JP2016002595A - 金属製カンの製造装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】別途の工程ではなく、連続的な製造工程により進行することはもとより、設備の追加が不要であり、金属製カンの製造による効率性を高めることができる金属製カンの製造装置を提供する。
【解決手段】底面をなす下板10と、下板に対して上下直線動するように設けられるプレス20と、下板に設けられるガイド30と、金属製カンを固定し、ガイドにより移送されるように設けられる複数のホルダー40及びプレスに設けられる複数の金型からなる成形部50と、ガイドに沿ってホルダーを移送させる移送手段60と、プレスを駆動させる駆動手段70とを備え、ホルダーに固定された状態で、移送手段により直線方向のガイドに沿って移送され、金属製カンのボトルネックの上端の外側面に、キャップとの結合により密封させるシールリップを成形するリップ加工構造体と、ボトルネックの上端にカール部を成形するカール部加工構造体とが、連続的に設けられている。
【選択図】図2

Description

本発明は、金属製カンの製造装置に関し、より詳しくは、金属製カンのシールリップ及びカール成形を、プレス方式を用いて加工可能にした金属製カンの製造装置に関する。
一般に、飲料の貯蔵容器として多く用いられる金属製カンは、主にアルミニウムや鉄を素材として製造される。
図1は、従来技術により製造される金属製カンを示す図であって、図示のように、従来の金属製カンは、ボトルネックを有するボトルの基本的な胴体2を形成するものであって、一名ネッキング缶(necking can)ともいわれる。
前記金属製カンは、ボトルネック部の上端部の外側面に、キャップとの結合により密封させるシールリップ3が形成され、前記シールリップ3の下部に、密封のために結合されたキャップの開封の有無の確認及び開栓防止(pilfer−proof)機能を行わせるためのビード部(beading part)4が形成され、ボトルネック部の端部に、仕上げのためのカール部5が形成される構成からなる。
付け加えれば、図1のような類型の金属製カンは、板状の素材を、引き抜き(drawing:有底円筒体)加工及びネッキング加工を行うことにより、ボトルネックを有するボトルの胴体2に成形するようになる。また、ボトルネック部の上端部の外側面にねじ状の締付部を加工することにより、シールリップ3が形成されるとともに、シールリップの下部をビード加工することにより、ビード部4が形成される。次いで、ボトルネック部の端部を、さらに2回ネッキング処理し、外側方向への折曲げと一緒に巻き付ける、フランジ及びカール(curling)加工により、カール部5を形成して製造する。
このとき、金属製カン1の上端部の外側面に、キャップとの結合のために、ねじ状の締付部を加工してシールリップ3を形成する過程は、カン1のボトルネック部の入口内側にねじ状を有する内側ダイを挿入し、カン1のボトルネック部の外側に外側ダイを密着配置した状態で、カン1の周りに沿って内側ダイ及び外側ダイを同時回転させる方式により、シールリップ3を形成し、以降、シールリップ3の下部にビード部4を形成する過程を加えて行う。
ところが、上述した従来技術による金属製カン1の加工技術によると、別途の工程で行われるシールリップ3の成形過程のみならず、以降のカール部5の成形過程をさらに行わなければならないので、金属製カン1の製造工程が複雑になり、生産性に劣るという問題点があった。
また、従来の金属製カン1の加工技術によると、金属製カン1の成形装置は、内側ダイと外側ダイの回転運動を通じてシールリップ3の成形を行うとき、金属製カン1も一緒に回転しながら、シールリップ3がねじ状に成形されるため、金属製カン1を回転させるための別途の設備が必要であるのみならず、動力も別途に備えなければならないという問題点があった。
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、別途の工程ではなく、連続的な製造工程により進行することはもとより、設備の追加が不要であり、金属製カンの製造による効率性を高めることができる金属製カンの製造装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、プレス方式によるシールリップ加工を行うとともに、カール部を一緒に形成することにより、設備や製造工程等を減らすことができる金属製カンの製造装置を提供することにある。
