JP2017213601A - 缶排出機構、缶成形装置 - Google Patents

Abstract

【課題】予期せぬタイミングで缶体が脱落することのない缶排出機構および缶体保持部を備えた缶成形装置を提供する。【解決手段】ノックアウト機構は、筒状部材の深さ方向に沿って移動可能に形成され、筒状部材内に突出する突出位置、および筒状部材内から退出する退出位置の間で変位可能に設けられたノックアウトピストンと、該ノックアウトピストンを変位可能に支持するシリンダとを有し、成形後の缶体を缶体保持部の前記筒状部材から排出させる排出位置において、基材の他面側に隣接して、ノックアウトピストンを退出位置から突出位置に向けて変位させるピストン変位手段を設けたことを特徴とする。【選択図】図８

Description

この発明は、缶排出機構および缶成形装置に関するものである。

飲料等の内容物が充填、密封される缶体として、缶胴（ウォール）と缶底（ボトム）を有する有底筒状の缶体と、該缶体の開口端部にネジキャップが螺着されたボトル缶が知られている。こうしたボトル缶の缶体は、上部がくびれるように斜めに絞られ、開口部側にはネジキャップを螺着するためのネジ溝が形成されている。

このようなボトル缶を製造する際には、例えば、アルミニウムやアルミニウム合金製の金属板をカップ形状に絞り加工（Ｄｒａｗｉｎｇ）したもの（缶基材）を、缶成形装置を用いて再絞りと側壁を数段階のしごき加工（Ｉｒｏｎｉｎｇ）で引き伸ばす。こうして得られた缶体の高さをトリミング加工により整えた後、缶体の周面にプリントを行う。その後、缶体の開口端側の絞り加工を行うネッキング工程を経て、ボトル缶が製造される。

こうしたボトル缶の製造において、ネッキング工程に用いられる缶成形装置であるボトルネッカーは、缶体の底部側を支持する缶体保持部を複数、円環状に配列させたターンテーブルを回転させる。そして、それぞれの缶体保持部に対向するように、ダイテーブルに円環状に複数配列されたネッキング金型に対して、缶体保持部に保持された缶体の開口端側を順番に押し付けて、段階的に絞り加工を行うものである（例えば、特許文献１を参照）。

特許文献１に記載されたスライド空気弁機構では、回転する缶体保持部に缶体脱着用のガスを供給するために、ガスを流す複数の長溝を備えた固定部材が設けられている。そして、それぞれの缶体保持部から延びるガス供給管の一端を、缶体保持部の回転に伴って、この長溝に沿って動かすことにより、缶体保持部が回転しても、ガスを供給可能な構成としている。

従来、ボトルネッカーなどにおいて、缶体を保持する機構としては、例えば、特許文献１に記載された容器ホルダーが挙げられる。この容器ホルダーでは、エアーの供給により膨張して、容器の周面を保持する容器保持体と、容器をホルダーから押し出すピストンとを備えている。

特開２００８−１２６２６６号公報

特許文献１に示されたスライド空気弁機構では、容器を保持する容器保持体を操作するエア配管と、容器を押し出すピストンを操作するエア配管とが、ホルダーが回転する間、常にマニホールドを介して接続された構成となっている。このため、エアの供給を制御する弁などの誤動作によって、ピストンが予期せずに動作し、ホルダーが容器取出し位置に無いタイミングで容器が押し出され、脱落してしまう懸念があった。

この発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、予期せぬタイミングで缶体が缶体保持部から脱落することのない缶排出機構および缶成形装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の缶排出機構は、缶体を挿入可能な筒状部材と、該筒状部材の深さ方向に沿った突出位置および退出位置の間で変位可能に設けられたノックアウトピストンと、該ノックアウトピストンを前記退出位置から前記突出位置に向けて変位させるピストン変位手段と、を有し、前記ピストン変位手段は、前記缶体を前記筒状部材から排出させる排出位置に選択的に形成されていることを特徴とする。

また、本発明の缶成形装置は、円板状の基材の一面側に、缶体を着脱可能に保持する複数の缶体保持部を円環状に配列してなるターンテーブルを備え、前記缶体保持部は、前記缶体の少なくとも底部側を挿入可能な筒状部材と、ノックアウト機構と、を有し、前記ノックアウト機構は、前記筒状部材の深さ方向に沿って移動可能に形成され、前記筒状部材内に突出する突出位置、および前記筒状部材内から退出する退出位置の間で変位可能に設けられたノックアウトピストンと、該ノックアウトピストンを変位可能に支持するシリンダとを有し、成形後の缶体を前記缶体保持部の前記筒状部材から排出させる排出位置において、前記基材の他面側に隣接して、前記ノックアウトピストンを前記退出位置から前記突出位置に向けて変位させるピストン変位手段を設けたことを特徴とする。

