説明

遠心脱水装置の脱水処理物保持装置

【課題】脱水処理物の正確な位置決めができるようにすることで大型の動力を必要とすることなく回転体の高速回転を可能とする。
【解決手段】駆動モータM3によって高速の回転動力が与えられる回転体43に、脱水処理物3の少なくとも一方の各コーナ部3aを対角線上に保持する下向きに突出した一対の保持ピン61を回転体43の中心Pを挟んで対向配置し、前記各保持ピン61を保持ピン移動手段63によって同時に同一距離だけ前進及び後退させる一方、適宜位置に設定された各保持ピン61をピン拘束手段65によって拘束し、脱水処理物3を回転体43の中心位置で正確に保持する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は洗浄完了後の容器やケース等の脱水処理物を脱水処理するのに適する遠心脱水装置の脱水処理物保持装置に関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、食料品等を入れて運ぶプラスチックで作られた容器やケース等にあっては定期的に洗浄され繰り返し使用される。
【0003】
洗浄完了後の容器やケース等にあっては付着した水滴を取り除く手段として遠心脱水装置が用いられる。
【0004】
遠心脱水装置の概要は、高速で回転する回転体に洗浄完了後の容器やケース等を固定セットし、回転体を高速回転させることで容器等に付着した水滴を遠心力の作用で外へ振り出し、水切りを行なう手段となっている。
【特許文献1】特開2004−24994号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
高速で回転する回転体の条件としては、高速回転が可能となるよう軽量化が図られていること、固定セットされた容器やケース等が回転体の中心位置に対して正しく正確に位置決めされていることが求められる。
【0006】
この条件を満たさないと前者にあっては大型の動力を必要とする。後者にあっては重心位置の狂いによって振動が発生するようになるため、その振動に耐えられる剛性を備えた構造にすることで重量増につながる。重量増は軽量化と逆行し動力の大型化を招くと共に、高速回転が難しくなる等処理時間が長くなることにつながる。
【0007】
特に、回転体は高速回転するところから容器やケース等を中心位置に対して正しく位置決めしないと振動の発生につながるため、手動による固定セットが一般的となっており、自動化のネックとなってたいたものである。
【0008】
そこで、本発明にあっては、正確な位置決めが自動的に迅速に行なえるようにすると共に大型の動力を必要とすることなく回転体の高速回転を可能とした遠心脱水装置の脱水処理物保持装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0009】
前記目的を達成するために、本発明にあっては、上下動可能な昇降テーブルの上昇時に、前記昇降テーブルの上面に載った矩形状の脱水処理物のコーナ部を上方から対角線上に保持する脱水処理物保持装置であって、
前記脱水処理物保持装置は、駆動モータによって高速の回転動力が与えられる回転体と、
前記回転体の中心を挟んで対向して配置され前記脱水処理物の少なくとも一方の各コーナ部を対角線上に保持する下向きに突出した一対の保持ピンと、
対向し合う一対の保持ピンを回転体の中心に対して同時に同一距離だけ前進及び後退させる保持ピン移動手段と、
適宜位置に設定された前記各保持ピンを拘束するピン拘束手段とを備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、保持ピン移動手段によって対角線上にコーナ部を保持する一対の対向し合う保持ピンを回転体の中心に対して同時に同一距離だけ前進又は後退させることができるため、昇降テーブルによって支持された脱水処理物に回転体の中心に対して位置づれがあったとしても、一対の対向し合う保持ピンによって回転体の中心位置へ移動させながら上方から保持するようになり、脱水処理物を正確に中心位置に位置決めした状態で確実に保持することができる。
