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発明の名称 シーマの潤滑油供給方法及びその装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平10−85876
公開日 平成10年(1998)4月7日
出願番号 特願平8−257363
出願日 平成8年(1996)9月9日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】大城 重信 (外2名)
発明者 上田 信幸 / 藤井 友幸 / 伊奈 靖芳
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 シーマの潤滑個所から排出される潤滑油を浄化再生し、再びシーマへ供給して循環潤滑させるシーマの潤滑油供給方法であって、前記シーマから排出される潤滑油をタンクに流下させて、該タンク内に溜った潤滑油をポンプで静電浄油機に送給して、該静電浄油機の電極板間を潤滑油を通過させることにより静電吸着作用により異物を除去して潤滑油を浄化し、該浄化された潤滑油を分配弁を介してシーマの各潤滑個所に供給するようにしたことを特徴とするシーマの潤滑油供給方法。
【請求項2】 シーマから排出される潤滑油は、ストレーナを通過して前記タンクに流下し、該ストレーナにより所定大きさ以上の異物を除去して第1段階の浄化を行うようにした請求項1記載のシーマの潤滑油供給方法。
【請求項3】 前記静電浄油機の処理能力及び前記シーマへの必要供給量に応じて、前記静電浄油機で浄化された潤滑油を直接シーマに供給する第1系統管路と、前記静電浄油機で浄化された潤滑油を一旦タンクに戻して該タンクから第2ポンプで潤滑油をシーマに供給する第2系統管路とに切り替えることができるようにした請求項1又は2記載の潤滑油供給方法。
【請求項4】 シーマの潤滑個所から排出される潤滑油を浄化再生し、再びシーマへ供給して循環潤滑させるシーマの潤滑油供給装置であって、前記シーマから排出される潤滑油が流入するタンク、該タンク内に溜った潤滑油を電極板間を通過させることにより静電吸着作用により異物を除去して浄化処理する静電浄油機とを備え、該静電浄油機の流入口及び流出口は前記タンクに連通し、該静電浄油機はタンク内に貯留される潤滑油をポンプにより循環させて浄化処理するように構成され、該タンクから他のポンプによってシーマに潤滑油を供給するようにしたことを特徴とするシーマの潤滑油供給装置。
【請求項5】 シーマの潤滑個所から排出される潤滑油を浄化再生し、再びシーマへ供給して循環潤滑させるシーマの潤滑油供給装置であって、前記シーマから排出される潤滑油が流入するタンク、該タンク内に溜った潤滑油を電極板間を通過させることにより静電吸着作用により異物を除去して浄化処理する静電浄油機とを備え、前記静電浄油機の流出口が前記シーマの潤滑油分配弁に連通し、前記静電浄油機で浄化した潤滑油を直接シーマに供給するようにしたことを特徴とするシーマの潤滑油供給装置。
【請求項6】 シーマの潤滑個所から排出される潤滑油を浄化再生し、再びシーマへ供給して循環潤滑させるシーマの潤滑油供給装置であって、前記シーマから排出される潤滑油が流入するタンク、該タンク内に溜った潤滑油を電極板間を通過させることにより静電吸着作用により異物を除去して浄化処理する静電浄油機とを備え、且つ前記静電浄油機の流入口が第1ポンプを介して前記タンクと連通し、流出口が切替弁を介して一方は前記タンクに連通し他方はシーマの供給管路に連通する管路と、前記タンクから第2ポンプにより直接シーマに潤滑油を送給する管路とを有してなり、前記切替弁により、前記静電浄油機で浄化された潤滑油を該静電浄油機から直接シーマに供給する第1系統管路と、静電浄油機で浄化された潤滑油をタンクに戻して該タンクから第2ポンプでシーマに供給する第2系統管路とに切り替え可能になっていることを特徴とするシーマの潤滑油供給装置。
【請求項7】 前記タンクが第1室と第2室とに仕切を介して区画され、前記第1室にシーマから回収された液が流入し、該第1室に溜った液を前記静電浄油機で浄化し、前記第2室に浄化された潤滑油が溜るようにした請求項6記載のシーマの潤滑油供給装置。
