JP2014047018A - ピンコンベア缶体支持器 - Google Patents

Abstract

【課題】ピンチェーンコンベアにおける缶体の搬送速度を犠牲にすることなく、凸缶不良の発生率を低減することのできる構造のピンコンベア缶体支持器を提供することである。
【解決手段】所定の軌道に沿って移動するチェーンコンベアにその移動方向を横切る方向に延びるように設けられたピンチップ１１と、該ピンチップ１１の先端側に該ピンチップ１１と同軸に設けられたキャップ２０とからなる支持ピン１０を有するピンコンベア缶体支持器であって、前記キャップ外面２０ａの缶体Ｗｃ内面が接触し得る接触可能域Ｅｃは、軸方向長さＬaxが径方向成分長さＬｒより大きく、且つ、該接触可能域Ｅｃの軸方向形状は、一定曲率半径Ｒの円弧凸形状となる。
【選択図】図２

Description

本発明は、チェーンコンベアに取り付けられ、片端が開放された缶体を引掛け支持する支持ピンを有するピンコンベア缶体支持器に関する。

飲料缶等の缶体の製造工程は、缶体外周面に印刷を行う工程、乾燥を行う工程、缶体内面のコーティングを行う工程等、種々の処理工程を含んでいる。そのような製造工程において、缶体は、ピンチェーンコンベアにて各処理工程に搬送される（例えば、特許文献１参照）。この種のピンチェーンコンベアは、例えば、図４に示すように、スプロケット１２０（実際には複数あり得る）に噛み合って、該スプロケット１２０の回転により所定の軌道に沿って移動するチェーンコンベア１００に、当該チェーンコンベア１００の移動方向Ａを横切る方向（紙面に垂直な方向）に延びる複数の支持ピン１０が所定間隔にて設けられた構造となっている。そして、回転するターレット１３０の外周部分に沿って当該ターレット１３０の周速度と同速度にて移動するチェーンコンベア１００が当該ターレット１３０から離れていく領域において、ターレット１３０の外周部分に所定間隔をもって拘束された複数の缶体Ｗｃのそれぞれが、その拘束が解かれて支持ピン１０に移る。そして、チェーンコンベア１００の移動とともに支持ピン１０に引掛けられた缶体Ｗｃが搬送される。

支持ピン１０は、例えば、図５に示すようにチェーンコンベア１００に設けられている。

図５において、チェーンコンベア１００に、その移動方向Ａを横切る方向（紙面に平行な方向）に延びる支持部材１４が固定され、支持部材１４の先端にウィング１３が支持固定されている。支持ピン１０は、ウィング１３の中心から、支持部材１４と同様に、チェーンコンベア１００の移動方向Ａを横切る方向に突出するよう設けられている。この支持ピン１０は、ウィング１３に一端部が固定された支持軸１５と、支持軸１５に回転自在に装着されたピンチップ１１と、ピンチップ１１の先端側に配置され、支持軸１５に回転自在に装着されたキャップ１２とを有している。

このようにしてチェーンコンベア１００に設けられた支持ピン１０を有するピンコンベア缶体支持器では、片端が開放して支持ピン１０に引掛けられた缶体Ｗｃ（１）の内面がピンチップ１１の基端部とキャップ１２とによって支持される。

特開２００８−４４７４６号公報

ところで、前述したピンチェーンコンベアでは、例えば、缶体Ｗｃがターレット１３０から支持ピン１０に移った際に（図４に示す位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３参照）、缶体Ｗｃの移動軌跡が急激に変わることから、支持ピン１０に引掛けられた状態の缶体Ｗｃが大きく揺れ得る。具体的には、例えば、図５に示すように、支持ピン１０に正常に引掛けられた缶体Ｗｃ（１）は、その先端部と基端部とが径方向において逆方向に振れて傾斜した状態（Ｗｃ（２））になり得る。このように支持ピン１０に引掛けられた缶体Ｗｃが径方向に大きく揺れると、その揺れる缶体Ｗｃの内面が支持ピン１０を構成するキャップ１２の先端角部に衝突して、缶体Ｗｃの内面のその衝突部分が凹んで外方に凸状に出っ張ってしまう凸缶不良が発生するおそれがある。前述の問題は、重量が大きく、剛性の高いスチール缶等の缶体において特に顕著である。