上述した目的を達成するために、本発明による金属製カンの製造装置は、底面をなす下板と、前記下板に対して上下直線動するように設けられるプレスと、前記下板に設けられるガイドと、金属製カンを固定し、前記ガイドにより移送されるように設けられる複数のホルダー及び前記プレスに設けられる複数の金型からなる成形部と、前記ガイドに沿ってホルダーを移送させる移送手段と、前記プレスを駆動させる駆動手段と、を備える金属製カンの製造装置において、前記ホルダーに固定された状態で、移送手段により直線方向のガイドに沿って移送される金属製カンのボトルネックの上端の外側面に、キャップとの結合により密封させるシールリップを成形するリップ加工構造体と、前記ボトルネックの上端にカール部を成形するカール部加工構造体とが、連続的に設けられたことを特徴とする。
本発明によれば、別途の工程ではなく、連続的な製造工程により進行することにより、設備の追加が不要であり、金属製カンの製造による効率性を高めることができる。
また、プレス方式によるシールリップ加工を行うとともに、カール部を連続的に成形することにより、設備や製造工程等を減らすことができる。
従来技術により製造された金属製カンを示す斜視図である。 本発明による金属製カンの製造装置を示す図である。 本発明による金属製カンの製造装置のうち、シールリップ加工装置を示す斜視図である。 本発明によるリッブ加工構造体を示す断面図である。 本発明によるリッブ加工構造体を示す底面斜視図である。 本発明によるリッブ加工構造体を示す平面図である。 本発明による復元部材を示す作動図である。 本発明によるリップ加工構造体を示す底面図である。 本発明によるリンク作動部とギア部の構成を示す斜視図である。 本発明によるリンク作動部を示す切開斜視図である。 図9の平面図であって、ギアの回転方向を示す図である。 本発明によるカール部加工構造体を示す斜視図である。 本発明によるカール部加工構造体のプレカール工程とカール工程により製造されたカンを示す斜視図である。
以下、添付した図面に基づき、本発明の好適な実施例について詳述する。
図2は、本発明による金属製カンの製造装置を示す斜視図であって、引き抜き済みのカンCを連続的に直線移送させ、シールリップ加工及びカール加工を行うようになる。
ここで、前記金属製カンCを直線移送させる構成は、韓国登録特許公報第1058778号のネッキング缶の製造装置に開示されており、これは、底面をなす下板10と、前記下板10に対して上下直線動するように設けられるプレス20と、前記下板10に設けられるガイド30と、前記金属製カンCを固定し、前記ガイド30により移送されるように設けられる複数のホルダー40及び前記プレス20に設けられる複数の金型からなる成形部50と、前記ガイド30に沿ってホルダー40を移送させる移送手段60と、前記プレス20を駆動させる駆動手段70と、を備える構成であって、前記金属製カンCは、ホルダー40に固定された状態で、移送手段60により直線方向に移送され、カンCのボトルネックの上端部の外側面に、キャップとの結合により密封させるシールリップを成形するリップ加工構造体100と、上端のカール部を成形するカール部加工構造体200とにより、シールリップとカール部が連続的に製造される。
図3及び図4に示すように、前記リップ加工構造体100には、前記金型の移動及び回転のために軸駆動部110が設けられる。
前記軸駆動部110は、前記プレス20に連結され、プレス20の作動時、一緒に上下動するとともに、駆動モータ(図示せず)により自転する中心軸111を有する。
また、前記軸駆動部110は、前記中心軸111の外周縁に設けられ、中心軸111を支持するベアリング112と、前記ベアリング112の外周縁に設けられ、前記中心軸111から別途の駆動関係を維持し、前記プレス20に連結され、上下動可能なフランジ部113aと中空部113bからなる中心軸支持台113と、を有する。
