ボトルのフタを外して空にする堅牢なベアリング技術

概要

• 使用した製品：ドライリンスライド部付きドライリンR リニアガイドおよびドライリンR リニアシャフト、イグリデュールすべり軸受、イグリデュール ピストンリング
• お客様の要件：Rink社の機械は、8時間30分の2交代制で100万本のリターナブルボトルを開栓するため、すべての部品が連続運転に対応し、かつ非常にコンパクトな設置スペースで機能することが求められます。また、飲料業界では、無潤滑であることも求められます。
• 業種：飲料機械、流体制御機器
• お客様にとっての成功とは：スライド部および回転用すべり軸受は、非常に優れた摺動特性と長寿命を特長とし、無潤滑でメンテナンスフリーのため、飲料機械での使用に最適です。

Rink社の回転式デキャッパーRK 940

問題点

Rink社は、リターナブルボトルを再利用するためのシステムを開発・製造しています。ここでは、1時間当たり最大60,000個のコルクやキャップが取り外されます。そのため、8時間30分の2交代制で、1台の機械が100万本のリターナブルボトルを開栓することができます。その上、設置スペースは非常にコンパクトです。すべての可動部品は、短時間で高頻度のサイクル数に対応するため、非常に高い負荷がかかります。
 
ボトル開栓用回転式機械：
現在、ボトル1本1本を開栓する回転式機械に対する需要が、急増しています。このような機械は、システム全体で広いスペースを必要としますが、当社のお客様は、より柔軟に対応しました。機械には高い処理能力が求められるため、Rink社は、回転式機械の製品ラインアップを拡大し、1時間当たり最大30,000本の個別ボトルを開栓できる新しいタイプの機械を開発しました。新しい回転式機械には、回転式開栓装置を波のように上下に動かすツールヘッド用のリニアガイドが必要でした。
 
小型容器のボトル開栓：
Rink社の開発者は、別のプロジェクトでベアリング位置を最適化しました。これは、新しい非常にコンパクトな開栓ヘッドで、小型容器用に小さな分割のある箱に入っています。挿入動作用の直動ユニットで、使用されます。 
 
ボトルを空にするバルブ
続いて、設計者がボトルを空にするシステムで使用するバルブについてです。バルブの付いたマシンヘッドが箱の中に移動し、バルブが密閉されて圧力が高まり液体が押し出されます。高さ調節には、バルブの垂直動作とそれに対応する密閉が必要でした。当初、Rink社はこの作業に油圧シリンダー用の旧型のピストンリングを使用していましたが、安定性に不安を感じていました。

解決方法

Rink社のエンジニアにとって、工場システムを設計する際、当社のベアリング製品のすべり軸受を採用するのは当然のことでした。当社のすべり軸受は、非常に優れた摺動特性と長寿命を特長とし、無潤滑でメンテナンスフリーのため、飲料機械での使用に最適です。
Rink社の設計者は、ほぼすべての機械タイプで、まったく異なるベアリングを使用しています。

スライド部を搭載したドライリンR リニアガイドとステンレス製シャフト
小型の回転式機械には、汎用タイプのイグリデュールJ すべり軸受が使用されています。
新しい大型モデルには、設計者が走行性能の最適化を図るために、イグリデュールJ200やイグリデュールE7などの代替品や、アルミニウム製とステンレス製シャフトの両方をテストしました。ここでは、JUM-01スライド部を搭載したドライリンRJUMリニアガイドとAWMPタイプの精密ステンレス製軸が使用されています（下部図1参照）。これにより、費用対効果の高い優れた摩擦係数を実現し、製品寿命も3倍に伸びました。

イグリデュールZ すべり軸受
初期の頃の開栓ヘッドには、イグリデュールJおよびイグリデュールW300製のベアリングが使用されていましたが、現在は、イグリデュールZ製すべり軸受が開栓ヘッドの挿入動作に使用されています（図2）。製品は耐摩耗性に優れており、ユーザーから高い評価をいただいています。

イグリデュールJ製ピストンリング
イグリデュールJ製のピストンリングは、ボトルを空にする際にバルブヘッドを支えるために使用されます。高機能ポリマーのため耐薬品性に優れ、低吸湿なのが特徴です（図3）。また、イグリデュールJ製のピストンリングは取付けが簡単で、リバースにも対応します。これにより、周囲の構造を変更せずに済みます。カタログ掲載品なため、迅速かつ低コストで入手できることから、このベアリングは数年前からRink社の標準品となっています。

図1：新しいシングルボトル開栓機では、大きな応力がかかるヘッドベアリングに、ドライリン製品ラインアップのリニアガイドを使用しています。

図2：小型容器用の新しい開栓ヘッドで、Rink社は、イグリデュールE7製のリニアベアリングを使用しています。

図3：現行シリーズの最適化：従来のピストン・ロッドシールをイグリデュールJ製のピストンリングに置き換えました。