ピンチェーンコンベアによる缶体Ｗｃの搬送速度を低下させることにより、前記凸缶不良の発生率を低減することができる。しかしながら、搬送速度を低減させることは、生産効率の低下を意味し、好ましいことではない。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ピンチェーンコンベアにおける缶体の搬送速度を犠牲にすることなく、凸缶不良の発生率を低減することのできる構造のピンコンベア缶体支持器を提供するものである。

本発明に係るピンコンベア缶体支持器は、所定の軌道に沿って移動するチェーンコンベアにその移動方向を横切る方向に延びるように設けられたピンチップと、該ピンチップの先端側に該ピンチップと同軸に設けられたキャップとからなる支持ピンを有するピンコンベア缶体支持器であって、前記キャップ外面の缶体内面が接触し得る接触可能域は、軸方向長さが径方向成分長さより大きく、且つ、該接触可能域の軸方向形状は、一定曲率半径の円弧凸形状となる。

前記一定曲率半径は、好ましくは、２０ｍｍ〜５０ｍｍの範囲内に決めることができ、更に好ましくは、３０ｍｍ〜３５ｍｍの範囲内に決めることができる。

また、前記キャップ外面の軸方向形状は、最大外径位置から当該キャップの先端まで前記一定曲率半径の円弧凸形状となり、前記接触可能域は、前記キャップ外面における前記最大外径位置から当該キャップの先端より手前の位置までの領域である構成とすることができる。

また、前記キャップ外面の前記ピンチップ側の基端部から先端までの軸方向形状が、前記一定曲率半径の円弧凸形状となり、前記基端部と先端との間に最大外径がある構成とすることができる。

本発明に係るピンコンベア缶体支持器によれば、キャップ外面に、軸方向において比較的長い範囲にわたって径方向にゆるやかに縮径し、かつ、軸方向に不連続的に突出する部分のない接触可能領域が形成されているので、ピンチェーンコンベアにおける缶体の搬送速度を低下させずに、缶体がその径方向に大きく揺れたとしても、前記接触可能領域にて缶体内面を支持することができる。その結果、缶体の搬送速度を犠牲にすることなく、凸缶不良の発生率を低減することができる。

本発明の実施の一形態に係るピンコンベア缶体支持器の構造を示す図である。 図１に示すピンコンベア缶体支持器における支持ピンのキャップの部分を拡大して示す図である。 支持ピンのキャップにおける接触可能領域の形状と、支持ピンに引掛け支持される缶体の形状との関係を示す図である。 ピンチェーンコンベアの一例を示す図である。 従来のピンコンベア缶体支持器の構造の一例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。

本発明の実施の一形態に係るピンコンベア缶体支持器は、図１に示すように構成される。このピンコンベア缶体支持器は、従来のものと同様に、例えば、図４に示すようなピンチェーンコンベアにおけるチェーンコンベア１００に設けられる。

図１において、従来のもの（図５参照）と同様に、支持部材１４を介してチェーンコンベア１００に固定されたウィング１３の中心から、チェーンコンベア１００の移動方向Ａを横切る方向に突出するように支持軸１５が固定されている。この支持軸１５には、従来のもの（図５参照）と同様に、その先端部にかけてピンチップ１１及びキャップ２０が回転自在に装着され、これらピンチップ１１、支持軸１５、キャップ２０によって支持ピン１０が構成されている。そして、通常時、支持ピン１０に引掛け支持される片端が開放した缶体Ｗｃ（１）は、ピンチップ１１の基端部とキャップ２０の最大外径位置との２点によって支持される。