本発明の缶成形装置によれば、少なくとも缶体保持部から缶体を排出する位置にノックアウトピストンを動作させるピストン変位手段を形成したので、缶体の加工途中に予期せずノックアウトピストンが筒状部材内に突出し、加工途中の缶体を脱落させるといった誤作動を確実に防止することができる。

前記基材のうち、前記缶体保持部が配置された部位には、前記基材の一面側と他面側とを連通させる開口が形成されていることを特徴とする。

前記ピストン変位手段は、前記シリンダ内にガスを送り込むガス圧調整手段に接続されたガスバルブであることを特徴とする。

前記ガスバルブは、前記ターンテーブルの回転方向に沿った前記排出位置の次位置から前記導入位置までの間の何れか１つ以上の位置に更に形成され、前記導入位置の次位置から前記排出位置の前位置までの間には形成させないことを特徴とする。

前記ガスバルブは、前記排出位置から、前記筒状部材に成形前の缶体を導入する導入位置までの間にそれぞれ形成され、前記ガス圧調整手段は、前記ガスバルブを介して前記シリンダ内にガスを送り込み、また、前記シリンダ内を吸気して、前記ノックアウトピストンを前記突出位置から前記退出位置に向けて変位させることを特徴とする。

本発明によれば、予期せぬタイミングで缶体保持部から缶体が脱落することのない缶排出機構および缶成形装置を提供することができる。

ＤＩ缶の製造工程を段階的に示したフローチャートである。 各工程における缶体形状の変化を示す模式図である。 缶排出機構を含む缶成形装置（ネッキング加工装置）を示す外観斜視図である。 ターンテーブルとその近傍を示す斜視図である。 ターンテーブルの要部を示す要部拡大斜視図である。 ターンテーブルをダイテーブル側から平面視した平面図である。 缶体保持部の構成を示す一部破断斜視図である。 缶体保持部の構成を示す断面図である。 ターンテーブルの缶体挿入位置付近を裏面側から見た時の要部拡大斜視図である。 ターンテーブルの缶体排出位置付近を表面側から見た時の一部破断斜視図である。 缶体保持機構の作用を示す断面図である。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態の缶排出機構を含む缶成形装置について説明する。なお、以下に示す各実施形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。また、以下の説明で用いる図面は、本発明の特徴をわかりやすくするために、便宜上、要部となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。

まず最初に、缶体の一例であるボトル缶の製造工程の一連の流れを説明する。
図１は、ボトル缶の製造工程の一例を段階的に示したフローチャートである。図２は、各工程における缶体形状の変化を示す模式図である。
ボトル缶は、板材打ち抜き工程Ｓ１、カッピング工程（絞り工程）Ｓ２、ＤＩ工程（絞りしごき工程）Ｓ３、トリミング工程Ｓ４、印刷・塗装（缶外面）工程Ｓ５、塗装（缶内面）工程Ｓ６、ネッキング工程Ｓ７をこの順に経て、製缶される。

板材打ち抜き工程Ｓ１では、例えば、Ａｌ合金材料からなる圧延材を打ち抜いて、図２（ａ）に示されるような、円板状の板材（ブランク）Ｗを成形する（打ち抜き加工する）。カッピング工程（絞り工程）Ｓ２では、図２（ｂ）に示されるように、板材Ｗをカッピングプレスによって絞り加工（カッピング加工）して、カップ状体（缶基材）Ｗ１に成形する。ＤＩ工程（絞りしごき工程）Ｓ３では、ＤＩ加工装置によって、図２（ｃ）に示されるように、カップ状体Ｗ１にＤＩ加工（再絞りしごき加工）を施して、缶胴１１と缶底１４とが一体の有底筒状の缶体Ｗ２を成形する。

トリミング工程Ｓ４では、缶体Ｗ２の開口端部１１ａの高さが不均一であるため、トリミング装置を用いて開口端部１１ａのトリミング加工を行ない、図４（ｄ）に示すような、缶胴１１の開口端部１１ａの高さが全周にわたって均等に揃えられた、トリミング加工後の缶体Ｗ３を成形する。

