JP4476485B2

JP4476485B2 - 容器形成装置

Info

Publication number: JP4476485B2
Application number: JP2000549452A
Authority: JP
Inventors: ヤッコハーグマン、
Original assignee: Lamican Oy
Current assignee: Male Industrial Solutions Oy
Priority date: 1998-05-20
Filing date: 1999-05-12
Publication date: 2010-06-09
Anticipated expiration: 2019-05-12
Also published as: FI981121A; EP1087866A1; ATE285324T1; DE69922809T2; WO1999059805A1; DE69922809D1; EP1087866B1; FI981121A0; FI113356B; US6406415B1; JP2002515365A

Description

【０００１】
本発明は、添付の請求項１の前段部分に示す種類の容器を形成する装置に関するものである。
【０００２】
熱封緘用塗工を施したブランクの相対する側壁のへりを合わせて作った垂直円筒形ケーシングと、その側壁ブランクを頂上部および底部で密閉する端部部材とを有し、その上端部部材は、例えば蓋もしくは垂れ蓋で密封した開口部を有する円筒形容器を液体パック用板紙から作ることは当業者には既知のことである。上述の種類の容器は、無菌気密方式によってさまざまな飲料を詰めるときに用いられる。
【０００３】
保存する材料、例えば飲料が後にその中に投入される容器は容器形成機において自動的に形成される。容器形成機にはいわゆる一組の巻付けマンドレルがあり、その周囲に巻き付けることによってケーシングが作られる。これらの巻付けマンドレルは回転構体内に配され、回転構体がマンドレルをさまざまな処理ステーション間を移動させる。各ステーションにおいては、同時には１つの作業しか行なわれず、したがって、缶型ケーシングが徐々に作られ、最後の処理ステーションでマンドレルから外されて、充填および密閉のために充填機へ搬送される。
【０００４】
上述の装置は従来技術においては既知のものであり、例えば欧州特許第0038488号および第0018470号に開示されている。上記特許に開示されている方法は、以下のような特徴を有する。機械式押付け手段を用いてブランクがマンドレルに巻き付けられ、機械式押付け手段がブランクの一つの端部をマンドレルの外側の側面に押し付けるとともに、マンドレルの回転運動に従って機械式押付け手段が移動し、それによってブランクをマンドレルの周囲に引き寄せて密閉構体を形成し、その後に側面封緘が行なわれる。欧州特許第0018470号には、さらに特定の締着部材装置も開示されており、それがブランクを、マンドレルの回転運動中そのマンドレルの外面に確実に滞留させる。上述の巻付け段階は多数の移動機械部品を必要とし、それに加えて、マンドレルが回転している必要がある。
【０００５】
本発明は上述の欠点を解消し、巻付け段階を、動作上の信頼度を少なくとも同程度にしながら、より簡易化することができ、それに加えて、容器形成装置の構造が簡素化される装置を提供することを目的とする。これを達成するため、本発明による容器形成装置は、添付の請求項１の特徴部分に示すことを主たる特徴とする。
【０００６】
この容器形成装置においては、巻付けマンドレルの外面に、マンドレルの全周にわたって吸引開口部を設け、これらの吸引開口部が低圧源に連結されて、マンドレルの周囲にブランクを引き付けるようにしている。このことは、必要以外には巻付けには補助手段としての機械式手段を必要としないこと、それに加えて、マンドレルを、そのマンドレルを保持し移動させる構体内で非回転にすることができる、すなわち容器形成装置においては回転運動のための追加の伝動装置を必要としないことを意味する。吸引によって巻付け張力を調節して、ブランクの剛性のために余裕をもたせることもできる。
