JP2705684B2 - 周状多面体壁缶の製造装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、缶の缶胴側壁に多面体
形状を成形するための装置に関し、特に、高速成形が可
能で、かつ装置調整が容易な周状多面体壁缶の製造装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、缶胴の側壁に多面体形状を形成し
た、図５に示すような缶詰用の周状多面体壁缶が開発さ
れている。そして、この周状多面体壁缶は、第一に、素
材が薄肉化された場合にも、内容物充填殺菌後の冷却過
程あるいはその後の保存中における減圧変形などに対し
て大きな耐性を有し、第二に、缶を把持したときのすべ
りが小さく、第三に、缶のデザインとして斬新性を有す
るなど、多くの優れた点を備えていることから需要者の
注目をあびている。

【０００３】本出願人は、このような周状多面体壁缶の
開発者であるところから、特開平４−３０００３８号公
報においてその製造方法と装置を提案している。特開平
４−３０００３８号において製造の対象となっている缶
詰用の缶は、缶胴の少なくとも一部に周状多面体壁が形
成され、この多面体壁は構成単位面と、構成単位面同士
が接する境界稜線及び境界稜線同士が交わる交叉部を有
し、この境界稜線及び交叉部は構成単位面に比べて相対
的に缶外側に突出して凸状となっており、構成単位面の
隣合った缶軸方向配列が位相差をなして配列されてい
る。

【０００４】また、周状多面体壁缶の製造方法は、多面
体の頂点及び稜線に対応する凸状を表面に有する内型と
多面体の谷に対応する凸状を表面に有する外型とを使用
し、これらの内型及び外型を蓋巻締前の缶胴を介して噛
み合わせて、凹凸状の多面体を缶胴の側壁に成形するよ
うにしてある。

【０００５】さらに、周状多面体壁缶の製造装置は、図
６に示すように、成形すべき多面体壁の周方向の面の繰
り返し数よりも少なくとも一個少ない繰り返し数の多面
体形状を有する複数の内型１００と、この内型１００の
複数個が自転かつ公転可能に周状に配置された回転部材
１２０と、この回転部材１２０の周縁の移動路に沿って
順次設けられた缶胴３００の内型１００への挿入機構１
３０と、缶胴３００の内型１００からの排出機構１４０
と、内型１００の表面からほぼ缶胴の厚みに相当する隙
間を介して移動路に配置され成形すべき多面体壁の周方
向の面の繰り返し数と少なくとも同じ繰り返し数を有す
る型表面を備えた一つの外型２００を有する構成として
ある。

【０００６】そして、このような構成からなる周状多面
体壁缶の製造装置は、複数の内型１００の多面形状がそ
れぞれ一つの外型２００の多面形状と合致するように、
複数の内型１００を回転させながら相対的に移動させて
缶胴へ多面体壁の成形を行なっている。したがって、缶
胴３００への多面体壁の成形を連続的かつ比較的高速に
行なえるといった特徴を有している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、内型１
００と外型２００が、図６及び図７に示すような、いわ
ゆるピニオン−ラックの関係にあるものは、成形速度が
１５００缶／分を超えると、内型１００が外型２００と
噛み合う際の衝撃及び内型１００が外型２００に沿って
転動する際の（がたがたと転がるために発生する）衝撃
によって缶胴に施してある保護被覆層が損傷することが
あった。

【０００８】また、複数の内型１００と一つの外型２０
０を噛み合わせる際、複数の内型１００の多面形状がそ
れぞれ外型２００の多面形状と合致するように装置回転
機構を調整しなければならず、装置調整に多大の手間を
要していた。

【０００９】一方、内型１００と外型２００が、図８に
示すような、いわゆるピニオン−ピニオンの関係にある
ものは、成形速度が１５００缶／分を超えても内型１０
０と外型２００が噛み合う際の衝撃はない。しかし、ピ
ニオン−ピニオンの関係にあるものは外型２００も回転
しているため、この一つの外型２００の回転に、それぞ
れ駆動系統の異なる複数の内型１００の回転をそれぞれ
同期させる調整が必要となり、ピニオン−ラックの関係
にあるものよりさらに装置調整に手間を要していた。