【0011】
この結果、回転時のバランス崩れは起きず肉厚にする等剛体に作る必要がなくなるため軽量化につながり、大型の動力を必要とすることなく高速回転が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
本発明を実施するにあたって、前記駆動モータは、脱水時の高速回転の外に大きさの異なる脱水処理物に対応して入力される操作スイッチからのスイッチ信号に基づき回転体を所定角度回転させる回転制御可能となることで、上昇テーブルによって上昇してくる大きさの異なる各脱水処理物の各コーナ部に対して、対向し合う一対の保持ピンを正しく保持できる位置に設定できるようにすることが望ましい。
【0013】
以下、図1乃至図7の図面を参照しながら本発明にかかる遠心脱水機の実施形態について具体的に説明する。
【0014】
始めに、図6は本発明にかかる遠心脱水機全体の概要説明図を示している。
【0015】
遠心脱水機1は、矩形に形成された容器やケース等の脱水処理物3を搬送する搬送装置5と、搬送装置5によって送られてくる脱水処理物3を脱水位置の中心軸線Z上で停止させる位置決めストッパ7と、位置決めストッパ7によって停止した脱水処理物3を脱水位置となる脱水処理物保持装置9まで上昇させる上下動可能な昇降テーブル11とを備えている。
【0016】
搬送装置5は、駆動プーリ13と従動プーリ15とに搬送ベルト17がエンドレスに掛け回された構造となっていて、図7に示す如く所定の幅を有して左右一対のフレーム19にそれぞれ支持されている。
【0017】
各駆動プーリ13は駆動モータM1によってそれぞれ回転動力が与えられることで搬送ベルト17に矢印イ方向へ駆動するもので、脱水中の搬送ベルト17は常に作動状態にある。
【0018】
搬送ベルト17は、洗浄完了後の脱水処理物3を搬送するもので、その外側には脱水処理物3を搬送方向に沿って正しくガイドするガイド板21がそれぞれ設けられている。ガイド板21は搬送ベルト17と共に大きさの異なる脱水処理物3に対応してガイド幅Lの調整が可能となっている。
【0019】
具体的には、搬送装置5の左右のフレーム19に可動台23を設け、その可動台23を幅方向(矢印ロ)への移動を可能とする一対のガイドレール25と移動用のねじ杆27とによって移動装置29を構成する。ねじ杆27の右ねじ部27a及び左ねじ部27bは前記可動台23のナット部23aと螺合し合い、例えば、ねじ杆27の正転で左右の可動台23、即ち、ガイド板21は拡がる方向への移動が可能となる。また、逆転で左右の可動台23、即ち、ガイド板21は互いに近づく方向への移動が可能となっている。ねじ杆27は正転、逆転可能な駆動モータM2によって回転動力が与えられる。
【0020】
移動装置29は、前後2箇所にそれぞれ配置され、前記駆動モータM2の回転動力はベベルギヤ等の入ったギヤボックス30から伝導軸31を介して各ねじ杆27に同時に伝達される。これにより、前後に長い搬送装置5を脱水処理物3の大きさに対応したサイズのガイド幅Lに支障なく調整が行なえるようになっている。
【0021】
位置決めストッパ7は、搬送ベルト17と搬送ベルト17の間に位置し、図6に示す如く脱水位置の中心軸線Zに対してストッパ部7aが前進したストッパ位置aから後退したストッパ位置bまで前進、後退が可能で、かつ、ストッパ部7aが搬送装置5から上昇した作動位置cと下降した待機位置dとに上下動自在となっている。
【0022】
ストッパ部7aの作動位置cと待機位置dは、油圧等の第1の駆動装置35によって垂直ロッド37を上下動自在に制御することで行なわれる。
【0023】
この場合、ストッパ部7aが作動位置cにある時、脱水処理物3は脱水位置の中心軸線Z上で停止するため、後続の脱水処理物3は待機ストッパSによって待機位置で待機停止状態におかれることが望ましい。
【0024】
待機ストッパSは、昇降テーブル11が上昇した脱水中とストッパ部7aが下降した待機位置dにある時、パレット停止状態にあって、昇降テーブル11が下降した脱水完了時とストッパ部7aが上昇した作動位置cにある時、下降してパレット停止状態を解除するようになっている。
