特許 6085514 トリミング装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6085514

(24)【登録日】2017年2月3日

(45)【発行日】2017年2月22日

(54)【発明の名称】トリミング装置

(51)【国際特許分類】

   B21D 51/26 20060101AFI20170213BHJP

   B23D 23/00 20060101ALI20170213BHJP

【ＦＩ】

   B21D51/26 C

   B23D23/00 C

【請求項の数】5

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2013-86548(P2013-86548)

(22)【出願日】2013年4月17日

(65)【公開番号】特開2014-210271(P2014-210271A)

(43)【公開日】2014年11月13日

【審査請求日】2016年3月1日

(73)【特許権者】

【識別番号】000208455

【氏名又は名称】大和製罐株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100083998

【弁理士】

【氏名又は名称】渡邉 丈夫

(72)【発明者】

【氏名】大箸 真吾

(72)【発明者】

【氏名】川添 晃

【審査官】 石川 健一

(56)【参考文献】

【文献】 特公昭４３−０１７９２０（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】 特開２００７−２９６５６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−３１８００６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表平０４−５０５１２９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２１Ｄ ５１／２６

Ｂ２３Ｄ ２３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

不整形な開口端部を有する円筒形状の缶体を所定の高さに切り揃えるトリミング装置において、
基台に立設し固定された中空状の回転支持部と、
前記回転支持部の内側に配置され、垂直な軸線を中心に相対回転可能に支持される中空状に形成されたメインターレットと、
前記メインターレットの円周方向に一定の間隔を空けて自転可能に取り付けられて、前記回転支持部の内周方向に沿って移動するとともに、前記缶体の前記開口端部が下方に倒立した状態で外挿される複数のマンドレルと、
前記回転支持部にその半径方向で内側に向けて内刃が配置され、その内刃が前記マンドレルに外挿された前記缶体を所定の高さに切り揃えるカッター部と、
前記回転支持部にその半径方向で内側に向けて内歯が配置され、その内歯が前記カッター部に切り取られた前記缶体の不要部分を切断しナーリングするナールギア部と
を備えており、
前記マンドレルに外挿された前記缶体が、前記カッター部により所定の高さに切り揃えられて前記マンドレルから搬出された後に、前記不要部分は、前記ナールギア部に切断されナーリングされて前記メインターレットの内側に排出されるように構成されている
ことを特徴とするトリミング装置。

【請求項2】

前記マンドレルは、前記缶体を保持する缶体保持部と、前記回転支持部の内周面に設けられたインターナルギア部に噛み合って前記回転支持部の内周方向に沿いながら前記マンドレルを自転させる自転ギア部と、前記カッター部の前記内刃と互いに挟み合って前記缶体の前記開口端部を切り落として整形する円筒刃部と、前記ナールギアと互いに噛み合って前記不要部分を切断しナーリングするローレットギア部とを備えていることを特徴とする請求項１に記載のトリミング装置。

【請求項3】

前記カッター部は、前記メインターレットの回転方向に対して前記缶体を前記マンドレルに搬入する缶体搬入位置よりも下流側、かつ所定の高さに切り揃えられた前記缶体を前記マンドレルから搬出する缶体搬出位置よりも上流側に配置され、
前記ナールギア部は、前記マンドレルの回転方向に対して前記缶体搬出位置よりも下流側、かつ前記缶体搬入位置よりも上流側に配置されている
ことを特徴とする請求項１または２に記載のトリミング装置。

【請求項4】

前記メインターレットは、前記缶体搬入位置に前記マンドレルを一時的に停止させ、前記缶体搬出位置に所定の高さに切り揃えられた前記缶体が外挿された前記マンドレルを一時的に停止させるように構成されていることを特徴とする請求項３に記載のトリミング装置。

【請求項5】

前記メインターレットは、電動機により動力が伝達されて回転することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のトリミング装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、不整形な開口端部を有する缶体を所定の高さに切り揃えるトリミング装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、飲料や果物などの缶詰に金属缶が多用されており、その金属缶は円筒状の缶胴部に上下の蓋を取り付けたスリーピース缶や、缶底部が缶胴部と一体になりかつその缶胴部に上蓋を取り付けたツーピース缶が一般的であり、最近ではネジ付きキャップによって再封止することのできるボトル型缶も開発されている。

【0003】

金属缶の缶胴部は、例えばツーピース缶の製造工程において、金属板材料から打ち抜いたブランクを有底円筒状のカップ体に成形してから、絞り加工およびしごき加工などを施して、そのカップ体の缶底部から一体的に引き延ばして形成されている。その缶胴部が円筒状に形成された金属缶は、その軸線方向の開口端部が整っておらず、またその高さがそれぞれ異なっているため、開口端部を整えかつその高さを一定に揃える必要がある。

