JP4267992B2 - キャッピング装置及び加圧ユニット - Google Patents

Description

本発明は、金属製のボトル型缶の口部などの予めネジ山が形成されている容器の口部に、キャップとして成形される有底円筒状でかつネジ部の無いキャップ粗形材を被せ、そのキャップ粗形材の周面にネジ溝を成形するキャッピング装置、及びキャップ粗形材の天板部の形成を行う加圧ユニットに関するものである。

通常、容器の金属製キャップは、天板部とその外周から垂下するスカート部（あるいは円筒部）とにより構成されている。そして、容器の口部にキャップ粗形材を被せ、その後にキャップ粗形材のスカート部をその外側からネジ成形ロールにより押圧して、容器口部のネジ山（雄ネジ部）と適合したネジ溝を有するキャップが形成される。容器の口部に被せたキャップ粗形材の天板部の成形およびネジ成形ならびに裾締め成形を行う加工をロールオンキャッピングと称しており、そのキャッピング装置の一例が、特許文献１や特許文献２に記載されている。これらの特許文献に記載されたキャッピング装置は、容器の口部に被せたネジ部の無いキャップ粗形材の外面にネジ部を成形しつつ、そのスカート部を内側に絞り込んでキャッピングを行うように構成されている。すなわち、キャップ粗形材の外側からネジ成形ロールを押圧させて、雌ネジ部（ネジ溝）の成形を行う一方、裾締めロールを容器の口部の環状凸部の下側に押圧させて、裾締めを行う。

このようなネジ成形ロールおよび裾締めロールの移動は、円錐カム（コーンカムとも言う）を昇降させ、制御された半径方向の力を作用させるネジ成形ロール開閉機構および裾締めロール開閉機構により行われる。そして、ネジ成形ロールが容器の口部に予め設けられている雄ネジ部に沿うようにキャップ粗形材の外面を転動することにより、所定の雌ネジ部がキャップ粗形材に成形される。一方、裾締めロールは、容器口部に予め形成されている環状凸部の下面に沿うように回り、その結果、キャップ粗形材に所定の裾締め部が絞り成形される。

従来から知られている前述した構造の成形ヘッドは、キャップ粗形材のネジ成形を行う２個もしくは２個以上のネジ成形ロールと、キャップ粗形材のスカート裾部を内側に絞り込んで裾締め成形を行う２個もしくは２個以上の裾締めロールとを備えている。そして、これらのロールの半径方向への移動を、前述の通り、円錐カムの昇降により行うように構成されている。

この種の装置で対象とするキャップ粗形材は、アルミ合金製やスチール製の薄板を素材とする加工性の良好なものが用いられる。そのため、ネジ成形ロールおよび裾締めロールをキャップ粗形材に押圧する押圧力は、捩りスプリングなどの弾性部材によって発生させている。それに伴って、ネジ成形ロール開閉機構および裾締めロール開閉機構は、ネジ成形ロールおよび裾締めロールをキャップ粗形材の外周面まで案内し、また後退させるように構成されている。言い換えれば、ネジ成形ロール開閉機構および裾締めロール開閉機構は、コーンカムの軸方向の移動によって、ネジ成形ロールおよび裾締めロールを中心側へ移動させ、ネジ成形ロールおよび裾締めロールがキャップ粗形材に当接した後には、それぞれの捩りスプリングの弾性力により各ロールがキャップ粗形材の外面を押圧してネジ成形と裾締め成形とが同時又は相前後して行われる構成となっている。

また、キャップの巻締めにおける、天板部のコーナー部（周縁部）の内側への絞り込み深さの寸法が、製品の内容物あるいはキャップの径、キャップの材質等によって異なっている。例えば一般のガス飲料の場合には絞り込み深さは１．５mm以上であり、またホットパック飲料をＬＮ充填する場合には絞り込み深さは２．６mmである。各種の仕様条件に要求される絞り込み深さ寸法に応じて押圧パッドの部品が交換される。またその交換方法の簡易的な調整方法としては、押圧パッドの上面側に調整用のシムを入れる方法が知られており、そのシムの交換による寸法調整の際には、成形ヘッドを構成している加圧ユニットをプレッシャーロッドから取り外して行われている。

具体的に説明すると、図１０は従来の加圧ユニット１００の一例を示しており、プレッシャーブロック１０１は下端側が開口した円筒状の部材であって、上下動するプレッシャーロッド（図示せず）の下端部に螺合されている。その下端開口部の開口径は、対象とするキャップ（図示せず）の外径とほぼ等しく、その開口端より僅か上側に、キャップのコーナー部を所定形状に形成するためのコーナー成形段部１０２が形成され、そのコーナー成形段部１０２を境とした上側の小径の中空部に、押圧パッド１０３が上下動可能に収容されている。

この押圧パッド１０３は、プレッシャーブロック１０１によってキャップ粗形材のコーナー部を成形する際に、その天板部にしわが発生しないように天板部を弾性力で押圧するためのものであり、したがって図示しないスプリングなどの弾性部材によって、下方に向かって弾発支持されている。それに伴い、押圧パッド１０３がプレッシャーブロック１０１から抜け落ちないように保持するための機構が設けられている。すなわち、プレッシャーブロック１０１の周壁部の複数箇所（例えば二箇所）に、長孔１０４が形成されている。この長孔１０４に先端部を緩く嵌合させたスプリングピン１０５が、押圧パッド１０３の半径方向で外側に突出した状態で押圧パッド１０３に取り付けられている。したがってそのスプリングピン１０５が長孔１０４の内部で上下動する範囲で、押圧パッド１０３がプレッシャーブロック１０１に対して相対的に上下動するようになっている。また、押圧パッド１０３の上方向での位置の規制は、プレッシャーブロック１０１の内部に内周方向に突出させて形成した段差部１０６によって行うようになっている。