【００１０】本発明は、これらの事情にかんがみてなさ
れたものであり、高速で成形を行なうことができるとと
もに、いわゆるピニオン−ピニオンの関係にあるインナ
ローラ（内型）とアウタローラ（外型）の同期回転調整
を容易に行なえるようにした周状多面体壁缶の製造装置
の提供を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の周状多面体壁缶の製造装置は、凹凸状の多
面体を外周に有するインナローラと、このインナローラ
と凹凸が逆の多面体を外周に有するアウタローラを同期
回転させて、前記インナローラとアウタローラの間に挟
み込んだ缶胴の側壁に多面体形状を成形する装置であっ
て、前記インナローラの径方向断面形状をほぼ真円とし
て、その外周面のほぼ全体に前記多面体を形成し、か
つ、前記アウタローラの径方向断面形状を前記インナロ
ーラと噛み合う大径部と前記インナローラと噛み合わな
い小径部からなるカム形状とするとともに、前記大径部
の外周面のほぼ全体に前記多面体を形成し、前記インナ
ローラとアウタローラをそれぞれ対にして設けるととも
に、前記インナローラとアウタローラを同一の駆動系で
同期回転させる構成としてある。そして好ましくは、前
記アウタローラの大径部外周長を被成形缶の缶胴外周長
とほぼ同じ長さとした構成としてある。

【００１２】これにより、インナローラとアウタローラ
の多面体形状の位置合わせと、同期回転の調整は、対を
なすインナローラとアウタローラとの相対的な調整だけ
でよく、しかもインナローラとアウタローラの駆動系は
同一としてあるので装置調整が容易である。

【００１３】また、缶胴を載置する保持体を有し、該保
持体がインナローラに対して接離移動を行なうスライド
体に対し揺動自在に設けられ、前記スライド体がインナ
ローラ側に移動したときに前記缶胴をインナローラへ押
し付ける方向に揺動する構成としてある。そして好まし
くは、前記保持体を揺動させるカム部材を、前記インナ
ローラとアウタローラの大径部が噛み合う範囲にわたっ
て設けた構成としてある。

【００１４】これにより、成形時のみ缶胴をインナロー
ラに押し付け、かつインナローラとアウタローラで缶胴
を確実に挟持する。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の周状多面体壁缶の
製造装置の一実施形態について説明する。図１はインナ
ローラとアウタローラ及びカム部材の関係を示す装置概
略正面図、図２は図１のＡ−Ａ矢視図に相当する一実施
形態装置の一部截断要部側面図、図３は缶胴保持手段の
正面図、図４は図３のＢ−Ｂ矢視図に相当する一部裁断
側面図である。

【００１６】図２において、１０は回転軸で、左右両端
をフレーム１１及び１２によって回転自在に支承されて
おり、一端（図２では右端）には図示しない駆動手段と
噛合し回転軸１０を回転させる駆動歯車１３が固定して
ある。１４は固定歯車で、回転軸１０を支承する、図２
における左側のフレーム１１に、回転軸１０と同心状に
固着されている。

【００１７】１５は回転軸１０に同心状に固着された第
一回転部材であり、その周縁部には、インナローラ１と
アウタローラ２をそれぞれ右端に有するインナローラ軸
１ａとアウタローラ軸２ａを回転可能かつ対をなすよう
に複数組支承してある。これらインナローラ軸１ａとア
ウタローラ軸２ａは、第一回転部材１５における同一放
射線上において、インナローラ軸１ａが中心寄りに位置
し、かつ、アウタローラ軸２ａが所定の距離（インナロ
ーラ１の半径と、アウタローラ２の後述する大径部の半
径を合わせた距離）を隔てて外方に並設してある。この
ようにして対をなすインナローラ軸１ａとアウタローラ
軸２ａの組は、本実施形態の場合、第一回転部材１５に
２２．５°の間隔で１６組設けてある。

