以下の条件をを満たすものであれば良い。
ノズルの有効口径面積Ｓ1 ＞溝の断面積Ｓ2
例えば、ノズル１０の口径が３mm、溝３６の深さが０．２mm、幅が１０mmとすると、
Ｓ1 ＝１．５2 ×π≒７mm2
Ｓ2 ＝０．２×１０＝２mm2
となり、前記条件を満たしているので、洗浄液供給用の長穴２２に連通していないノズル１０から洗浄液が噴射されることはない。
【００１９】
以上の構成に係るロータリ式洗びん機のロータリバルブ１２の作用について説明する。通常の洗びん作業を行なう生産運転時には、各押上げ手段２８の押上げ力が作用してディストリビュータ１８が押し上げられ、その上面（摺動面）１８ａがロータ１４の下面（摺動面）１４ａに圧接された状態になっており、ディストリビュータ１８側からロータ１４へ供給される洗浄液の圧力によって、ディストリビュータ１８とロータ１４との間が上下に分離しないようにしてある。この状態で、回転軸２に支持された回転ホイール４およびロータ１４が図示しない駆動手段によって回転される。
【００２０】
回転ホイール４の外周部に設けられている各ボトルグリッパ６は、コンベヤ等の搬送手段によって正立した状態で搬送されてきたびん２０の頭部を把持して受取った後、回転ホイール４の回転に伴って搬送する間に反転してそのびん２０を倒立状態にする（図１に示す状態）。倒立状態となったびん２０の口部にはリンス用の洗浄液を噴射する内洗ノズル１０の先端が向かい合っている。ディストリビュータ１８には、円弧状の洗浄液供給用長穴２２が形成されており、ロータ１４の回転に伴って、吐出通路１６の入口側開口１６ａがディストリビュータ１８の円弧状長穴２２に接続されると、ポンプから吐出されたリンス用洗浄液は、供給配管３０、ディストリビュータ１８の側面に形成された洗浄液供給口２３および円弧状長穴２２、ロータ１４の吐出通路１６および供給ホース２４等を介して前記内洗ノズル１０に送られ、びん２０内に噴射されてこのびん２０の内部の洗浄を行なう。
【００２１】
ロータ１４の内部に形成された吐出通路１６の入口側開口１６ａが、ディストリビュータ１８の円弧状長穴２２に重なり合って回転している間、ノズル１０に洗浄液が送られてびん２０の内部に噴射されて洗浄する。その後、ロータ１４の吐出通路１６の入口側開口１６ａがディストリビュータ１８の円弧状長穴２２を通過すると、前記リンス用の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６は、所定の回転範囲に亘ってびん２０を倒立状態のまま保持して水切りを行ない、その後、再びびん２０を反転させて正立状態に戻し洗びん機外に排出する。
【００２２】
前記のように、ロータ１４が回転してディストリビュータ１８の上面（摺動面）１８ａに対して摺動しているが、ロータ１４に形成されている吐出通路１６の入口側開口１６ａの周縁部は、ディストリビュータ１８の円弧状の長穴２２および浅い溝３６の上方を通過して直接接触しないので、吐出通路１６の開口１６ａによりディストリビュータ１８が削られて摩耗粉が発生することを防止できる。従って摩耗粉が洗浄液中に混入することもない。なお、円弧状の長穴２２が形成されている同一の円周上の残りの部分に形成された溝が深いと、円弧状の長穴２２から溝内に流れ込んだ洗浄液が、ノズル１０から噴出してしまうおそれがあるため、この溝３６は極めて浅く作られている。また、ロータ１４の吐出通路１６の入口側開口１６ａとの摺動を防止するために、浅い溝３６の幅は、吐出通路１６の入口側開口１６ａの径よりも大きくなければならない。
【００２３】
また、浅い溝３６を設けたことにより、すべてのノズル１０が導通するので、スチーム滅菌後に、廃棄したスチームの復水が逆流することがない。さらに、すべてのノズル１０を導通することができるので、配管内にクリーンエアや無菌水等を封入したまま、何日か後の生産に備えることができる。
【００２４】
前記実施の形態では、ディストリビュータ１８の円弧状の長穴２２と同一円周上（すなわち、ロータ１４の吐出通路１６が通過する円周上）に浅い溝３６を形成したが、ロータ１４側に、全周に亘る環状の浅い溝を形成するようにしても良い。ロータ１４側に溝を形成する場合には、この溝の幅が、少なくとも吐出通路１６の入口側開口１６ａの径よりも大きいことが必要である。
【００２５】
また、前述のように、押上げ手段２８によってディストリビュータ１８を押し上げてロータ１４に圧接させている。通常は押上げ手段２８をディストリビュータ１８全周に適宜配置してディストリビュータ１８に均一な荷重をかけるようにしているが、実際には、ディストリビュータ１８の円弧状の長穴２２が設けられている部分がその他の部分よりも面圧が高くなっているため、従来の構成では、面圧の高い部分から低い部分に変わる領域で液洩れが発生するおそれがあったが、前記のように円弧状の長穴２２に接続する浅い溝３６を形成したことにより液洩れを防止することができる。
【００２６】
なお、前記実施の形態では、上方に回転プレート（ロータ）１４を配置し、下方に配置した固定側プレート（ディストリビュータ）１８を押上げ手段２８によって押圧して圧接させるようにしたが、逆に、ディストリビュータを上方に配置し、押圧手段によって下方のロータに圧接させることもできる。
【００２７】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明に係るロータリ式洗びん機のロータリバルブは、洗浄流体の取入口とこの取入口に連通するとともに摺動面に開口する供給通路が形成された固定側プレートと、前記固定側プレートの摺動面に対し摺動回転可能に配置され、回転に伴って前記供給通路に連通遮断される吐出通路が形成された回転プレートと、前記固定側プレートを回転プレートに押し付ける押圧手段とを備え、回転プレートの回転中に、前記吐出通路が固定側プレートの供給通路に接続された際に、前記洗浄流体を噴射してびんの洗浄を行なうロータリ式洗びん機において、前記固定側プレートの摺動面上に、回転プレートの吐出通路に対向する浅い溝を形成したことにより、固定側プレートおよび回転プレートの摩耗を抑制することができ、しかも、サニタリー性を向上させることができる。
【００２８】
また第２の発明によれば、前記回転プレートの摺動面上に、少なくとも吐出通路の径よりも幅の広い浅い溝を形成したことにより、前記第１の発明と同様の効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るロータリバルブを備えたロータリ式洗びん機の縦断面図である。
【図２】前記ロータリ式洗びん機の要部を拡大して示す図である。
【図３】ロータリバルブを構成するロータとディストリビュータの摺動部の拡大断面図である。
【図４】前記ディストリビュータの平面図である。
【符号の説明】
１４    回転プレート（ロータ）
１４ａ  回転プレートの摺動面
１６    吐出通路
１８    固定側プレート（ディストリビュータ）
１８ａ  固定側プレートの摺動面
２０    びん
２２    供給通路（円弧状の長穴）
２８    押圧手段（押上げ手段）
２３    洗浄流体取入口
３６    浅い溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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