この後、缶体Ｗ３を洗浄して潤滑油等を除去した後に、表面処理を施して乾燥し、次いで、図２（ｅ）に示すように、缶体Ｗ３の外面側１１ｂの印刷および塗装を行い（印刷・塗装（缶外面）工程Ｓ５）、その後、缶体Ｗ３の内面側１１ｃの塗装を行う（塗装（缶内面）工程Ｓ６）。

次に、ネッキング金型を用いて、缶胴１１の開口端部１１ａ側に、滑らかに傾斜するようにくびれた形状をなすネック部１２を成形する（ネッキング工程Ｓ７）。更に、ネック部１２の開口端部に、ネジツール（成形具）を用いて、キャップの形状に合わせたネジ溝１３（図２（ｇ）を参照）がネック部１２に形成される（ネジ成形工程Ｓ８）。本実施形態である缶成形装置は、こうしたネッキング工程Ｓ７やネジ成形工程Ｓ８で用いられるネッキング加工装置である。このようなネッキング加工装置によって、缶胴１１の開口端部１１ａ側に、くびれたネック部１２を有する缶体（ボトル缶）１０が製造される（図２（ｆ）を参照）。

以上のような各工程を経て得られた缶体（ボトル缶）１０は、その後、内部に飲料等の内容物が充填され、更にネジ溝１３と嵌合してネック部１２の開口を覆うキャップが取り付けられ、缶体１０の内部が密封される。

図３は、缶排出機構を含む缶成形装置（ネッキング加工装置）を示す外観斜視図である。また、図４は、ターンテーブルとその周縁部分を示す外観斜視図である。更に、図５は、ターンテーブルの一部を示す要部拡大斜視図である。
缶成形装置（ネッキング加工装置）２０は、前述したネッキング工程Ｓ７やネジ成形工程Ｓ８に用いる缶成形装置であり、回転軸（図示略）や往復動機構（図示略）を備えた本体部２１と、この本体部２１の回転軸に軸着されたターンテーブル２３と、このターンテーブル２３に対向するように配されたダイテーブル２４とを備えている。また、ターンテーブル２３の中心方向の近傍には、摺動リング部材２５および固定リング部材２６が形成されている。

ターンテーブル２３は、例えばリング状の平板を備えたテーブル本体（基材）２３Ａの一面側２３ａに、缶体のボトム部分を保持可能な複数の缶体保持部３１が円環状に配列されたものからなる。このターンテーブル２３は、本体部２１に形成されたインデックス（図示略）によって回転可能に支持され、回転軸周りを間欠的に回転する。缶体保持部３１の構成は後ほど詳述する。

摺動リング部材２５および固定リング部材２６は、それぞれに形成された給気溝や給気管（図示略）によって、ターンテーブル２３とともに回転する摺動リング部材２５を介して、後述する缶体保持部３１の缶体保持機構３３（図７参照）にガス圧を加えることができる。

ダイテーブル２４は、例えばリング状の平板を備えたテーブル本体２４Ａのうち、ターンテーブル２３に対向する一面側２４ａに、複数の成型金型４１が円環状に配列されたものからなる。このダイテーブル２４は、往復動機構（図示略）によって、成形方向であるＸ軸に沿って移動可能に形成されている。即ち、ダイテーブル２４とターンテーブル２３との間隔を狭めたり広げたりするように往復動する。なお、ターンテーブル２３は、回転することなくＸ軸に沿って往復動だけ行う。

成型金型４１は、ターンテーブル２３において缶体保持部３１に、例えばネック部が未成型の缶体を押し込む缶体挿入位置Ｐ１（図６参照）に対向する位置から、ターンテーブル２３の回転方向（図６中の反時計回り方向Ｑ）に沿って、徐々に缶体１０のネック部１２（図２参照）が形成されるように、段階的に成形形状を変化させた複数の成型金型４１，４１…から構成されている。また、最終段の成型金型４１に続けて、ネック部１２によって狭められた開口端部にネジ溝１３（図２（ｇ）を参照）を形成するためのネジツール（成形具）６１が形成されていてもよい。