【0004】

このような事情を背景として金属容器の開口端部をトリミングして高さを一定に揃える装置が従来開発されており、その例が特許文献１に記載されている。その構造を簡単に説明すると、特許文献１に記載されたトリミング装置は、建物床の上に搭載された支持構造と、建物床に対して水平方向に配置されその支持構造に回転自在に取り付けられた主駆動軸と、主駆動軸に対してこれと共に回転するように固着された複数の搭載面を有するタレットと、各搭載面の上に取り付けられてタレットと共に回転する缶処理装置と、開放端部に不整縁を有するトリミングされていない缶体を各缶処理装置の中に装入し、またトリミングされた缶体を各缶処理装置から離脱させるための装入離脱手段とを備えている。缶処理装置は、不整縁を有する缶体部分をトリミングする手段と、そのトリミングされた部分を切断しローレット切りする手段とを備えている。このように構成された特許文献１のトリミング装置では、装入離脱手段により缶処理装置に装入されたトリミングされていない缶体が、建物床に対して水平方向に配置された主駆動軸を中心に回転しながら、缶処理装置によりトリミングされる。そのトリミングされた部分が缶処理装置により切断され取り除かれた後に、トリミングされた缶体は装入離脱手段により缶処理装置から離脱される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特表平４−５０５１２９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上述した特許文献１に記載されている構造では、缶処理装置は建物床に対して水平方向に配置された主駆動軸を中心に回転している。トリミングされた部分が缶処理装置により切断され取り除かれた際に、その切断され取り除かれた部分（スクラップ）が飛散してしまうおそれがあるため、トリミング装置をカバーで覆い、スクラップを回収する必要があった。しかしながらその一方で、カバーで覆うことで飛散したスクラップの一部が、装置の駆動部分に巻き込まれてしまったり、缶処理装置に装着されている缶体の外周部に衝突してしまったり、また缶体の内部に混入してしまうおそれもあった。

【0007】

この発明は、上記の技術的課題に着目してなされたものであって、不整形な開口端部を有する缶体を所定の高さに切り揃えるとともに、切断され取り除かれたスクラップが飛散することを防止し、かつそのスクラップを容易に回収することができるトリミング装置を提供することを目的とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、不整形な開口端部を有する円筒形状の缶体を所定の高さに切り揃えるトリミング装置において、基台に立設し固定された中空状の回転支持部と、前記回転支持部の内側に配置され、垂直な軸線を中心に相対回転可能に支持される中空状に形成されたメインターレットと、前記メインターレットの円周方向に一定の間隔を空けて自転可能に取り付けられて、前記回転支持部の内周方向に沿って移動するとともに、前記缶体の前記開口端部が下方に倒立した状態で外挿される複数のマンドレルと、前記回転支持部にその半径方向で内側に向けて内刃が配置され、その内刃が前記マンドレルに外挿された前記缶体を所定の高さに切り揃えるカッター部と、前記回転支持部にその半径方向で内側に向けて内歯が配置され、その内歯が前記カッター部に切り取られた前記缶体の不要部分を切断しナーリングするナールギア部とを備えており、前記マンドレルに外挿された前記缶体が、前記カッター部により所定の高さに切り揃えられて前記マンドレルから搬出された後に、前記不要部分は、前記ナールギア部に切断されナーリングされて前記メインターレットの内側に排出されるように構成されていることを特徴とするものである。

【0009】

また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記マンドレルは、前記缶体を保持する缶体保持部と、前記回転支持部の内周面に設けられたインターナルギア部に噛み合って前記回転支持部の内周方向に沿いながら前記マンドレルを自転させる自転ギア部と、前記カッター部の前記内刃と互いに挟み合って前記缶体の前記開口端部を切り落として整形する円筒刃部と、前記ナールギアと互いに噛み合って前記不要部分を切断しナーリングするローレットギア部とを備えていることを特徴とするトリミング装置である。

【0010】

また、請求項３の発明は、請求項１または２の発明において、前記カッター部は、前記メインターレットの回転方向に対して前記缶体を前記マンドレルに搬入する缶体搬入位置よりも下流側、かつ所定の高さに切り揃えられた前記缶体を前記マンドレルから搬出する缶体搬出位置よりも上流側に配置され、前記ナールギア部は、前記マンドレルの回転方向に対して前記缶体搬出位置よりも下流側、かつ前記缶体搬入位置よりも上流側に配置されていることを特徴とするトリミング装置である。