上述のように、前記中心軸支持台113は、前記フランジ部113aに設けられた締付孔(図示せず)に丸棒等の締付具(図示せず)が締め付けられることにより、プレス20に連結される。
前記中心軸支持台113の外周縁には、中央に向かって直径が減少し、下方に向かって段差付けられた形状の段差カム114aを有するカム部114が設けられる。
ここで、前記カム部114は、本発明のように、段差カム114aを有してもよいが、これに限定されず、下方に向かって直径が狭くなるテーパー状の傾斜部を有してもよい。
ここで、前記ベアリング112、中心軸支持台113、及びカム部114は、一つの中心軸111を共有する。
また、前記カム部114の直下には、前記中心軸支持台113に固定され、中心軸支持台113と連動し、中心軸支持台113と上下動する中心ギア115が設けられる。
また、前記カム部114から離隔した下部には、前記中心ギア115が中心軸支持台113の中空部113bに軸固定されて支持されるるともに、前記中心ギア115の下部に連結された中心軸111が結合する円板状からなる回転板120が設けられる。
図4に示すように、前記中心軸111の下端は、前記回転板120の中空121に形成される貫通孔122に結合された状態で、前記中心軸111の回転駆動力は、前記回転板120にそのまま伝達される。
また、前記中心ギア115を中心として両側には、回転板120に形成された貫通孔122に挿入された状態で、回転板120と一緒に空転するとともに、前記中心ギア115と噛み合わされた状態で自転し、回転ギア軸140に軸結合する回転ギア130が設けられる。
ここで、前記回転ギア130は、ベアリング133を基準として、上部と下部にそれぞれ設けられ、互いに連動する上部回転ギア部131と下部回転ギア部132からなる。
このとき、前記上部回転ギア部131と下部回転ギア部132は、前記回転ギア軸140の外側を取り囲んで形成されたギア支持台150に、固定ピン151を介して一体に固定されており、互いに同時に回転可能になる(図10参照)。
したがって、前記中心ギア115により自転する上部回転ギア部131は、下部回転ギア部132を回転させ、前記下部回転ギア部132と連続的に噛み合わされている複数のギア124を回転させることにより、最終的にシールリップを成形する金型部160に回転力を与える(図11参照)。
勿論、前記回転ギア軸140に固定される上・下部回転ギア部131、132は、前記回転ギア130と別途の作動関係からなり、これは、前記回転ギア軸140が、前記ギア支持台150とベアリング152を介して結合されているので可能である。
また、前記回転ギア軸140の上下端には、互いに同一の回転方向に回転するリンク作動部として、複数の上・下部連結リンク141、142が軸固定されている。
特に、前記上部連結リンク141の終端には、前記カム部114の段差カム114aの押圧作動により、前記上部連結リンク141と一緒に外側方向に一定の角度移動する回転レバー141aが結合されている。
ここで、前記中心軸111を中心として左右両側に設けられる上部連結リンク141と回転レバー141aは、互いに同一の高さを維持した状態で段差カム114aにより動作されるが、カム部114の円滑な動作のために、相違した高さを維持することが好ましい。
すなわち、前記カム部114の段差カム114aは、2段カム構造からなっている(図4参照)。
このように、カム部114により外側方向に移動する回転レバー141aと上部連結リンク141の回動力は、前記回転ギア軸140の下端に軸固定されている下部連結リンク142にそのまま伝達され、これにより、前記下部連結リンク142が前記上部連結リンク141と同一の方向に移動する。
図5に示すように、前記金型部160は、それぞれ前記下部連結リンク142に連結され、複数のギア124により連続的に回転し、または下部連結リンク142に連動する隣接した1対からなり、前記中心軸111と同一線上の下端部に軸固定され、一側の下部連結リンク142に位置し、金属製カンCのボトルネックの内側に挿入される第1金型161と、前記第1金型161が位置する下部連結リンク142と隣接した他の下部連結リンク142に位置し、前記金属製カンCのボトルネックの外側から、前記第1金型161と一緒に、ボトルネックに圧着力を与える第2金型162と、からなる。
