JP2002517336A - 端部部材をケーシングへ締め付ける装置 - Google Patents

端部部材をケーシングへ締め付ける装置

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Abstract

(57)【要約】 ケーシング(O)およびケーシングの開口端部を閉じる端部部材(P)を支持する可動心棒(2)と、心棒によって端部封緘ステーション(H)へ送られるケーシング(O)のエッジを、ケーシングに対して長手方向に折り曲げられる端部部材(P)のエッジと共に押し合わせる締め付け手段を含む端部封緘ステーション(H)とを含む容器形成装置。締め付け手段はケーシングの長手方向に前後に動くピストン(H1)を含み、前記ピストンは、押し方向に滑り軸へ接近して締め付け動作を起こす押し面(H2)を有する。これらの押し面は締め付け部材(H5)の対向面(H6)であり、前記締め付け部材は締め付け手段のフレームの方へ回転するように配設されている。これらの対向面がピストンの前部分を形成し、前記前部分は押し方向に先細りのV字型になっていて、締め付け部材(H5)の締め付け面(H12)を外方に、締め付け手段のフレーム(H3)上に配置された締め付け対向面(H11)の方へ向ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 本発明は、請求項1の前段に記載の種類の容器形成装置を目的とする。
【0002】 本発明は特に、水平方向に円形の円筒型容器を生産し、容器のふたを閉じる端
部部材のうち少なくとも一方は、円筒型ケーシングの開口端部に、双方の各エッ
ジを押し合わせることによって封緘される種類の容器形成装置に関するものであ
る。実際上、これは、外エッジがケーシングの軸方向に曲げられている端部部材
を、ケーシングの内側に置き、その後ケーシングのエッジの一部を二重に折り曲
げ、これを、外側へ折り曲げられている端部部材のエッジの上にかぶせて巻き付
け、その後圧力を加えて最終封緘を作ることにより行われる。これらの機械によ
る工程に先立ち、端部部材およびケーシングの上端部は送風によって加熱され、
上述の部分の表面上の熱封緘物質は適切な状態にされている。
【0003】 これらの公知の容器形成工程は、例えば欧州特許第0038488号および第0456011
号に開示されている。
【0004】 現在公知の容器形成装置に用いられている締め付け手段は、通常は重く複雑な
構造を有し、また、封緘の緊密度に決定的な影響を与える十分な締め付け効果が
得られない。本発明は、上述の従来技術の改善を紹介し、締め付け手段が構造的
に実現し易く、前記締め付け手段がケーシングの底部および端部部材の周囲全体
に対して有利に加えることのできる良好な締め付け効果を生じる、容器形成装置
を提供することを目的とする。これを達成するため、本発明による容器形成装置
は、添付の請求項1の特徴部の記載事項を主たる特徴とする。締め付け手段は、
V字型の前部分を有するピストンを含み、これが締め付け部材を半径方向に外方
へ押し出し、前記締め付け部材はフレームに対向するよう、回転可能に取り付け
らていて、これによって、端部部材のエッジに巻き付けられたケーシングの折り
曲げられた底部は、締め付け部材の外面と、締め付け手段のフレームの最も外側
に配置された締め付け対向面との間で押圧される。締め付け部材はフレームに対
向するように軸受けに取り付けられているため、前記締め付け部材はてこを形成
し、これによって良好な力効果が得られる。
【0005】 他の好ましい実施例は、添付の従属請求項および後続の説明を参照されたい。
【0006】 次に、添付図面を参照して本発明を更に詳細に説明する。
【0007】 液体容器の様々な部分の説明に当たり、次の用語を用いる。 容器:前後関係により販売用包装物またはケーシング、 販売用包装物:仕上げされ充填され封緘された液体容器、 ケーシング:未充填で未封緘の販売用包装物の外殻、 缶:長手方向軸に対して垂直な断面が閉じた構造を作るように巻かれた部分、す
なわちケーシングを特徴とし、前記ケーシングの一方の端部または両端部が端部
部材で密閉された容器、 側壁ブランク:通常は液体包装用板紙で作られ、継ぎ合わせてケーシングを作る