【請求項8】 前記シーマへ供給される潤滑油は、分配弁によりシーマ内に設けられた少なくともシーミングロールの潤滑を含む複数の潤滑経路に分岐供給される請求項4〜7何れか記載のシーマの潤滑油供給装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、缶胴に缶蓋を二重巻締するシーマの潤滑油供給方法及びその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】シーマにおける潤滑性の向上は、シーマの高速化に伴い缶を良好に巻締する上で益々重要となっているが、シーマでは運転中に潤滑油に酸化生成物(スラッジ)と金属摩耗粉及び水が混入し、それらのオイル内異物が悪影響を及ぼして潤滑を阻害する要因となっている。とりわけ、スラッジの発生は潤滑油そのものの劣化であり、潤滑不足による接触部の摩耗を増大させる原因となる。スラッジは大きさが0.1μ以下〜10μ程度の微粒子であり、その発生は連鎖反応を起し次々と生成を繰り返すため、その発生を極力抑制しなければならない。また、金属摩耗粉混入は、潤滑面を阻害し、接触部の摩耗・傷の発生要因となり、さらに水の混入はオイルの酸化・発錆及び潤滑面阻害による接触部の摩耗を増大させる要因となっている。従って、シーマにおいて潤滑油を再循環使用するには、これらのオイル内異物を極力除去してから循環させる必要がある。
【0003】従来、シーマの潤滑において潤滑油を浄化して循環させる方式として、シーマ運転中にアッパーハウジングやメインシャフトを循環した潤滑油を油水分離ポットで比重差で油水分離させ、その上澄み潤滑油を濾過装置に導入して油水分離フィルタで不純物を除去して、濾過再生された潤滑油を再循環させるようにした潤滑油循環方法が知られている(例えば、特公平8−8963号公報)。
【0004】一方、シーマの潤滑において、最も高速回転部分であるシーミングロールの潤滑は、一般にシーミングロール内に封入したグリースによる潤滑か、又はシーミングロール間を循環する専用の潤滑経路によっており、シーミングロールを含むシーマ全体の潤滑油循環経路を有するものは未だ提案されていない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】オイル内異物で特に、スラッジの発生は、前記のように連鎖反応を起し次々と生成を繰り返すため、その発生を極力抑制しなければならないが、従来の濾過装置のフィルタの除去能力は、一般的に5μ以上あるので、それ以下の大きさのスラッジは除去することはできず、フィルタを通過してしまう。その結果、固着性のある超微粒子状のスラッジが潤滑油に存在し、長期の間に給油経路を塞いで給油不良が生じたり、機械内に堆積することによって次なるスラッジの発生の拠点となるような問題があり、早めに新油の潤滑油に交換しなければならなかった。また、従来のシーマにおける潤滑油循環経路は、アッパーハウジングやメインシャフトの潤滑経路とシーミングロールの潤滑経路が別々に構成されているので、それだけオイルポンプや濾過装置等が重複することになり、コスト高になる等の問題点があった。
【0006】本発明は、上記実情に鑑み創案されたものであって、微粒子状のスラッジでも確実に除去することができて、潤滑油の長期間にわたる循環使用を可能にして交換時期の延長が図れてコストを低減させ、且つ良好に潤滑することができ、機械部品・機械本体のトラブルを減少させ・長寿命化を図ることができ、しかもシーミングロールの潤滑経路も含めることが可能である、シーマの潤滑油供給方法及びその装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発明のシーマの潤滑油供給方法は、シーマの潤滑個所から排出される潤滑油を浄化再生し、再びシーマへ供給して循環潤滑させるシーマの潤滑油供給方法であって、前記シーマから排出される潤滑油をタンクに流下させて、該タンク内に溜った潤滑油をポンプで静電浄油機に送給して、該静電浄油機の電極板間を潤滑油を通過させることにより静電吸着作用により異物を除去して潤滑油を浄化し、該浄化された潤滑油を分配弁を介してシーマの各潤滑個所に供給するようにしたことを特徴とするものである。
【0008】シーマから排出される潤滑油は、ストレーナを通過して前記タンクに流下し、該ストレーナにより所定大きさ以上の異物を除去して第1段階の浄化を行うようにすることが望ましい。また、静電浄油機の処理能力及びシーマへの潤滑油必要供給量に応じて、前記静電浄油機で浄化された潤滑油を直接シーマに供給する第1系統管路と、前記静電浄油機で浄化された潤滑油を一旦タンクに戻して該タンクから第2ポンプで潤滑油をシーマに供給する第2系統管路とに切り替え可能にすることによって、単純な構成で最適な供給方法を選択することができる。
【0009】また、上記供給方法を実施する本発明の潤滑油供給装置は、前記シーマから排出される潤滑油が流入するタンク、該タンク内に溜った潤滑油を電極板間を通過させることにより静電吸着作用により異物を除去して浄化処理する静電浄油機とを備え、該静電浄油機の流入口及び流出口は前記タンクに連通し、該静電浄油機はタンク内に貯留される潤滑油をポンプにより循環させて浄化処理するように構成され、該タンクから他のポンプによってシーマに潤滑油を供給するようにした技術的手段を採用することによって、上記課題を解決した。また、他の手段として、前記静電浄油機の流出口を前記シーマの潤滑油分配弁に連通させて、前記静電浄油機で浄化した潤滑油を直接シーマに供給するようにしても良い。
