JP4268243B2

JP4268243B2 - 缶製造装置

Info

Publication number: JP4268243B2
Application number: JP21794498A
Authority: JP
Inventors: 藤川　　誠; 昭義玉木; 拓洋大垣; 力四宮
Original assignee: HOKKAICAN CO.,LTD.
Current assignee: HOKKAICAN CO.,LTD.
Priority date: 1998-07-31
Filing date: 1998-07-31
Publication date: 2009-05-27
Anticipated expiration: 2018-07-31
Also published as: JP2000044051A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、缶製造装置に関し、詳しくは、缶胴に夫々所定の加工を施す複数の加工装置を一体に備えて連続して缶の製造を行う缶製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
缶胴と該缶胴の上下端部に巻き締められる一対の缶蓋（底蓋及び天蓋）とからなる所謂３ピース缶の製造においては、一方の缶蓋（例えば天蓋）を巻き締めるに先立って、円筒状の缶胴にその開口端縁を縮径するネックイン加工を施し、次いで、該缶胴の開口端縁に沿って外方に折り曲げてフランジ部を成形し、続いて、該缶胴に缶蓋（例えば底蓋）を巻き締める巻締加工を行って有底円筒状の缶容器を形成することが行われる。
【０００３】
従来、前記ネックイン加工、前記フランジ部の成形、及び前記巻締加工は、缶胴の搬送方向の上流側から順に、第１ネックイン加工を施す第１ネッカ、第２ネックイン加工を施す第２ネッカ、フランジ部を成形するフレンジャ、第１巻締加工を行う第１シーマ、第２巻締加工を行う第２シーマ等の各加工装置が配列されて単一のフレーム内に一体に設けられている缶製造装置（一般にコンビネーションマシンと言われている）によって連続して行われることが知られている。
【０００４】
この種の缶製造装置においては、缶胴を搬送しつつ各加工工程を行うために、前記の各加工装置が缶胴を搬送しつつ各加工工程を行うためのターンテーブルを備え、各ターンテーブル間において缶胴を搬送するための複数のターレットを備えている。そして該缶製造装置は、駆動モータ等の駆動手段を備えて該駆動手段から、例えばシャフトやギア等の駆動力伝達機構を介して各ターンテーブル及び各ターレットに駆動力を伝達して、各ターンテーブル及び各ターレットを同期して回転することができるようになっている。該缶製造装置は、前記の各加工装置を単一のフレーム内に一体に配列して設けたので、各ターンテーブルを比較的接近させてコンパクトに構成することができ、単一の駆動手段により各ターンテーブル及び各ターレットを駆動することができる。以上のように、複数の加工装置を一体に設けた該缶製造装置を缶の製造ラインの一部に採用することによりコンパクトなラインを構成することができる。
【０００５】
しかし、前述した缶製造装置の各加工装置は、単一のフレーム内に一体に配列されているので、例えば、第２ネックイン加工が不要な場合であっても、第２ネッカのみを前記缶製造装置から取り外すことは困難である。また、第１ネックイン加工に先立って缶体にビードを形成する工程が必要な場合であっても、既に一体に構成された前記缶製造装置に缶胴にビードを形成するためのビーダーを組み込むことは困難であるため、該缶製造装置とは別体に構成されたビーダーを該缶製造装置の上流側に設置するといった大がかりなラインレイアウトの変更を行わなければならない不都合がある。
【０００６】
更に、前記缶製造装置に備える各加工装置のうちの一つに不具合が生じた場合には、その不具合が解消するまで、該缶製造装置による缶の製造を中断しなければならず製造効率が低下する。また、各加工装置のうちの一つについてメンテナンス作業を行う際にはその両側に隣接する他の加工装置が邪魔となりメンテナンス作業が困難である不都合がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