ことができ、長いストリップなどの大きな面積を有する材料から切り出すことが
できる真直で平たい部材、 側壁ブランクまたはブランク材の外面:仕上がり容器の外面を形成し、通常は印
刷を有し、熱封緘塗工を有する面、 側壁ブランクまたはブランク材の内面:仕上がり容器において包装される製品に
接触する面を形成し、通常は熱封緘塗工を有する面、 側壁ブランク材:側壁ブランクの原材料であり、通常は熱封緘塗工で被覆された
液体包装用板紙。
【0008】 包装機械は容器形成装置を含み、この装置では、図1に示す缶型容器の垂直部
分、すなわち閉じた形を有するケーシングOが作られ、その後、ケーシングOの
開口端部を閉じる端部部材PがケーシングOへ接合される。このような一方の端
部が開いたままの缶型容器が包装機械の充填装置へ送られ、その装置で最終販売
用包装物が作られるが、それはここでは詳細には説明しない。
【0009】 図2に示す容器形成装置では、水平に回転する移送台1があり、その周囲には
形成工具が一定の角距離で配されていて、前記形成工具は様々な形成工程で前記
容器を支持する。これらの形成工具は均一であり、それぞれが縦の心棒2を有し
、その周囲にケーシングが形成される。前記心棒は以後、巻き付け心棒と称する
【0010】 容器形成装置は、移送台1の他に固定フレームを有し、その上で回転するよう
に移送台は配設されていて、前記フレームは全体として参照番号10で示す。フレ
ームは巻き付け心棒2の数と同数の押圧ステーションを含み、一方の端部が開口
している缶の一定の形成工程が各ステーションで行われる。停止工程では、その
間に処理ステーションが一定の作業を行い、心棒はそれらの処理ステーションに
配置されていて、移送工程では、前記心棒は、巻き付け心棒2の間の距離に等し
い長さの、台による短い回転運動によって、次の処理工程用の後続ステーション
へ移送される。
【0011】 これらの処理ステーションをここで、主として、缶状ケーシングの形成におけ
るそれぞれの機能に基づいて、詳細に説明する。各ステーションでは、フレーム
10に部品が取り付けられていて、それらが、自身の運動または他の作用によって
所望の作業工程を遂行する。これらの作動部品はフレーム上に、主として巻き付
け心棒の円形軌道の外側上に、および/もしくは心棒より上に配置されるか、ま
たは前記作動部品は心棒の軌道上に一時的に置かれ、移送工程期間では心棒の軌
道から外れて動くように配設される。これらの様々な部品は図2には詳しく記載
しないが、上述の機能部品が取り付けられている様々なステーションの支持構造
だけを示す。
【0012】 巻き付けステーションAでは、一定の高さの側壁ブランクがブランクウェブの
下端部から切り出され、前記ブランクウェブはフレーム上に配置された移送装置
を援用してこのステーションへ送られていて、その後、側壁ブランクは巻き付け
心棒2上へ押し出され、その周囲に、その心棒の外面によって定まる形に巻かれ
る。これは、水平断面において閉じた形状であって円筒形心棒の場合は円形状を
有する缶状ケーシングを形成する方法である。
【0013】 側壁封緘ステーションBでは、重なり合っている側壁ブランクの側壁のエッジ
が、恒久的に密封される。これは締め付け面を援用して行われ、締め付け面は、
重なり合っているエッジを互いに押し付けると同時に、側壁ブランクの内面の事
前に接着温度まで加熱されている熱封緘塗工の冷却を行う。
【0014】 予熱ステーションCでは、熱風が側面封緘部の内側に、その尖端部に向かって
吹き付けられ、側壁ブランク材の内面の熱封緘塗工が十分に加熱される。
【0015】 端部部材ステーションDでは、ケーシングの水平断面と外郭の形が等しい端部
部材が、このステーションへ送られる連続ブランクウェブMから、ダイ切断によ
って切り出され、その後、前記端部部材は穴へ押し込まれ、端部部材の外エッジ
は曲げられる。次の工程で、端部部材は、ケーシングの開口上端部上へ押し下げ
られ、端部部材の上方に折り曲げられた外エッジがケーシングの内面に対して押
し付けられるよう、巻き付け心棒の上面を対向面として使用する。
【0016】 第1の加熱ステーションEでは、熱風が、これをエッジに方向づける端部部材
の外面上に吹き付けられ、これによって、ケーシングの上端部の内面に向かって