【0010】さらに、他の手段として、前記静電浄油機の流入口が第1ポンプを介して前記タンクと連通し流出口が切替弁を介して一方は前記タンクに連通し他方はシーマの供給管路に連通する管路と、前記タンクから第2ポンプにより直接シーマに潤滑油を送給する管路とを形成し、前記切替弁により、前記静電浄油機で浄化された潤滑油を直接シーマに供給する第1系統管路と、静電浄油機で浄化された潤滑油をタンクに戻して該タンクから第2ポンプでシーマに供給する第2系統管路とに切り替え可能に構成したことを特徴とする技術手段を採用することによって、より好適に達成できる。
【0011】前記タンクを第1室と第2室とに仕切を介して区画し、第1室にシーマから回収された液を流入させ、該第1室に溜った液を前記静電浄油機で浄化し、前記第2室に浄化された潤滑油が溜るようにすることが望ましい。また、前記シーマに供給される潤滑油は、分配弁によりシーマ内に設けられた少なくともシーミングロールの潤滑を含む複数の潤滑経路に分岐供給されるようにすることによって、シーミングロールも一体に潤滑することができ望ましい。
【0012】
【実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実施形態を詳細に説明する。図1は本発明に係るシーマの潤滑油供給装置の実施形態を示す模式図である。本実施形態における潤滑油供給装置は、シーマーの潤滑を必要とするところ全てを1つの潤滑装置で給油できるようにシーマ内に複数の潤滑経路が形成され、本実施形態では分配弁1から4つの潤滑経路に分岐して形成されている。第1潤滑経路2はシーマ30のシーミングヘッド固定部31を通ってシーミングヘッド32のギア・ベアリング・カム等への給油を行う経路である。第2潤滑経路3はセンターシャフト33内を通って、リフターテーブル35内のギア・ベアリング・カム等へ給油を行う経路である。第3潤滑経路4はベース固定部34を通ってリフターテーブル35、シーミングヘッド32を経由してシーミングロール36へ給油を行う経路である。さらに、第4潤滑経路5はベース固定部34からリフターテーブル35を経由してリフター37に給油する経路である。そして、それぞれの潤滑経路は、図示されていないが、それぞれの潤滑個所を通ってベース固定部から共通の排出路6に連通するように構成されている。
【0013】従来、シーミングロールの潤滑は、シーミングロール内に充填されているグリースによって行うのが一般的であるが、本実施形態では、ベース固定部34、リフターテーブル35、シーミングヘッド固定部31、巻締ロール支持軸38、ロール軸、第1及び第2ロールからなるシーミングロール36に至る新たな潤滑経路を形成することにより、他の個所と同じ潤滑油供給装置での循環潤滑が可能になった。
【0014】排出路6の他端は、タンク10に連通し、シーマからの汚れた潤滑油(以下排油という)は流下して該タンクに回収される。タンク10は、中間部にオーバーフロー用の仕切11が設けられて内部が第1室12と第2室13とに区画され、第1室12の上部にストレーナ14が設けられ、排出路6からの排油を受けるようになっている。また、第1室12の下部には排油送給管路16が配置され、該第1室に溜った排油を第1ポンプ18によりフィルタ17を通って静電浄油機15に送る。
【0015】静電浄油機15は、潤滑油の排油中に分散・浮遊している異物が帯電体として存在することを利用して、従来のフィルタで捕集できないような5μ以下のスラッジでも確実に捕集しようとするもので、浄油槽内に正・負の電極板を平行に設けて電界を作り、その浄油槽に排油を通過させることによって異物を電極板に引き寄せ収集するように構成されている。従って、この静電浄油機は、排油中に存在する異物を大きさに関係なく広範囲にわたって除去する能力を持っている。
【0016】静電浄油機15の出口側に設けられた浄化油送給管路20の途中には切替弁である第1三方弁21が設けられ、該三方弁の一方のポートにはタンク10の第2室13に浄化された潤滑油(以下、浄化油という)を送給する管路25が接続され、他方のポートには第2三方弁22を介して分配弁1に連通する管路26が接続されている。
