JP2709638B2 - 加圧プランジャ - Google Patents

加圧プランジャ

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Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は一般的には、容器用の管材又はこれに類似の
材料の内面に対して上向きに折り曲げられたリム又は端
部は有する蓋又は端部封じ材の端部を半径方向外側に向
いた加圧力で加圧し、この両者を定熱溶接、高周波溶
接、又は超音波溶接によって溶接する間容器スリーブに
加圧された蓋のリム即ち端部を保持し、ここで前記両材
料は溶接接合が完了して少なくとも冷却を開始するまで
両者を加圧状態に維持する為の加圧プランジャに関す
る。
更に特殊には、本発明は、相互に軸方向に移動可能な
２部分から成る半径方向に伸長可能な加圧プランジャに
関し、前記２部分は形成部と伸長部と称され、この伸長
部は両材料に加圧する目的の為に加圧プランジャの少な
くとも若干部分が伸長する様に作られ、伸長部がカップ
形状伸長部本体を有し、形成部は形成面を有し、伸長部
に対しての形成部の軸方向移動に伴って形成面の上で伸
長部の少なくとも一部が摺動するものである。
［従来の技術］ 上述の形式の加圧プランジャは本出願人の欧州特許第
247、986号によって公知であるが、これは上述の形式の
加圧プランジャを開示しているが、その伸長部はカップ
形状の弾性デイスクを有し、これが伸長部と形成部との
同時軸方向移動に伴ってすべての方向に半径方向外向に
伸長して蓋のリムを容器スリーブの内面に加圧してい
る。
前記欧州特許明細書に図示し説明されている装置は良
好に動作するが若干の問題が存在する。例えば、伸長部
の取換えの際、加圧プランジャの若干の部品の取外し及
び組立てに若干の各種の作業動作が必要であるし、又、
伸長部の材料に対する若干の要求、例えば、材料が耐磨
耗性であること、材料が所要の加圧操作に対して十分な
強度と安定性を有すること、材料が所望の弾性と可とう
性を有すること、材料が伸長部と形成部との共同動作表
面の間の接触に於て低摩擦を示すこと、又、何にもまし
て材料が溶接操作において生じる温度（この温度はしば
しば比較的高いものであるが）に耐える為の十分な耐熱
性を有すること、などを満足する単一材料を発見するこ
とにも問題が存在する。
元来、伸長部分自体が取外し及び再取付を行わねばな
らぬので、公知の装置の磨耗した伸長部の取換えは相当
な時間を要する高価な作業であり、その間、加圧プラン
ジャが取付けられているパッキング機械は必然的に動作
休止状態にせねばならない。更に、慎重部はしばしば高
価な機械部品である。
この公知の装置に於ては又は、時として埃及びごみが
伸長部と形成部との間に侵入する場合が存在する。同様
に又、伸長部の中の若干の比較的柔らかい材料で作られ
ている部品が伸長に当たって捲り上がり、その為に蓋リ
ムに不十分な圧力しか加えられないと言うことも生じう
る。
上述した多数の特殊な要求を満足する材料を発見する
ことは困難であった。例えば、一般に機械的強度は温度
の上昇に伴って低下するが、その為に伸長部の機械的強
度と耐熱性との間に妥当な妥協を見出だす為の各種の試
みが為されたが殆ど成功を見ていない。
従って本発明の目的は、加圧プランジャが磨耗伸長部
の取換えの為に取外しを要せず、磨耗伸長部品の交換が
迅速且つ容易に、又従来公知の装置に比較して安価にな
され、最適の状態で良好に動作する伸長部を要求される
各種の条件を何等の妥協なしに組合わせることが出来、
又、この様な伸長部が良好な耐熱性と良好な殆磨耗性と
を有すると共に伸長部を強化し長寿命化し所望の可とう
性を持たせることが可能となる様に形成された上述の形
式の加圧プランジャを提供すると言う問題を解決するこ
とである ［発明の開示］ 上述の目的は、第１に、伸長部を２種の相違する材
料、即ち加圧部分と称する好まくは加圧リングに形成さ
れた実際の半径方向外向きに向いた加圧力を及ぼす様に
作られ、耐耗性、耐熱性の弾性材料から成る外側材料部
分と、外部加圧部分を保持する比較的硬い、男性的な、
好ましくは低摩擦係数を有するキャリア部分と称する内
部材料とで作ることによって満足される。
本発明のその他の特徴は添付図面を参照する以下の詳
細な説明の調査によって明らかとなろう。
［実施例］ 第１図及び第２図は本発明による加圧プランジャの詳
細を示すがこれは概括すると形成部１と伸長部２とから
成り、これらの両部分は相互の間で軸方向に移動可能で