上方に折り曲げられているエッジに位置するところで、部材の下面が加熱される
【0017】 他方の加熱ステーションFでは、同一の処理が行われて上端部の周囲全体にわ
たる十分な加熱が確実に行われる。
【0018】 堅締めステーションGでは、上方に折り曲げられた端部部材のエッジより上に
位置するケーシングの上方エッジが、上から中央および下方へ押し付けられるこ
とによって折り曲げられ、これによってケーシングの上方エッジは、上方に折り
曲げられた端部部材の外エッジ上に折り曲げられる。
【0019】 第1の端部封緘ステーションHでは、ケーシングのエッジ部分が端部部材の上
方に折り曲げられたエッジに対して押し付けられ、これによって、事前に加熱さ
れた熱封緘塗工が各部材を互いに接着し、端部部材の上方折り曲げ外エッジは、
U字型に折り曲げられた上方エッジの内側で、恒久的に封緘された状態を保つ。
【0020】 第2の端部封緘ステーションIでは、同一の作業工程が前ステーションとは異
なる様々な点で行われ、既に仕上がった缶状ケーシングの周囲全体にわたって封
緘が均一にされる。
【0021】 最後の処理ステーション、すなわち排出ステーションでは、缶状ケーシングは
持ち上げられ、巻き付け心棒2から離され、コンベア軌道に従って包装機械の充
填装置へ送られる。
【0022】 仕上がり缶が巻き付け心棒2から取り除かれると、前記心棒は台1による短い
回転運動によって巻き付けステーションAへ移送され、新しい側壁ブランクを受
け取り、上述の処理工程繰り返される。
【0023】 ステーションA〜Jにおける代表的処理時間は約500msであり、これは1つの
ステーションから他のステーションへの移送を含む。したがって、缶は容器形成
装置において約5秒で完成され、生産能力は0.5秒当たり1缶、すなわち毎分約1
20缶になる。
【0024】 図3は本発明による容器形成装置を示す。前記装置は容器の形成に用いられる
巻き付け心棒2を含み、前記心棒は上述の方法で様々な処理ステーション間を移
送される。心棒の表面はケーシングOを支持し、ケーシングは心棒に巻き付けら
れて前記心棒の形に合致し、ケーシングに対して垂直な心棒の端部は、その頂部
で端部部材Pを支え、端部部材はケーシングの内側に部分的に配置され、前記端
部部材のエッジは外側へ、ケーシングOの軸方向に、前記ケーシングの外エッジ
の方向へ折り曲げられている。図3はケーシングの外エッジがU字型に折り曲げ
られた状態を示し、端部部材Pの折りエッジが端部折り目の内側に残る。すなわ
ち、図1に示すものと同様の缶形状がこの工程で形成される。
【0025】 更に、容器形成装置は端部封緘ステーションHを含み、これは巻き付け心棒2
の軸方向に前後に動く締め付け手段を有する。それらの心棒2は、前述の移送台
1などの支持基板上に直立姿勢で配置されていて、締め付け手段はアクチュエー
タを援用して配設され、前記締め付け手段が心棒の下方での運動を妨げない位置
まで上方に移動し、また、心棒で支持されている缶の端部部材に締め付け手段が
接触することとなる作動位置まで移動する。先の説明が示すように、この運動は
、各ステーションでの処理時間が1秒弱であるため、迅速に行う必要がある。
【0026】 締め付け手段はピストンH1を内蔵し、これはそれ自身のアクチュエータによっ
て、ケーシングに対する長手方向すなわち心棒に対する軸方向に移動するよう配
設されている。ピストンの前部分、すなわち心棒に最も近い端部には、ピストン
の外方押し方向に、滑り軸HA(ピストンの中心軸)およびそれに合致した心棒の
長手軸へ接近する押し面H2があり、前記押し面H2は半径方向に最も外側の対向面
H6に接触していて、同様に締め付け部材H5の中心軸へ接近している。前記締め付
け部材H5は、押し方向に抗して、横軸H4の周囲を回転するように配設され、これ
によって、半径方向から見て軸H4の最も外側の面が、締め付け面H12を形成する
。ピストンが心棒2の方へ押されると、締め付け部材H5は、軸H4より前方の区域
で押し方向に外側へ回転し、これによって、この区域では、締め付け部材の端部
の締め付け面は、締め付け手段のフレームに配置された、対向する固定締め付け
対向面H11の方へ動く。締め付け部材H5および締め付け手段のフレームH3は締め