かかる不都合を解消して、本発明は、必要に応じて缶の製造工程の追加や削除が容易に行え、また、メンテナンス作業を容易に行うことができて、しかも、コンパクトなラインを構成することができる缶製造装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、本発明は、円筒状の缶胴を搬送しつつ該缶胴に所定の工程を行う複数のターンテーブルが、夫々の回転軸の軸線に直交する同一直線上に所定間隔を存して配列され、前記缶胴を搬送する複数のターレットが、夫々の回転軸の軸線に直交し且つ前記ターンテーブルの配列方向に平行する同一直線上に沿って各ターンテーブル間に配列され、前記各ターンテーブルの回転軸に同軸に設けられた第１ギアと、前記各ターレットの回転軸に同軸に設けられ、互いに隣合う一対のターンテーブルの両第１ギアに歯合する第２ギアと、配列方向の一端に位置する前記第２ギアに歯合する駆動ギアを介して第１ギア及び第２ギアを連動して回転駆動させる駆動手段とを備えて、連続して前記缶胴を搬送しつつ複数の工程を順次行うことにより缶を製造する缶製造装置において、各ターンテーブルの配列方向に直交して各ターレットの回転軸の軸心を通る直線を境界として各ターンテーブルの配列方向に向かって複数のユニットに分割自在とされ、各ユニットは、単一の前記ターンテーブルと、該ターンテーブルに隣設された一方の単一のターレットと、単一のターンテーブルと単一のターレットとを回転自在に保持するフレームとによって構成され、各フレームは、隣接するもの同士が互いに側壁を当接して分離自在に密着して連結され、各ユニットの前記フレームの分割位置の一側壁には、前記ターレットの回転軸が突出して支持されると共に、各ユニットを分離させたときに該回転軸に設けられた第２ギアの一側部が該側壁の外側に露出され、各ユニットの前記フレームの分割位置の他側壁には、隣接する他のユニットのフレームから突出するターレットの回転軸に対応する凹部が設けられ、各ユニットのフレームの側壁同士が当接したとき、隣接する一方のユニットの第２ギアが他方のユニットのフレーム内に侵入して第１ギアに着脱自在に歯合されることを特徴とする。
【０００９】
本発明の缶製造装置は、夫々異なる缶の製造工程を行う複数のターンテーブルが同一直線上に配設されていると共に、各ターンテーブル間において缶胴を搬送するターレットがターンテーブルの配列方向に平行する同一直線上に配設されている。即ち、各ターレットは各ターンテーブルの配列線上から一方側に位置をずらして設けられている。これにより、各ターンテーブルの間隔を小として各ターンテーブルをコンパクトに配列することができ、ターレットとの缶胴の受け渡し位置がターンテーブルの一側方（ターレットが配列された側）に設けられるので、ターンテーブルの他側方（ターレットが配列された位置と反対側）における缶胴の搬送距離を比較的長くして缶胴の加工作業範囲を大とすることができる。
【００１０】
更に、本発明の缶製造装置は、所定の工程を行う単一のターンテーブルと単一のターレットとを一組としてフレームに保持させることで、一つのユニットを構成し、更に夫々異なる工程を行う複数のユニットのフレームを互いに分割自在に連結させることにより構成される。
【００１１】
そして、各ターンテーブルの第１ギアと各ターレットの第２ギアとが配列順に従って交互に歯合し、連結状態の各ユニットのうちの一端に位置するユニットに設けられた第２ギアに前記駆動手段の駆動ギアが歯合して、各ターンテーブルと各ターレットとが同期して回転駆動される。本発明においては、このように、駆動手段からの駆動力を、その駆動ギアを介して、第１ギア及び第２ギアにより伝達させているので、各ユニットを分割する際に、第１ギアと第２ギアとの切り離しが極めて容易に行うことができ、また、各ユニットを連結する際にも、第１ギアと第２ギアとを歯合させて駆動力の伝達を確実に行うことができる。
【００１２】