【0025】
ストッパ部7aのストッパ位置aからストッパ位置bまでは、油圧等の第2の駆動装置37によって水平ロッド39を水平方向に伸長制御可能となる。
【0026】
昇降テーブル11は搬送ベルト17と搬送ベルト17の間に位置し脱水位置の中心軸線Z上に配置され、昇降装置41によって搬送装置5の搬送面よりテーブル上面が下位に位置する下降位置(実線)と脱水処理物保持装置9まで上昇する上昇位置(二点鎖線)とに上下動自在となっている。昇降テーブル11のテーブル上面は脱水作動中も含めて脱水処理物3を支持する支持面となっている。
【0027】
脱水処理物保持装置9は、回転数が正確に管理できる、例えば、サーボモータ等の駆動モータM3によって高速回転可能な回転体43を有する。
【0028】
駆動モータM3は脱水時の高速回転の外に、図6に示す如く制御部45からの信号に基づいて所定角度回転可能(後述する)となっている。
【0029】
回転体43は、図1に示す如く軽量化を図るためにバランスよく多数の打ち抜き孔43aが設けられた円板に形成され、中心の取付けボス部47は図3に示すように回転シャフト49に装着支持されている。
【0030】
回転シャフト49は本体フレーム51に支持された軸受部材53によって回転自在に支持され、回転プーリ55を有している。回転プーリ55は前記した駆動モータM3のモータプーリ57と伝導ベルト59を介して伝導連結し駆動モータM3からの回転動力が与えられる。
【0031】
回転体43には対向し合う一対の保持ピン61、61と保持ピン移動手段63とピン拘束手段65がそれぞれ設けられている。
【0032】
一対の保持ピン61は、回転体43の中心Pを通る中心軸線X上に前記中心Pを挟んで対向配置され、脱水処理物3の一方の各コーナ部3aを対角線上に上から保持するよう下向きに突出している。
【0033】
対向し合う一対の保持ピン61は、脱水処理物3の大きさに対応して前進及び後退移動が可能となる一方、昇降テーブル11に支持されて上昇してくる脱水処理物3の一方の対角線上の各コーナ部3aに対して保持できる位置に位置決め可能となっている。
【0034】
脱水処理物3の各コーナ部3aに対する一対の保持ピン61の位置決めは、図6に示す如く制御部45からの信号に基づき所定角度回転する駆動モータM3によって行なわれる。即ち、制御部45は第1,第2の操作スイッチS1,S2を有し、第1の操作スイッチS1は駆動モータM3を高速回転させる脱水用となっている。第2の操作スイッチS2は駆動モータM3を所定角度回転させることで対向し合う一対の保持ピン61となる回転体43の中心軸線Xを脱水処理物3の各コーナ部3aに対して対角線上に位置決めする回転体位置決め用となって、第2の操作スイッチS2のスイッチ操作によって回転体43の所定角度の回転が可能となる。
【0035】
特に、脱水処理物3は正方形と長方形のものがあり、図1に示す如く正方形の場合には二点鎖線で示すように各コーナ部3aの対角線は、大きさに関係なく中心軸線Xに沿って変化するため各コーナ部3aの対角線に対して回転体43を所定角度回転させて一対の保持ピン61の中心軸線Xを一致させることで、大きいものから小さいものまでの対応が可能となる。
【0036】
また、図2に示す如く長方形の場合には二点鎖線で示すように各コーナ部3aの対角線は大きさによって中心軸線Xからθ分変化するところから脱水処理物3の大きさに対応して回転体43を変化したθ分回転させることで各コーナ部3aの対角線と中心軸線Xを一致させることで、大きいものから小さいものまでの対応が可能となっている。
【0037】
一方、一対の保持ピン61は可動体67にそれぞれ固定支持され、各可動体67は平行なガイドレール69に沿ってスライド自在に支持されている。
【0038】
対向し合う可動体67、67は、保持ピン移動手段63によって同時に同一距離だけ回転体43の中心Pに対して前進及び後退が可能となっている。
【0039】