前記上部連結リンク141と下部連結リンク142は、互いに前記回転ギア軸140を中心として略直交するようになり、前記カム部114の段差カム114aが、前記上部連結リンク141に連結された回転レバー141aを外側方向に移動させる場合、下部連結リンク142に連結された第1金型161は、中心軸111から外れた方向に移動し、第2金型162は、中心軸111の方向に移動するようになっている。
これにより、前記第1金型161と第2金型162が、金属製カンCのボトルネックを挟んで互いに移動し、前記金属製カンCの内側と外側をそれぞれ圧着してシールリップを形成する(図8参照)。
ここで、前記下部回転ギア部132と連続的に噛み合わされたギア124は、下部連結リンク142の上に複数個形成され、その数は、下部連結リンク142とギアの大きさにより異なる(図9参照)。
一方、図6及び図7に示すように、前記回転板120には、前記回転レバー141aが、前記カム部114により外側方向に移動した後、さらに元の状態に戻す復元部材170が形成されている。
前記復元部材170は、中心軸111の方向に向かって側面にスリット孔171aが設けられた固定部171と、前記固定部171のスリット孔171aに沿って回転板120に対して傾斜して案内される棒状であって、一端部は前記回転レバー141aの下端に固定され、他端部から固定部171のスリット孔171aの側面に至るまで、圧縮ばね173が挿入された一定の長さの棒部172と、から構成される。
したがって、前記回転レバー141aが、カム部114の押圧作動により、外側方向に移動するとき、前記復元部材170の棒部172が、固定部171のスリット孔171aに沿って後方に案内され、これとともに圧縮ばね173が圧縮されるので、前記回転レバー141aが、カム部114の押圧作動から外れた場合、前記圧縮ばね173の復元力により、回転レバー141aが元の状態に戻って位置する。
一方、本発明によるリップ加工構造体100に適用されるベアリングは、ボールベアリング、ローラベアリング、またはニードルベアリングで具現され、または摩擦力を増大させるために面接触するベアリングで具現され得る。
また、図2に示すように、前記カール部加工構造体200は、前記リップ加工構造体100が位置したガイド30の後方に設けられ、シールリップが加工された金属製カンCにカール部を加工するために設けられる。
図12に示すように、前記カール部加工構造体200は、前記プレス20に軸連結され、シールリップが加工された金属製カンCのボトルネックの上において、上下方向に移動するとともに自転する本体部210を有する。
前記本体部210には、前記金属製カンCのボトルネックが挿入可能な中空の内部空間211が形成され、前記本体部210の周縁面には、軸中心方向に向かって設けられ、後述するカール加工片224が前記内部空間211に露出し、金属製カンCのボトルネックにカール部を加工する複数のカール加工部220が設けられる。
前記カール加工部220は、前記本体部210の周縁面に設けられた貫通孔212に挿入される支持体221と、前記支持体221の中心方向に延長するカール軸222と、前記支持体221とカール軸222との間に設けられ、前記カール軸222を自転可能にするベアリング223と、前記カール軸222の端部に連結され、ボトルネックにカール部を加工する加工溝224aを有するカール加工片224と、カール加工の前にカール軸222の位置を適宜調節する調節ねじ225と、を有する。
すなわち、前記カール部加工構造体200のカール加工部220に設けられたカール加工片224が、前記金属製カンCのボトルネックの上端の加工溝224aに挿入された状態で、前記本体部210が回転する場合、金属製カンCのボトルネックがカールされながら、プレカール工程とカール工程が進行する。
図13は、本発明によるプレカール工程とカール工程により製造されたカンを示す図であって、金属製カンCのボトルネックの端部が外側に下降しながら内側方向に折り曲げられる。
以下、本発明による金属製カンのシールリップ及びカール部の製造方法について説明する。
先ず、引き抜きとネッキング工程が完了した金属製カンCは、多数の移送手段により直線移動されながら、金属製カンCのボトルネック部を連続的に成形するので、ねじ状のシールリップとカール部を加工するようになる。