図６は、ターンテーブルをダイテーブル側から平面視した時の平面図である。
本実施形態のターンテーブル２３は、反時計回り方向Ｑに向けて間欠的に回転する。そして円環状に配された複数の缶体保持部３１，３１…のうち、ターンテーブル２３の外縁部に配されたスターホイール５１Ａに隣接する位置に達した缶体保持部３１は、前工程から送られたネック部が未形成の缶体が押し込まれる（缶体挿入位置Ｐ１）。

また、スターホイール５１Ｂに隣接する位置に達した缶体保持部３１からは、保持されているネック部１２が形成された缶体１０が押し出される（缶体排出位置Ｐ２）。これら缶体挿入位置Ｐ１や缶体排出位置Ｐ２にある缶体保持部３１に対しては、後述する缶体保持機構３３やノックアウト機構３４が作用する。

図７は、缶体保持部の一例を示す要部破断斜視図である。また、図８は、缶体保持部が缶体排出位置にある時の状態を示す断面図である。また、図９は、ターンテーブルの缶体挿入位置付近を裏面側から見た時の要部拡大斜視図である。また、図１０は、ターンテーブルの缶体排出位置付近を表面側から見た時の一部破断斜視図である。
缶成形装置（ネッキング加工装置）２０は、本発明の缶排出機構４０を備えている。缶排出機構４０は、缶体１０を挿入可能な筒状部材３２と、この筒状部材３２の深さ方向に沿って移動可能に形成され、筒状部材３２内に突出する突出位置（図８参照）および筒状部材３２内から退出する退出位置（図７参照）の間で変位可能に設けられたノックアウトピストン４５と、このノックアウトピストン４５を退出位置から突出位置に向けて変位させるピストン変位手段の一例であるガスバルブ（ピストン変位手段）５６，５６…を有し、このガスバルブ（ピストン変位手段）５６，５６…は、缶体１０を筒状部材３２から排出させる缶体排出位置Ｐ２（図６参照）に選択的に形成されている。

缶体保持部３１は、例えば、図４（ｄ）に示すトリミング加工後の缶体Ｗ３の下部（ボトム部分）を受け止める筒状部材３２と、この筒状部材３２の内周面３２ａ側に形成された缶体保持機構３３と、筒状部材３２の底面３２ｂ側に形成されたノックアウト機構３４とを備えている。筒状部材３２の底面３２ｂには、このノックアウト機構３４を構成するノックアウトピストン４５を貫通させる開口３２ｈが形成されている。

缶体保持機構３３は、筒状部材３２の内周面３２ａに一部が露呈される伸縮部材４２を備えている。伸縮部材４２は、例えば、ゴムなどの弾性部材からなり、断面矩形で内部に中空部４２ａが形成されたリング状部材である。こうした伸縮部材４２には、外部から中空部４２ａ内にガス圧を加えるための第一ガス圧調整手段４３が摺動リング部材２５および固定リング部材２６と、給気管３５とを介して接続されている。

第一ガス圧調整手段４３は、例えば、圧縮空気を伸縮部材４２の中空部４２ａ内に加えるコンプレッサーから構成される。こうした第一ガス圧調整手段４３は、ターンテーブル２３に形成された缶体保持部３１の位置に応じてその動作が制御される。第一ガス圧調整手段４３から伸縮部材４２へのガスの供給の開閉制御は、摺動リング部材２５と固定リング部材２６との相対的な回転位置の変化によって行われる。

図１１（ａ）に示すように、缶体保持機構３３は、第一ガス圧調整手段４３（図７参照）から伸縮部材４２の中空部４２ａ内にガス圧が加えられない状態では、伸縮部材４２は本来の形状を保つ。この状態では、筒状部材３２の内周面３２ａから伸縮部材４２が突出することがないので、缶体Ｗ３の周面に伸縮部材４２が当接しない。こうした図１１（ａ）に示す状態が、筒状部材３２に導入された缶体１０が缶体保持機構３３に係止（保持）されない缶体解放位置とされている。

一方、図１１（ｂ）に示すように、第一ガス圧調整手段４３（図８参照）から伸縮部材４２の中空部４２ａ内にガス圧が加えられた状態では、伸縮部材４２の中空部４２ａ内のガス圧が高められる。これによって、伸縮部材４２のうち、筒状部材３２の内周面３２ａに露出した部分が内周面３２ａから突出（膨出）し、筒状部材３２の内周面３２ａの直径を狭める。この状態では、伸縮部材４２の突出部分４２ｂが缶体Ｗ３のボトム部分の周面に接し、缶体Ｗ３は膨出した伸縮部材４２によって挟持される。こうした図１１（ｂ）に示す状態が、筒状部材３２に導入された缶体１０が缶体保持機構３３に係止（保持）された缶体保持位置とされている。