【０００７】
マンドレルの周囲の１つの特定点における垂直に一列の吸引開口部が上述の公報第0038488号に開示されている。これらの吸引開口部は、ブランクがマンドレルの回りへ巻き付くようにはしないし、かつそのブランクの内面に直接接触することも無い。なぜならば、それらは実際の機械式巻付けの前の封緘の補助として機能する別個のストリップを位置決めするだけのために用いられるからである。
【０００８】
本発明の他の有利な実施例に関して、添付の従属請求項および後述の説明を参照する。
【０００９】
次に、添付の図面を参照して、本発明をより詳細に説明する。
【００１０】
本明細書の目的のために、液体用容器のさまざまな部品に関して次の用語を用いる。
− 容器：文脈によって販売用容器、もしくはケーシング
− 販売用容器：所望の内容物を充填した完成品である密閉した液体用容器
− ケーシング：販売用容器の未充填および未密封の外部ケーシング
− 缶：巻かれて、長手方向の軸を貫く水平断面において密閉構造を形成する部分、すなわち一方の端部もしくは両端部を端部部材で密閉した側壁ブランクを有することを特徴とする容器
− 側壁ブランク：通常は液体パック用板紙で作られており、繋ぎ合わせるとケーシングを形成し、かつ、より大きな面積を有する材料、例えば長いストリップから切り出すことができる真直で平らな部品
− ブランクもしくはブランク材の外面：完成容器において外部から視ることができる表面を形成し、通常は印刷および熱封緘用塗工が施される面
− ブランクもしくはブランク材の内面：完成容器においてその内容物と接触する表面を形成し、通常は熱封緘用塗工が施される面
− ブランク材：ブランク用の原材料、通常は熱封緘用塗工を施した液体パック用板紙
包装機械は容器形成機を有し、容器形成機では、水平断面において密閉構造である缶型ケーシング、すなわち図１に示すケーシングＯの垂直な部分が形成される。ケーシングに対して、当該ケーシングの開口端部を閉じるための端部部材Ｐを取り付ける。そのようにして得られた一方の端部が未だに開口している缶型容器は包装機械の充填機へ送られ、そこで最終の販売用容器が形成される。この充填機はここでは詳細には説明はしない。
【００１１】
図２に示す容器形成機は、水平面内で回転する移送台１を有し、その周囲には一定の間隔の角度で形成用部材があり、形成用部材は上記容器をそのさまざまな形成段階で支持する。これらの形成用部材は互いに同一であり、それぞれが垂直なマンドレル２を有し、マンドレル２の回りにケーシング用の側壁ブランクが形成される。以後マンドレル２を巻付けマンドレルと称する。
【００１２】
容器形成機は、移送台１の他に固定フレームを有し、固定フレームの上で前記の台が回転する。固定フレーム全体を参照番号10で示す。このフレームは巻付けマンドレル２の数と同じ数の処理ステーションを有し、各ステーションにおいて、一方の端部が開放している缶の特定の形成工程を行なう。停止段階では、停止段階中にそれらの処理ステーションが一定の作業段階を行ない、マンドレルはそれぞれの処理ステーションにある。前進段階ではマンドレルは、台の短い回転移動によって、次の処理段階のために次のステーションへ前進する。その回転移動の大きさは、巻付けマンドレル２間の間隔の角度に相当する。
【００１３】
次に、それらのさまざまな処理ステーションを、主としてそれらが缶型ケーシングを形成する際に行なう作業に従って詳細に説明する。すべてのステーションにおいて、フレーム10へ取り付けた部品があり、それらは自身の移動もしくは他の機能によって所望の作業段階を行なう。これらの移動部品はフレーム上の主として巻付けマンドレルの円軌道の外側および／またはそれらのマンドレルより上に配置される、もしくはそれらはマンドレルの軌道上に一時的に乗り、前進段階の期間はマンドレルの軌道から外へ移動するように配される。これらのさまざまな部品は図２おいてはより詳細には図示しない。同図はさまざまなステーションの支持構造を示すのみである。それらに上述の機能部品が取り付けられる。