以上のように、本発明によれば、夫々異なる工程を行う各ユニット毎に分割することができるので、該缶製造装置に他の工程を追加する場合には、追加する工程を行うユニットを設けて所望の位置において他のユニットを連結すればよく、工程の追加が容易に行える。同じように、該缶製造装置が分割自在の複数のユニットによって構成されてることから、ユニットの交換やユニットの取り除きも容易に行え、更に、メンテナンス作業を行う際には、各ユニットに分割して分割位置を露出させることができるので、ユニット毎のメンテナンス作業を容易に行うことができる。
【００１３】
そして更に、連結状態の各ユニットは、各ターンテーブルの配列方向に直交して各ターレットの回転軸の軸心を通る直線を境界として分割される。このとき、分割時の境界線は、各ターレットの回転軸に交わるため、各ユニットのフレームの分割位置の一側壁にターレットの回転軸が突出して設けられ、各ユニットのフレームの分割位置の他側壁に、隣接するフレームから突出するターレットの回転軸が係合する凹部が形成されている。こうすることにより、分割する際の境界線上にターレットの回転軸を位置させることができる。従って、各ターンテーブルの間隔が互いに干渉しない最小限の間隔とされていても各ターンテーブル間の中央を分割位置とすることができ、各ユニットの形状を小として各ユニットが連結されてなる缶製造装置をコンパクトに構成することができる。
【００１４】
また、本発明において、各ユニットは、該ユニットの連結方向に沿って延びるレールに移動自在に支持されていることを特徴とする。これにより、各ユニットを分割する際にレールに沿って各ユニットを摺動させるだけで容易に分割作業が行え、また、各ユニット間に十分な間隔を形成することができるので、メンテナンス作業等を極めて容易に行うことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本実施形態の缶製造装置を示す説明的側面図、図２は図１示の缶製造装置におけるターンテーブルとターレットの配列状態を示す説明的平面図、図３は一ユニットの構成を一部破断して示す説明的断面図、図４（ａ）〜（ｄ）はユニットの配列例を示す説明図である。
【００１６】
本実施形態の缶製造装置１は、缶胴を搬送しつつ複数の加工工程を行うものであり、図１に示すように、上流から順に、第１ネッカユニット２、第２ネッカユニット３、フレンジャユニット４、第１シーマユニット５、及び、第２シーマユニット６が横一列に連結されて構成されている。また、第１ネッカユニット２の上流側には、缶胴を該第１ネッカユニット２に投入する方向に案内する投入路７と、駆動モータ８とを備える駆動ユニット９が連結されている。第２シーマユニット６の下流側には、缶胴を排出する排出路１０を備える排出ユニット１１が連結されている。上記の各ユニット２〜６，９，１１は、その配列方向に延設されたレール１２に沿って、各別に摺動自在に設けられている。
【００１７】
前記第１ネッカユニット２は、缶胴の端部を縮径する第１ネックイン加工を行い、前記第２ネッカユニット３は、缶胴の第１ネックイン加工が施された部分を更に縮径する第２ネックイン加工を行う。前記フレンジャユニット４は、第２ネックイン加工が施された缶胴の端縁を外方に折り曲げてフランジを形成する工程を行う。前記第１シーマユニット５及び第２シーマユニット６は缶胴に形成されたフランジを介して缶蓋を巻き締める工程を行う。
【００１８】
該缶製造装置１は、図２に一部を取り除いて要部を露出させて示すように、前記ユニット２〜６の夫々に、缶胴を保持して回転する同一形状のターンテーブル１３を備え、該ターンテーブル１３により缶胴を円弧状に搬送しつつ、前述した夫々の工程を行う。また、該缶製造装置１は、各ターンテーブル１３の間において缶胴Ｗを搬送する複数の同一形状のターレット１４を備えている。各ターレット１４は、詳しくは後述するが、前記ユニット２〜６の夫々に設けられている。また、各ターレット１４による缶胴の搬送軌道に沿って各ターレット１４に保持された缶胴を案内するガイドプレート１５が設けられている。
【００１９】
該缶製造装置１においては、各ユニット２〜６を連結したとき、各ターンテーブル１３は同一直線上に配列される。また、各ターレット１４は各ターンテーブル１３と交互に配設されるが、このとき、各ターンテーブル１３の配列方向に平行する直線上に配列される。このような配列状態とすることにより、各ターレット１４の反対側の各ターンテーブル１３の缶胴の搬送距離を比較的長くして十分な加工を行うことができる。