なお、押圧パッド１０３の中心部には、キャップ粗形材の成形加工をおこなうにあたって、キャップ粗形材を容器の口部（図示せず）に対して押さえ付けるプッシュピン１１０を貫通させる貫通孔が形成されている。その貫通孔の開口端は、キーレンチ１０９などの工具を挿入して係合させる非円形（例えば六角孔）の操作孔１０８として形成されている。

したがって上記の加圧ユニット１００による絞り込み深さＨの寸法は、プレッシャーブロック１０１の先端から押圧パッド１０３の上限位置を規制する段差部１０６までの寸法Ａと、押圧パッド１０３の軸線方向の寸法（長さ）Ｂと、プレッシャーブロック１０１の先端位置から前記コーナー成形段部１０２までの寸法Ｃと、押圧パッド１０３の上端部とその上限位置を規制する前記段差部１０６との間に挟み込むシム１０７の厚さｔとによって決まる。すなわち、
Ｈ＝Ａ−Ｃ−Ｂ−ｔ
となる。そのために、絞り込み深さＨを替えるためには、シム１０７を入れ替える必要があり、その場合には、キーレンチ１０９などの工具を、押圧パッド１０３における操作孔１０８に嵌合させてその工具１０９によって押圧パッド１０３を回す。そうすると、スプリングピン１０５が長孔１０４の内面に押し付けられて押圧パッド１０３とプレッシャーブロック１０１とが回転方向で一体になるので、プレッシャーブロック１０１に回転力が伝わってプレッシャーブロック１０１がプレッシャーロッドに対して回転し、プレッシャーブロックから取り外される。

上記のスプリングピン１０５は、基本的には、押圧パッド１０３がプレッシャーブロック１０１から抜け落ちることを防止するためのものであるから、従来一般的には二本使用されている。そのため、これらのスプリングピン１０５の軸を中心として押圧パッド１０３がブランコのように揺動し、プレッシャーブロック１０１の周縁部に対して傾いた状態となり易く、その傾いた状態で天板部を押圧すると、キャップ粗形材の内部に設けてあるキャップシール部が、容器の口部の全周で均一に接触しなくなり、その結果、ネジ部の巻締め不良や裾締め不良を発生させ、密封性を損なうおそれがある。

そこで、このような押圧パッドの横揺れを防止して、加圧ユニットの加圧姿勢を安定化させるために、プレッシャーブロックに対して押圧パッドを複数（６本）のスプリングピンで係止する構造のものが、例えば特許文献３に開示されている。
特開平１−９９９６７号公報 特開昭４７−４１９７９号公報 特開２００３−１９２０９１号公報

特許文献３に記載されているように、スプリングピンを周方向の位置が異なるように３本以上設けることにより、押圧パッドがいわゆる横揺れすることを一応は防止することが可能と思われる。

しかしながら、従来の一般的な構造では、加圧ユニットを着脱する際に、前述のように、押圧パッドの下方から回転工具を差し込んで押圧パッドを回転させるように構成されている。すなわち、加圧ユニットの周囲には、ネジ成形ロールや裾締めロール、及びこれらのロールを保持するレバー等が配置されているために、加圧ユニットを外側から直接廻すことができず、したがって加圧ユニットをプレッシャーロッドから取り外したり、取り付けたりする作業は、押圧パッドに回転力を与え、スプリングピンを介してプレッシャーブロックに回転力を伝達するように構成されている。そのために、スプリングピンに剪断力あるいは曲げ荷重が作用するので、スプリングピンに過度の荷重が作用して曲がったり、あるいは折損したりし、これが原因で押圧パッドが正常に上下動しなくなる可能性があった。また、加圧ユニットからスプリングピンが脱落して押圧パッドの下面が斜めに傾き、これが原因でキャップの巻締め不良が生じる問題があった。

さらに、高速でネジ巻締めするキャッピング装置においては、スプリングピンの折れ曲がりや折損・脱落を気付かないまま作業を継続すると、短時間のうちに多数の不良品を発生させてしまう可能性が高く、これを未然に防止するために、比較的頻繁かつ定期的に機械を止めて点検作業をおこなわなければならず、稼働率が低下してしまうなどの問題があった。

本発明は上記の技術課題に着目してなされたものであり、押圧パッドの姿勢の異常やそれに起因するネジ部の巻締め不良や裾締めの不良を未然に防止し、キャップの密封性不良を防ぐことのできるキャッピング装置及び加圧ユニットを提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、ネジ山が形成された容器口部に被せられた金属製キャップ粗形材の円筒部にその外面側から成形荷重を作用させて前記ネジ山に沿ったネジ部を形成するネジ成形ロールと、前記キャップ粗形材の天板部を加圧して所定形状に成形する加圧ユニットとを備えた成形ヘッドが、該成形ヘッドを中心軸線を中心に回転させるスピンドルユニットの下端部に取り付けられ、そのスピンドルユニットの内部にかつ同一軸線上に上下動可能に配置されたプレッシャーロッドの下端部に前記加圧ユニットが螺合させられ、その加圧ユニットが、前記キャップ粗形材における天板部と円筒部との間のコーナー部を加圧して所定形状に成形するプレッシャーブロックと、そのプレッシャーブロックの内側に上下動可能に配置されかつ下方に対して抜け止めされた状態で下方に向かって弾発支持された押圧パッドとを有しているキャッピング装置において、前記中心軸線についての半径方向で互いに対向する前記プレッシャーブロックの内面と前記押圧パッドの外面との少なくとも一部が、前記中心軸線を中心とした回転方向で互いに係合して前記プレッシャーブロックと前記押圧パッドとを回転方向で一体化する係合部として形成されるとともに、前記押圧パッドに、前記加圧ユニットを前記プレッシャーロッドに対して回転させるための工具を下方から挿入して係合させる操作部が形成されていることを特徴とするものである。