【００１４】
一定の高さのブランクがブランクウエブの下端部から切り出される。そのブランクが巻付けステーションＡへ、そのステーションのフレーム上の移送装置によって移送される。ブランクは巻付けマンドレル２に押し付けられ、巻付けマンドレル２の外面により決まる形状で巻付けマンドレル２のまわりに巻かれる。缶型ケーシングの本体がそのとき形成される。本体の水平断面は密閉形状になり、円筒形マンドレルの場合は形状は円形になる。
【００１５】
側壁封緘ステーションＢにおいて、巻付けステーションにおいて既に重ねられているブランクの側壁のへりを恒久的に封緘して一緒にする。これは押圧面によって行なわれる。押圧面は、へりを互いの上で押し合わせ、かつ同時にブランクの内面の熱封緘用塗工を冷却する。ブランクは、その前に加熱されて接着状態になっている。
【００１６】
予熱ステーションＣにおいて、側面封緘部の内側の上端部に向けて熱風が吹きつけられ、それによって、ブランク材の内面上のこの場所における熱封緘用塗工が適切な温度まで加熱される。
【００１７】
端部部材ステーションＤにおいて、ケーシングの本体の水平断面の形状と同じ外形の複数の端部部材が、そのステーションへ供給される連続したブランクウエブからダイス切断によって切り離される。その後、端部部材を開口部へ押し込み、それによって端部部材の複数の端部を同時に折り曲げる。その後、端部部材は、ケーシングの開口している上端部上へ、巻付けマンドレルの端面を対向面として用いて押し付けられて、その部材の折り曲げた外側の端部をケーシングの内面に押し付けるようにする。
【００１８】
第１の加熱ステーションＥにおいて、熱風を端部部材の外面上へ吹き付ける。熱風は端部に向けられ、それによって部材の下面を、ケーシングの上端部の内面の方へ折り曲げられた端部において加熱するようにする。
【００１９】
第２の加熱ステーションＦにおいて、同じ工程が繰り返されて上端部の全周囲を確実にかつ適切に加熱するようにする。
【００２０】
折曲げステーションＧにおいて、端部部材の、上方に折り曲げた端部の上にあるケーシングの上端部を上から中央かつ下方に押すことによって、当該上端部を折り曲げ、その時、上端部は、端部部材の外側端部上に折り重なる。端部部材の外側端部は折り曲げられる。
【００２１】
第１の封緘ステーションＨにおいて、ケーシングのすそ部が端部部材の折り曲げた端部に押し付けられ、その時に先の加熱段階で加熱された熱封緘用塗工が互いに接着し合い、端部部材の折り曲げた外側端部が上端部の内側に恒久的に残り、上端部は折り曲げられてＵ型になる。
【００２２】
第２の端部封緘ステーションＩにおいて、前のステーションにおけると同じ作業段階がさまざまな部品により繰り返されて、缶型ケーシングの全周にわたって均一な封緘を行なうようにする。缶型ケーシングはこの段階で既に完成している。
【００２３】
最後の処理ステーションである容器取出しステーションＪにおいて、缶型ケーシングが持ち上げられて巻付けマンドレル２から離され、コンベアの走路に沿って包装機械の充填機へ送られる。
【００２４】
完成した缶が巻付けマンドレル２から取り出されると、そのマンドレルが台１の短い回転運動によって再び巻付けステーションＡへ移動して、新たな側壁ブランクを受け取り、上述の処理段階を反復する。
【００２５】
各ステーションＡ−Ｊの代表的処理時間は約500ms であり、それには１つのステーションから次への移動を含む。したがって、容器を容器形成機において約５秒で形成することができ、生産能力は１缶／0.5 秒、すなわち120/分になる。
【００２６】
図３は、本発明による容器形成装置を示す。その装置は巻付けステーションＡと、その巻付けステーションへ運ばれる巻付けマンドレル２を含む。
【００２７】