【0011】

また、請求項４の発明は、請求項３の発明において、前記メインターレットは、前記缶体搬入位置に前記マンドレルを一時的に停止させ、前記缶体搬出位置に所定の高さに切り揃えられた前記缶体が外挿された前記マンドレルを一時的に停止させるように構成されていることを特徴とするトリミング装置である。

【0012】

さらに、請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれかの発明において、前記メインターレットは、電動機により動力が伝達されて回転することを特徴とするトリミング装置である。

【発明の効果】

【0013】

この発明によれば、回転支持部に対して相対回転するメインターレットは、垂直な軸線を中心に中空状に形成されており、その円周方向にマンドレルが設けられている。このマンドレルは、メインターレットに設けられているため、メインターレットが回転することにより回転支持部の円周方向に沿って移動させられる。そして、マンドレルに外挿された缶体は、回転支持部に配置されたカッター部により所定の高さに切り揃えられて、不要部分が切り取られる。この所定の高さに切り揃えられた缶体がマンドレルから搬出された後に、不要部分は、ナールギア部により切断されナーリングされる。つまり、マンドレルに取り残された不要部分が切断されナーリングされる前に所定の高さに切り揃えられた缶体を先に送り出すことで、不要部分が飛散するおそれがなく、不要部分が缶体の外周部に衝突することを防止することができ、また缶体の内部に混入することを防止することができる。さらに、メインターレットは垂直な軸線を中心として中空状に形成されているため、切断されナーリングされて排出された不要部分を、メインターレットの内側に落下させて回収することができる。したがって、排出された不要部分を容易に回収することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】この発明に係るトリミング装置の一例を示す上面図である。

【図2】図１におけるＡ−Ａ線に沿う上下方向の断面図である。

【図3】この発明に係るトリミング装置でトリミングする金属缶の一例を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

先ず、この発明に係るトリミング装置でトリミングする金属缶１の一例について説明すると、図３にその金属缶１の一例を断面図で示してあり、この金属缶１は缶底部２と缶胴部３とが一体的に形成されている。

【0016】

金属缶１は、その製造工程において、図示しないカップ成形工程により、アルミやスチールの金属板材料をプレス成形によって打ち抜き絞りでカップに成形してから、図示しないボディ成形工程により、再絞りとしごきを連続的に行う絞りしごき成形を行って、カップの側壁を薄く円筒状に引き延ばし、缶底部２と缶胴部３とが一体的に形成されている。

【0017】

缶胴部３が円筒状に形成された金属缶１は、その軸線方向の開口端部４が整っておらず、またその軸線方向の高さがそれぞれ異なっている。そのため、その不整形な開口端部を有する金属缶１は所定の高さｈに切り揃えられ整形されて、開口端部の不要部分（スクラップ）５がリング状に切り取られる。そのリング状に切り取られたスクラップ５は、ナーリングされて排出される。図１または２に示す例は、このような不整形な開口端部４を有する金属缶１を所定の高さｈに切り揃えて、切り取られたスクラップ５を排出させる、この発明に係るトリミング装置である。なお、金属缶は、不整形な開口端部を有する円筒状の缶体であればよく、缶底部と一体的に形成された缶胴部に上蓋を取り付けたツーピース缶や、ネジ付きキャップによって再封止することのできるボトル型缶でもよい。

【0018】

図１はトリミング装置６の概略上面図であり、図２はそのトリミング装置６の上下方向の断面を示している。図２に示している基台７には、その厚さ方向に孔７ａが設けられている。この孔７ａには、後述するマンドレル８を自転可能に嵌合するインターナルギア９を有し、後述するメインターレット１０を相対回転自在に支持する回転支持部１１が嵌合し立設している。この回転支持部１１は、支持部材１２ａと固定部材１２ｂとインターナルギア９とにより構成されている。

【0019】

支持部材１２ａは、円筒形状であって、その一方端側の外周面に形成されたフランジ部１２ｃがボルト１３により基台７に固定されている。また、支持部材１２ａの他方端には、後述するクロスローラーベアリング１４を固定するリング状の固定部材１２ｂが他のボルト１５により固定されている。そして、支持部材１２ａの内周側には中空状のメインターレット１０が配置されている。この支持部材１２ａは、クロスローラーベアリング１４を介してメインターレット１０を相対回転自在に支持している。

【0020】

また、インターナルギア９が固定部材１２ｂの上面に配置されている。リング状のインターナルギア９は、その内周側にギア９ａを有しており、マンドレル８の後述する自転ギア部１６と噛合している。このインターナルギア９は、マンドレル８をその軸線を中心にして自転可能にするものである。