【００１８】インナローラ軸１ａの左端には、固定歯車
１４と噛合するインナローラ歯車１６が固着してあり、
アウタローラ軸２ａの左端にはインナローラ軸１ａに固
着された中間歯車１７と噛合するアウタローラ歯車１８
が固着してある。これにより、対をなすインナローラ軸
１ａとアウタローラ軸２ａは、同一の駆動系統からの動
力によって回転することになり、その回転は常に一定の
関係のもとに同期することとなる。

【００１９】インナローラ軸１ａの右端に固着されてい
るインナローラ１の全周には多面体形状が形成してあ
り、そのうち多面体の頂点及び稜線に対応する部分が凸
部の凹凸状となっている。一方、アウタローラ軸２ａの
右端に固着されているアウタローラ２は、半周が大径部
で残りの半周が小径部のカム状となっていて、大径部に
はインナローラ１の多面体形状と同じ多面体形状が形成
してあり、そのうちインナローラ１の谷（凹部）に対応
する部分が凸部で、インナローラ１の凸部に対応する部
分が凹部の凹凸状となっている。そして、アウタローラ
２の大径部（半周）の周長はインナローラ１の全周長と
ほぼ同じとなっている。

【００２０】ここで、インナローラ１の多面体形状にお
ける周方向面繰り返し数ｍは、特開平４−３０００３８
号のものと同様とすることが好ましい。すなわち、缶胴
３に成形する多面体形状の周方向の面繰り返し数をｎと
したとき、ｍ＝ｎ−αとする。ここで、αは１，２，・
・等の整数である。このようにすることにより、インナ
ローラ１がアウタローラ２に対して相対的に、１回転と
α／ｎ回転したとき、缶胴に所定の周状多面体壁、すな
わち面繰り返し数がｎの多面体壁の成形を行なうことが
可能となり、しかもインナローラ１の径寸法を成形前及
び成形後の缶胴３の最小内径よりも小さくできるため、
缶胴３へのインナローラ１の挿入及び成形後の缶胴３か
らの取出しを容易に行なうことができる。

【００２１】図２において、１９は第二回転部材で、第
一回転部材１５と一体的に回転軸１０に固着されてい
る。この第二回転部材１９の周面であって、インナロー
ラ１の右側に位置する箇所には缶胴保持手段２０が配設
してある。この缶胴保持手段２０は、第二回転部材１９
に形成されたスライドガイド２１に沿ってスライドする
スライド体２２と、スライド体２２に固定された支持体
２３に軸２４を中心として揺動自在に設けられた揺動体
２５と、揺動体２５の左側に回転自在に支承された缶底
当接板２６と、揺動体２５の左側に突設したローラ支持
部材２７ａに回転自在に取り付けられた缶胴載置ローラ
２７、及び揺動体２５の右側部に取り付けられたカムロ
ーラ２８等からなっている。

【００２２】支持体２３に揺動体２５を揺動自在に取り
付ける軸２４は、支持体２３の一側に設けた軸受部２３
ｂに設けてある。また、軸２４と反対側における支持体
２３と揺動体２５の突杆２５ａ間には、図４に示すよう
に付勢部材２９が介設してある。したがって、揺動体２
５は常に支持体２３から離れる方向に付勢されており、
揺動体２５の突杆２５ａが支持体２３のストッパ２３ａ
に押し付けられた状態となっている。

