JP3786032B2 - ボトル缶製造装置のトリミング装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、金属製のボトル缶製造装置のトリミング装置に係り、特に、金属板から形成されたボトル形状体の口金部の端面を揃えるトリミング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、飲料用の缶として広く使われている金属製ボトル缶（以下、単にボトル缶と略称す）は、アルミニウムやアルミニウム合金製の金属板を絞り加工（Ｄｒａｗｉｎｇ）と、次いで行われるしごき加工（Ｉｒｏｎｉｎｇ）とによって形成される、一般にＤＩ缶と呼ばれている缶の上部に、口金部が形成されて製造されている。
【０００３】
このようなボトル缶の製造工程を図６に示す。図６（ａ）に示された缶基体４１ａは、金属板から形成された有底筒状体に、耐腐食性等を得るためにクロムやジルコニウムの皮膜を形成する表面処理が行われ、さらに、塗装工程により外面に外側塗膜が形成され、内面に内側塗膜が形成されている。この缶基体４１ａの上部が縮径されることにより口金部４２が形成され（ネックイン加工）、同図（ｂ）のようなボトル形状体４１ｂが形成される。口金部４２には、キャップを被着させるため、図６（ｄ）に示されたようにボトル形状体４１ｄの口金部４２にねじ部４３が形成されると共に、膨出部４４が形成される。
【０００４】
ねじ部４３は、図６（ｃ）のように口金部４２が一旦拡径されて拡径部４２′が形成されたボトル形状体４１ｃの拡径部４２′にねじ形成機（図示せず）がねじ切り加工することによって形成され、膨出部４４は拡径部４２′がねじ切り加工されたとき、ねじ切りされていない残りの拡径部分によって構成される。
【０００５】
このようにして形成されたボトル形状体４１ｄは、その後トリミング装置により、口金部４２の開口端が削られて高さ（長さ）が調整されると、カール成形機によって口金部４２の先端にカール部が形成されるようになっている。トリミング装置は、円周上に複数の切削バイトが配設され、トリミング加工時、図７に示すように、口金部４２の開口端４５上で切削バイト１が回転して、開口端４５を所定の高さとなるよう切削して揃えることにより調整される。
【０００６】
切削バイト１は、図８のように、ボトル形状体４１ｄの口金部４２の外周面４６に対し、例えば４０〜６０度の角度αをもって傾くように配設され、その状態で開口端４５を削り取るようになっている。これは、切削バイト１が図８に示す鎖線ａのように、口金部４２の外周面４６と直交するよう径方向に配置された状態で削ると、その口金部４２の切削抵抗が大きくなってトリミング装置が損傷したり、ボトル形状体４１ｄへのダメージが大きくなったりすること等が起こるので、それを防止するため上記の角度で配設されている。
なお、ボトル形状体４１ｄは、口金部４２に図示しないカール部が形成され、ボトル缶として構成される。その後、ボトル缶の内部に飲料水等の内容物が充填され、口金部にキャップが被着される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のトリミング装置においては、図８のように切削バイト１が口金部４２の外周面４６に対し直交せず、所望の角度α傾いて配設され、その状態で口金部４２の開口端４５を削り加工しているが、切削バイト１が傾いた状態で削ると、図９に示すように、ボトル形状体４１ｄの外面に設けられている外側塗膜２の削りかすが口金部４２の外側に突出し、口金部４２の開口部外周４５ａに塗膜バリ３として残ってしまう問題があった。このように口金部４２の開口端４５に塗膜バリ３が残った状態でボトル形状体４１ｄを後工程でカール加工した場合、ボトル形状体４１ｄのカール部にしわが生じるのを誘発してしまい、著しい場合には、カール部が割れたりするという影響があった。
【０００８】
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、ボトル形状体の口金部の開口端に形成された塗膜バリを効率良く除去し、その後の加工を良好に行うことができるボトル缶製造装置のトリミング装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明は以下の手段を提案している。
請求項１に係る発明は、金属板を加工しボトル缶を形成する工程中で、形成されたボトル形状体の口金部の開口端を切削し、ボトル形状体の長さを調整するボトル缶製造装置のトリミング装置において、前記口金部の開口端に当接して口金部の端部に発生した塗膜バリを除去する補修部材を備え、前記補修部材は、口金部の開口端を切削する切削バイトと同一円周上に配設されていることを特徴とする。
【００１０】