付け顎部を形成し、上述のケーシングOの端部折り目は、この折り目の内側に留
まっている端部部材Pの折りエッジと一緒に、これらの締め付け顎部の間で、よ
り正確には締め付け面H12と締め付け対向面H13 1(脚注参照)との間で押圧され
る。
【0027】 以上、締め付け部材H5の機能を説明した。しかし、この締め付け手段は、複数
の締め付け部材H5を滑り軸HAの回りに放射状に配設して有し、前記締め付け部材
は、それぞれ同様の構造を有し、上述のものと同様の方法で機能する。すべての
締め付け部材は、したがって、同一のピストンH1によって動かされ、前記ピスト
ンの押し面H2がピストンの前部分を形成し、前記前部分は先細りとなって、押し
方向にV字型または円錐型をなす。これに対応して、締め付け部材H5は、同様に
押し方向にピストンの前部分の周囲で細くなってゆく開口部を形成し、その中へ
前記ピストンH1の前部分がはめ込まれる。
【0028】 図3は更に、締め付け部材H5の軸H4が、押し方向において、押し面H2およびこ
れに対応する対向面H6の手前にいかにして配置されるかを示す。先ず、締め付け
部材H5の最前部の端部が、中央に位置するピストンH1の力によって、急速に外方
へ向けられる。すなわち、前記端部は迅速にその作動位置へ移動し、その後その
締め付け力はピストンが前方に押し出されるにしたがって大きくなる。軸H4はこ
れに対応する軸アームの円筒の中央線からなる。前記軸アームは、締め付け部材
H5と、締め付け部材のフレームH3との間に配置され、締め付け部材H5の外面およ
びフレームH3の内面には、その軸に対して垂直に曲がった溝ができ、この溝が集
まって空間を形成し、その中に軸アームがはめ込まれる。
【0029】 フレームH3上の締め付け対向面H11は、これに対応する締め付け部材H5の締め
付け面H12と反対側の、締め付け部材を取り巻く内面の周囲に配設されている。
この内面は自然にケーシングの端部と形が同じになる。すなわち、円筒形容器の
場合は円形になる。この場合、締め付け面は、同様に、押し方向に対して垂直な
断面において円形になる。これは図4に示し、また同図では、4つの締め付け部
材H5があること、すなわちそれらの締め付け方向は90(の角度をなしていること
も示しているが、その他の十分な数の締め付け部材H5を設けてもよい。耐久性お
よび締め付け効率の観点から、最も望ましくは、締め付け手段のフレーム、締め
付け部材およびピストンは、合金を含んだ、本目的に適した金属で作るとよい。
【0030】 図3は更に、ピストンH1が後部分を有し、前記後部分は押し方向とは反対の方
向、すなわち引き方向に先細りしてV字型になり、この方向で滑り軸へ接近する
引き面H7によって形成されていることを示す。これらの引き面は締め付け部材の
対向面H8に接触し、前記対向面も同様に滑り軸へ接近している。このことは、締
め付け部材H5の締め付け面H12を、対応する対向面H11から離脱するよう動かすこ
とができる、すなわち締め付け顎部はピストンH1を引き戻すことによって開き、
これによってケーシングの端部は締め付けから解放可能であり、締め付け工程が
終了した時には、締め付け手段は心棒から移動して離すことができることを意味
する。これはまた、締め付け手段が再び作動位置へ動かされてケーシングの端部
および端部部材に接触する時の締め付け部材の位置のことでもある。
【0031】 作業ステーションで行われる作動サイクルは次の一連の工程を含む。すなわち
、 ケーシングの端部に接触するよう、締め付け顎部が開いている締め付け手段を移
送し、 締め付け顎部間でケーシングのスカート部を押圧するため、締め付け顎部を閉じ
、 締め付け顎部を開き、 締め付け顎部が開いている締め付け手段を動かしてケーシングの端部から離す。
【0032】 図5は他の実施例による締め付け手段を示し、その主な原理は、釣り合いリン
グH9が締め付け部材H5とフレームH3との間に配されていること以外は、同様であ
る。この釣合リングH9は、押し方向から見て、締め付け面の背後およびその対向
面に作られる環状空間に配してよく、前記環状空間は、締め付け面H12に対して
は内方の半径方向に、締め付け対向面H11に対しては外方の半径方向に配置され
たショルダの裏に作られている。図5は上述の独立したリングに代わる構造を示
