旋转接头及具有旋转接头的机械密封监视装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及旋转接头及具有旋转接头的机械密封监视装置。
【背景技术】
[0002]专利文献I中公开了一种旋转接头，该旋转接头包括机械密封，该机械密封使得同轴设置的端盖和旋转管通过一对密封圈能够沿旋转方向滑动。
[0003]所述旋转接头中，固定侧的密封圈通过支架支撑在端盖的流通通道的一端，旋转侧的密封圈通过支架支撑在旋转管的一端，通过设置在端盖内的螺旋弹簧使得固定侧的密封圈弹性挤压旋转侧的密封圈。
[0004]旋转管的另一端例如通过管与用于向旋转的滚筒内部导入冷却水的流通通路的一端连接，端盖的流通通道的另一端例如通过管与冷却水供给源连接。
[0005]根据如上所述构成的旋转接头，与旋转管一同旋转的旋转侧的密封圈的相对密封面相对于固定侧的密封圈的相对密封面沿旋转方向不透液性地滑动。此外，密封圈一般由陶瓷或者碳材料制成，并且由于密封圈为消耗品而需要更换。
[0006]近年来，在饮食制造业或者医药品制造业等中，可大量生产的生产线上也设置有包括旋转接头的液体填充装置。例如，当大量生产聚酯瓶分求卜少)装的清凉饮料时，在沿旋转方向具有多个喷嘴的旋转式填充机上连接有旋转接头的旋转管(旋转轴，口一夕y—
十7卜)，并且通过使填充机旋转的同时，在各个喷嘴上连接空的聚酯瓶口而进行填充清凉饮料。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献
[0009]【专利文献I】特开2002-323142号公报
【发明内容】
[0010]在现有的旋转接头中，例如，当旋转侧和固定侧的密封圈中至少一者的相对密封面受损或缺损时，使得密封性能下降，从而在发现因不能维持所需的密封性能而导致产生的液体泄漏之后，才更换密封圈。此外，液体泄漏一般在密封圈发生受损后经过一段时间后(例如，几天?几周后)发现。
[0011]因此，在填充作业中具有如下情况，S卩，现有的旋转接头中即使在产生如上所述的密封圈的缺损并其缺损部分作为异物与清凉饮料一起被填充至聚酯瓶内时，也不能立即中断填充作业。
[0012]其结果，发生混有异物的不合格品大量上市于市场中的局面，因此在发现事故后必须收回已上市于市场中的大量不合格品，使得消费者和制造者都遭受了巨大的亏损。这种问题不限于清凉饮料，在通过填充机能够进行填充的所有液状的饮品或医药品等中均有上述问题。特别是对于医药品制造的情况，还具有发展成涉及人命事故的可能性，因此需要将混有这种异物的不合格品留在工厂内而阻止其在市场中流通，这是首要课题，也是世界共同的课题。
[0013]本发明考虑上述课题，其目的在于提供一种能够直接检测到密封圈的缺损的旋转接头以及包括该旋转接头的机械密封监视装置。
[0014]因此，根据本发明提供一种旋转接头，该旋转接头包括:固定体和旋转体，所述固定体和所述旋转体同轴设置;机械密封，该机械密封能够使所述固定体和所述旋转体通过至少一个密封圈而以所述轴为中心沿旋转方向滑动;滑动异常检测机构，该滑动异常检测机构用于检测介入有密封圈的固定体和旋转体之间的相对滑动的异常状态并输出检测信号。
[0015]另外，根据本发明的其他观点，又提供一种机械密封监视装置，所述机械密封监视装置包括所述旋转接头以及能够从所述旋转接头的所述滑动异常检测机构接收检测信号的控制部，所述机械密封监视装置能够通过接收所述检测信号的所述控制部的控制使所述旋转接头的所述旋转体的旋转停止。
[0016]根据本发明的旋转接头，能够通过滑动异常检测机构检测介入有密封圈的固定体和旋转体之间的相对滑动状态的异常并输出检测信号。因此，当密封圈的密封面缺损时，介入有密封圈的固定体和旋转体之间的相对滑动状态从正常变成异常，即变为比适当的摩擦阻力大，通过滑动异常检测机构直接检测出这种变化。
[0017]其结果，例如，当引入包括本发明的旋转接头的填充装置用于饮食制造业或者医药品制造业等的生产线上时，由于在密封圈缺损时能够直接停止生产线，因此可以将混有异物的不合格品留在工厂内。由此，不会产生消费者购买且饮食混有异物的不合格品而由此导致的损害健康等各种不利，并且能够预先避免制造商收回大量流通在市场中的不合格品时所耗费的工夫、成本以及信誉度的降低。