容器の外部ケーシングを形成するブランクは、液体パック用板紙である連続ブランク材料、すなわちブランクウエブＬとして、２つのロール11によって案内される紙料リールＲから運ばれてくる。２つのロール11は、それらの間を通してブランクウエブＬを巻付けステーションＡへ送る。ステーションＡへ降りる前に、ウエブＬは、上方へ向かって湾曲するループを作る。ループの高さは光電セルによって監視される。ループの高さが下部光電セルにより制御されるレベルにまで落ちると、ループの高さが上部光電セルにより制御されるレベルに達するまで、駆動ロールであるロール11の一方を回転させることにより、さらに多くのウエブが上方へ送られる。
【００２８】
ループの後、ウエブは案内手段によって案内されて、垂直コンベア走路へ送られる。このウエブＬは移送ベルト14の間を通り、移送ベルト14に案内されて巻付けステーションＡへ真直ぐ走って下る。移送ベルト14は容器形成機のフレームに組み込まれている。ウエブＬの外側端部の近くに２対の移送ベルト14があり、対でベルトはウエブを両側から、アイドラの助けを借りて支持する。アイドラはベルトの背面に押し付けられている。これらのベルトをいわゆるタイミングベルトにすることができ、アイドラおよびベルトの駆動車を同様に歯車にすることができる。ウエブＬの垂直な移動路には切込み用部材13も配されており、切込み用部材13がウエブＬの端部に一定の間隔で、すなわち切断するブランクの切断線のところに切込みを入れて、端部の折りたたんだ部分が重ならないようにしている。ウエブＬに印刷された目印が、切込み点を正確に位置決めするように移送ベルト14を制御する光電セルにより検出される。この印刷された目印の読取器は参照番号21で示す。
【００２９】
装置のフレーム内の移送ベルトの高さのところには空気ノズルなどの加熱装置15もあり、加熱装置がブランクウエブの外側端部の表面、すなわち巻付け段階で共に封緘に参加する、ブランクの一方の端部の外面と、ブランクの他方の端部の内面とを加熱する。このようにして、ブランクの内面および外面の熱封緘用塗工が適切な温度に加熱される。ノズルは、ウエブの自由な端部区域の近くにおいて、移送ベルト14に隣接して開口している。ブランクＬが移送ベルト14によって間欠的に下方へ移動するため、ウエブが停止した時に、ウエブは常に一定の高さまで加熱され、この距離は、切断されるブランクの高さに関しては充分である。両方のノズルは切断線間の区域内のブランクウエブの表面に加熱空気を当てるが、その切断線は未加熱のままにして、加熱によって塗工が軟化して切断作業を悪化させないように、両方のノズルを配する。これらのノズルにより影響を受ける区域の高さをブランクの垂直な長さ、例えばブランク上の被加熱区域の垂直な長さの倍数に等しくすることもでき、さらにその場合、そのノズルからの空気流は切断点が加熱されないように当てられる。
【００３０】
ブランクウエブＬは、以下のようにコンベアベルト14により前進と停止が行われる。すなわち、ウエブの下端部がブランクの切断に関して正しい高さになり、かつ下端部より上の部分が、ウエブの背後にある押し板A2の領域内に入るようにし、同時に、保持用吸引が、押し板の表面の吸引開口部（図示しない）を介して押し板からブランク上に及ぶように行われる。
【００３１】
対の移送ベルトより下の巻付けステーションＡにおいては、押し板A2より上のフレーム内にカッターA1が、前後に動くように配設される。カッターは真っ直ぐな鋭い刃を有する。刃は、巻付けマンドレルの方への一撃であって、固定対向面A8で終っているブランクウエブの外面への一撃により、水平切断線に沿って、一定の高さのブランクO1をブランクストリップの下端部から切断する。ブランクO1は、その水平断面が一定の密閉形状を有するケーシングの側壁ブランクを形成する。当該形状は、巻付けステーションＡへ運ばれてくる巻付けマンドレル２によって決まる。巻付けマンドレル２については、より詳細に後述する。上述のように、ブランクの下端部と、同時に切断線は、切断前に正しく位置決めされる。これは実際には、前述した印刷された目印と、印刷された目印を検出する光電セルと、移送ベルト14によって行なわれる。