前記シールリップを成形するために、リップ加工構造体100の軸駆動部110が駆動されるので、前記軸駆動部110は、プレス20により上下方向に進行するとともに、駆動モータの駆動力で中心軸111が回転する。
このとき、ベアリング112を介して中心軸111を共有する中心軸支持台113とカム部114は、回転せず、上下方向にのみ移動する。
次いで、前記中心軸111に軸固定されて回転する回転板120により、回転ギア130が、空転するとともに、前記中心軸支持台113に固定される中心ギア115により自転しながら、連続的に噛み合わされて連動可能な複数のギア124に回転力を伝達する。
前記複数のギア124のうち、金型部160に連結された一つのギア124が、金型部160に回転力を与えると、これにより、前記金型部160は、高速で自転するようになる。
これと同時に、前記軸駆動部110のカム部114が上下方向に移動しながら、前記回転ギア130と別途駆動される上部連結リンク141の回転レバー141aを外側方向に移動させる場合、前記上部連結リンク141と連動する下部連結リンク142が内側方向に移動しながら、下部連結リンク142に連結された第1金型161は、中心軸111から外れた方向に移動し、第2金型162は、中心軸111の方向に移動する。
これにより、前記金型部160が、金属製カンCのボトルネックを挟んで互いに移動し、前記金属製カンCの内側と外側を圧着し、シールリップを成形する。
次いで、前記リップ加工構造体100を通じて、前記金属製カンCにシールリップが形成された後、連続してカール部加工構造体200に金属製カンCが進行する。
前記カール部加工構造体200の本体部210が、金属製カンCのボトルネックの上において、上下方向に移動しながら自転する場合、前記本体部210に設けられるカール加工部220のカール加工片224に形成された加工溝224aが、金属製カンCのボトルネックの上端にカール部を形成し、これにより、金属製カンCの製造が完了する。
したがって、本発明では、プレス方式によるシールリップ加工を行うとともに、カール部を一緒に加工することができる連続的な製造工程を行うのみならず、それによる設備の追加を防止し、金属製カンCの製造による効率性を高めることができる。
以上、本発明の好適な実施例について説明したが、本発明は、上記した実施例の記載に限定されず、本発明の特許請求の範囲の記載を逸脱しない範囲内で、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者による様々な変形実施もまた、本発明の保護範囲内にあるものと解釈されなければならない。
100 リップ加工構造体
110 軸駆動部
111 中心軸
112 ベアリング
113 中心軸支持台
114 カム部
114a 段差カム
115 中心ギア
120 回転板
122 貫通孔
124 ギア
130 回転ギア
131 上部回転ギア部
132 下部回転ギア部
140 回転ギア軸
141 上部連結リンク
142 下部連結リンク
150 ギア支持台
151 固定ピン
152 ベアリング
160 金型部
161 第1金型
162 第2金型
170 復元部材
171 固定部
172 棒部
173 圧縮ばね
200 カール部加工構造体
210 本体部
211 内部空間
212 貫通孔
220 カール加工部
221 支持体
222 カール軸
223 ベアリング
224 カール加工片
225 調節ねじ

Claims (10)

  1. 底面をなす下板と、前記下板に対して上下直線動するように設けられるプレスと、前記下板に設けられるガイドと、金属製カンを固定し、前記ガイドにより移送されるように設けられる複数のホルダー及び前記プレスに設けられる複数の金型からなる成形部と、前記ガイドに沿ってホルダーを移送させる移送手段と、前記プレスを駆動させる駆動手段と、を備える金属製カンの製造装置において、
    前記ホルダーに固定された状態で、移送手段により直線方向のガイドに沿って移送される金属製カンのボトルネックの上端の外側面に、キャップとの結合により密封させるシールリップを成形するリップ加工構造体と、前記ボトルネックの上端にカール部を成形するカール部加工構造体とが、連続的に設けられたことを特徴とする金属製カンの製造装置。