【0017】本実施形態では、分配弁1に浄化油を供給するための供給管路が2系統形成され、第1系統管路が静電浄油機15から第1三方弁21及び第2三方弁22を介して直接分配弁1に浄化油を供給する管路である。この第1系統管路は、シーマへの潤滑油供給量が静電浄油機の処理能力と等しいかそれ以下の場合に適用される管路である。第2系統管路は、静電浄油機15で浄化された浄化油を管路25を介してタンク10の第2室13に供給して貯留し、該第2室に貯留されている浄化油を、管路27を通って第2ポンプ24により第2三方弁22を介して分配弁1に送給する管路である。この第2系統管路は、シーマへの潤滑油供給量が静電浄油機の処理能力よりも多い場合に適用される。第1系統管路と第2系統管路の切替えは、第1三方弁21及び第2三方弁のポートを切り替えることによって簡単にできる。なお、図中、23はフィルタである。
【0018】本実施形態のシーマの潤滑油供給装置は、以上のように構成され、シーマの運転状況に応じて、例えばシーマに供給する潤滑油の供給量が静電浄油機の処理能力よりも大きい場合には、第2系統管路に切り替えて行う。即ち、第1三方弁21を管路25が連結されているポートを開き、第2三方弁は管路27が接続されているポートを開いた状態とする。この状態では、第1三方弁21及び第2三方弁22は何れも、管路26が接続されているポートは閉塞状態にある。
【0019】この状態で、第2ポンプ24を作動させると、第2室13に貯留されている浄化油が管路27を通ってフィルタ23−第2ポンプ24−第2三方弁22を介して分配弁1に達し、該分配弁から第1潤滑経路〜第4潤滑経路に分配されてシーマの各部に達し、該個所の潤滑を行う。各部の潤滑を行った排油は、シーマのべース固定部を通って共通の排出路6に達し、該排出路を介してタンクの第1室12上部に設けられているストレーナ14に供給され、該ストレーナによってある程度以上の大きな異物は除去される。ストレーナを通った排油は第1室12に流下して溜る。従って、タンク内では、排油と浄化油が混ざることがないので、効果的に浄化油をシーマに供給することができる。
【0020】そして、第1ポンプ18を作動させることによって、第1室内の排油は排油送給管路16を通って静電浄油機15に送給される。第1ポンプ18の吸い込み口側にはフィルタ17が配置され、該フィルタによって前記ストレーナで捕集されなかったさらに小さな異物を捕集して第2段階の浄化を行う。
【0021】静電浄油機15は、排油を通過させることによって異物を静電気作用により電極板に引き寄せて捕集し、従来のフィルタ式の浄化装置で捕集できないような5μ以下の超微粒子スラッジも確実に捕集する。また、一定量以下の水も確実に捕集することができる。しかも、静電浄油機15は電極板がオイルの流れに平行且つある程度の間隔をもって並べられ、その間を排油が通過するので、フィルタに比べると特段に流路抵抗が少ないという特徴がある。その結果、異物集積中の目詰りが少ないので、電極板の交換間隔が長く、メンテナンスが楽である。また、浄化槽通過時の摩擦が低減されるので、静電気の帯電が少なく静電放電によって起こる酸化を防止するという効果もある。
【0022】静電浄油機15で浄化された浄化油は浄化油送給管路20に送り出され、第三方弁21から管路25を通って第1室13に供給されて貯留される。従って、シーマが運転中第1ポンプ15及び第2ポンプ24を稼働させておけば、潤滑油は両ポンプを介して、タンク10、シーマ30、静電浄油機15の間を常に循環し、シーマには常に浄化された潤滑油が供給される。
【0023】シーマへの供給される潤滑油量が静電浄油機15の処理量より少ないと第2室13の液量が増えて第1室12の液量が減るが、第2室で増加した分は、仕切11からオーバーフローして第1室に流入するので不都合を生じることはない。なお、仕切11を移動調節可能に設けることによって、第1室と第2室の容積をシーマ及び静電浄油機の運転状況や能力に応じて最適割合になるように、調節することができる。
【0024】また、シーマへの潤滑油供給量が静電浄油機15の処理能力よりも小さいか等しいときには、第1系統管路に切り替えれば、第1モータ18のみを作動させるだけで潤滑を行うことができる。即ち、第1三方弁21及び第2三方弁22を管路26が接続されているポートを開くことによって、潤滑油は第1室12−第1ポンプ18−静電浄油機15−第1三方弁21−第2三方弁−分配弁1−シーマ30−第1室12の第1系統潤滑路が形成され、第2系統潤滑路の場合と同様に効果的に排油を浄化させて循環させることができる。特にこの場合は、第2ポンプ24を稼働させる必要がないからその分経済的である。なお、その場合は、タンクの仕切を除去してタンクを第1室のみにしても良い。