この発明に係るトリミング装置によれば、トリミング加工時、補修部材がボトル形状体の口金部の開口端に当接するので、口金部の開口端に塗膜バリが発生した場合、補修部材が塗膜バリを除去することができ、口金部の補修を行うことができる。
さらに、補修部材が切削バイトと同一円周上に配設されているので、切削バイトによってトリミング加工をしながら、補修部材が口金部の開口端の塗膜バリを除去するので、トリミング加工時に塗膜バリの除去を同時に行うことができ、効率的に補修することができる。
【００１１】
請求項２に係る発明は、請求項１記載のボトル缶製造装置のトリミング装置において、前記補修部材は、ボトル形状体の口金部の端部を転動するローラからなることを特徴とする。
【００１２】
この発明に係るトリミング装置によれば、ローラがボトル形状体の口金部の端部を転動することで開口端に発生している塗膜バリを除去することができ、塗膜バリの除去を確実に行うことができる。
【００１３】
請求項３に係る発明は、請求項１記載のボトル缶製造装置のトリミング装置において、前記補修部材は、口金部の端部と摺接するピン状体からなることを特徴とする。
【００１４】
この発明に係るトリミング装置によれば、ピン状体が開口端を摺接することで開口端に発生している塗膜バリを除去することができ、これによっても、塗膜バリの除去を確実に行うことができる。
【００１７】
請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のボトル缶製造装置のトリミング装置において、前記補修部材をボトル形状体の口金部の開口端に対して追従させる追従機構を備えることを特徴とする。
【００１８】
この発明に係るトリミング装置によれば、追従機構により、補修部材が口金部の開口端に追従するように構成されているので、ボトル形状体の開口端が波打つ状態に形成されていても、補修部材を開口端に確実に追従させることができる一方、補修部材がボトル形状体に対し強い力で押圧されても、その押圧力が弾性力で吸収されることにより、補修部材と共にボトル形状体がとも周りすることがない。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、この発明の実施の形態について説明する。図１から図４はこの発明の第１の実施の形態に係るボトル缶のトリミング装置を示す図であって、図１はトリミング装置を示す説明図、図２はトリミング装置の要部を示す説明図、図３は図２の要部を示す拡大図、図４は切削バイトと補修部材との関係を示す配置図である。
【００２０】
この実施の形態のトリミング装置１０は、形成されたボトル形状体４０の口金部４２の開口端４５が、均一でなく波打ったような形状であるので、開口端４５を均一に揃えてボトル形状体４０の高さ（長さ）を調整するためのものである。
【００２１】
そのため、トリミング装置１０は、図１及び図２に示すように、口金部４２の開口端４５を切削する切削バイト１１を備えている。切削バイト１１は、スリーブ１２に止めねじ１３によって固定されたアーム１４の先端に装着されている。スリーブ１２は、装置本体１５の円周上に設けられた取付孔１６に挿入されて、図示しないボルト等によって締結され、切削バイト１１の切刃が下方に突出している。装置本体１５は駆動部１７と連結されている。また装置本体１５の底部には、軸受保持材１８がボルト１９によって取り付けられることにより、軸受保持材１８及び装置本体１５間に軸受２０が取り付けられている。軸受２０は、図１のように、ボトル缶の口金部４２内に挿入されることにより、装置本体１５の軸線Ｏとボトル形状体４０の中心軸とを一致させる。
【００２２】
そして、トリミング加工に際し、装置本体１５が降下して、ボトル形状体４０の口金部４２内に軸受保持材１８，軸受２０が図１のように挿入されることにより、装置本体１５の軸線Ｏとボトル形状体４０の中心軸とを一致させ、この状態で装置本体１５と連結された駆動部１７が回転すると、それに伴って装置本体１５が回転すると共に、切削バイト１１が軸線Ｏを中心としてボトル形状体４０の口金部４２の開口端４５上で回転することにより、切削バイト１１が口金部４２の開口端４５を切削し、これによってボトル形状体４０が所定の高さ（長さ）寸法となるように調整される。
【００２３】
この場合、切削バイト１１は図４に示すように、装置本体１５上において、適宜の角度（本図では９０度）を隔てて同一円周上配置されると共に、口金部４２の外周面４６に対して例えば、４０〜６０度の角度αをもって傾いた状態で配置されている。
【００２４】
この実施形態では、上記トリミング加工時、ボトル形状体４０の口金部４２の端面を補修する補修部材としてのローラ２１を備えている。このローラ２１は、トリミング加工時、口金部４２の開口端４５上を転動し、開口端４５に発生している塗膜バリを削り取る補修を行うようになっている。