【００３２】
図４は、その周囲にケーシング０が形成されている巻付けマンドレル２を詳細に示す。このマンドレルは形が容器の内部部分と同じである。その外面には下から持ってきた空気ダクト３に連結された開口部４があり、それらの開口部４によってブランクO1を巻付けマンドレル上へ吸引することができる。巻付けマンドレルの全周にわたって、さらにマンドレルの垂直な軸方向のさまざまな高さに開口部があり、マンドレルの外面全体に吸引を起こさせるようにしている。空気ダクト３はマンドレル２の内側に中空空間を形成する。中空空間に吸引が、後に説明する装置によって行なわれ、中空空間から中ぐり穴が放射状に分岐して開口部４のところで終端している。さらに、吸引マンドレル内には中空空間および外面との間に１組の冷却媒体ダクト（図示しない）が吸引系統から離して配される。
【００３３】
ブランクO1は、押し板A2の短い移動によってマンドレルの方へ押し出され、保持吸引によって巻付けマンドレル２の前面にブランクを保持し、その後ブランクの垂直な端部の一方がマンドレルの外面に押し付けられる。押し板の表面および同様にブランクは、ブランクが最初に接触するマンドレルの外面に対して平行である。しかし、押付け運動の経路は斜め下方（矢印）であり、その結果さまざまな構体を切断線の正面に容易に配置できる。それらの構体はブランクを妨害することはなく、巻付けマンドレル２を同時に押し板の近くへ持ってくることができる。しかし、この押し板A2の運動経路も水平、すなわちマンドレル２の外面に対して直角としてもよい。
【００３４】
ブランクO1の後ろにおいて、ブランクの端部区域をマンドレル２に押し付ける押し板の端部区域の表面A3は、その断面が巻付けマンドレルの外面と同じである、すなわち凹形であり、ブランクの端部の小さな区域が既にこの段階でマンドレルに押し付けられるようにする。巻付けマンドレル上のこの点における吸引開口部４の吸引作用のため、ブランクO1の端部はマンドレルに保持される。押し板がブランクを巻付けマンドレル２に押し付けると、その板の前面上の保持吸引が解除される。この後、押し板はその元の位置へ退き、上から運ばれてきたブランクウエブＬの下端部を、ブランクの新たな切断および押付けのために押し板の正面へ、また降ろすことができる。
【００３５】
図５はブランクの巻付け段階の推移を水平断面で概略的に示す。マンドレルの周囲の方向に連続して延びている吸引開口部４の吸引力がブランクO1の自由部分をマンドレルへ引き寄せて、マンドレルの外面に押し付けると同時に、ブランクO1の一つの端部の内面は、吸引力の助けを借りて巻付けマンドレル２に対して保持され、ブランクO1はマンドレル２の周りに一回巻かれる。ブランクの内面はその時完全にマンドレル２の外面に押し付けられる。同時に、ブランクO1の第２の自由で垂直なへりの内面上にあり、加熱装置15により加熱されて接着状態にある熱封緘用塗工が、これも接着状態にあるブランクの第１の垂直なへりの上に置かれて、ケーシングの側壁ブランクが形作られる。そのケーシングの形状はマンドレルの外面によって決まる。ブランクO1の幅、すなわち垂直な端部間の距離はマンドレルの直径によって自然に決まり、ブランクの両端部の重なる部分が、耐久性のある封緘が確実に行えるほどに充分に広くなるように決める。
【００３６】