ノックアウト機構３４は、ノックアウトシリンダ（シリンダ）４４と、このノックアウトシリンダ４４内で図７中のＸ方向に沿って移動可能に支持されたノックアウトピストン４５とを備えている。ノックアウトシリンダ４４は、略円筒形のシリンダ空間Ｓを有している。なお、ノックアウトシリンダ（シリンダ）４４には、ノックアウトピストン４５の移動によりノックアウトシリンダ４４内で圧縮された空気を開放するために、調圧穴（ガス抜き穴）５８が形成されている。調圧穴５８は、例えば、ノックアウトシリンダ４４の内部と外部とを連通させる貫通穴であればよい。また、ノックアウトピストン４５は、筒状部材３２の底面３２ｂに形成された開口３２ｈを介して筒状部材３２の内部に挿脱可能に構成されている。

ターンテーブル２３のテーブル本体（基材）２３Ａのうち、缶体保持部３１が配置された部位には、テーブル本体（基材）２３Ａの一面側２３ａと他面側２３ｂとを連通させる開口５４が形成されている。こうした開口５４は、ノックアウトシリンダ４４に形成されたシリンダ空間Ｓと連通し、このシリンダ空間Ｓ内にテーブル本体（基材）２３Ａの他面側２３ｂから、圧縮空気などのガスによるガス圧を印加できるようにする。

また、テーブル本体（基材）２３Ａの他面側２３ｂのうち、開口５４が形成された部分には、ターンテーブル２３とともに回転する矩形のスペーサプレート５５が複数配列形成されている。こうしたそれぞれのスペーサプレート５５には、テーブル本体（基材）２３Ａに形成された開口５４と連通する開口５４ａが形成されている。

ターンテーブル２３を構成するテーブル本体（基材）２３Ａの他面側２３ｂには、更に円板状の固定支持板５７が形成されている。固定支持板５７は、回転しない固定部材であり、例えば、テーブル本体（基材）２３Ａの他面側２３ｂに、ターンテーブル２３の回転を許容するように、スペーサプレート５５を介してテーブル本体（基材）２３Ａに対して回転可能に形成されている。

固定支持板５７のうち、成形後の缶体１０を缶体保持部３１から排出させる缶体排出位置Ｐ２（図６参照）に対応する（重なる）部位から、ターンテーブル２３の回転方向Ｑに沿って缶体挿入位置Ｐ１（図６参照）に対応する（重なる）位置までの間には、ピストン変位手段を構成するガスバルブ（ピストン変位手段）５６，５６…が形成されている。本実施形態では、ガスバルブ（ピストン変位手段）５６，５６…は、固定支持板５７における缶体排出位置Ｐ２、缶体挿入位置Ｐ１、およびこの間の位置の３つの位置に対応する（重なる）部位のそれぞれに形成されている（図９参照）。

一方、こうしたガスバルブ（ピストン変位手段）５６は、ターンテーブル２３の回転方向Ｑに沿った缶体挿入位置Ｐ１（図６参照）の次位置から、缶体排出位置Ｐ１の前位置までの間には形成しない。即ち、ダイテーブル２４に成型金型４１やネジツール６１が配された位置に対向する位置には、ガスバルブ（ピストン変位手段）５６は形成しない。

ガスバルブ（ピストン変位手段）５６は、バルブ本体６０と、バルブ本体６０の一端側に形成された接続管６２と、インナーボディ６４と、取付部材６５とを備えている。
インナーボディ６４は、バルブ本体６０内に支持され、内部に圧力内管６３が形成されている。圧力内管６３は、一端側が接続管６２に接続され、他端側が固定支持板５７に形成された開口５４において開口端として露呈される。取付部材６５は、このガスバルブ（ピストン変位手段）５６を、固定支持板５７に形成された開口５４と重なる位置に係止する。

こうしたガスバルブ（ピストン変位手段）５６の接続管６２は、第二ガス圧調整手段（ガス圧調整手段）４６に連通されている。第二ガス圧調整手段４６は、例えば、圧縮空気を送り込むコンプレッサーや、吸気を行うポンプなどから構成されている。これにより、ノックアウトシリンダ４４に形成されたシリンダ空間Ｓは、ガスバルブ（ピストン変位手段）５６を介して第二ガス圧調整手段４６によってその内圧が制御される。