し、釣り合いリング9は、フレームに固定された締め付け対向面H11として、締
め付け手段の最も外側の端部の方向に続いている。すなわち、釣り合いリング9
および締め付け対向面H11は、フレームH3の端部の拡幅部に取り付けられた同一
の環状部材内に配されている。
【0033】 締め付け手段を作動位置に移動させると、釣り合いリングH9はケーシングの上
エッジ、すなわちU字折り部の最上点と出会い、均一な折り目を作る。このリン
グは更に締め付け運動に対する制限器としても作用する。釣合リングH9は、金属
部品の動作により生じる騒音を回避するために硬質プラスチック材料で作ってよ
く、または金属で作ってもよい。
【0034】 図5は更に、ダンパーリングH10を示し、これは締め付け部材H5の端部に配置
され、前記リングはピストンが引き戻されると、締め付け部材と締め付け手段の
フレームとの間に留まる。このリングは締め付け部材の開きに対する制限器とし
て作用し、硬質プラスチックなどの適した材料で作られている。
【0035】 締め付け対向面H11の前面には、押し方向に斜面H13があり、これによって、容
器の軸エッジは、確実に、締め付け対向面H11と締め付け面H12との間の環状空間
の中へ向かう。
【0036】 図6は、締め付け部材H5およびフレームH3により形成されている締め付け顎部
が開いている状態を示す。この図および上述の構造から、顎部を開くには短い運
動のみで十分であり、それらを閉じるのも同様であることも明らかである。この
ことは、締め付け面H12および締め付け対向面H11が互いに対して比較的小さな、
4から6(の間の、例えば約5(の開き角度にあることを意味する。更に、それら
の部分は互いに対して寸法決めされ、ピストンが最も前方の位置にある時、すな
わち最大締め付け時は、上述の面は、少なくとも平行となるか、または押し方向
に対して開いた角度をなす。仮にこれらの面が平行である場合、缶の端部におけ
る折り目の両エッジは、前記折り目が一方の端部から他方の端部まで同一の厚さ
であり、締め付け面H12および締め付け対向面H11に対してこの位置で均一に押し
付けられ、この位置は図3の拡大された細部でも説明している。仮に、最先端の
位置がこの位置を越え、締め付け面H2がケーシングOの外面に対応する真直な締
め付け対向面H11から離れてピストンの方へ斜め方向に向けられる場合、折り目
は基底部のところで更に締め付け可能であり、したがって、特にケーシングOの
スカート部の最も外側のエッジが端部部材Pに対して折り曲げられる点において
、緊密性を確保可能である。この位置は図7に示す。最先端の位置では、それら
の面は互いにエッジで合わせてよく、その場合、それらは締め付け工程において
、締め付け力および材料の圧縮性によって定まる位置で、容器の端部部材の材料
によって分離状態に保たれる。
【0037】 図8は滑り軸HAに対して垂直な締め付け面の断面を詳細に示す。両面H11およ
びH12は軸方向に溝切りされて良好な把持を達成していて、これにより、対応す
る端部部材の折り目の軸方向の面には、僅かにひだができる。
【0038】 図2に示すように、原則的に同種の締め付け手段を有する2つの端部封緘ステ
ーションを設けてよい。別々の締め付け部材が端部封緘の周囲全体にわたって均
一に締め付けることはできないため、締め付け部材を次の端部封欄ステーション
に配設し、それら部材がこの外周上で前の端部部材のギャップを埋めることが望
ましい。
【0039】 容器形成装置は2つの連続する加熱ステーションEおよびFを有し、前記加熱
ステーションは予熱ステーションCおよび端部部材ステーションDの後に配置さ
れ、送風温度が通常は少なくとも300(Cであるため、端部部材Pおよびケーシン
グOの面上の熱封緘塗工は、前記部分では互いに向き合っていて、十分に熱くな
り、したがって、端部封緘ステーションHおよびIにおける締め付け手段の締め
付け面は、その締め付け面により行われる機械締め付けが十分に強力な端部封緘
を生成するため、加熱する必要がない。したがって、この締め付け手段は軽量で
簡易な構造である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 容器の一部を形成する缶の長手方向断面図である。