また、請求項２の発明は、請求項１の構成のキャッピング装置において、前記プレッシャーブロックの内面に内周側に突出して形成された段差部に、前記押圧パッドに外周側に突出して形成された係止部が上側から係合することにより、前記押圧パッドが前記プレッシャーブロックに対して抜け止めされていることを特徴とするものである。

さらに、請求項３の発明は、請求項１の構成のキャッピング装置において、前記プレッシャーブロックの中央部に移動規制部材を一体化させて設けられるとともに、その移動規制部材に半径方向で外側に突出した段差部が形成され、その段差部に前記押圧パッドの一部が上側から係合することにより、前記押圧パッドが前記プレッシャーブロックに対して抜け止めされていることを特徴とするものである。

そして、請求項４の発明は、ネジ山が形成された容器口部に被せられた金属製キャップ粗形材の外周側に前記ネジ山に沿ったネジ部を形成するネジ成形ロールと、前記キャップ粗形材の下端部を内側に絞り込む裾締めロールとの少なくとも一方を備える成形ヘッドの内側に配設され、中心軸線上に下方に向かって弾発支持され前記キャップ粗形材の天板部を加圧する押圧パッドと、前記キャップ粗形材の天板部と円筒部との間のコーナー部を加圧して所定形状に成形するプレッシャーブロックとを含むキャッピング装置の加圧ユニットにおいて、前記プレッシャーブロックの内面に内周側に突出して形成された段差部に、前記押圧パッドに外周側に突出して形成された係止部が上側から係合することにより、前記押圧パッドが前記プレッシャーブロックに対して抜け止めされる係止手段とを備えることを特徴とする加圧ユニットである。

そしてまた、請求項５の発明は、ネジ山が形成された容器口部に被せられた金属製キャップ粗形材の外周側に前記ネジ山に沿ったネジ部を形成するネジ成形ロールと、前記キャップ粗形材の下端部を内側に絞り込む裾締めロールとの少なくとも一方を備える成形ヘッドの内側に配設され、中心軸線上に下方に向かって弾発支持され前記キャップ粗形材の天板部を加圧する押圧パッドと、前記キャップ粗形材の天板部と円筒部との間のコーナー部を加圧して所定形状に成形するプレッシャーブロックとを含むキャッピング装置の加圧ユニットにおいて、前記プレッシャーブロックの中央部に移動規制部材を一体化させて設けられるとともに、その移動規制部材に半径方向で外側に突出した段差部が形成され、その段差部に前記押圧パッドの一部が上側から当接することにより、前記押圧パッドがプレッシャーブロックに対して抜け止めされる係止手段を備えることを特徴とする加圧ユニットである。

請求項１の発明によれば、プレッシャーブロックと押圧パッドとを備えた加圧ユニットをプレッシャーロッドに対して着脱するために加圧ユニットを回転させる場合、工具を押圧パッドに形成されている操作部に係合させて、押圧パッドを回転させる。その押圧パッドとプレッシャーブロックとが、それぞれの外面および内面に形成されている係合部によって回転方向で一体化するので、この係合部によって両者の間で回転力が伝達される。その結果、たとえ押圧パッドとプレッシャーブロックとの間にスプリングピン等のピン部材が設けられているとしても、そのピン部材に剪断力や曲げ荷重が作用しないので、ピン部材の折損や曲げ変形が生じない。したがって、押圧パッドをプレッシャーブロックに対して保持している姿勢の異常が未然に回避され、その結果、キャップが斜め状態で巻締めされたり、それに伴ってキャップのネジ部や裾部の巻締め不良が生じたり、密封性不良が生じたりすることを防止することができる。

また、請求項２の発明によれば、押圧パッドを係止保持するために従来使用していたスプリングピンなどのいわゆるピン状の部材を使用する必要がないので、請求項１の発明による効果と同様の効果に加えて、ピン状部材を使用することに伴う技術的課題、すなわちスプリングピンの折れ曲がりや折損・脱落に伴う巻締め不良や、スプリングピンの脱落などの発生があるか否かの頻繁な点検作業を解消でき、しかも加圧ユニットの着脱作業を簡素化することができる。

さらに、請求項３の発明によれば、請求項１の効果に加えて、装置の構成部品が少なくて済む。

そして、請求項４の発明によれば、押圧パッドとプレッシャーブロックとの間に、押圧パッドの抜け落ち止め用のピン部材を使用する必要がないので、ピン部材を使用することに伴う技術的課題、すなわちピン部材の折れ曲がりや折損・脱落に伴う巻締め不良や、ピン部材の脱落等の発生があるか否かの頻繁な点検作業を解消できるとともに、部品の組み合わせが簡素化され、また押圧パッドの軽量化を図ることができ、さらにピン部材の摩擦抵抗などもないことにより、押圧パッドの動作不良要因を排除でき、キャップのいわゆる斜めかぶりといった巻締め不良に伴う密封性不良を未然に防げるので、キャップ外径（φ３８以上）の大きいキャップをキャッピングする場合に有利となる。

そしてまた、請求項５の発明によれば、請求項４の発明による効果と同様の効果を得ることができることに加え、プレッシャーブロックを分割しないでも、押圧パッドの抜け止めが可能となるため部品点数が少なくて済み、また着脱作業も容易となる。