【００２３】図２において、３０は固定部材で、第二回
転部材１９の右側に位置するとともに、フレーム１２に
固定してある。この固定部材３０の周側面にはカム溝３
１が形成してあり、このカム溝３１は、図１における
からの範囲はインナローラ１寄りの位置（缶胴載置ロ
ーラ２７上の缶胴３にインナローラ１が挿入されている
位置）に形成してあり、上記以外の範囲ではインナロー
ラ１から離れた位置（缶胴載置ローラ２７上の缶胴３か
らインナローラ１が抜け出ている位置）に形成してあ
る。なお、インナローラ１寄りの位置と、インナローラ
１から離れた位置を連絡する部分は、缶胴の移動に対応
する軌跡でカム溝３１が形成してある。

【００２４】３２は連結体で、右端にカム溝３１に転動
自在に係合するカムローラ３３を取り付けるとともに、
左部をスライド体２２に固定してある。したがって、カ
ム溝３１の軌跡が変化すると、それにともなって連結体
３２も左右動を行なう。

【００２５】４０はカム部材であり、図１に示すよう
に、からの範囲よりやや広い範囲にわたってインナ
ローラ１の外方に配置してある。このカム部材４０の位
置は、カム溝３１によって揺動体２５が左側に移動し、
缶胴載置ローラ２７上の缶胴３にインナローラ１が挿入
された状態のときの、揺動体２５に設けたカムローラ２
８の位置と同じ位置に配置してある。

【００２６】また、カム部材４０は、図１におけるか
らの範囲でカムローラ２８を付勢部材２９の弾発力に
抗して押しこみ、軸２４を中心として揺動体２５を回転
軸１０方向へ揺動させ、図４における想像線の状態とす
る。これにより、アウタローラ２と接する側の缶胴壁が
インナローラ１へ押し付けられる。

【００２７】なお、缶底当接板２６と、缶胴載置ローラ
２７の支持部には、それぞれマグネット３５，３６が埋
設してある。このマグネット３５，３６により、スチー
ル缶を対象とする場合には、缶胴載置ローラ２７上にお
ける缶胴３の保持を確実ならしめている。

【００２８】このような構成の一実施形態に係る周状多
面体壁缶の製造装置は、次のように作動する。駆動歯車
１３の回転により回転軸１０が回転すると、第一回転部
材１５と第二回転部材１９も回転する。これにより、固
定歯車１４と噛合するインナローラ歯車１６が遊星歯車
として作用して回転（自公転）し、インナローラ１を回
転させるとともに、中間歯車１７及びアウタローラ歯車
１８を介してアウタローラ２を回転させる。ここで、固
定歯車１４とインナローラ歯車１６のギヤ比は４：１と
なっており、インナローラ歯車１６は固定歯車１４に沿
って四半周すると一回転する。

【００２９】また、中間歯車１７とアウタローラ歯車１
８のギヤ比は１：２となっており、中間歯車１７すなわ
ちインナローラ１が一回転すると、アウタローラ２がイ
ンナローラ１に同期して半回転する。この場合、インナ
ローラ１とアウタローラ２の多面体形状の位置合わせ
は、アウタローラ２のアウタローラ軸２ａの取付け位相
を調整するだけでよいので、きわめて簡単に調整を行な
うことができる。さらに、同期調整は中間歯車１７とア
ウタローラ歯車１８の噛合により自動的に行なわれる。

【００３０】このように、インナローラ１及びアウタロ
ーラ２が自公転している状態において、図示しないフィ
ーダにより缶胴３が缶胴載置ローラ２７に保持させられ
る（図２の下側に示す状態）。缶胴３がスチール製の場
合は、缶底当接板２６及び缶胴載置ローラ２７の支持部
に埋設されているマグネット３５，３６によって缶胴３
はしっかりと保持される。

【００３１】この状態で第二回転部材１９が回転する
と、固定部材３０に形成したカム溝３１の軌跡に合わせ
てカムローラ３３，連結体３２は左側に移動し、スライ
ド体２２がスライドガイド２１に沿って左側へ移動し
て、缶胴載置ローラ２７上の缶胴３をインナローラ１に
向けて移動させる。このとき、インナローラ１の中心と
缶胴３の中心はほぼ一致した状態にあり、また、アウタ
ローラ２は小径の部分がインナローラ１と対向するよう
になっているので、缶胴３の移動はなんら妨げられるこ
となく、缶胴３の内部にインナローラ１が挿入される
（図１のの位置）。