【００２０】
次に、各ユニット２〜６の構成をその一つのユニットであるフレンジャユニット４を挙げて詳しく説明する。なお、該フレンジャユニット４以外の各ユニット２，３，５，６においては、後述する各加工手段を除く他の構成が同様に形成されている。該フレンジャユニット４は、図３に示すように、大略直方体状に形成されたフレーム１６を備えている。該フレーム１６の底部１７には、該フレーム１６の天板１８を貫通して起立する円柱１９が固設されている。該円柱１９には、回転ドラム２０がベアリング２１を介して回転自在に外挿されている。即ち、円柱１９は支軸として設けられており回転ドラム２０は回転軸として設けられている。該回転ドラム２０の下端には、前記円柱１９にベアリング２２を介して回転自在に支持された第１ギア２３が一体に連結されている。
【００２１】
前記回転ドラム２０には前記ターンテーブル１３が設けられている。該ターンテーブル１３には、図２に示すように、その外周縁部に沿って複数の缶胴を保持するための複数の保持凹部１３ａが形成されている。また、図３に示すように、該ターンテーブルの各保持凹部１３ａに対応して、その下方位置において缶胴Ｗを支持する缶胴載置部２４が設けられている。該缶胴載置部２４は、前記回転ドラム２０に昇降自在に支持されたシャフト２５の上端に設けられている。該シャフト２５は、その下端部にカムローラ２６を備え、該カムローラ２６は、前記円柱１９の外周に沿って固設されたカムレール２７の案内によって該シャフト２５を介して缶胴載置部２４を昇降させる。該缶胴載置部２４に対向する上方位置には、該缶胴載置部２４に載置された缶胴Ｗを上方から押さえる押さえ部材２８が設けられている。該押さえ部材２８は、詳しい構造は図示しないが、前記回転ドラム２０の上端部に昇降自在に支持されており、該押さえ部材２８の昇降機構は缶胴載置部２４と同様にカムローラとカムレールとによって構成されているものである。缶胴載置部２４上に載置された缶胴Ｗは回転ドラム２０の回転に伴って、缶胴載置部２４と押さえ部材２８とにより挟持されて円弧状に搬送される。
【００２２】
前記缶胴載置部２４は、缶胴の端縁にフランジを形成するフランジ成形ダイ２９を備えている。缶胴載置部２４上に載置された缶胴Ｗは、回転ドラム２０の回転に伴って、下降する押さえ部材２８により押圧され、該缶胴の端縁がフランジ成形ダイ２９に圧接することによって搬送されつつフランジが形成される。
【００２３】
なお、例示している図３のフレンジャユニット４においては、前記缶胴載置部２４にフランジ成形ダイ２９を備えるが、その他のユニット２，３，５，６においてはその夫々の加工工程を行うための加工手段を備えている。即ち、詳しくは図示しないが、第１ネッカユニット２は第１ネッキング加工用のダイを備え、第２ネッカユニット３は第２ネッキング加工用のダイを備え、また、第１シーマユニット５及び第２シーマユニット６は夫々の缶胴載置部に一体に設けられたチャックと該缶胴載置部の軌道に沿って延設されたシーミングレール３０，３１（図２示）とを備えている。
【００２４】
また、図３に示すように、前記フレーム１６の分割位置の一方側壁には、前記ターレット１４の回転軸３２を回転自在に支持するブラケット３３が側半部を突出して設けられている。このように、ブラケット３３の側半部（前記ターレット１４の回転軸３２の側半部）を突出してフレーム１６に支持したので、該フレーム１６の分割位置の側壁を、前記回転ドラム２０に干渉しない極めて接近した位置とすることができ、これによって該フレーム１６を比較的小型に形成することができる。
【００２５】
前記ブラケット３３はその内部にベアリング３４を介して回転軸３２を支持しており、該ブラケット３３の下方位置の前記回転軸３２には前記ターンテーブル１３の第１ギア２３に歯合する第２ギア３５が設けられている。該第２ギア３５は、その一側がフレーム１６の内部において前記第１ギア２３に歯合しており、他側がフレーム１６から露出する。該第２ギア３５の露出する部分は、他の隣接するユニット（フレンジャユニット４においては前記第２ネッカユニット３）のフレーム１６内に侵入してその第１ギア２３に歯合するようになっている。