つぎに本発明の具体例を参照して説明する。本発明は、ボトル型缶等の容器の口部に被せたキャップ粗形材に、天板部の成形とネジ成形とを同時に施すいわゆるロールオンキャッピング装置に適用することができる。そのために、図１に一例を示すように、天板部の成形を行う加圧ユニット１と、ネジ成形ロール２および裾締めロール３とを有する成形ヘッド４が設けられている。

この成形ヘッド４は、成形テーブル（図示せず）に一定間隔で搭載されて搬送されているボトル型缶等の対象とする容器の上方に配置され、その容器と同速度で旋回しつつ容器に対して昇降するように構成されている。すなわち、回転かつ昇降される中空軸を主体とするスピンドルユニット５が設けられ、そのスピンドルユニット５の下端部にスピンボディー６が取り付けられている。このスピンボディー６は、例えば図１に示すように、円筒部の上下両端部のそれぞれにフランジ部を形成した構造の部材であり、そのフランジ部によってネジ成形ロール２および裾締めロール３が、開閉可能に保持されている。

上記のスピンドルユニット５の内部およびスピンボディー６の内部を中心軸線に沿って貫通したプレッシャーロッド７が設けられている。このプレッシャーロッド７は、中空軸であって、回転せずに上下動するように保持されている。そして、加圧ユニット１がそのプレッシャーロッド７の下端部に螺合して取り付けられている。

この加圧ユニット１は、キャップ粗形材の天板部におけるコーナー部を成形するプレッシャーブロック８と、その成形の際の天板部の変形を防止するための押圧パッド９とを備えている。プレッシャーブロック８は、その上端部内周面に形成した雌ネジ部１０に、プレッシャーロッド７の下端部に形成した雄ネジ部１１を螺合させることにより、プレッシャーロッド７に取り付けられている。また、このプレッシャーブロック８の上端部は、前記スピンボディー６の内部に挿入されており、これらプレッシャーブロック８とスピンボディー６との間は、スピンボディー６に保持されたオイルシール１２によってシールされている。

さらに、プレッシャーブロック８の下端側の部分は、筒状に形成されており、その内部に押圧パッド９が所定範囲内を上下動できるように収容されている。より具体的に説明すると、図２に示すように、プレッシャーブロック８の下端開口部は全体として円形の開口部であって、その内周部は、キャップ粗形材のコーナー部に環状溝を成形するように、断面凸状になっている。その断面凸状部に続く上側の部分は、ストレートな円筒部１３とされている。このストレートな円筒部１３に続く上側の部分が、異形断面（例えば六角形断面）の係合孔部１４とされている。そして、円筒部１３と係合孔部１４との境界部分が、これらの部分の径が異なることにより、内周側に凸となっている段差部１５を形成している。

一方、押圧パッド９は、前記ストレートな円筒部１３に摺動可能に嵌合している円盤状のパッド部１６と、前記係合孔部１４に軸線方向にのみ摺動自在に嵌合している断面六角形の係合軸部１７とを備えている。これら係合孔部１４の内面と係合軸部１７の外面とがこの発明の係合部となっており、したがってプレッシャーブロック８と押圧パッド９とは、軸線方向に相対的に摺動可能に組み付けられているが、回転方向に対しては一体化されている。

押圧パッド９は、弾性力によってキャップの天板部を押圧するように構成されており、そのためのスプリング１８が押圧パッド９のパッド部１６の上面側に配置されている。また押圧パッド９がプレッシャーブロック８から抜け出ることを阻止するための機構が設けられている。すなわち、前記ストレートな円筒部１３の複数箇所（例えば直径方向で対向する二箇所または放射方向に三箇所以上）に上下方向に長く、かつ半径方向に貫通した長孔１９が形成されている。そして、この長孔１９に少なくとも上下方向に移動できるように緩く嵌合したスプリングピン２０が、押圧パッド９におけるパッド部１６に、半径方向に突出した状態で取り付けられている。したがってこのスプリングピン２０と長孔１９とで押圧パッド９の下限位置が規定されている。これに対して押圧パッド９の上限位置は、パッド部１６の上面が前記段差部１５に当接することにより規定するようになっている。

実質的な成形加工に先立ってキャップ粗形材を押さえるプッシュピン２１が、前記プレッシャーロッド７の内部に保持されており、このプッシュピン２１の先端部は、プレッシャーブロック８および押圧パッド９をその中心軸線に沿って貫通している。なお、このプッシュピン２１は、その後端部に配置されたスプリング２２によって押圧されており、したがって加圧ユニット１に対して相対的に後退できるようになっている。押圧パッド９には、このプッシュピン２１を貫通させるための貫通孔が形成されており、その貫通孔の下端側の部分は、キーレンチなどの回転工具（図示せず）を挿入して係合させるための六角孔（すなわち操作部）２３となっている。

前記ネジ成形ロール２および裾締めロール３を駆動あるいは開閉するための機構は、従来のキャッピング装置における機構とほぼ同様である。これを、簡単に説明すると、図３に示すように、各ロール２，３のピボット軸２５，２６とが、それぞれ直径方向で互いに対向する位置で、スピンボディー６に保持されている。各ピボット軸２５，２６の上端部に揺動アーム（図示せず）が取り付けられるとともに、その揺動アームの先端部にカムフォロアー（図示せず）が取り付けられ、そのカムフォロアーが、軸線方向に上下動するコーンカム（図示せず）に接触している。一方、各ピボット軸２５，２６の下端部には開閉アーム２７，２８が取り付けられ、その開閉アーム２７，２８の先端部に、中心軸線を上下方向に向けてネジ成形ロール２及び裾締めロール３が保持されている。なお、各ロール２，３は、キャップの材質がアルミ合金製の場合には、ＤＬＣコーティングされ、スチール製の場合には、ＴｉＮコーティングされている。またスプリング２４によって軸線方向に対して保持されており、成形加工の際に所定範囲で弾性的に上下動できるようになっている。そして、各ピボット軸２５，２６に捩りコイルスプリング（図示せず）が外嵌され、その弾性力によって各ロール２，３が成形ヘッド４の半径方向で内側に移動するように荷重を受け、その結果、前記カムフォロアーがコーンカムに当接するようになっている。したがってコーンカムが上下動することによって各ピボット軸が回転し、それに伴って各ロール２，３が成形ヘッド４の半径方向に前後動するようになっている。すなわち各ロール２，３が開閉するようになっている。