ガスバルブ（ピストン変位手段）５６は、ターンテーブル２３のテーブル本体（基材）２３Ａに形成された開口５４を介して、第二ガス圧調整手段（ガス圧調整手段）４６とノックアウトシリンダ４４のシリンダ空間Ｓとを連通させる。これによって、シリンダ空間Ｓは、第二ガス圧調整手段４６の動作によって、そのガス圧が高められ、あるいは内部の空気が吸気される。

例えば、第二ガス圧調整手段（ガス圧調整手段）４６から圧縮空気が供給されると、ガスバルブ（ピストン変位手段）５６からテーブル本体（基材）２３Ａの開口５４を介してノックアウトシリンダ４４のシリンダ空間Ｓにガス圧が印加される。これによって、例えばノックアウトピストン４５が退出位置（図７参照）にある時に、ノックアウトシリンダ４４に移動可能に支持されているノックアウトピストン４５が、シリンダ空間Ｓの内圧上昇によって突出位置（図８参照）に変位する。

なお、このノックアウトピストン４５の退出位置は、本実施形態ではノックアウトピストン４５の先端部分が筒状部材３２の底面３２ｂとほぼ同一となる位置に設定しているが、これ以外にも、例えば、ノックアウトピストン４５の先端部分まで筒状部材３２から完全に抜け出た位置であってもよい。また、缶体１０を筒状部材３２に挿入させる際に、缶体１０の缶底１４がノックアウトピストン４５の先端部分に当接して所定の保持位置まで挿入できないことが無いような範囲で、ノックアウトピストン４５の先端部分が筒状部材３２の底面３２ｂから突出した位置に退出位置を設定してもよい。
また、ノックアウトピストン４５の突出位置は、缶体１０の缶底１４にノックアウトピストン４５の先端部分が接して、缶体１０が筒状部材３２から完全に抜け出る位置までノックアウトピストン４５が突出する範囲に設定されればよい。

また、例えば、第二ガス圧調整手段（ガス圧調整手段）４６によって吸気が行われると、ガスバルブ（ピストン変位手段）５６からテーブル本体（基材）２３Ａの開口５４を介してノックアウトシリンダ４４のシリンダ空間Ｓが吸気される。これによって、例えばノックアウトピストン４５が突出位置（図８参照）にある時に、ノックアウトシリンダ４４に移動可能に支持されているノックアウトピストン４５が、シリンダ空間Ｓの減圧によって退出位置（図７参照）に変位する。

固定支持板５７は、ガスバルブ（ピストン変位手段）５６が取り付けられた部位以外の領域では、スペーサプレート５５に対して所定の隙間が形成され、スペーサプレート５５の開口５５ａおよびテーブル本体（基材）２３Ａの開口５４を介してシリンダ空間Ｓ内を大気圧状態にする。

以上のような構成の本実施形態の缶成形装置２０の作用を説明する。
缶成形装置（ネッキング加工装置）２０によって、例えば、前工程で成型した缶体Ｗ３（図２（ｅ）参照）の開口側に対して絞り加工を行い、ネック部１２を缶体１０（図２（ｆ）参照）を製造する際には、例えば、前工程でボトム部の絞り加工を行った缶体を缶体挿入位置Ｐ１（図６参照）にある缶体保持部３１の筒状部材３２内に挿入する。

こうした缶体挿入時において、缶体挿入位置Ｐ１にある缶体保持部３１は、ノックアウトシリンダ４４のシリンダ空間Ｓ内が第二ガス圧調整手段４６によって吸気され、ノックアウトピストン４５が筒状部材３２内から退出した退出位置にされている。また、缶体保持機構３３を構成する伸縮部材４２は、第一ガス圧調整手段４３からガス圧を加えない状態にされ、筒状部材３２の内周面３２ａから伸縮部材４２が突出しない缶体解放位置（図９（ａ）参照）にある。

そして、缶体保持部３１の筒状部材３２内に缶体１０が挿入されたら、第一ガス圧調整手段４３から伸縮部材４２の中空部４２ａ内にガス圧が加えられ、伸縮部材４２の中空部４２ａ内のガス圧が高められる。これにより、伸縮部材４２のうち、筒状部材３２の内周面３２ａに露出した部分が内周面３２ａから突出（膨出）する。そして、缶体解放位置にあった缶体保持機構３３は、伸縮部材４２が筒状部材３２の内周面３２ａの直径を狭めた缶体保持位置（図９（ｂ）参照）に変位する。これにより、筒状部材３２内に導入された缶体Ｗ３の周面が伸縮部材４２の突出部分４２ｂによって挟持される。