  2. 前記リップ加工構造体は、上下方向に移動するとともに自転する中心軸を有する軸駆動部と、前記軸駆動部に設けられ、上下方向に移動し、中央に向かって直径が減少するとともに、下方に向かって傾斜して形成されたカム部と、前記中心軸に軸固定され、前記中心軸の回転力を伝達される回転板と、前記回転板の両側において、前記回転板と一緒に空転するとともに、前記軸駆動部に噛み合わされて自転するように貫通孔に挿入され、回転ギア軸に軸結合する回転ギアと、前記回転板の下部に位置し、前記回転ギアの回転により連続的に噛み合わされて回転する複数のギアと、前記回転ギア軸に軸固定され、互いに同一の回転方向に回転する複数の上・下部連結リンクと、前記上部連結リンクの終端に設けられ、前記カム部の押圧作動により外側方向に移動する回転レバーと、前記回転レバー及び前記上・下部連結リンクの回動により位置移動し、前記複数のギアにより連続的に回転する隣接した1対からなる金型部と、を有することを特徴とする請求項1に記載の金属製カンの製造装置。
  3. 前記軸駆動部は、前記中心軸との間にベアリングが介在され、別途の駆動関係を維持し、前記プレスに連結され、上下作動可能なフランジ部と中空部ならなる中心軸支持台と、前記中心軸支持台に固定され、中心軸支持台と連動し、前記回転ギアと噛み合わされ、回転ギアに回転力を伝達する中心ギアと、を有することを特徴とする請求項2に記載の金属製カンの製造装置。
  4. 前記回転ギアは、ベアリングを基準として上部と下部にそれぞれ設けられて連動する上部回転ギア部と下部回転ギア部からなり、前記上部回転ギア部と下部回転ギア部は、前記回転ギア軸の外側を取り囲むギア支持台に固定ピンにより一体に固定されたことを特徴とする請求項2に記載の金属製カンの製造装置。
  5. 前記金型部は、前記中心軸と同一線上の下端部に軸固定され、一側の下部連結リンクに位置し、金属製カンのボトルネックの内側に挿入される第1金型と、前記第1金型が位置する下部連結リンクと隣接した他の下部連結リンクに位置し、前記金属製カンのボトルネックの外側から、前記第1金型と一緒に、ボトルネックに圧着力を与える第2金型と、からなることを特徴とする請求項2に記載の金属製カンの製造装置。
  6. 前記上部連結リンクと下部連結リンクは、前記回転ギア軸を基準として互いに直交するようになることを特徴とする請求項2に記載の金属製カンの製造装置。
  7. 前記回転板には、前記回転レバーが前記カム部により外側方向に移動した後、さらに元の状態に戻す復元部材が成形されたことを特徴とする請求項2に記載の金属製カンの製造装置。
  8. 前記復元部材は、前記軸駆動部の中心軸方向に向かって側面にスリット孔が設けられた固定部と、前記固定部のスリット孔に沿って回転板に対して傾斜して案内される棒状であって、一端部は前記回転レバーの下端に固定され、他端部から固定部のスリット孔の側面に至るまで、圧縮ばねが挿入されている一定の長さの棒部と、からなることを特徴とする請求項7に記載の金属製カンの製造装置。
  9. 前記カール部加工構造体は、前記プレスに軸連結され、シールリップが加工された金属製カンのボトルネックの上において、上下方向に移動されるとともに自転し、前記金属製カンのボトルネックが挿入可能な中空の内部空間が形成される本体部と、前記本体部の周縁面には、軸中心方向に向かって設けられ、前記内部空間に露出し、金属製カンのボトルネックにカール部を加工する複数のカール加工部と、が設けられたことを特徴とする請求項1に記載の金属製カンの製造装置。
  10. 前記カール加工部は、前記本体部の周縁面に形成された貫通孔に挿入される支持体と、前記支持体の中心方向に延長するカール軸と、前記支持体とカール軸との間に設けられ、前記カール軸が自転可能にするベアリングと、前記カール軸の端部に連結され、ボトルネックにカール部を加工する加工溝を有するカール加工片と、カール加工の前に、前記カール軸の位置を調節する調節ねじと、を有することを特徴とする請求項9に記載の金属製カンの製造装置。
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