ある。
形成部１は形成板３を有するが、これはねじ４によっ
てシャフト５の底部に取付けられ、シャフトによって加
圧プランジャ全体が第１図に示す様な非動作、引込み状
態と第２図に示す活動加圧位置との間を移動可能であ
り、この状態で加圧プランジャは上方に折曲げられたリ
ム即ち端部７を有する端部封じ材６の中に入り込むが、
この端部封じ材６は一方わずかな距離下に動き容器スリ
ーブ８の上端部の中に入り込む。端部封じ材６は容器ス
リーブ８の内面に溶接されることとなるが、この目的の
為にスリーブと端部封じ部の相互に向かい合っている２
表面のうちの少なくとも一方には溶接可能の材料層、例
えば溶接可能プラスチック層が形成されている。第２図
図示の場合溶接は高周波電流によって為されるように意
図されているが、この目的の為に容器スリーブ８は中に
高周波コイル10を有する溶接工具９の内側に設置される
が、このコイルは溶接接続すべき端部封じ部６（リム）
とスリーブ８の部分と同一レベルに設置すべきである。
上記の部分の接続は高周波溶接の代わりに超音波溶接又
は定熱溶接によっても行い得る。溶接のための溶接方法
及び溶接装置は公知なので詳細については説明しない。
形成板３は平坦な底面11を有し、その形状が封じすべ
き容易の断面形状とほぼ一致する形状を有する周辺部を
有し、その寸法は端部封じ材の折曲げ端部７の内部寸法
よりも僅かに小さい。形成板の上面は伸長部２のガイド
面として形成され、その目的の為にこれは比較的狭い端
部13を介して底面11と相対するため、次第に下方に行く
に従って外側へ向いた弓形状の円錐形に形成されてい
る。前記ガイド面12の最外部における接線は殆ど水平か
極僅か下方に傾斜している。ガイド面12の形状は円形で
もよいが、所望ならばその他の弓形円錐面でもよい。
伸長部２はキャリア14を有し、これは移動機構（図示
せず）によってシャフト上を軸方向に移動可能であり、
これはその下端にある外側に突出するフランジ15上に伸
長本体の中心部の中にある対応する溝17を介して伸長本
体16を保持している。伸長本体は下向きに外側に向いた
円錐形に形成されたカップの様に形成され、その底面18
は好ましくは形成部３の円錐面と類似の直線円錐又は弓
状円錐に形成されているが、伸長本体と形成本体夫々の
円錐面12及び18はその間に加圧プランジャの非動作位置
において僅かな空隙が作られる。伸長本体は第１図及び
第２図に示すように、放射方向外側に向かって順次薄く
なる厚さのものでもよいが、所望ならば第３図、第４
図、及び第５図に示す様に一様な厚さを持っていても良
い。伸長本体２の非動作位置においてはその外側端部は
形成部分３の外部端13と同一線上かこれよりも中側の位
置に引込めて位置させて、加圧プランジャの蓋リム内へ
導入を妨害しないように、或いは全周に延在しているリ
ムを有する蓋を形成する様に形成リングを介しての平坦
な蓋用の板材をプレス加工するのを妨害しない様にする
べきである。
第１図及び第２図に示す様な伸長部又は伸長本体16が
２種の別々の材料、即ち加圧プランジャの実際に半径方
向外側に向いた圧力を加えるための外側加圧部分19と、
加圧部分19を保持する内部キャリア部分20、によって構
成されていることが本発明に取って重要なことである。
加圧部分19は端部封じ材６と容器スリーブ８とが溶接
される比較的高い温度によって生ずる磨耗と熱歪みの両
者を受ける。従って、加圧部分19は耐磨耗性且つ耐熱性
の材料で作らねばならないが、それと同時にこれは弾性
的で、加圧部分が半径方向外側に伸長すると共に、特に
端部封じ材が周知の方法によって形成リングを介しての
平坦な板材をプレスして形成する場合端部封じ材の曲げ
端部即ちリムに形成される可能性のある皺ないし折れ込
みの様な時として存在の可能性のある蓋リムの不均一性
に従ってそれ自体を変形させねばならない。
加圧部分とは反対に、キャリア部分20は加圧部分にお
ける様な磨耗、特に高溶接温度は受けないが、キャリア
部分20は弾性歪、形成板３の円錐面上を摺動する時の摩
擦力、及び比較的高い圧縮力を受ける。従ってキャリア
部分20はこれらに耐える即ち硬い材料で作らねばならぬ
が、それと同時に大圧力に耐える様に弾性物質でなけれ
ばならない。更に、これは、形成板３の円錐面12の上を
摺動する時に出来るだけ少ない抵抗しか受けない様にす
る為に比較的低い摩擦係数を有する材料で作らねばなら
ない。
加圧部分19は好ましくは無端リングで形成されるが、
これはキャリア部分20の外端部21に容易に取り付け可能
である。従って加圧部分はキャリア部分から容易にはぎ