【００２５】
このローラ２１も、装置本体１５に装着されている。ローラ２１は、図３に示すように、フランジ部２１ａと、これより小さい径をなす小径部２１ｂとからなっており、装置本体１５に設けられた支持アーム２２にシャフト２３を介して回転自在に取り付けられている。支持アーム２２は、装置本体１５内に設けられた凹部３０に挿入されていて、鍔部２２ａが押さえ板３１によって吊持されている。シャフト２３は、ボルトからなっており、図３において左側からリング部品２４，ローラ２１，軸受２５，カラー２６，支持アーム２２等を挿通して座金２７，ナット２８によって取り付けられている。
【００２６】
また、ローラ２１は、図４に示すように、三個の切削バイト１１と同一円周上に設けられて互いに９０度の間隔を隔てて配設されている。そして、切削バイト１１が口金部４２をトリミング加工しているとき、ローラ２１が口金部４２と当接して開口端外周４５ａに発生している塗膜バリを除去するようにしている。その際、小径部２１ｂが口金部４２の開口端４５上を転動すると共に、大径部２１ａが口金部４２の外周面４６上を転動するようになっている。
【００２７】
更に、ローラ２１は、追従機構３２により、口金部４２の波打っている開口端４５の面に確実に追従できるようになっている。追従機構３２は、図２及び図３に示すように、装置本体１５において凹部３０の底部と支持アーム２２の鍔部２２ａとの間に縮設されたコイルばねからなっており、その弾性力でローラ２１をボトル形状体４０の開口端４５側に付勢させる一方、ローラ２１がボトル形状体４０に対し強い力で押圧されたとき、その押圧力が弾性力で吸収されることにより、ローラ２１と共にボトル形状体４０がとも周りするのを防ぐようにしている。なお、凹部３０は、装置本体１５において取付孔１６と同一円周上に設けられている。
【００２８】
この実施形態は、上記のように構成されているので、次に、その動作について述べる。
ボトル形状体４０には、外面の外側塗膜，内面の内側塗膜がそれぞれ形成され、また開口部にはねじ部４３を有する口金部４２が形成されると、そのボトル形状体４０がトリミングステーションに移動され、そこでトリミング装置１０の切削バイト１１が回転しながらボトル形状体４０の口金部４２の開口端４５を切削することにより、ボトル形状体４０の高さが揃えられて調整されることとなる。
【００２９】
上記トリミング加工時、切削バイト１１が口金部４２の開口端４５を切削すると、ボトル形状体４０の外面に設けられている外側塗膜が口金部４２の外側に出てきてその開口端外周４５ａに塗膜バリとして残るおそれがある（図９参照）。
しかしながら、トリミング装置１０には補修部材としてのローラ２１が備えられ、ローラ２１が切削バイト１１と共に、ボトル形状体４０の口金部４２の開口端４５と当接して開口端４５上を転動するので、開口端外周４５ａに塗膜バリが発生していても、その塗膜バリをかき取ることができる。
【００３０】
即ち、トリミング加工時、切削バイト１１が口金部４２の開口端４５を切削しながら、かつローラ２１が開口端４５と当接するので、塗膜バリを確実に除去することができ、口金部４２の補修を行うことができる。そのため、その後の工程で口金部４２の先端にカール成形機によってカール部が形成されても、しわ等を誘発するおそれがなくなり、良好なボトル缶を製作することが可能となる。
【００３１】
しかも、ローラ２１が大径部２１ａ及び小径部２１ｂを有して形成され、小径部２１ｂが口金部４２の開口端４５上を転動すると共に、大径部２１ａが外周面４６上を転動するので、塗膜バリを確実に除去することができる。
【００３２】
また、ローラ２１は、切削バイト１１と同一円周上に配設されているので、トリミング加工しながら、ローラ２１による補修加工を同時に行うことができ、従って、補修加工を後から追加することが不要となるので、補修を効率的に行うことができる。
【００３３】
更に、この実施形態によれば、追従機構３２により、ローラ２１が口金部４２の開口端４５に追従するように構成されているので、ボトル形状体４０の開口端４５が波打つ状態に形成されていても、ローラ２１を開口端４５に確実に追従させることができる一方、ローラ２１がボトル形状体４０に対し強い力で押圧されても、その押圧力が弾性力で吸収されることにより、ローラ２１と共にボトル形状体４０がとも周りすることがない。しかも、追従機構３２は、装置本体１５の凹部３０の底部と支持アーム２２間に縮設されたコイルばねからなっているので、簡単に構成することができる。
【００３４】
図５はこの発明の第２の実施形態を示している。
この実施形態では、補修部材がピン状体２１Ａで構成されている。ピン状体２１Ａは、図５（ａ）のように文字通りのピン状をなしており、その先端面にボトル形状体４０の口金部４２の外形に対応する円弧状の凹部２１ｃが設けられている。