つぎに上記の成形ヘッド４を有する本発明のキャッピング装置の作用について説明する。図４の（ａ），（ｂ），（ｃ）は、ボルト型缶２９の口部３０に被せたキャップ粗形材３１に成形加工を施している状態を示している。そのボトル型缶２９は、アルミニウムあるいはアルミ合金などの金属板に絞りしごき成形を施して缶胴およびそれに続く肩部ならびに口部３０を形成したものであって、この口部３０の開口端には外巻カールが成形されている。さらに、その外巻カールの下側に続く部分には、雄ネジ（ネジ山）３２が形成され、その下側の部分に環状凸部３３が形成されている。

これに対してキャップ粗形材３１は、アルミ合金製やスチール製などの金属薄板を成形加工したものであって、天板部３４と円筒状のスカート部３５とを備えており、天板部３４の内面には、シール材３６が設けられている。また、スカート部３５の下端部は、ピルファープルーフバンド部３７とされている。

キャップ粗形材３１が口部３０に被せられたボトル型缶２９が、前述した成形ヘッド４の下側に供給されると、これら全体が所定の軸心を中心に回転しつつ、先ず成形ヘッド４が下降し、その下端側に突出するプッシュピン２１がキャップ粗形材３１の天板部３４に当接する。その結果、キャップ粗形材３１がボトル型缶２９に対して押さえ付けられる。成形ヘッド４が更に下降すると、プッシュピン２１が前述したスプリング２２を圧縮しつつ、成形ヘッド４に対して相対的に上昇する。すなわち、プッシュピン２１が下降することなく、成形ヘッド４が下降する。その状態を図４の（ａ）に示してある。

成形ヘッド４と共に加圧ユニット１が更に下降すると、押圧パッド９がキャップ粗形材３１の天板部３４に当接し、押圧パッド９の上側に配置してあるスプリング１８の弾性力によって押圧パッド９がキャップ粗形材３１に押し付けられる。すなわち、キャップ粗形材３１の周辺部分が、押圧パッド９によって押さえ付けられて固定される。その状態を図４の（ｂ）に示してある。

そして、成形ヘッド４が更に下降すると、押圧パッド９がキャップ粗形材３１の天板部３４に当接して下降が規制されているので、プレッシャーブロック８が押圧パッド９に対して下降し、その下端開口部がキャップ粗形材３１のコーナー部に当接してそのコーナー部を環状溝となるように押圧して成形する。その状態を図４の（ｃ）に示してあり、コーナー部の成形加工に伴ってシール材３６が口部３０における外巻カールに対して押し付けられるので、確実にシールされる。また、このようなコーナー部の成形の際には天板部３４の周辺部が押圧パッド９によって押さえ付けられているので、しわなどの変形が生じることが防止される。なお、プレッシャーブロック８が下限位置まで下降した状態では、押圧パッド９におけるパッド部１６の上面が、プレッシャーブロック８の内部に形成されている段差部１５に当接し、プレッシャーブロック８が押圧パッド９を押し付ける。

図５に示すように、プレッシャーブロック８による成形加工の後に、もしくはほぼ同時に、各ロール２，３が閉じられ、ネジ成形ロール２がキャップ粗形材３１のスカート部３５の外周面に押し付けられ、また裾締めロール３がスカート部３５の下端部の外周面に押し付けられ、その状態でキャップ粗形材３１の外周を旋回する。その結果、ネジ成形ロール２がスカート部３５を、口部３０に形成されている雄ネジ３２に沿って変形させてネジ成形する。また、裾締めロール３がスカート部３５の下端部を、口部３０における環状凸部３３の下側に係合するように絞り変形させる。

こうして一連の成形加工が終了すると、先ず、各ロール２，３が開いて半径方向で外側に後退し、その後、成形ヘッド４と共に加圧ユニット１が上昇して、成形されたキャップから離れる。

本発明に係る上記のキャッピング装置においても、プレッシャーブロック８によるキャップ粗形材３１のコーナー部の絞り成形深さは、上記のパッド部１６の上面と段差部１５との間に挟み込むシム（図示せず）の厚さによっても調整することができる。そのために、加圧ユニット１をプレッシャーロッド７に対して着脱する場合、回転工具を押圧パッド９の下面中心部に形成されている六角孔２３に挿入して係合させ、その回転工具によって押圧パッド９を回転させる。その押圧パッド９とプレッシャーブロック８とは、前述したように、係合軸部１７の外面と係合孔部１４の内面とによって回転方向で一体化されているので、押圧パッド９がプレッシャーブロック８に対して相対回転することがない。結局、回転工具によって押圧パッド９を回転させれば、加圧ユニット１の全体が一体となって回転するので、プレッシャーロッド７から取り外すことができ、またプレッシャーロッド７に対して螺着させることができる。そして、その着脱操作において、スプリングピン２０が長孔１９の内面に押し付けられたり、それに伴ってスプリングピン２０に剪断力が作用したりすることはない。