【0025】以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は必ずしも該実施形態に限るものではない。例えば前記実施形態では、第1系統潤滑路と第2系統潤滑路に切り替え使用できるようにしたが、予め第1系統潤滑路専用又は第2系統潤滑路専用にそれぞれ分離して構成することも可能である。図2及び図3はその場合の実施形態を示し、図2は前記実施形態における第2系統潤滑路専用に構成されたものであり、図3は第1系統潤滑路専用に構成されたものである。その構成及び機能は、前記実施形態の説明から明らかであるので、図1に示す実施形態と同じ構成部品は同一符号を付し、詳細な説明は省略する。但し、図2に示す実施形態では、タンクの仕切を除去して1室のみにしてあるから、タンク内に排油と浄化油が混在する状態となる。しかしながら、静電浄油機15を、該タンク内に貯留される潤滑油の状態に応じて独立して稼働させれば、タンク内の潤滑油は静電浄油機を常に循環して浄化されることができ、タンク内の潤滑油を常に一定レベル以上の浄化度に保つことができる。
【0026】
【実施例】上記実施形態における静電浄油機の浄化作用を確認するために次のような実験を行った。図1に示す潤滑系統を持つシーマにおいて、新油の潤滑油を2,500時間全く浄化処理を行わないで使い続けた後、静電浄油機を作動させて6時間浄化処理を行い、その間の潤滑油浄化処理時間に対する潤滑油の濁度の変化、及び汚染度の変化を調べた。さらに、6時間浄化処理後の潤滑油の水分濃度を測定した。その結果を、図4〜図5に示す。
【0027】なお、濁度は潤滑油の透明度を測定し、濁りの度合いを数値化したもので、潤滑油に使用した新油の濁度は3〜4ppmであった。また、汚染度は、異物の混入量を表すもので、新油の汚染度は1mg/100ml以下であった。そして、上記新油を2,500時間使用後に測定した排油の濁度は75ppm、汚染度は13mg/100mlであり、さらに水分濃度は80ppmであった。
【0028】この状態から静電浄油機を作動させて浄化処理を行ったところ、濁度は図3に示すように処理時間6時間で9ppmまで低下し、新油の状態までは回復してないが、潤滑に全く影響のないレベルまで浄化されていることが確認された。また、汚染度は、図4に示すように処理時間6時間で1mg/100mlまで回復し、新油と同レベルまで異物が除去されていた。また、6時間処理後の水分濃度は10ppmであり、殆どの水分が除去されていることが確認された。
【0029】以上のように、2500時間何も処理を行わずに使用した潤滑油を本実施形態の静電浄油機を使用することによって、殆ど新油に近い状態まで浄化することができ、本発明が潤滑油の浄化に格別な効果があることが確認された。そして、該静電浄油機を使用し続けることによって、潤滑油の最も大切な特性である動粘度の変化も顕著に少なくなった。その結果、潤滑油の寿命は、本発明によれば、汎用のフィルタを使用した場合の約5倍延長させることができ、経済的にも大きいことが確認された。
【0030】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本願の各発明によれば、シーマから排出される潤滑油に含まれる従来のフィルタ方式の浄油機では捕獲することのできなかった微粒子状のスラッジや水分でも確実に除去することができ、潤滑油の長期間にわたる循環使用を可能して交換時期の延長が図られてコストを低減させ、且つシーマを良好に潤滑することができ、機械部品・機械本体のトラブルを減少させ・長寿命化を図ることができる。また、静電浄油機はフィルタ等に比べると特段に流路抵抗が少ないので、異物集積中の目詰りが少なく、電極板の交換間隔が長く、メンテナンスが非常に楽である。さらに、浄化槽通過時の摩擦が低減されるので、静電気の帯電が少なく静電放電によって起こる酸化を効果的に防ぐことができる。
【0031】また、静電浄油機で浄化された潤滑油を直接シーマに供給する第1系統管路と、一旦タンクに戻してタンクから浄化された潤滑油をシーマに供給する第2系統管路とに切替え可能にすることによって、静電浄油機の処理能力及び前記シーマへの必要供給量に応じて最適にシーマに潤滑油を供給することができる。
【0032】また、タンクを第1室と第2室とに仕切を介して区画することによって、同一タンク内に潤滑油の排油と浄化油を混ざることなく貯留することができ、シーマに常に静電浄油機で浄化した状態で供給することができる。また、シーマへ供給される潤滑油を、分配弁により少なくともシーミングロールの潤滑を含む複数の潤滑経路に分岐供給さることによって、従来別系統で行っていたシーミングロール潤滑も同一系統で出来、つねにシーミングロールへ浄化油を供給することができると共に、単一の潤滑油供給装置で供給することができ、装置の簡素化を図ることができる。




 

 


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