図１とともに図２を参照するに、キャップ２０の基端部Ｐｅと先端部Ｐｓとの間の外面２０ａの軸方向形状は、一定曲率半径Ｒの円弧凸形状の曲線となり、外面２０ａは、支持軸１５を中心としたその円弧凸形状の曲線による回転面となっている。そして、キャップ２０の基端部Ｐｅと先端部Ｐｓとの間に最大外径（位置Ｐmax）がある。このような形状となるキャップ２０を有する支持ピン１０に引掛けられる缶体Ｗｃ（１）の内面は、通常時、キャップ２０の外面２０ａの最大外径位置Ｐmaxにて支持される。

キャップ２０の外面２０ａの最大外径位置Ｐｍａｘから、最大傾斜の缶体Ｗｃ（２）の内面を支持する位置Ｐｃ（キャップ２０の先端部Ｐｓより手前の位置）までの領域（太線部分）が、缶体Ｗｃの内面が接触し得る接触可能領域Ｅｃとなる。これにより、軸方向において比較的長い範囲にわたって径方向にゆるやかに縮径し、かつ、軸方向に不連続的に突出する部分のないキャップ２０の外面２０ａの最大外径位置Ｐｍａｘからキャップ２０の先端部Ｐｓまでのうち、最大外径位置Ｐｍａｘから最大傾斜の缶体Ｗｃ（２）の内面を支持する位置Ｐｃまでの領域により缶体内面を支持できるようになる。

前記接触可能領域Ｅｃは、図２に示すように、軸方向の長さＬaxが、径方向の長さＬｒより大きく、且つ、接触可能領域Ｅｃの軸方向の形状は、キャップ２０の外面２０ａの形状と同様に、一定曲率半径Ｒの円弧凸形状となる。

このような形状のキャップ２０を有する支持ピン１０を備えたピンコンベア缶体支持器によれば、当該缶体Ｗｃの内面が接触し得るキャップ２０の接触可能領域Ｅｃの軸方向の長さＬaxがその径方向成分の長さＬｒより大きく、且つ、その接触可能領域Ｅｃの軸方向形状が一定曲率半径Ｒの円弧凸形状となるので、軸方向において比較的長い範囲（Ｌax）にわたって径方向にゆるやかに縮径し（高々Ｌｒの変化）、かつ、軸方向に不連続的に突出する部分のないキャップ２０の外面２０ａの接触可能領域Ｅｃにより、径方向に種々揺れ得る缶体Ｗｃの内面が支持されるようになる。このため、ピンチェーンコンベアにおける缶体Ｗｃの搬送速度を低下させずに、支持ピン１０に引掛け支持される缶体Ｗｃがその径方向に大きく揺れたとしても、支持ピン１０の先端部分にあるキャップ２０の接触可能領域Ｅｃにて缶体Ｗｃの内面を支持することができる。その結果、缶体Ｗｃの搬送速度を犠牲にすることなく、凸缶不良の発生率を低減することができる。

前記一定曲率半径Ｒについて具体的に考察する。

図３において、
ｈ：支持ピン１０に引掛けられる缶体Ｗｃの高さ（ｍｍ）
Ｄ：缶体Ｗｃの缶径（ｍｍ）
Ｓ：キャップ２０の最大外径（ｍｍ）
ｄ：支持軸１５の外径（ｍｍ）
θ：最大傾斜角度（度）
Δθ：余裕角度（度）
と定義される。
缶体Ｗｃと最大傾斜角度θとの関係は、
tanθ＝Ｄ／ｈ ・・・（１）
と想定する。
ただし、安全率として余裕角度Δθ＝０．３θを見込んで、
θ´＝θ＋Δθ＝１．３θ
とする。
最大傾斜角度θと一定曲率半径Ｒとの関係は次のようになる。
Ｒ・cosθ´＝Ｒ−Ｓ／２＋ｄ／２ ・・・（２）
ここで、キャップ２０の最大外径Sが大きすぎると、支持ピン１０が缶体Ｗｃ内に挿入される際、その開口端部と接触するおそれがあることから、
Ｓ≦Ｄ／３ ・・・（３）
（２）及び（３）から曲率半径Ｒの最大値Ｒmaxは、
Ｒmax≦（Ｄ−３ｄ）／６・（１−cosθ´） ・・・（４）
となる。
缶体ＷｃとしてＤ＝５２ｍｍ、ｈ＝１０４ｍｍの２００ｍｌ缶を想定し、
最大傾斜角度θ＝２６．６度
キャップ２０の最大外径Ｓ＝１７ｍｍ
とすると、式（３）で最大限のSを代入して設けた最適値は、
曲率半径Ｒの最大値Ｒmax＝３２．２ｍｍ
となる。
缶体Ｗｃとして２００ｍｌよりも小容量または大容量の缶を想定して種々のテストを重ねた結果、キャップ２０の外面２０ａの曲率半径Ｒは、凸缶不良の発生率を比較的小さくすることができるという観点から、前記数値を挟む好適な範囲として２０ｍｍ〜５０ｍｍの範囲内が好ましく、更に缶体Ｗｃを搬送する際の安定性の観点から、３０ｍｍ〜３５ｍｍの範囲内がより好ましいことが判った。