【００３２】次いで、第一回転部材１５が、図１に示す
の位置まで回転してくると、カム部材４０によってカ
ムローラ２８が押し込まれ、揺動体２５を、図４に示す
想像線の位置まで、軸２４を中心として揺動させ、これ
により、アウタローラ２と対向する側の缶胴側壁面をイ
ンナローラ１に押し付ける。このとき、インナローラ１
に押し付けられる側壁面と反対側の側壁面は、缶胴載置
ローラ２７で受けられ、缶胴３に無理な力がかからない
ようになっている。

【００３３】この状態で、さらに第一回転部材１５が回
転すると、アウタローラ２の自転によって多面体形状を
形成してある大径部がインナローラ１と対向する側へ回
転してきて、缶胴３をインナローラ１とアウタローラ２
の大径部によって挟み込む。缶胴３を挟み込んだ状態で
第一回転部材１５がさらに９０度回転して図１のの位
置まで移動すると、インナローラ１は一回転、アウタロ
ーラ２は半回転だけそれぞれ自転し、その間に缶胴３の
側壁全周に多面体形状を成形する。この場合、アウタロ
ーラ２の大径部分の周長を缶胴３の全周の周長と同じに
しておけば、缶胴３の全周にわたって多面体形状が成形
される。

【００３４】側壁に多面体形状を成形された缶胴３が、
図１のの位置まで公転してくると、カム部材４０によ
るカムローラ２８の押圧が解除される。これにより、付
勢部材２９の弾発力によって揺動体２５が缶胴３をイン
ナローラ２から離す方向に揺動する。

【００３５】次いで、第二回転部材１９の回転により缶
胴３が図１のの位置まで公転してくると、固定部材３
０に形成したカム溝３１のインナローラ１から離れる方
向への軌跡に合わせてカムローラ３３，スライド体２
２，揺動体２５が右側へ移動し、缶胴３からインナロー
ラ１が抜け出る。その後、図示しない排出機構によって
缶胴保持手段２０から缶胴３が取り出される。このよう
にして、缶胴３に対する周状多面体の成形が行なわれ
る。

【００３６】本発明は上記実施形態に限定されるもので
はなく、要旨の範囲内における種々変形例を含むもので
ある。例えば、支持体２３（揺動体２５）を左右動させ
る機構は、カム溝３１，スライド体２２等を用いた機構
だけでなくシリンダやモータとリミットスイッチ等を組
み合わせた機構であってもよい。また、缶底当接板２６
による缶胴３の保持には、マグネット以外の真空吸着手
段等を用いてもよく、このような手段を用いるとスチー
ル缶以外の例えばアルミ缶等に対しても好適に利用でき
る。さらに、インナローラ軸１ａとアウタローラ軸２ａ
への回転駆動系は、歯車手段だけでなく、タイミングベ
ルト等の駆動手段を用いてもよい。

【００３７】また、本発明における多面体形状は、その
単位面が四辺形のものに限られず、他の多角形とするこ
とも勿論可能であり、例えば、六角形とすることができ
る。すなわち、多角形の構成単位面が、構成単位面同士
が接する境界稜線及び境界稜線同士が交わる交叉部を有
し、この境界稜線及び交叉部は構成単位面に比べて相対
的に径外方に凸部となっている点及び周方向に隣合った
構成単位面の軸方向配列が一定の位相差をなして配置さ
れている限り、任意の多角形であってよい。

【００３８】さらに、各構成単位面の形状を角の丸めら
れた多角形あるいは円乃至楕円とし、境界稜線及び境界
稜線同士が交わる頂点を鋭角な角部とすることなく一定
の曲率半径Ｒを有するように形成することができる。ま
たさらに、本発明は、いわゆるビード缶に適用すること
もできる。例えば巻締部から小間隔をおいて周方向ビー
ドを設け、上下の周方向ビード間に構成単位面からなる
多面体壁を刻設することもできる。