本発明は、押圧パッド９とプレッシャーブロック８とをその軸線方向への相対的な摺動部において、回転方向に対して一体化させるように構成した点に特徴があり、したがってこの発明における係合部は、上述した係合孔部１４とここに嵌合した係合軸部１７とによる構造に限定されない。すなわち、図６に示すように、滑りキー３８を用いた構成としてもよい。すなわち、図６に示す構成は、プレッシャーブロック８における係合孔部１４Ａが円筒状に形成され、また押圧パッド９のパッド部１６と一体に形成されている係合軸部１７Ａが円筒軸状に形成され、これら係合孔部１４Ａと係合軸部１７Ａとが互いに摺動可能に嵌合している。

そして、係合孔部１４Ａの内面と係合軸部１７Ａの外面との互いに対向する箇所に軸線方向に向けたキー溝がそれぞれ形成され、そのキー溝に滑りキー３８が挿入されている。したがって滑りキー３８を介して押圧パッド９とプレッシャーブロック８とが回転方向で一体化されている。他の構成は、上述した図１ないし図３に示す構成と同様である。

したがって図６に示すように構成した場合であっても、回転工具を押圧パッド９の六角孔２３に係合させて押圧パッド９を回転させる場合、その押圧パッド９とプレッシャーブロック８とが滑りキー３８によって、回転方向で一体化されているので、押圧パッド９がプレッシャーブロック８に対して相対回転することがない。そのため、スプリングピン２０は長孔１９に緩く嵌合した状態に維持され、スプリングピン２０に剪断力が作用することはない。

上述した各具体例は、押圧パッド９のいわゆる抜け止めをスプリングピン２０と長孔１９とによって行うように構成した例であるが、本発明は、上記のスプリングピン２０を使用しない構成とすることができる。その例を図７に示してある。ここに示す例は、プレッシャーブロック８をアッパー８Ｕとロアー８Ｌとの上下に分割した構造とし、そのロアー８Ｌの上端部によって、プレッシャーブロック８の内部に段差部３９を形成し、押圧パッド９と一体の部材をその段差部３９に係合させて押圧パッド９の抜け止めを行うように構成したものである。

具体的に説明すると、アッパー８Ｕはプレッシャーロッド７に螺合する雌ネジ部１０を形成した円筒部分と、それより下側に延びた径の大きい円筒部分とを有しており、その大径の円筒部分の下端部内周面に雌ネジが形成されている。これに対してロアー８Ｌは、前記押圧パッド９を収容し、かつ下端開口部がキャップ粗形材３１の上部コーナー部の形成を行う成形部とされた円筒状の部材であって、その上端部が前記アッパー８Ｕの内側に挿入されてアッパー８Ｕにおける雌ネジ部に螺合している。したがってロアー８Ｌの上端部は、アッパー８Ｕの雌ネジ部に螺合する雄ネジ部を形成してあることにより、ある程度の肉厚の円筒状をなしているので、その上端部がアッパー８Ｕの内面とによって段差部３９を形成している。

さらに、押圧パッド９における係合軸部１７の内周側には、上端部が外側に突出したスリーブ４０が同軸上に螺合して取り付けられている。そしてその外側に突出した上端部が、前記段差部３９に上側から係合する係止部４１となっている。すなわちその係止部４１が段差部３９に引っ掛かることにより、押圧パッド９がプレッシャーブロック８から抜け出ないようになっている。なお、図７において符号４２はエアー抜きを示している。また、符号４３はセットスクリューを示し、アッパー８Ｕとロアー８Ｌとの螺合部に先端部が突出してこれらアッパー８Ｕとロアー８Ｌとの相対回転を阻止している。他の構成は、図１ないし図３に示す構成と同様である。

したがって図７に示す構成では、スプリング１８の弾性力によって押圧パッド９が押し下げられると、これと一体のスリーブ４０における上端の係止部４１が、プレッシャーブロック８の内周側に突出している段差部３９に係合し、それ以上に押し下げられることが阻止される。すなわち、押圧パッド９がプレッシャーブロック８に対していわゆる抜け止めされる。また、プレッシャーブロック８および押圧パッド９をプレッシャーロッド７に対して着脱するべく回転させる場合、プッシュピン２１を押し上げて回転工具を押圧パッド９の六角孔２３に係合させ、その回転工具によって押圧パッド９を回転させる。その押圧パッド９とプレッシャーブロック８のロアー８Ｌとは、それぞれ六角断面の係合軸部１７と係合孔部１４とが嵌合して回転方向に対して一体化されており、しかもそのロアー８Ｌとアッパー８Ｕとが互いに螺合するとともにその螺合部がセットスクリュー４３によって相対回転しないようになっているので、押圧パッド９を回転工具によって回転させることにより、プレッシャーブロック８が一体となって回転する。

このように、図７に示す構成では、前述したスプリングピンやこれに相当するピン状の部材を必要としないので、スプリングピンを使用していたことに伴う前述した従来の各種の問題を未然に防止することができる。

上述した図１および図２あるいは図６、図７に示すように、回転工具を係合させる操作部である六角孔２３に続く上側の貫通部分は、六角孔２３より径が小さく、したがって両者の間に段差部が生じる。図８に示す例は、このような段差部を利用して押圧パッド９の下限位置を規制するように構成した例である。すなわち、プレッシャーブロック８の内部には、プッシュピン２１を貫通させた中央スリーブ４４が同軸上に配置されている。その中央スリーブ４４の上端部の外周面に雄ネジ部が形成され、その雄ネジ部をプレッシャーブロック８に形成された雌ネジ部に螺合させることにより、中央スリーブ４４がプレッシャーブロック８に取り付けられている。

また、この中央スリーブ４４の下端部は、外側に突出した段差部４５を形成している。なお、この段差部４５の外周面は円筒面として形成されている。これに対して、プッシュピン２１が貫通している貫通孔の下端部は、六角断面の六角孔４６となっている。

