JP4076782B2 - ねじ付金属容器の製造方法及び装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ねじ付金属容器の製造方法及び装置に関し、さらに詳しくは、容器本体の口部先端に対するねじ加工ツールの位置が一定になるように構成された、ねじ付金属容器の製造方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
今日、ビール、お茶、清涼飲料等を充填した飲料用アルミニウム缶等の金属容器にあっては、口部にねじ加工を施したものが市場に流出している。このようなねじ付金属容器は、時代の要求に即応して、肩部が滑らかなテーパー状に形成され、かつ口部を胴部より細く絞り、その絞った口部の外周にねじ加工が施されている。そして、内容物が充填された後、アルミニウムの材質のキャップで口部が密封されている。このようなねじ付金属容器は、一回の絞り加工で造ることが困難であることから、通常ネッキングマシンの絞り型取付けテーブルに取付けられた複数の絞り型に、ネッキングマシン本体のホルダーによって保持された有底筒状の容器本体の口部を順次圧入して、段階的に絞り成形されるものである。すなわち、絞り型取付けテーブルは、クランク軸に支持されて、ネッキングマシン本体と相対運動すると共に、ネッキングマシン本体に取付けられたホルダーが、間欠的に回転することにより各ステーションを移動して、容器本体の口部に絞り成形が施されるものである。そして、絞り成形の最終工程において、絞り型取付けテーブルに取付けられたねじ加工ツールにより、口部外周に雄ねじ加工が施されるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のネッキングマシンにあっては、ネッキングマシン本体と相対運動する絞り型取付けテーブルを支持するクランク軸が、ネッキングマシンの稼働した後に経時的に温度上昇するため、このクランク軸が膨張するという問題があった。そして、このクランク軸の膨張に伴って、テーブルが稼働前の位置から微妙に移動し（図２において、寸法Ｂが、−１〜＋１ｍｍ移動）、容器本体の口部先端に対して、ねじ加工ツールの位置（間隔）が長くなる。この間隔の変化が原因となって、容器本体の口部のねじ切り始めの位置が一定でなくなり、成形された雄ねじ部のスカート寸法Ｌにもバラツキが生じるという問題があった。一般的には、温度上昇により、クランク軸が膨張した場合、口部のねじ切り始めの位置が遅くなり、スカート寸法Ｌが長くなり、またクランク軸が冷却した場合、口部のねじ切り始めの位置が早くなり、スカート寸法Ｌが短くなる。このように、スカート寸法Ｌにバラツキが生じると、雄ねじにキャッピングする場合のキャッピング工程において、キャップのブリッジ切れが生じるという欠点があった。
【０００４】
この発明は、このような従来の課題に着目してなされたもので、ネッキングマシンで容器本体の口部にねじ加工をする場合において、口部のねじ切り始め位置を一定にすると共に、スカート寸法を一定にすることにより、キャッピング工程におけるキャッピング不良（ブリッジ切れ、裾巻き不良、ねじ成形不良等）を防止した、ねじ付金属容器の製造方法及び装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するため、請求項１記載の発明に対応する手段は、複数の容器本体を保持するホルダーを備えたネッキングマシン本体と、一連の絞り型ねじ加工ツールからなるステーションを備えた絞り型取付けテーブルとが相対運動、間欠運動を繰り返すことにより、ネッキングマシンに送られてくる複数の容器本体の口部に絞り加工及びねじ加工が施されるねじ付金属容器の製造方法において、間欠運動して容器本体を加工ツールのステーションに移動せしめ、ねじ加工を行う前に、容器本体の口部のねじ切り始め位置が一定になるように、位置調整手段を備えており、その位置調整手段が、熱膨張によりねじ加工ツールがホルダーに支持された容器本体の口部から隔離する方向に移動した場合は、ねじ成形の際にねじ加工ツールと当接する位置調整治具の当接板がねじ加工ツールに接近する方向に移動し、熱収縮によりねじ加工ツールが容器本体に接近する方向に移動した場合は、位置調整治具の当接板がねじ加工ツールから離隔する方向に移動して、位置調整治具の当接板とねじ加工ツールとの間隔を一定に保持することを特徴とする、ねじ付金属容器の製造方法である。
【０００７】
請求項２記載の発明に対応する手段は、複数の容器本体を保持するホルダーを備えたネッキングマシン本体と、一連の絞り型およびねじ加工ツールからなるステーションを備えた絞り型取付けテーブルとが相対運動、間欠運動を繰り返すことにより、ネッキングマシンに送られてくる複数の容器本体の口部に絞り加工及びねじ加工が施されるねじ付金属容器の製造装置において、間欠運動して容器本体を加工ツールのステーションに移動せしめ、ねじ加工を行う前に、容器本体の口部のねじ切り始め位置が一定になるように、ネッキングマシン本体のホルダーに保持された容器本体の口部近傍に、ねじ成形の際にねじ加工ツールと当接する当接板を備えた位置調整治具、その位置調整治具と絞り型取付けテーブルの間隔を計測するねじ加工ツールの位置確認装置及び位置確認装置の計測値に基づいて位置調整治具と絞り型取付けテーブルの間隔を調整する方向に位置調整治具を移動させる位置調整治具移動装置で構成される位置調整手段が設けられることを特徴とする、ねじ付金属容器の製造装置である。