取りが可能で新加圧部分と交換が容易であるが、この操
作は加圧プランジャを取り外す必要性なしに行うことが
でき、従って加圧部分の取換えは非常に迅速に、簡単
に、且つ安価に行われる。キャリア部分は加圧部分に比
較して相当に長い寿命を有するので、磨耗ないし熱的損
傷の場合の加圧プランジャの更新の為の全価格はこの形
式の従来公知の装置に比較して非常に安価である。
加圧部分はキャリア部分20に任意適当な要領で取り付
け可能で、これは垂直方向でキャリア部分に十分に接続
されていることのみが要求される。取付けは第４図に示
す様に加圧部分の外側接続の形にも、第３図及び第５図
に示す様に内部接続の形にも、あるいは第１図及び第２
図に示す様に外部、内部接続の組合わせの形でも良い。
好ましくは、加圧部分19は天然ゴム、弗素ゴム、水和
ニトリルゴム、シリコンゴム、任意のウレタンエラスト
マ又はその他の良好な弾性と良好な磨耗強度と良好な耐
熱性を有する物質で作られる。
キャリア部分は好ましくは硬いゴム、又は合成樹脂、
特に、例えばアミド樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル
樹脂、或いはその他の比較的硬い、弾性的で同時に耐圧
性のある材料から成る材料グループの内から選定される
自己潤滑性の樹脂材料で作られる。
第１図及び第２図のキャリア部分20は外側に向かうに
従って薄くなる厚みを有するが、第３図のキャリア部分
22は等しい厚みをもっている。容器の蓋のリムに加圧部
分23が押された場合このキャリア部分22が曲がらない様
にする為に加圧プランジャにはこの場合キャリア部分22
の上側に取付けられた支持リング24が取付けられ、キャ
リア部分はこの場合下部キャリア板25と上部キャリア板
26とにクランプされている。その他の点に関しては、第
３図の装置の構造と機能とは前述の実施例のそれと同一
である。
第１図及び第２図を参照するとこの装置の機能は次の
通りである。
非動作位置においてはキャリア部分20と加圧部分19の
両者は形成板３の外部端13よりも完全に内部の位置に引
込めれている。容器スリーブ８が溶接カセット９の中に
設置され、端部封じ材６がスリーブ８の開放端に導入さ
れ、或いは同時にスリーブ８内に端部封じ材６を導入し
た後に加圧プランジャは下降して伸長本体の加圧部分19
が高周波コイル10と同一レベルに来る。伸長部分２は形
成部分１に対して第２図に示すように押し下げられてキ
ャリア部分20の底部18を形成板３の上面12に対して滑
り、これによって加圧部分19が半径方向外方に移動して
端部封じ材６の端部７を容器スリーブ８の内面に押し付
ける。その後、高周波電流がスイッチインされて蓋とス
リーブとが接着され、電流がスイッチオフされて溶接物
が若干冷却される様にする、次に伸長部分２は形成部分
１から離れた位置に戻って新しい操作サイクルが開始可
能となる。
【図面の簡単な説明】
第１図は非動作状態における本発明による加圧プランジ
ャの軸断面図を示し、第２図は動作状態にある同じ加圧
プランジャを明瞭にする為に若干誇張した寸法で示すも
のであり、第３図は本発明の加圧プランジャの別の実施
例を示し、第４図及び第５図は本発明の部品の２種の詳
細実施例を示す。 参照番号 １……形成部、２……伸長部、３……形成板、４……ね
じ、５……シャフト、６……端部封じ材、７……端部
（６のリム）、８……容器スリーブ、９……溶接工具、
10……コイル、11……底面（３の）、12……ガイド面、
13……端部、14……キャリア、15……フランジ（14
の）、16……伸長本体、17……溝（16の）、18……底
面、19……加圧部分（16の）、20……キャリア部分（16
の）、21……外端部（20の）、22……キャリア部分（第
３図）、23……加圧部分（第３図）、24……支持リン
グ、25……下部キャリア板、26……上部キャリア板。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ブー シェーグレン スウェーデン国、161 47 ブロンマ、 スネルマ‐カルベーゲン ３ (56)参考文献 特開 昭61−272130（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−221867（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−176018（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−138530（ＪＰ，Ｕ)