他方、押圧パッド９に形成されている操作部としての六角孔２３は、中央スリーブ４４の下端部の円筒面に外接する六角形もしくはそれより幾分大きい六角形の孔として形成されている。その六角孔２３に続く上側の貫通部は、中央スリーブ４４の円筒状軸部の外径とほぼ等しい円形断面の貫通孔であり、したがって六角孔２３とその貫通孔との境界部分は、内周方向に突出し、前記段差部４５より小径の係止部４７となっている。すなわちこの係止部４７が段差部４５に上側から係合し、その結果、押圧パッド９がプレッシャーブロック８に対して抜け止めされてその下限位置が規制されるようになっている。したがって中央スリーブ４４が本発明の移動規制部材に相当する。なお、他の構成は、図１ないし図３に示す構成と同様である。

したがって図８に示す構成では、スプリング１８の弾性力によって押圧パッド９が押し下げられると、その六角孔２３の上端部に半径方向で内側に突出して形成されている係止部４７が、中央スリーブ４４の下端部に半径方向で外側に突出して形成されている段差部４５に係合し、それ以上に押し下げられることが阻止される。すなわち、押圧パッド９がプレッシャーブロック８に対していわゆる抜け止めされる。また、プレッシャーブロック８および押圧パッド９をプレッシャーロッド７に対して着脱するべく回転させる場合、プッシュピン２１を押し上げて回転工具を押圧パッド９の六角孔２３に係合させ、その回転工具によって押圧パッド９を回転させる。その押圧パッド９とプレッシャーブロック８とは、それぞれ六角断面の係合軸部１７と係合孔部１４とが嵌合して回転方向に対して一体化されているので、押圧パッド９を回転工具によって回転させることにより、プレッシャーブロック８が一体となって回転する。

このように、図８に示す構成では、前述したスプリングピンやこれに相当するピン状の部材を必要としないので、スプリングピンを使用していたことに伴う前述した従来の各種の問題を未然に防止することができる。しかもプレッシャーブロックを分割しないでも、押圧パッドの抜け止めが可能になるため、図７に示す構成より部品点数が少なくて済み、また着脱及び分解組立作業が容易となる。

なお、上記の各具体例では、押圧パッドとプレッシャーブロックとを円周方向（あるいは回転方向）で一体化させる係合部として滑りキーや六角断面の孔部および軸部を示したが、本発明における係合部は、要は、押圧パッドとプレッシャーブロックとが相対回転しないような構成であればよく、したがって例えば円弧面の一部に平坦面を形成した構成としてもよく、あるいは楕円形断面、矩形を含めた多角形断面、スプライン形状として構成してもよい。また、本発明において回転工具を係合させる操作部は六角孔に限定されないのであって、要は、回転工具を回転方向に対して一体化するように係合させ得る構造であればよく、星形断面の孔部やスリット状もしくは十字状の孔部、さらには回転中心に対して対称位置に設けたいわゆる複数の係合孔などであってもよい。

次に、図９に示す例は、押圧パッドに回転工具を係合させる六角孔（操作部）を必要としない加圧ユニット１の構成を示した例である。すなわち、プレッシャーロッド７がスピンドルユニット（図示せず）から下方へ加圧ユニット１を取り付けたまま取り外せるキャッピング装置の場合、プレッシャーブロック８の外周部に直接、回転工具によって回転させる任意の形状の操作部を設けることができるため、押圧パッドに回転工具用の操作部を設ける必要はない。そのため、押圧パッド９における係合軸部とプレッシャーブロック８の係合孔部とが嵌合して回転方向に対して一体化させる係合部は不要となる。

それ以外は実質的に図８の構成と同じであり、スプリング１８の弾性力によって押圧パッド９が押し下げられると、半径方向で内側に突出して形成されている係止部４７が、中央スリーブ４４の下端部に半径方向で外側に突出して形成されている段差部４５に係合し、それ以上押し下げられることが阻止される移動規制手段をもつ構成は同じであり、同じ部分には同じ符号を付している。

具体的に説明すると、プレッシャーブロック８および押圧パッド９をプレッシャーロッド７と一体的にキャッピング装置本体側から着脱する場合には、本体側の連結機構（図示せず）を操作してプレッシャーロッド７を加圧ユニット１を取り付けたまま下方に引き抜くことになるが、プレッシャーブロック８によるキャップ粗形材３１のコーナー部の絞り成形深さを調整する場合には、本体側の連結機構を操作することなく中央スリーブ４４のプッシュピン２１が貫通している貫通孔の下端部に形成された六角断面の六角孔４６に回転工具を係合させて中央スリーブ４４を着脱することにより行うことができる。

つまり、押圧パッド９をプレッシャーブロック８から取り外すことにより、押圧パッド９の上限位置を規制するための段差部５０又は５１との間にシム部材（図示せず）を挟み込み、スプリング１８、押圧パッド９をプレッシャーブロック８内に挿入して中央スリーブ４４をプレッシャーブロック８に装着する手順でキャップ粗形材３１のコーナー部の絞り成形深さを調整することが可能となり、調整作業は容易となる。

さらに、図９に示す構成では、図８に示す構成の加圧ユニットの効果に加えてキャップ外径（φ３８以上）の大きいキャップをキャッピングする場合でも、押圧パッド９の軽量化を図ることができ、またピン部材の摩擦抵抗などもないことにより、押圧パッドの動作不良を未然に防止でき、高速化に対応できるだけでなく、キャップのいわゆる斜めかぶりといった巻締め不良に伴う密封性不良を未然に防ぐことができる。