また、缶体Ｗ３の挿入前に、予め第二ガス圧調整手段４６、例えば吸気ポンプによってノックアウトシリンダ４４のシリンダ空間Ｓ内が吸気される。これにより、ノックアウトピストン４５が、筒状部材３２内から退出した退出位置にされる。

なお、ノックアウトピストン４５は、この缶体挿入位置Ｐ１に達する前の缶体排出位置Ｐ２において突出位置にされており、ノックアウトピストン４５が突出位置にある状態て、この缶体挿入位置Ｐ１において缶体Ｗ３を缶体保持部３１に挿入する油圧などの押圧力によって、ノックアウトピストン４５を退出位置に押し込む構成にすることもできる。この場合、第二ガス圧調整手段４６から吸気の機能を割愛することができる。缶体Ｗ３を缶体保持部３１に押し込む押圧力によってノックアウトピストン４５を退出位置に押し込む構成にする場合、この缶体挿入位置Ｐ１においては、シリンダ空間Ｓ内が大気解放される構成にすればよい。

この後、ターンテーブル２３の間欠的な回転によって、缶体保持部３１に支持された缶体１０の開口端側が、ダイテーブル２４に円環状に配列された成型金型４１，４１…に順次押し付けられ、段階的に絞り加工される。これによって、ターンテーブル２３が１回転する間に、缶体１０にネック部１２（図２（ｆ）参照）が形成される。

こうした成型金型４１，４１…およびネジツール６１による缶体Ｗ３の加工を行う間（缶体保持部３１が缶体挿入位置Ｐ１から缶体排出位置Ｐ２に至るまでの間）、缶体保持部３１の筒状部材３２内に導入された缶体１０は、缶体保持機構３３の伸縮部材４２によって缶体１０がボトム部分の周面で保持（係止）される。

また、成型金型４１，４１…およびネジツール６１による缶体Ｗ３の加工を行う間、ノックアウトシリンダ４４の後端側を外部に露呈させるテーブル本体（基材）２３Ａに形成された開口５４には、シリンダ空間Ｓ内の内圧を変化させる第二ガス圧調整手段４６に繋がるガスバルブ（ピストン変位手段）５６が配置されないので、エアー漏れなどによってシリンダ空間Ｓの内圧が高まり、予期せぬタイミングでノックアウトピストン４５が突出して加工途中の缶体が脱落することを防止することができる。

一連の成型金型４１，４１…およびネジツール６１によるネック部１２の加工やネジ溝１３の形成が完了した缶体１０を保持する缶体保持部３１が缶体排出位置Ｐ２に達すると、缶体保持機構３３が第一ガス圧調整手段４３（図７参照）から伸縮部材４２に向けてガス圧の印加を停止させる。こうした伸縮部材４２に加わるガス圧の制御は、摺動リング部材２５と固定リング部材２６との相対的な回転位置の変化によって行われる。伸縮部材４２に向けてガス圧が加えない状態にすることで、伸縮部材４２は筒状部材３２の内周面３２ａから突出することがない本来の形状に戻り、缶体１０の挟持を行わない缶体解放位置（図１１（ａ）参照）に変位する。

そして、第二ガス圧調整手段（ガス圧調整手段）４６からガスバルブ（ピストン変位手段）５６を介してノックアウトシリンダ４４のシリンダ空間Ｓ内にガス圧が印加される。これによって、例えばノックアウトピストン４５が退出位置（図７参照）にある時に、ノックアウトシリンダ４４に移動可能に支持されているノックアウトピストン４５が、シリンダ空間Ｓの内圧上昇によって突出位置（図８参照）に変位する。
これにより、缶体保持部３１の筒状部材３２から、加工後の缶体１０が排出され、次工程に送られる。

缶体１０が缶体保持部３１排出された後、缶体排出位置Ｐ２から缶体挿入位置Ｐ１のいずれかの位置において、第二ガス圧調整手段（ガス圧調整手段）４６からガスバルブ（ピストン変位手段）５６を介してノックアウトシリンダ４４のシリンダ空間Ｓ内を吸気する。これによって、ノックアウトシリンダ４４に移動可能に支持されているノックアウトピストン４５が、シリンダ空間Ｓの減圧によって退出位置（図７参照）に変位する。