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】相互間で移動可能な形成部（１）と伸長部
    （２）の２主要部かり成り、伸長部（２）は前記主要部
    が相対的に移動した場合該伸長部（２）の少なくとも一
    部（16）が伸長する様に構成されており、伸長部（２）
    はカップ形状の伸長本体（16）を有し、形状部（１）
    は、形成部（１）と伸長部（２）とが相対的に軸方向に
    移動したとき伸長本体（16）の少なくとも一部が、形成
    部（１）における滑動可能に構成された形成面（12）上
    を半径方向に伸長可能な加圧プランジャにおいて、 伸長部（２）は材料的に異なる２種の部分、即ち、半径
    方向に外向きに向かう接触圧力を及ぼし、耐磨耗性で耐
    熱性で且つ弾性的な外部加圧部分（19）と、比較的硬い
    弾性的な材料で好ましくは比較的低い摩擦係数を有する
    材料から成る内部キャリア部分（20）とから成り、 該キャリア部分（20）は加圧部分（19）を保持している
    ことを特徴とする半径方向に伸長可能な加圧プランジ
    ャ。
  2. 【請求項２】前記伸長部（２）の加圧部分（19）とキャ
    リア部分（20）とは別々に部品で、加圧部分（19）はキ
    ャリア部分（20）から容易に取り外し可能に設けられ、
    加圧プランジャのどの部分も分解すること無しに、新し
    い加圧部分に取換え得ることを特徴とする請求項１記載
    の加圧プランジャ。
  3. 【請求項３】前記伸長部（２）の加圧部分（19）は前記
    キャリア部分（20）の外周端、又はキャリア部分（20）
    の半径方向外周溝により構成された係合部に係合してい
    ることを特徴とする請求項１又は２記載の加圧プランジ
    ャ。
  4. 【請求項４】前記加圧部分（19）は天然ゴム、弗素ゴ
    ム、水和ニトリルゴム、シリコンゴム、又はウレタンエ
    ラストマ材料の様な弾性的な耐磨耗性な耐熱性材料で作
    られることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項
    記載の加圧プランジャ。
  5. 【請求項５】前記キャリア部分（20）は弾性的ではある
    が比較的硬く圧力に耐える材料、例えば硬質ゴム又は樹
    脂、自己潤滑樹脂、例えばアミド樹脂、ウレタン樹脂、
    又はポリエステルエラストマ樹脂、で作られていること
    を特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の加圧
    プランジャ。
  6. 【請求項６】前記形成部（３）は下方に外側に曲げる、
    又は直線状に傾斜する円錐面（12）に構成され、形成部
    （１）と伸長部（２）とが相対移動を行ったときにこれ
    に伸長部（２）の少なくとも一部が滑動することを特徴
    とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の加圧プラン
    ジャ。
  7. 【請求項７】前記キャリア部分（20）の底面（18）は下
    方に外側に曲げる円錐面として構成されていることを特
    徴とする請求項６記載の加圧プランジャ。
  8. 【請求項８】２個の円錐面（12、18）は加圧プランジャ
    の非動作位置において相互間に若干の距離を有し、共通
    の狭い空気間隙を有する様になっていることを特徴とす
    る請求項７記載の加圧プランジャ。
  9. 【請求項９】前記伸長部（２）は形成部（１）に対して
    軸方向に移動可能な伸長部キャリア（14）の放射方向フ
    ランジ（15）に弾性的にクランプされていることを特徴
    とする請求項１乃至８のいずれか１項記載の加圧プラン
    ジャ。
  10. 【請求項１０】前記伸長部分（22、23）は内部中央穴を
    有する直線状のカップ状の円錐形として構成され、且
    つ、前記伸長部分（22、23）は下部キャリア板（25）と
    上記キャリア板（26）との間にクランプされて、この両
    者は形成部に対して伸長本体（16）と一体となって軸方
    向に移動可能であることを特徴とする請求項１乃至９の
    いずれか１項記載の加圧プランジャ。
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