本発明に係るキャッピング装置における成形ヘッドの概略的構成を示す縦断面図である。 図１に示す加圧ユニットを示す図であって、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線矢視断面図、（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｃ線矢視断面図である。 各ロールの配置を示すための図であって、図１におけるIIIーIII線矢視図である。 本発明に係るキャッピング装置によるキャップ粗形材のコーナー部を加圧成形する過程を示す部分断面図である。 本発明に係るキャッピング装置によるキャップ粗形材のネジ成形およびスカート裾部の絞り成形の状態を示す断面図である。 滑りキーを使用した本発明に係る加圧ユニットの他の例を示す図であって、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線矢視断面図である。 プレッシャーブロックの内部に段差部を設けた本発明に係る加圧ユニットの更に他の例を示す図であって、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線矢視断面図、（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｃ線矢視断面図である。 移動規制部材を使用した本発明に係る加圧ユニットの更に他の例を示す図であって、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線矢視断面図、（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｃ線矢視断面図である。 押圧パッドに操作部を設けない本発明に係る加圧ユニットの更に他の例を示す図であって、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線矢視断面図、（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｃ線矢視断面図である。 従来の加圧ユニットの構成を説明するための概略的な部分断面図である。

符号の説明

１…加圧ユニット、 ２…ネジ成形ロール、 ３…裾締めロール、 ４…成形ヘッド、 ５…スピンドルユニット、 ７…プレッシャーロッド、 ８…プレッシャーブロック、 １８…スプリング、 ９…押圧パッド、 １４，１４Ａ…係合孔部、 １５…段差部、 １７，１７Ａ…係合軸部、 ２３…六角孔（操作部）、 ２９…ボトル型缶、 ３１…キャップ粗形材、 ３４…天板部、 ３５…スカート部、 ３８…滑りキー、 ３９，４５…段差部、 ４０…スリーブ、 ４４…中央スリーブ、 ４７…係止部。

Claims (5)

1. ネジ山が形成された容器口部に被せられた金属製キャップ粗形材の円筒部にその外面側から成形荷重を作用させて前記ネジ山に沿ったネジ部を形成するネジ成形ロールと、前記キャップ粗形材の天板部を加圧して所定形状に成形する加圧ユニットとを備えた成形ヘッドが、該成形ヘッドを中心軸線を中心に回転させるスピンドルユニットの下端部に取り付けられ、そのスピンドルユニットの内部にかつ同一軸線上に上下動可能に配置されたプレッシャーロッドの下端部に前記加圧ユニットが螺合させられ、その加圧ユニットが、前記キャップ粗形材における天板部と円筒部との間のコーナー部を加圧して所定形状に成形するプレッシャーブロックと、そのプレッシャーブロックの内側に上下動可能に配置されかつ下方に対して抜け止めされた状態で下方に向かって弾発支持された押圧パッドとを有しているキャッピング装置において、
   前記中心軸線についての半径方向で互いに対向する前記プレッシャーブロックの内面と前記押圧パッドの外面との少なくとも一部が、前記中心軸線を中心とした回転方向で互いに係合して前記プレッシャーブロックと前記押圧パッドとを回転方向で一体化する係合部として形成されるとともに、前記押圧パッドに、前記加圧ユニットを前記プレッシャーロッドに対して回転させるための工具を下方から挿入して係合させる操作部が形成されていることを特徴とするキャッピング装置。
2. 前記プレッシャーブロックの内面に内周側に突出して形成された段差部に、前記押圧パッドに外周側に突出して形成された係止部が上側から係合することにより、前記押圧パッドが前記プレッシャーブロックに対して抜け止めされていることを特徴とする請求項１に記載のキャッピング装置。
3. 前記プレッシャーブロックの中央部に移動規制部材を一体化させて設けられるとともに、その移動規制部材に半径方向で外側に突出した段差部が形成され、その段差部に前記押圧パッドの一部が上側から係合することにより、前記押圧パッドが前記プレッシャーブロックに対して抜け止めされていることを特徴とする請求項１に記載のキャッピング装置。
4. ネジ山が形成された容器口部に被せられた金属製キャップ粗形材の外周側に前記ネジ山に沿ったネジ部を形成するネジ成形ロールと、前記キャップ粗形材の下端部を内側に絞り込む裾締めロールとの少なくとも一方を備える成形ヘッドの内側に配設され、中心軸線上に下方に向かって弾発支持され前記キャップ粗形材の天板部を加圧する押圧パッドと、前記キャップ粗形材の天板部と円筒部との間のコーナー部を加圧して所定形状に成形するプレッシャーブロックとを含むキャッピング装置の加圧ユニットにおいて、
   前記プレッシャーブロックの内面に内周側に突出して形成された段差部に、前記押圧パッドに外周側に突出して形成された係止部が上側から係合することにより、前記押圧パッドが前記プレッシャーブロックに対して抜け止めされる係止手段とを備えることを特徴とする加圧ユニット。
5. ネジ山が形成された容器口部に被せられた金属製キャップ粗形材の外周側に前記ネジ山に沿ったネジ部を形成するネジ成形ロールと、前記キャップ粗形材の下端部を内側に絞り込む裾締めロールとの少なくとも一方を備える成形ヘッドの内側に配設され、中心軸線上に下方に向かって弾発支持され前記キャップ粗形材の天板部を加圧する押圧パッドと、前記キャップ粗形材の天板部と円筒部との間のコーナー部を加圧して所定形状に成形するプレッシャーブロックとを含むキャッピング装置の加圧ユニットにおいて、
   前記プレッシャーブロックの中央部に移動規制部材を一体化させて設けられるとともに、その移動規制部材に半径方向で外側に突出した段差部が形成され、その段差部に前記押圧パッドの一部が上側から当接することにより、前記押圧パッドがプレッシャーブロックに対して抜け止めされる係止手段を備えることを特徴とする加圧ユニット。

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