【００３５】
そして、トリミング加工時、ピン状体２１Ａの凹部２１ｃが図５（ｂ）のようにボトル形状体４０の開口端４５に適合し、開口端４５上を摺接することにより、開口端外周４５ａに発生している塗膜バリを確実に除去することができる。
従って、この実施形態によれば、ピン状体２１Ａが塗膜バリを除去するので、基本的には第１の実施形態と同様の作用効果が得られる。
【００３６】
なお、図示実施形態では、切削バイト１１が三個設けられた例を示したが、それ以上の数が設けられる場合もあり、図示例に限定されるものではない。また、切削バイト１１と同一円周上にローラ２１が設けられて互いに等間隔の角度を隔てて配設された例を示したが、等間隔でなくとも同様の効果を得ることができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係る発明によれば、トリミング加工時、補修部材がボトル形状体の口金部の開口端に当接して補修するように構成したので、補修部材が塗膜バリを除去することができ、口金部の補修を行うことができると共に、その後の加工を良好に行うことができる効果が得られる。
また、補修部材が切削バイトと同一円周上に配設されているので、トリミング加工時に補修加工を同時に行うことができ、効率的に補修することができる効果が得られる。
【００３８】
請求項２に係る発明によれば、ローラがボトル形状体の口金部の端部を転動することで開口端に発生している塗膜バリを除去することができ、塗膜バリの除去を確実に行うことができる効果が得られる。
【００３９】
請求項３に係る発明によれば、ピン状体が開口端を摺接することで開口端に発生している塗膜バリを除去することができ、これによっても、塗膜バリの除去を確実に行うことができる効果が得られる。
【００４１】
請求項４に係る発明によれば、ボトル形状体の開口端が波打つ状態に形成されていても、補修部材を開口端に確実に追従させることができる一方、補修部材がボトル形状体に対し強い力で押圧されても、補修部材と共にボトル形状体がとも周りすることがない効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の第１の実施の形態に係るボトル缶製造装置のトリミング装置を示す説明図である。
【図２】 トリミング装置の要部を示す説明図である。
【図３】 図２の要部を示す拡大図である。
【図４】 切削バイトと補修部材との関係を示す配置図である。
【図５】 この発明の第２の実施の形態に係るボトル缶製造装置のトリミング装置を示す図であって、（ａ）は補修部材を下から見た斜視図、（ｂ）はトリミング装置の加工状態を示す図１に対応する概略図である。
【図６】 ボトル缶の製造工程を示す説明図である。
【図７】 従来のトリミング装置の加工を示す説明図である。
【図８】 従来のトリミング装置における切削バイトとボトル形状体の口金部との関係を示すボトル形状体の開口端側から見た図である。
【図９】 ボトル形状体の開口端外周に発生した塗膜バリを示す拡大説明図である。
【符号の説明】
１０ トリミング装置
１１ 切削バイト
１５ 装置本体
２１ 補修部材としてのローラ
２１ａ 大径部
２１ｂ 小径部
２１Ａ 補修部材としてのピン状体
２１Ｃ 凹部
２２ 支持アーム
３２ 追従機構
４０ ボトル形状体
４２ 口金部
４３ ねじ部
４５ 開口端
４６ 外周面

Claims (4)

1. 金属板を加工しボトル缶を形成する工程中で、形成されたボトル形状体の口金部の開口端を切削し、ボトル形状体の長さを調整するボトル缶製造装置のトリミング装置において、
   前記口金部の開口端に当接して口金部の端部に発生した塗膜バリを除去する補修部材を備え、前記補修部材は、口金部の開口端を切削する切削バイトと同一円周上に配設されていることを特徴とするボトル缶製造装置のトリミング装置。
2. 請求項１記載のボトル缶製造装置のトリミング装置において、
   前記補修部材は、ボトル形状体の口金部の端部を転動するローラからなることを特徴とするボトル缶製造装置のトリミング装置。
3. 請求項１記載のボトル缶製造装置のトリミング装置において、
   前記補修部材は、口金部の端部と摺接するピン状体からなることを特徴とするボトル缶製造装置のトリミング装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載のボトル缶製造装置のトリミング装置において、前記補修部材をボトル形状体の口金部の開口端に対して追従させる追従機構を備えることを特徴とするボトル缶製造装置のトリミング装置。

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