【０００８】
請求項３記載の発明に対応する手段は、前記位置確認装置が、センサーと、センサーで検知された間隔を読み取るコントローラとからなり、前記位置調整治具移動装置が、前記コントローラの指令により作動するモーターと、該モーターに連動するウォームギアと、該ウォームギアに連動する移動軸及び該移動軸に連動する移動装置とからなり、前記位置調整治具が、前記移動装置と連結し、当接板を保持する保持板とから構成されることを特徴とする、ねじ付金属容器の製造装置である。
【０００９】
【発明の実施の態様】
次に、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１〜図５は本発明に係る実施の形態を示す図面である。図１において、１は絞り型取付けテーブルであり、絞り型取付けテーブル１の取付けステージには、円上に配列された一連の絞り型２とねじ加工ツール３が取付けられている。他方、これらの絞り型２とねじ加工ツール３に相対向するネッキングマシン本体４の円上には、複数のホルダー６が配列され、このホルダー６には容器本体７の底部が保持されている。そして、絞り型取付けテーブル１とホルダー６の取付けステージとは、クランク軸５で支持されつつ、相対運動して接近、離隔すると共に、ホルダー６を支持する取付けステージは、間欠運動して容器本体７を各ステーションに移動せしめられることにより成形が行われる。
【００１０】
図２は、絞り型取付けテーブル１に取付けられたねじ加工ツール３と、これに相対向するホルダー６に支持された容器本体７の位置関係を示した図面である。容器本体７の外周には、位置調整治具９が設けられ、位置調整治具９は、ねじ加工ツール３の当接部３ａが、ねじ成形の際に当接する当接板１０と、これを保持する保持板１１とから構成されている。また絞り型取付けテーブル１と位置調整治具９の保持板１１には、センサーを含む一対の位置確認装置８が取付けられている。この位置確認装置８には、図３に示すように、位置確認装置８のセンサーで検知した間隔情報を読みとるコントローラ１２が連結されている。
【００１１】
次に、図１及び図３に示すように、コントローラ１２には、位置調整治具移動装置１３が連結されている。この位置調整治具移動装置１３は、ネッキングマシン本体４の固定部４ａに固定されるモーター１４、このモーター１４に連動するウオームギア１５、このウオームギア１５に連動する移動軸１６及び移動軸１６に連動する移動装置１７とから構成されている。そして、この移動装置１７には、位置調整治具９の保持板１１が連結されている。なお、移動装置１６は、公知の例えばくさび形板カムにより、水平方向の移動を垂直方向の移動に変換する機構、或いはウオムギア１５と他のギア等の組み合わせ、又はリニアモーターに直接連結されることにより、水平方向の移動を垂直方向の移動に変換することができる。
【００１２】
次にこの発明の作用について説明する。図２に示すように、ネッキングマシンが稼働していない状態のねじ加工ツール３の当接部３ａと、容器本体７の外周に設けられた位置調整治具９の保持板１１との間隔をＡ（当初の間隔）とする。次にネッキングマシンが稼働し始め、クランク軸５がＸ方向に膨張し、絞り型取付けテーブル１もＸ方向に距離Ｂ移動した場合、位置調整治具９全体が、Ｙ方向に距離Ｂだけ移動する。逆にクランク軸５の温度が下がり、絞り型取付けテーブル１が元の位置に戻った場合、その移動した距離だけ、位置調整治具９も移動して、間隔が常にＡを保持できるように構成されている。すなわち、図３に示すように位置確認装置８のセンサーで、ねじ加工ツール３を有する絞り型取付けテーブル１と、位置調整治具９の保持板１１との間隔を測定し、距離Ｂ膨張した場合、この変化した距離Ｂを、位置確認装置８が計測してとらえ、その変化した距離Ｂの距離情報をコントローラ１２に送信する。次にコントローラ１２は、その情報に基づいてモーター１４を作動せしめ、モーター１４の作動は、ウオームギア１５を介して、移動軸１６を移動せしめる。そして、移動軸１６はさらに移動装置１７を移動せしめることにより、位置調整治具９を距離Ｂだけ前進させる。これにより、ねじ加工ツール３の当接部３ａと、容器本体７の外周に設けられた位置調整治具９の当接板１０との間隔Ａが保持される。
【００１３】