【００２６】
前記フレーム１６の分割位置の他方側壁には、図２に示すように、他の隣接するユニット（フレンジャユニット４においては前記第１シーマユニット５）のフレーム１６に突出して設けられたターレット１４のブラケット３３に対応する凹部３６が形成されている。各ユニット２〜６を連結する際には、夫々のターレット１４のブラケット３３を各凹部３６に係合させて、互いに隣接するユニット同士の連結を正確に行うことができる。しかも、各ユニット２〜６を連結したときには、各ユニット２〜６の突出するブラケット３３が各凹部３６に係合するので、各ユニット２〜６のターンテーブル１３同士が干渉しない最小限の間隔となるように配列させることができる。
【００２７】
また、該缶製造装置１は各ユニット２〜６が連結されて構成されていることによって、各ユニット２〜６毎の分割が容易に行える。そして、各ユニット２〜６の分割時の境界（連結時の境界に同じ）は、前述した各ユニット２〜６の形状によって、隣接する同一形状の各ターンテーブル１３間の中央から前記ターレット１４の回転軸３２の軸心を通って延びる線に一致している。そして、前記ターレット１４の回転軸３２は前記ブラケット３３に支持されて各ユニット２〜６に突出しているので、分割時の境界は各ターンテーブル１３間の中央を通って前記ブラケット３３に沿って一旦はコ字形に屈曲する。
【００２８】
ところで、例えば、図示しないが、各ユニット２〜６においては、前記ターレット１４の回転軸３２及び前記ブラケット３３を突出させずにフレーム１６内に内蔵することが考えられる。しかし、前述したように同一形状の各ターンテーブル１３の間隔が互いに干渉しない最小限の間隔とされている場合には、特に、前記の分割時の境界線に沿って設けられるフレーム１６の側壁が、各ターンテーブル１３の回転ドラム２０に極めて接近し、該回転ドラム２０とフレーム１６の側壁とが干渉するおそれがある。そしてこの場合には、該回転ドラム２０とフレーム１６の側壁との間に干渉を回避するスペースを設ける必要があり、各ユニット２〜６を連結した際には各ユニット２〜６の分割位置に設けられた前記スペースのために装置全体としてのコンパクト化が望めない。
【００２９】
それに対して、本実施形態の缶製造装置１においては、各ユニット２〜６のフレーム１６の一側壁に、前記ターレット１４の回転軸３２及びブラケット３３を突出させて設けたので、分割時の境界線を各ターンテーブル１３間の中央に位置させることができ、分割するための不要なスペースを設けることなく各ユニット２〜６をコンパクトに構成することができ、よって、各ユニット２〜６を連結した際の缶製造装置１全体としてもコンパクトに構成することができる。
【００３０】
また、前記駆動ユニット９は、図２に示すように、駆動モータ８を備え、該駆動モータ８の回転軸３７は回転伝達機構３８を介して駆動ギア３９（図１示）を回転させる。前記排出ユニット１１は、前記フレンジャユニット４のターレット１４と同様に構成された排出ターレット４０を備え、該排出ターレット４０には前記第２ギア３５と同様に構成された排出ギア４１が設けられている。
【００３１】
そして、図１において説明的に示し、図２において仮想線で示すように、第１ネッカユニット２の上流側に前記駆動ユニット９が連結されたときには、該第１ネッカユニット２の第２ギア３５（前記フレンジャユニット４の第２ギア３５と同様に構成されている）が、駆動ユニット９の駆動ギア３９と歯合する。一方、第２シーマユニット６の下流側に前記排出ユニット１１が連結されたときには、該第２シーマユニット６の第１ギア２３（前記フレンジャユニット４の第１ギア２３と同様に構成されている）が、排出ユニット１１の排出ターレット４０に備える排出ギア４１と歯合する。これにより、前記駆動ユニット９の駆動力は、各ユニット２〜６において共通する第１ギア２３及び第２ギア３５により同期して各ターンテーブル１３及びターレット１４に伝達される。
【００３２】