保持ピン移動手段63は、対向し合う一対の保持ピン61を回転体43の中心Pに対して同時に同一距離だけ移動できる手段となっていればよく、本実施形態にあっては回転体43の中心Pを基準として左右対称に形成されたクランク機構となっている。
【0040】
具体的には図1に示す如く回転体43の中心軸71に回動自在に装着されたT型アーム73の左右両アーム端73aから左右対称にクランクロッド75を延長し、その延長端を可動体67の中間部位に対してそれぞれ回動自在に枢着した構造となっている。
【0041】
これにより、T型アーム73が反時計方向へ回動することで可動体67、即ち、対向し合う一対の保持ピン61、61は同時に同一距離だけ回転体43の中心Pへ向けて前進(二点鎖線)が可能となる。
【0042】
また、T型アーム73が時計方向へ回動することで可動体67、即ち、対向し合う一対の保持ピン61、61は同時に同一距離だけ中心Pから離れるよう外側へ向けて後退(二点鎖線から実線)が可能となる。一方T型アーム73の下方アーム端73bにはT型アーム73を時計方向及び反時計方向へ回動させた位置でT型アーム73の動きを拘束するピン拘束手段65が設けられている。
【0043】
ピン拘束手段65は、T型アーム73を時計方向及び反時計方向へ回動させる駆動部を兼ねる手段となっている。構造についてはT型アーム73を時計方向、反時計方向へ回動させた位置で拘束できればよく手動で操作する手動タイプ、あるいは、動力で操作する動力タイプいずれでもよい。本実施形態にあっては動力タイプとなっている。
【0044】
具体的には図1に示す如くシリンダ77とピストン79とからなるエアシリンダ装置80となっている。エアシリンダ装置80は一箇所の配置となるところから回転体43のバランスをとるためにエアシリンダ装置80と対称位置にバランスウエイト81を配置する手段をとっている。
【0045】
シリンダ77は内部が第1、第2シリンダ室(図示していない)となっていて、図3に示す如く電磁弁83を切換制御することで回転軸44の軸心通路45aを介して図外のコンプレッサからエアが、例えば、第1シリンダ室に送り込まれると、ピストン79が伸長すると共に第2シリンダ室のエアは外へ排出されるようになる。
【0046】
また、第2シリンダ室にエアが送り込まれると伸長したピストン79が縮小すると共に、第1シリンダ室のエアは外へ排出されることでピストン79が伸縮し、ピストン79の伸縮でT型アーム73の時計及び反時計方向の回転動力が確保される。
【0047】
電磁弁83は、エアの流れをロックすることで、例えば、ピストン79を所定の伸縮位置、即ち、各保持ピン61、61を前進又は後退した適宜位置で拘束するロック機能を備えている。
【0048】
この場合、ピン拘束手段65は動力タイプとなっているところから故障が発生した非常時に、対向し合う一対の保持ピン61、61をロックする非常用拘束装置85を設けるようにすることが望ましい。
【0049】
非常用拘束装置85は、図4、図5に示す如く一対の保持ピン61が設けられた可動体67側にアーム状のロック部材87を、回転体43側にロック部材87の爪部87aと係合し合う鋸歯状の係合凹部89を備えた構造となっている。
【0050】
ロック部材87は、取付軸91を支点として回動自在に枢着され、取付軸91から上端までのアーム長L1と、下端までのアーム長L2までのアーム比はL1>L2の関係に設定されている。
【0051】
したがって、回転停止時には長いアーム長L1の自重Wによって図4実線で示す如く爪部87aが係合凹部89から常時外れるようになることで可動体67、即ち、一対の保持ピン61の拘束解除状態が得られるようになり、自由に前進、後退移動が可能となる。
【0052】
一方、回転時には、遠心力の作用を受ける長いアーム長L1によってロック部材87は実線から二点鎖線位置へ回動し、爪部87aと係合凹部89が係合し合う非常時の拘束状態が確保される。
【0053】