クランク軸５が冷却され、元の位置に戻った場合は、位置確認装置８のセンサーにより、絞り型取付けテーブル１と位置調整治具９の当接板１０との間隔が測定され、変化した距離だけ、位置調整治具９がネッキングマシン本体４側に移動することにより、間隔Ａは保持される。このように間隔Ａは、常に一定に保持されるため、図５に示すように、口部７ｂのねじ切り始めの位置である寸法Ｓが一定になると共に、雄ねじ部７ａのスカート寸法Ｌも一定になる。スカート寸法Ｌは、図５に示す各ポイントを形状測定器等により特定し、測定することによりその値が算出される。スカート寸法Ｌは、スカート部７ｃの下部傾斜面に位置するポイントの２点を結ぶ直線（Ｅ）を延長し、この直線（Ｅ）と、スカート部７ｃの先端部のポイントにおける鉛直線との交点である仮想のポイントを特定し、このポイントから口部の先端までの距離Ｌを測定することにより、スカート寸法Ｌの値を得ることができる。このように、口部７ｂの雄ねじ部７ａのねじ切り始め位置である寸法Ｓ及びのスカート寸法Ｌが一定になるので、雄ねじ部の各寸法のバラツキを防止できる。したがって、キャッピング工程において、キャップ２０のブリッジ２０ａの位置が常に一定になり、図４に示すように、キャッピング工程において裾巻きロール（図示せず）で裾巻き加工を施した場合に、ブリッジ切れが発生しないと共に、その他の裾巻き不良を防止できる。そして、全体としてねじ成形不良を防止でき、不良缶を誘発する一要素を解決することができた。
【００１４】
【発明の効果】
以上説明してきたように、この発明によれば、ねじ切り始め位置を一定にすることができると共に、スカート寸法を一定にすることができるので、キャッピング工程におけるキャッピング不良（ブリッジ切れ、裾巻き不良、ねじ成形不良等）を完全に防止することができる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係るねじ付金属容器の製造装置において、ネッキングマシン本体及び絞り型取付けテーブルを示す図面。
【図２】この発明に係るねじ付金属容器の製造装置において、絞り型取付けテーブルに取付けられたねじ加工ツールと、これに相対向するホルダーに支持された容器本体の位置関係を示した図面。
【図３】この発明に係るねじ付金属容器の製造装置において、容器本体の口部の近傍に設けられた位置確認装置、位置調整治具移動装置及び位置調整治具からなる位置調整手段を示す図面。
【図４】この発明に係るねじ付金属容器の製造方法において、製造される容器本体の雄ねじ部に、キャップが螺合された状態を示す正面図。
【図５】この発明に係るねじ付金属容器の製造方法において、製造される容器本体の雄ねじ部を示す拡大断面図。
【符号の説明】
１ 絞り型取付けテーブル
３ ねじ加工ツール
４ ネッキングマシン本体
６ ホルダー
７ 容器本体
７ａ 雄ねじ部
７ｂ 口部
８ 位置確認装置
９ 位置調整治具
１２ コントローラ
１３ 位置調整治具移動装置
１４ モーター
１５ ウオームギア
１６ 移動軸
１７ 移動装置
１８ 位置調整手段

Claims (3)

1. 複数の容器本体を保持するホルダーを備えたネッキングマシン本体と、一連の絞り型およびねじ加工ツールからなるステーションを備えた絞り型取付けテーブルとが相対運動、間欠運動を繰り返すことにより、ネッキングマシンに送られてくる複数の容器本体の口部に絞り加工及びねじ加工が施されるねじ付金属容器の製造装置において、
   間欠運動して容器本体を加工ツールのステーションに移動せしめ、ねじ加工を行う前に、容器本体の口部のねじ切り始め位置が一定になるように、位置調整手段を備えており、
   その位置調整手段が、熱膨張によりねじ加工ツールがホルダーに支持された容器本体の口部から隔離する方向に移動した場合は、ねじ成形の際にねじ加工ツールと当接する位置調整治具の当接板が、ねじ加工ツールに接近する方向に移動し、熱収縮によりねじ加工ツールが容器本体に接近する方向に移動した場合は、位置調整治具の当接板がねじ加工ツールから離隔する方向に移動して、位置調整治具の当接板とねじ加工ツールとの間隔を一定に保持する、ねじ付金属容器の製造方法。
2. 複数の容器本体を保持するホルダーを備えたネッキングマシン本体と、一連の絞り型およびねじ加工ツールからなるステーションを備えた絞り型取付けテーブルとが相対運動、間欠運動を繰り返すことにより、ネッキングマシンに送られてくる複数の容器本体の口部に絞り加工及びねじ加工が施されるねじ付金属容器の製造装置において、
   間欠運動して容器本体を加工ツールのステーションに移動せしめ、ねじ加工を行う前に、容器本体の口部のねじ切り始め位置が一定になるように、ネッキングマシン本体のホルダーに保持された容器本体の口部近傍に、ねじ成形の際にねじ加工ツールと当接する当接板を備えた位置調整治具、その位置調整治具と絞り型取付けテーブルの間隔を計測するねじ加工ツールの位置確認装置及び位置確認装置の計測値に基づいて位置調整治具と絞り型取付けテーブルの間隔を調整する方向に位置調整治具を移動させる位置調整治具移動装置で構成される位置調整手段が設けられることを特徴とする、ねじ付金属容器の製造装置。
3. 前記位置確認装置は、センサーと、該センサーで検知された間隔を読み取るコントローラとからなり、
   前記位置調整治具移動装置は、前記コントローラの指令により作動するモーターと、該モーターに連動するウォームギアと、該ウォームギアに連動する移動軸及び該移動軸に連動する移動装置とからなり、前記位置調整治具は、前記移動装置と連結し、当接板を保持する保持板とから構成される、請求項２記載のねじ付金属容器の製造装置。

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