[0018]另外，根据包括本发明的旋转接头的机械密封监视装置能够构成如下的液体填充系统，即，通过控制部控制填充装置的用于旋转旋转轴的马达、向填充装置供给填充液的栗、向填充装置供给容器的传送装置的马达等动力源的驱动和停止。即，通过从滑动异常检测机构接收检测信号的控制部的控制，能够直接停止液体填充系统的各个动力源。
【附图说明】
[0019]图1是示出包括本发明的第一实施方式中的机械密封监视装置的液体填充系统的结构图。
[0020]图2是示出第一实施方式中的机械密封监视装置的局部主剖视图。
[0021]图3是示出第一实施方式中的机械密封监视装置上的旋转接头的局部主剖视图。
[0022]图4是图3中的旋转接头的机械密封的主要部分的放大主剖视图。
[0023]图5是示出图4中机械密封和接近传感器之间的位置的说明图。
[0024]图6(A)是图5中的沿1-1线剖切的剖视图，图6(B)是示出机械密封的相对密封面的相反侧的说明图。
[0025]图7是示出机械密封滑动异常时的状态的与图5对应的图。
[0026]图8(A)是示出机械密封滑动异常时的状态的与图6(A)对应的图，图8(B)是与图6(B)对应的图。
[0027]图9是第二实施方式中的旋转接头的机械密封的主要部分的放大主剖视图。
[0028]附图标记说明
[0029]10、110旋转接头
[0030]11固定体[0031 ]llb、12b 支架
[0032]12旋转体
[0033]12a 旋转轴
[0034]13、14 密封圈
[0035]13a、14a、112a 相对密封面
[0036]15滑动异常检测机构
[0037]15a限位销
[0038]15b 钢丝
[0039]15c板弹簧
[0040]15d板弹簧检测部[0041 ]20控制部
[0042]Ms机械密封
[0043]S3机械密封监视装置
【具体实施方式】
[0044]本发明的旋转接头包括:固定体和旋转体，该固定体和旋转体同轴设置;机械密封，该机械密封能够使所述固定体和旋转体通过至少一个密封圈而以轴为中心沿旋转方向滑动;滑动异常检测机构，该滑动异常检测机构用于检测介入有密封圈的固定体和旋转体之间的相对滑动状态的异常并输出检测信号。
[0045]本发明的旋转接头可以形成为如下。
[0046](I)所述机械密封中，可以将一个所述密封圈通过支架支撑在作为所述固定体的管上，以能够使得所述密封圈与作为所述旋转体的管状的旋转轴的端面实现滑动接触(摺接)。
[0047]由此，仅用一个密封圈就能够形成简单结构的机械密封。在此情况下，需要将旋转轴的端面对应于密封圈。此外，对于这种结构将在第二实施方式中详细说明。
[0048](2)所述机械密封还可以形成为如下，所述机械密封包括固定侧的密封圈和旋转侧的密封圈，该固定侧的密封圈通过支架支撑在作为固定体的管上，旋转侧的密封圈通过支架支撑在作为旋转体的管状旋转轴上，并且一对密封圈能够沿旋转方向相对滑动。
[0049]由此，通过一对密封圈形成机械密封。此时，由于固定体和旋转体不会直接产生接触，从而能够实现延长寿命。此外，对于这种结构将在第一实施方式中详细说明。
[0050](3)所述滑动异常检测机构可以形成为如下，所述滑动异常检测机构包括安装在所述密封圈和所述支架之间的限位销，并且能够通过所述限位销的剪断来检测所述固定体和所述旋转体之间的相对滑动状态的异常。在此情况下，需要考虑限位销的材料、粗细等，以能够在超过对于固定体和旋转体的适当摩擦阻力时使得限位销被剪断。
[0051]由此，在滑动异常检测机构中，能够以低成本制造成简单结构的检测机构，该检测机构通过电磁、机械、光学等各种方法来判断是否超过所述适当的摩擦阻力。
[0052](4)所述滑动异常检测机构可以形成为如下，所述滑动异常检测机构包括:钢丝，该钢丝的一端埋设在所述限位销中；板弹簧，该板弹簧安装在所述支架上且与所述线圈的另一端连接;板弹簧检测部，该板弹簧检测部能够检测通过所述钢丝与所述限位销一同被剪断而释放的所述板弹簧。在此情况下，需要考虑钢丝的材料、粗细等，以能够在超过对于固定体和旋转体的适当的摩擦阻力时使得钢丝与限位销一同被剪断。
[0053]由此，在滑动异常检测机构中，能够以低成本制造出机械式的简单结构的机构，该机构在机械密封中将所述滑动状态的异常传递至外部。进一步地，用于餐饮制造或者医药品制造等中的旋转接头需要定期清洗，因由清洗导致在旋转接头的机械密封和覆盖机械密封的壳体之间的空间内会残留有洗涤水或者会产生结露，因此光学传感器很容易误测，但是在本发明中的这种结构不存在因水分导致的误测，从而能够实现高精度的检测。
[0054](5)所述限位销可以由树脂制成。
[0055]由此，为了