【0021】

メインターレット１０は、垂直な軸線を中心に回転させられるシャフトレス（言い換えると、中空状）のターレットである。メインターレット１０は、その外周面と支持部材１２ａの内周面との間に複数配置されたクロスローラーベアリング１４により、回転支持部１１に回転自在に支持されている。また、メインターレット１０の下方には漏斗状の案内ダクト１０ａが配置されており、この案内ダクト１０ａは図示しない機枠に固定されている。メインターレット１０の内側に排出されたスクラップ５ａは、この案内ダクト１０ａに沿って、案内ダクト１０ａの下方に配置されている回収部（図示せず）に回収される。

【0022】

また、メインターレット１０の外周部には従動ギア１７が設けられている。この従動ギア１７は、電動機１８の軸部１８ａに設けられた駆動ギア１９に噛合している。つまり、電動機１８から動力がメインターレット１０に伝達されて、メインターレット１０は支持部材１２ａに対して相対回転する。

【0023】

また、メインターレット１０には、その円周方向に一定の間隔をあけて、複数のマンドレル８が回転自在に取り付けられている。このマンドレル８は、メインターレット１０に一体的に形成された円柱部１０ｂに、軸受２０，２１を介して回転自在に取り付けられている。この軸受２０，２１は、円柱部１０ｂの内周面とマンドレル８の軸部２２の外周面との間に複数配置されている。

【0024】

また、マンドレル８は、メインターレット１０の回転中心軸線に平行に配置された中空状の軸部２２と、軸部２２の一方端（上下方向において上側の端部）に設けられた金属缶１を保持する缶体保持部２３と、後述するトリムカッター２４と互いに噛み合って金属缶１の開口端部４を切り落として整形する円筒状の円筒刃部２５と、後述するナールギア２６と互いに噛み合ってリング状のスクラップ５を切断しナーリングするローレットギア部２７と、インターナルギア９に噛合してマンドレル８が自転する自転ギア部１６とにより構成されている。また、マンドレル８の外径は、インターナルギア９の内径よりも小さく構成されている。さらに、マンドレル８の軸部２２の他方端（上下方向において下側の端部）には、図示しないインフィードターレットとマンドレル８が上下に重なった金属缶１の受け渡し位置において、図示しないチャックに連結された吸込管２２ａが接続される。また、マンドレル８の軸部２２の他方端には、図示しないディスチャージターレットとマンドレル８が上下に重なった金属缶１の受け渡し位置において、図示しない他のチャックに連結された噴出管２２ｂが接続される。これらの吸込管２２ａと噴出管２２ｂとは、案内ダクト１０ａとともに、図示しない機枠に固定されている。また、吸込管２２ａに接続されているチャックは、空気を吸入して金属缶１を缶体保持部２３に吸着するものであるとともに、噴出管２２ｂに接続されているチャックは空気を噴出して金属缶１を缶体保持部２３から吹き離すものである。

【0025】

したがって、メインターレット１０が回転すると、その円周方向に設けられているマンドレル８がメインターレット１０の回転中心軸線を中心にして旋回する。その場合、マンドレル８の自転ギア部１６が、インターナルギア９と噛合しているために、マンドレル８はメインターレット１０の回転によって円周方向に移動しながらメインターレット１０と同期して自転する。

【0026】

また、マンドレル８の自転ギア部１６が噛合しているインターナルギア９の上面には、図１に示すように、その円周方向に一定の間隔をあけてトリムカッター２４とナールギア２６とが設けられている。このトリムカッター２４とナールギア２６とは、対向する位置に配置されている。

【0027】

トリムカッター２４は、トリミングされていない金属缶１を所定の高さｈに切り揃え整形するものである。このトリムカッター２４は、扇形状であって、マンドレル８の円筒刃部２５と互いに金属缶１の開口端部４を挟んだ状態でその開口端部４を切り落として整形するように構成されている。したがって、トリムカッター２４の内刃２４ａは、インターナルギア９の半径方向内側に向けて配置されており、トリミングされていない金属缶１をトリミングする際にその金属缶１の外周面に接触させるように配置されている。また、トリムカッター２４の長手方向の長さは、金属缶１の円周の長さよりも長く設定されている。