また、キャップ２０の外面２０ａのピンチップ１１側の基端部Ｐｅから先端部Ｐｓまでの軸方向形状が、一定曲率半径の円弧凸形状となり、基端部Ｐｅと先端部Ｐｓとの間に最大径位置Ｐmaxがある構成とすることができる。これにより、軸方向において比較的長い範囲にわたって径方向にゆるやかに縮径し、かつ、軸方向に不連続的に突出する部分のないキャップ２０の外面２０ａのうち、キャップ２０の基端部Ｐｅと先端部Ｐｓとの間にある最大径位置Ｐmaxから、キャップ２０の先端部Ｐｓより手前の位置Ｐｃまでの領域により缶体内面を支持できるようになる。

なお、キャップ２０において、外面２０ａの接触可能領域Ｅｃの軸方向の形状が一定曲率半径Ｒの円弧凸形状であれば、他の領域、例えば、最大径位置Ｐmaxと基端部Ｐｅとの間の領域、及び最大傾斜の缶体Ｗｃが支持される位置Ｐｃから先端部Ｐｓまでの間の領域については、接触可能領域Ｅｃにて支持される缶体Ｗｃの内面が接触しないものであれば、どのような形状であってもよい。

以上、説明したように、本発明に係るピンコンベア缶体支持器は、ピンチェーンコンベアにおける缶体の搬送速度を犠牲にすることなく、凸缶不良の発生率を低減することができるという効果を有し、チェーンコンベアに取り付けられ、片端が開放された缶体を引掛け支持する支持ピンを有するピンコンベア缶体支持器として有用である。

１０ 支持ピン
１１ ピンチップ
１２、２０ キャップ
２０ａ 外面
１３ ウィング
１４ 支持部材
１５ 支持軸
１００ チェーンコンベア
１２０ スプロケット
１３０ ターレット

Claims (5)

1. 所定の軌道に沿って移動するチェーンコンベアにその移動方向を横切る方向に延びるように設けられたピンチップと、該ピンチップの先端側に該ピンチップと同軸に設けられたキャップとからなる支持ピンを有するピンコンベア缶体支持器であって、
   前記キャップ外面の缶体内面が接触し得る接触可能域は、軸方向長さが径方向成分長さより大きく、且つ、該接触可能域の軸方向形状は、一定曲率半径の円弧凸形状となるピンコンベア缶体支持器。
2. 前記一定曲率半径は、２０ｍｍ〜５０ｍｍの範囲内である請求項１記載のピンコンベア缶体支持器。
3. 前記一定曲率半径は、３０ｍｍ〜３５ｍｍの範囲内である請求項２記載のピンコンベア缶体支持器。
4. 前記キャップ外面の軸方向形状は、最大外径位置から当該キャップの先端まで前記一定曲率半径の円弧凸形状となり、
   前記接触可能域は、前記キャップ外面における前記最大外径位置から当該キャップの先端より手前の位置までの領域である請求項１乃至３のいずれかに記載のピンコンベア缶体支持器。
5. 前記キャップ外面の前記ピンチップ側の基端部から先端までの軸方向形状が、前記一定曲率半径の円弧凸形状となり、前記基端部と先端との間に最大外径がある請求項４記載のピンコンベア缶体支持器。

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