マンドレル２の外面には、水平断面で見ると、マンドレルの全周およびその高さ全体にも一定の間隔で吸引開口部４が分布しており、すなわち開口部がマンドレルの垂直な外面の全領域上に充分に密集して分布している。さらに、開口部４は表面に作られた溝によって互いに連結されて、吸引が開口部間の区域に作用することができるようにしている（図４）。このような構造によって強力な吸引力を発揮することができ、それ自体で既にブランクO1の内面をマンドレルの外面に充分にきつく引き付けることができる。吸引を最初は、かなり弱くしてもよく、マンドレルに巻き付けられるブランクが徐々に、より多くの開口部を覆うに従って吸引力が大きくなるので、ブランクをマンドレルに巻き付ける際に、特にブランクが堅い材料で作られている場合は、マンドレル２に未だに押し付けられていないブランクの部分に向けて外側から当てられ、ブランクをマンドレル２に押し付ける空気ジェットなどの補助手段、もしくはその代わりとして機械式の補助手段を使用することも得策である。これらの手段はマンドレル２の外面に未だ押し付けられていないブランクの終端部をマンドレルにもっと近く押し付けることを目的としている。なぜならば、ブランクをマンドレルに最終的に押し付けることは、吸引によって常に生じるからである。ブランクの外面に向けられるこれらの補助の力は図５においては矢印で示す。空気ジェットを用いる場合、空気ジェットの少なくとも一部を押し板A2上に配設した空気ノズルによって生成することができる。それらの空気ノズルは、ブランクO1の自由部分の後ろに位置する押し板の領域上に配設するか、もしくはブランクO1を押し付けるこの表面の外側で押し板へ取り付ける。これによって、板の側に配置された場合、それらを適切に向けることができる。これらの空気ノズルは圧搾空気と連結しており、押し板の保持吸引が解除されると直ちに動作を開始することができる。
【００３７】
次に、機械式補助巻付け手段を説明する。押し板A2がブランクO1の端部をマンドレルに押し付けると、マンドレルを周回するように配設された垂直締着アームが、押し板A2内の直立した切欠き部A4を通って、押付け運動の方向に押し板の背後からブランクの外面上へと移動し、その回転運動中にブランクO1をマンドレル２の近くへ押し込むことを始める。上記切り欠き部A4は、ほぼ押し板の高さを有する。切り欠き部A4は、押し板の端部で、保持吸引を備えたその押し板の他の部分、すなわち先に説明した凹形の押付け面A3を有するストリップから離れている。ストリップがブランクをマンドレルに押し付ける。締着アームA5が押し板A2の正面側に移動すると、押し板は、直ちに背後の元の位置へ戻ることができる。図４に示すように、締着アームA5は、マンドレル２より上で回転するように配設された構体A6に取り付けられる。構体A6は例えば、ベルト伝動A7もしくは他の手段によって回転する車輪であって、車輪の垂直な回転軸が、マンドレル２を回るアームの軌道を決める車輪とすることができる。そのアームの軌道は、図５においては破線で示すが、マンドレルの中心の縦軸2aに対して偏心させることができる。しかし、アームがブランクを押してマンドレルの方に近付けることができるように、ブランクO1の端部の自由である１つの先端の充分に長い部分が軌道の外側にあるようにする。さらに、自由な垂直な端部を、マンドレルに最初に押し付けられた垂直な端部の方へ確実に向かせるために、ブランクの短い部分だけが自由になりかつ当該部分がマンドレルに押し付けられない位置において、締着アームA5の軌道がマンドレル２に最も近くなるように、軌道は配設される。軌道をこの場所で、ほぼマンドレル２の外面の接線上に置くことができる。締着アームA5が１回転して、封緘点でブランクの自由端部を最初の端部へ押し付けると、締着アームA5は少し戻って、新規のマンドレルが巻付けステーションＡへ移動して新規のブランクO1を取ることを締着アームA5が妨げない位置へと締着アームA5は動く。新たなブランクO1は押し板A2で押しだされる。しかし、締着アームが巻付け段階の初期においてのみブランクと接触することは可能である。なぜならば、開口部４がブランクによってその周囲の方向に徐々に覆われると、吸引作用も大きくなるからである。その時、締着アームA5をマンドレル２の軌道の内側の正にその元の位置にとどめておくことができる。
【００３８】
図５において、矢印A9はまた空気の当て方を示す。空気は、封緘点の手前で巻付け方向にマンドレル２の表面に向けて当てられ、ブランクO1の端部を確実にマンドレルおよびブランクの他方の端部に押し付けることを目的とする。この空気の当て方は、一定の高さの狭い幅の空気ジェットとして１個のノズルもしくは一組のノズルによって構成することができ、この当て方を、特に機械式補助巻付け手段と協力させて用いることができる。