【００３９】さらにまた、缶胴側壁の一部分にのみ多面
体形状を成形するような場合には、インナローラ１及び
アウタローラ大径部のそれぞれ対応する部分にのみ凹凸
状の多面体を設けることによって可能となる。

【００４０】

【発明の効果】以上のような構成からなる本発明によれ
ば、１５００缶／分以上の高速であっても、缶胴に施し
てある保護膜層を損傷することなく多面形状を成形する
ことができるとともに、インナローラとアウタローラの
多面体系状の位置合わせ及びインナローラとアウタロー
ラの同期回転をきわめて容易に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、インナローラとアウタローラ及びカム
部材の関係を示す装置概略正平面図である。

【図２】図２は、図１のＡ−Ａ矢視図に相当する一実施
形態装置の一部截断要部側面図である。

【図３】図３は、缶胴保持手段の正面図である。

【図４】図４は、図３のＢ−Ｂ矢視図に相当する一部裁
断側面図である。

【図５】図５は、本発明製造装置によって成形した缶の
一例を示す外形図である。

【図６】図６は、従来の周状多面体壁缶製造装置の一例
を示す概略平面図である。

【図７】図７は、従来の周状多面体壁缶製造方法の一例
を説明するための図。

【図８】図８は、従来の周状多面体壁缶製造方法の他の
一例を説明するための図。

【符号の説明】

１：インナローラ（内型） １ａ：インナローラ軸 ２：アウタローラ（外型） ２ａ：アウタローラ軸 ３：缶胴 １０：回転軸 １１，１２：フレーム １３：駆動歯車 １４：固定歯車 １５：第１回転部材 １６：インナローラ歯車 １７：中間歯車 １８：アウタローラ歯車 １９：第二回転部材 ２０：缶胴保持手段 ２１：スライドガイド ２２：スライド体 ２３：支持体 ２４：軸 ２５：揺動体 ２６：缶底当接板 ２７：缶胴載置ローラ ２８：カムローラ ２９：付勢部材 ３０：固定部材 ３１：カム溝 ４０：カム部材

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 凹凸状の多面体を外周に有するインナロ
   ーラと、このインナローラと凹凸が逆の多面体を外周に
   有するアウタローラを同期回転させて、前記インナロー
   ラとアウタローラの間に挟み込んだ缶胴の側壁に多面体
   形状を成形する装置であって、 前記インナローラの径方向断面形状をほぼ真円として、
   その外周面のほぼ全体に前記多面体を形成し、 かつ、前記アウタローラの径方向断面形状を前記インナ
   ローラと噛み合う大径部と前記インナローラと噛み合わ
   ない小径部からなるカム形状とするとともに、前記大径
   部の外周面のほぼ全体に前記多面体を形成し、 前記インナローラとアウタローラをそれぞれ対にして設
   けるとともに、前記インナローラとアウタローラを同一
   の駆動系で同期回転させることを特徴とした周状多面体
   壁缶の製造装置。
2. 【請求項２】 前記アウタローラの大径部外周長を被成
   形缶の缶胴外周長とほぼ同じ長さとした請求項１記載の
   周状多面体壁缶の製造装置。
3. 【請求項３】 缶胴を保持する保持体を有し、該保持体
   が前記インナローラに向かって接離移動するスライド体
   に対し揺動自在に設けられ、前記スライド体がインナロ
   ーラ側に移動したときに前記缶胴をインナローラへ押し
   付ける方向に揺動する請求項１又は２記載の周状多面体
   壁缶の製造装置。
4. 【請求項４】 前記保持体を揺動させるカム部材を、前
   記インナローラの外周とアウタローラの大径部の外周が
   噛み合う範囲にわたって設けた請求項３記載の周状多面
   体壁缶の製造装置。