【図2】 本発明による容器形成装置を用いる容器形成機を上から見た図である。
【図3】 容器形成装置を側面から見た図である。
【図4】 同装置に用いられる締め付け手段の直線IV−IVによる断面図である。
【図5】 同装置に用いられる締め付け手段の他の実施例の断面図である。
【図6】 図5に示す実施例の他の位置における図である。
【図7】 1つの望ましい締め付け位置を示す図である。
【図8】 締め付け面の構造の詳細図である。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ケーシング(O)および該ケーシングの開口端部を閉鎖する
    端部部材(P)を支持する可動心棒(2)と、締め付け手段を有する端部封緘ス
    テーション(H)とを含み、前記締め付け手段によって、前記端部封緘ステーシ
    ョン(H)へ心棒によって移送される前記ケーシング(O)のエッジ部分と、前
    記ケーシングの長手方向に折り曲げられる前記端部部材(P)のエッジとが押し
    合わされる容器形成装置において、前記締め付け手段はピストン(H1)を含み、
    該ピストンは前記ケーシングに対して長手方向に前後に移動させられ、該ピスト
    ンは、滑り軸へ押し方向に接近して締め付けを生じる押し面(H2)を有し、該押
    し面は締め付け部材(H5)の対向面(H6)であり、該締め付け部材は、前記締め
    付け手段のフレームの方向へ、前記ピストンの押し方向に抗して、垂直軸(H4)
    の周囲で回転するように配設され、前記対向面は、前記ピストン(H1)の前部分
    を形成し、該前部分は先細っていて押し方向にV字型であり、前記締め付け部材
    (H5)の締め付け面(H12)は、外方へ、前記締め付け手段(H3)のフレーム上
    に配置された締め付け対向面(H11)の方向へ向けられることを特徴とする容器
    形成装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の装置において、前記締め付け部材(H5)の
    軸(H4)は、前記先細っていて押し方向にV字型であるピストン(H1)の前部分
    の手前に配置されていることを特徴とする容器形成装置。
  3. 【請求項3】 請求項1または2に記載の装置において、前記ピストン(H1
    )は先細っていて引き方向にV字型である後部分を含み、該後部分は前記締め付
    け部材(H5)の対向面(H8)に対して配置され、押し軸へ前記引き方向に接近す
    る前記対向面によって、前記締め付け部材は締め付け位置から外されることを特
    徴とする容器形成装置。
  4. 【請求項4】 請求項1ないし3のいずれかに記載の装置において、前記締
    め付け部材(H5)の締め付け面(H12)は、押し方向に対する断面に対して垂直
    な、曲がった形状を有し、前記フレーム(H3)上で前記締め付け面と対向する締
    め付け対向面(H11)は、前記断面において曲がった形状を有することを特徴と
    する容器形成装置。
  5. 【請求項5】 請求項1ないし4のいずれかに記載の装置において、前記締
    め付け部材(H5)と前記締め付け手段(H3)のフレームとの間には釣り合いリン
    グ(H9)が配され、該リングによって、締め付け空間は、前記締め付け部材(H5
    )と、その背後の前記フレーム(H3)との間に限定されることを特徴とする容器
    形成装置。
  6. 【請求項6】 請求項5に記載の装置において、前記釣り合いリング(H9)
    は、プラスチック製であることを特徴とする容器形成装置。
  7. 【請求項7】 請求項1ないし6のいずれかに記載の装置において、前記ピ
    ストンの押し運動の最先端の位置では、前記締め付け面(H12)は、前記締め付
    け対向面(H11)とともに、前記押し方向に対して開いた角度をなすことを特徴
    とする容器形成装置。
  8. 【請求項8】 請求項1ないし7のいずれかに記載の装置において、前記締
    め付け手段の締め付け面は、加熱されていないことを特徴とする容器形成装置。
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