以上のように、本実施形態の缶成形装置２０では、缶体を缶体保持部３１から排出する位置と挿入する位置までの間だけに、ノックアウトピストン４５を動作させるガスバルブ（ピストン変位手段）５６を形成したので、缶体の加工途中に予期せずノックアウトピストン４５が筒状部材３２内に突出し、加工途中の缶体を脱落させるといった誤作動を確実に防止することができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

例えば、上述した実施形態では、シリンダ空間内のガス圧を高めたり吸気したりすることで、ノックアウトピストンを動作させているが、これ以外にも、例えば、カム機構やバネ機構などの機械的な動作装置によって、ノックアウトピストンを直接操作してもよい。また、ソレノイドなどの電磁移動機構を用いることもできる。

また、例えば、上述した実施形態では、ダイテーブル２４に配列された複数の成型金型４１として、缶体の開口端側にくびれたネック部を形成する金型の例を挙げたが、成型金型はこれに限定されるものでは無く、缶体に任意の形状を付与する金型であればよい。また、ボトルキャップ取付のためのネジ加工ユニットなど、任意の缶体加工ユニットを配置することもできる。

１０…缶体（ボトル缶）
２０…缶成形装置（ネッキング加工装置）
２１…本体部
２３…ターンテーブル
２４…ダイテーブル
３１…缶体保持部
３２…筒状部材
３３…缶体保持機構
３４…ノックアウト機構
４０…缶排出機構
４１…成型金型
４２…伸縮部材
４３…第一ガス圧調整手段
４４…ノックアウトシリンダ（シリンダ）
４５…ノックアウトピストン
４６…第二ガス圧調整手段
５６…ガスバルブ（ピストン変位手段）
５７…固定支持板

Claims (6)

1. 缶体を挿入可能な筒状部材と、
   該筒状部材の深さ方向に沿った突出位置および退出位置の間で変位可能に設けられたノックアウトピストンと、
   該ノックアウトピストンを前記退出位置から前記突出位置に向けて変位させるピストン変位手段と、を有し、
   前記ピストン変位手段は、前記缶体を前記筒状部材から排出させる排出位置に選択的に形成されていることを特徴とする缶排出機構。
2. 円板状の基材の一面側に、缶体を着脱可能に保持する複数の缶体保持部を円環状に配列してなるターンテーブルを備え、
   前記缶体保持部は、前記缶体の少なくとも底部側を挿入可能な筒状部材と、ノックアウト機構と、を有し、
   前記ノックアウト機構は、前記筒状部材の深さ方向に沿って移動可能に形成され、前記筒状部材内に突出する突出位置、および前記筒状部材内から退出する退出位置の間で変位可能に設けられたノックアウトピストンと、該ノックアウトピストンを変位可能に支持するシリンダとを有し、
   成形後の缶体を前記缶体保持部の前記筒状部材から排出させる排出位置において、前記基材の他面側に隣接して、前記ノックアウトピストンを前記退出位置から前記突出位置に向けて変位させるピストン変位手段を設けたことを特徴とする缶成形装置。
3. 前記基材のうち、前記缶体保持部が配置された部位には、前記基材の一面側と他面側とを連通させる開口が形成されていることを特徴とする請求項２記載の缶成形装置。
4. 前記ピストン変位手段は、前記シリンダ内にガスを送り込むガス圧調整手段に接続されたガスバルブであることを特徴とする請求項２または３記載の缶成形装置。
5. 前記ガスバルブは、前記ターンテーブルの回転方向に沿った前記排出位置の次位置から前記導入位置までの間の何れか１つ以上の位置に更に形成され、前記導入位置の次位置から前記排出位置の前位置までの間には形成させないことを特徴とする請求項４記載の缶成形装置。
6. 前記ガスバルブは、前記排出位置から、前記筒状部材に成形前の缶体を導入する導入位置までの間にそれぞれ形成され、前記ガス圧調整手段は、前記ガスバルブを介して前記シリンダ内にガスを送り込み、また、前記シリンダ内を吸気して、前記ノックアウトピストンを前記突出位置から前記退出位置に向けて変位させることを特徴とする請求項４または５記載の缶成形装置。

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