そして、図２に示すように、各ユニット２〜６は互いに分割自在に連結されているので、各工程の追加や削除が容易に行える。即ち、前述した本実施形態においては、図４（ａ）に示すように、上流から順に、第１ネッカユニット２、第２ネッカユニット３、フレンジャユニット４、第１シーマユニット５、及び、第２シーマユニット６を設けたものを示したが、本発明を適用することにより、図４（ｂ）に示すように、第２シーマユニット６の下流側に、前述した各ユニット２〜６と同様に構成されたターンテーブル１３とターレット１４とを備えて缶胴のピンホールの有無を検査するテスタユニット４２（光の漏れによりピンホールを検出するライトテスタや、空気の漏れによりピンホールを検出するエアテスタ等）を容易に追加して一体に連結することができる。また、図４（ｃ）に示すように、駆動ユニット９と第１ネッカユニット２との間に、前述した各ユニット２〜６と同様に構成されたターンテーブル１３とターレット１４とを備えて缶胴にビードを形成するビーダユニット４３を容易に挿入して一体に連結することができる。更に、第２ネッカユニット３が不要となった場合には、図４（ｄ）に示すように、第２ネッカユニット３を取り外して第１ネッカユニット２とフレンジャユニット４とを連結することができる。
【００３３】
また、各ユニット２〜６は、図１に示すように、その配列方向に延設されたレール１２に沿って、各別に摺動自在に設けられているので、各ユニット２〜６をレール１２に沿って移動させるだけで前述した追加や挿入の作業を容易に行うことができる。更に、各ユニット２〜６を分割することにより、各別にメンテナンスや修理交換が容易に行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の缶製造装置を示す説明的側面図。
【図２】図１示の缶製造装置におけるターンテーブルとターレットの配列状態を示す説明的平面図。
【図３】一ユニットの構成を一部破断して示す説明的断面図。
【図４】ユニットの配列例を示す説明図。
【符号の説明】
１…缶製造装置、２，３，４，５，６…ユニット、８…駆動モータ（駆動手段）、１２…レール、１３…ターンテーブル、１４…ターレット、２０…回転ドラム（回転軸）、２３…第１ギア、３２…回転軸、３５…第２ギア、３６…凹部、３９…駆動ギア、Ｗ…缶胴。

Claims

円筒状の缶胴を搬送しつつ該缶胴に所定の工程を行う複数のターンテーブルが、夫々の回転軸の軸線に直交する同一直線上に所定間隔を存して配列され、前記缶胴を搬送する複数のターレットが、夫々の回転軸の軸線に直交し且つ前記ターンテーブルの配列方向に平行する同一直線上に沿って各ターンテーブル間に配列され、前記各ターンテーブルの回転軸に同軸に設けられた第１ギアと、前記各ターレットの回転軸に同軸に設けられ、互いに隣合う一対のターンテーブルの両第１ギアに歯合する第２ギアと、配列方向の一端に位置する前記第２ギアに歯合する駆動ギアを介して第１ギア及び第２ギアを連動して回転駆動させる駆動手段とを備えて、連続して前記缶胴を搬送しつつ複数の工程を順次行うことにより缶を製造する缶製造装置において、
各ターンテーブルの配列方向に直交して各ターレットの回転軸の軸心を通る直線を境界として各ターンテーブルの配列方向に向かって複数のユニットに分割自在とされ、
各ユニットは、単一の前記ターンテーブルと、該ターンテーブルに隣設された一方の単一のターレットと、単一のターンテーブルと単一のターレットとを回転自在に保持するフレームとによって構成され、
各フレームは、隣接するもの同士が互いに側壁を当接して分離自在に密着して連結され、
各ユニットの前記フレームの分割位置の一側壁には、前記ターレットの回転軸が突出して支持されると共に、各ユニットを分離させたときに該回転軸に設けられた第２ギアの一側部が該側壁の外側に露出され、
各ユニットの前記フレームの分割位置の他側壁には、隣接する他のユニットのフレームから突出するターレットの回転軸に対応する凹部が設けられ、
各ユニットのフレームの側壁同士が当接したとき、隣接する一方のユニットの第２ギアが他方のユニットのフレーム内に侵入して第１ギアに着脱自在に歯合されることを特徴とする缶製造装置。
各ユニットは、該ユニットの連結方向に沿って延びるレールに移動自在に支持されていることを特徴とする請求項１記載の缶製造装置。