【0028】

ナールギア２６は、トリムカッター２４によりリング状に切り取られたスクラップ５を、切断しナーリングすることで排出するものである。このナールギア２６は、マンドレル８のローレットギア部２７と互いにリング状のスクラップ５を挟んだ状態で噛み合って、そのリング状のスクラップ５を帯状に切断し、さらに帯状のスクラップ５ａを波状に加工して排出するように構成されている。したがって、ナールギア２６は、インターナルギア９の半径方向内側に向けて歯部２６ａが配置されており、ローレットギア部２７と噛み合うように配置されている。ナールギア２６の長手方向の長さは、金属缶１の円周の長さよりも長く設定されている。そして、ナールギア２６の円周方向には、リング状のスクラップ５を帯状に切断するチョッパー２８が取り付けられている。また、また、ナールギア２６の厚さはローレットギア部２７と等しく構成されている。

【0029】

次に、この発明に係るトリミング装置の作用について説明する。図１または２に示すように、前工程から連続的に搬送されてきたトリミングされていない金属缶（製造途中の不整形な開口端部を有する金属缶）１は、図示しないインフィードターレットを介して、メインターレット１０と共に回転しているマンドレル８の上方に送り込まれる。すなわち、インフィードターレットとマンドレル８が上下に重なった受け渡し位置において、メインターレット１０は、金属缶１が外挿されていないマンドレル８を一時的に停止させる。トリミングされていない金属缶１は、倒立した状態でマンドレル８の缶体保持部２３に受け渡され、チャックにより吸着され保持される。

【0030】

その状態で電動機１８を回転させることにより、電動機１８の駆動ギア１９を介して連動する従動ギア１７が回転する。その従動ギア１７に一体のメインターレット１０は回転保持部に対して相対回転できるようになっているので、マンドレル８に保持されているトリミングされていない金属缶１は、インターナルギア９の円周方向においてトリムカッター２４側に移動しながら、メインターレット１０と同期して自転する。

【0031】

そのトリミングされていない金属缶１は、メインターレット１０の円周方向に移動し、トリムカッター２４に接触しながら通過する。このとき、トリムカッター２４の刃２４ａとマンドレル８の円筒刃部２５とが互いに開口端部４の不要部分（スクラップ）５を挟んだ状態で噛み合うことにより、スクラップ５がリング状に切り取られて、金属缶１は所定の高さｈに整形される。そして、そのトリミングされた金属缶（開口端部のスクラップが切り取られた金属缶）１ａは、インターナルギア９の円周方向において金属缶１ａが引き抜かれる位置に移動する。

【0032】

図示しないディスチャージターレットとマンドレル８とが上下に重なった受け渡し位置において、メインターレット１０は、トリミングされた金属缶１ａが外挿されたマンドレル８を一時的に停止させる。トリミングされた金属缶１ａは、チャックから噴出された空気により上方にスライドされて、マンドレル８の缶体保持部２３から上方に引き抜かれる。ついで、引き抜かれた金属缶１ａはディスチャージターレットに受け渡されて、後工程に送り出される。そして、リング状の切り取られたスクラップ５はマンドレル８に取り残される。つまり、マンドレル８に取り残されたリング状のスクラップ５がナーリングされる前にトリミングされた金属缶１ａを送り出すことで、その結果、スクラップが缶体の外周部に衝突することを防止することができ、また缶体の内部に混入することを防止することができる。

【0033】

次に、リング状のスクラップ５が取り残されたマンドレル８は、メインターレット１０が回転していることにより、その円周方向においてナールギア２６側に移動しながら自転する。マンドレル８に取り残されたスクラップ５は、インターナルギア９の円周方向において金属缶１がマンドレル８に送り込まれる搬入位置側に移動しながら、ナールギア２６とローレットギア部２７との間に挟み込まれる。挟み込まれたリング状のスクラップ５は、チョッパー２８により帯状に切断され、さらに帯状のスクラップ５ａが波状に加工されて排出される。排出されたスクラップ５ａは、重力によりメインターレット１０の中空部分に落下して回収部に回収される。つまり、排出されたスクラップが飛散することを防止することができるとともに、排出されたスクラップを容易に回収することができる。

【0034】

したがって、不整形な開口端部を有する金属缶を所定の高さに切り揃えるとともに、切断され取り除かれたスクラップが飛散することを防止し、かつそのスクラップを回収することができる。

【符号の説明】

【0035】

１，１ａ…金属缶、５…スクラップ（不要部分）、 ６…トリミング装置、 ８…マンドレル、 ９…インターナルギア、 １０…メインターレット、 １１…回転支持部、 ２４…カッター、 ２４ａ…（カッターの）内刃、 ２６…ナールギア、 ２６ａ…（ナールギアの）歯部、 ２８…チョッパー。

【図1】

【図2】

【図3】