このように構成された脱水処理物保持装置において、脱水処理物3が正方形の場合、昇降テーブル11によって上昇支持された脱水処理物3に対して回転体43を所定角度回転し、一方の各コーナ部3aの対角線に対して対向し合う一対の保持ピン61の中心軸線Xを位置合せした後、対向し合う一対の保持ピン61を一杯に後退させた待機位置へ移動させる。
【0054】
続いて対向し合う一対の保持ピン61を回転体43の中心Pに対して同時に同一距離だけ前進させることで脱水処理物3の各コーナ部3aを対角線上に上から保持する。
【0055】
この時、脱水処理物3は中心Pに対して位置ずれがあっても、同時に同一距離だけ前進する対向し合う一対の保持ピン61により押されて中心へ向け移動し、脱水処理物3の大きさに関係なく中心位置に位置決めされた状態で確実に保持される。
【0056】
一方、脱水処理物3が長方形の場合には、昇降テーブル11によって上昇してくる脱水処理物3に対して回転体43を所定角度回転し、各コーナ部3aの対角線に対して対向し合う一対の保持ピン61の中心軸線Xの位置合せを行なう。位置合せは脱水処理物3の大きさに対応して行なうと共に位置合せ完了後、対向し合う一対の保持ピン61を一杯に後退させた待機位置とする。
【0057】
続いて対向し合う一対の保持ピン61を回転体43の中心Pに対して同時に同一距離だけ前進させることで脱水処理物3の各コーナ部3aを対角線上に保持する。
【0058】
この時、脱水処理物3は中心Pに対して位置ずれがあっても、同時に同一距離だけ前進する対向し合う一対の保持ピン61により押させて中心へ向かって移動し、脱水処理物3の大きさに関係なく中心位置に位置決めされた状態で確実に保持される。
【0059】
この結果、回転時のバランス崩れは起こらず大型の動力を必要とすることなく高速回転による脱水が可能となり、脱水処理時間の短縮が図れる。
【図面の簡単な説明】
【0060】
【図1】本発明にかかる脱水処理物保持装置の回転体を示した概要平面図。
【図2】長方形の脱水処理物の保持状態を示した図1と同様の回転体の概要平面図。
【図3】回転体を支持フレームによって支持した状態を示す概要説明図。
【図4】非常用拘束手段の概要側面図。
【図5】図4のA−A線概要断面図。
【図6】本発明にかかる遠心脱水装置全体の概要説明図。
【図7】脱水処理物の大きさに対応して搬送装置を移動制御する移動装置の概要説明図。
【符号の説明】
【0061】
3 脱水処理物
3a コーナ部
43 回転体
61 保持ピン
63 保持ピン移動手段
65 ピン拘束手段
P 中心
M3 駆動モータ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
上下動可能な昇降テーブルの上昇時に、前記昇降テーブルの上面に載った矩形状の脱水処理物のコーナ部を上方から対角線上に保持する脱水処理物保持装置であって、
前記脱水処理物保持装置は、駆動モータによって高速の回転動力が与えられる回転体と、
前記回転体の中心を挟んで対向して配置され前記脱水処理物の少なくとも一方の各コーナ部を対角線上に保持する下向きに突出した一対の保持ピンと、
対向し合う一対の保持ピンを回転体の中心に対して同時に同一距離だけ前進及び後退させる保持ピン移動手段と、
適宜位置に設定された前記各保持ピンを拘束するピン拘束手段とを備えていることを特徴とする遠心脱水装置の脱水処理物保持装置。
【請求項2】
前記駆動モータは、脱水時の高速回転の外に、大きさの異なる脱水処理物に対応して入力される操作スイッチからのスイッチ信号に基づき回転体を所定角度回転させる回転制御可能となっていることを特徴とする請求項1記載の遠心脱水装置の脱水処理物保持装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2009−262024(P2009−262024A)
【公開日】平成21年11月12日(2009.11.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−112554(P2008−112554)
【出願日】平成20年4月23日(2008.4.23)
【出願人】(396013329)株式会社クレオ (12)
【Fターム(参考)】