【００３９】
ブランクO1が巻付けマンドレル２の外面に上述の方法で付着すると、その回りにブランクを巻け付けたマンドレルが水平軌道に沿って次のステーション、すなわち側壁封緘ステーションＢへ移動する。そこでは、冷却すべき垂直な面が水平移動して封緘点に押し付けられる。それによってブランクの重なる端部部分の、互いに押し付けられている面がしっかりと一つに押し合わされ、ブランクの一方の自由端部の内面上の接着状態にある熱封緘用塗工が急速に冷えて、その封緘が耐久性のあるものになる。このようにしてケーシング０が形成される。次の段階において、ブランクの上端部にある開口部へ上から端部部材を押し込むことによって、端部部材がマンドレル２の回りのケーシング０の端部へ付着する。ブランクの上端部は、水平断面において周囲が密閉される。
【００４０】
図６は、吸引が巻付けマンドレル２においてどのように生成されるかを示す。これらの巻付けマンドレルは直立した状態で移送台１の周囲に取り付けられる。移送台１は、垂直な回転軸の周りにパルス的に回転するようになっている。同図は、巻付けステーションＡおよび封緘ステーションＢにおける巻付けマンドレル２を示す。明確化のために、ステーションＡおよびＢにおける処理部材は図示しないし、また巻付けマンドレルもそれらの回りのケーシング０無しで示す。吸引開口部４に連結されている空気ダクト３が、空気ダクト３として移送台１を貫通して延びており、台の下面上へ開口している。容器形成機のフレーム10内において、固定吸引部材16が台の下面に押し付けられている。固定吸引部材16は、例えばプラスチック製である。固定吸引部材16の面を移送台１の移動面に、きつく押し当てる。この吸引部材16は吸引チャンバ17を含み、吸引チャンバ17は、通常の装置によって生成される吸引へ連絡されている。その吸引は矢印Ｓで図示する。
【００４１】
側壁封緘ステーションＢにおいて、吸引部材16は他の吸引チャンバ19を有する。吸引チャンバ19は、吸引チャンバ17と同じ吸引Ｓに、減圧点18を通して連結する。減圧点18は吸引チャンバ17から他方の吸引チャンバ19へ通る。このため、ブランク全体がマンドレル２の回りに巻き付いて、吸引開口部４を覆うケーシングO1の形になった状態においては、負圧は吸引チャンバ19においてよりも吸引チャンバ17における方が大きくなる。構造上、減圧点18は、移送台の下面に押し付けられている吸引部材16の面にチャンバ17と19を連結する浅い溝を作ることにより形成される。ダクト内の、第２の吸引チャンンバ19と通常圧の外気との間には調整部材、例えば絞りネジ20があり、調整部材によってチャンバ19内の負圧を調節することができる。
【００４２】
巻付けマンドレル２が巻付けステーションＡへ移動してブランクO1を受け取ると、移送台１を通り抜けている空気ダクト３が同時に摺動して吸引部材の吸引チャンバに出会い、直ちにマンドレル２において吸引が始まる。ブランクO1がマンドレルの外面に巻き付けられると、マンドレルが側壁封緘ステーションＢへ移動し、その時に、台を貫通する空気ダクト３が第２の吸引チャンバ19に接触するようになる。第２の吸引チャンバ19は負圧が、より低い。したがって、側面封緘中はマンドレルにおいて吸引が再び得られ、その吸引がブランクO1を側面封緘中はマンドレルの周囲に固定する。負圧が、より低いため、側面封緘中にその最終外周寸法に形作られるケーシング０がマンドレル２の周囲に堅過ぎないように形成されて、その次の取り外しが確実に、より容易になる。移送運動中、チャンバ17および19間の浅い溝は、台の表面の空気ダクト３の開口部に接触して、そのため側壁封緘ステーションへの移送中に吸引が止まることはない。側壁封緘ステーションへの移送および側面封緘を速くするという条件で、側壁封緘ステーションを完全に吸引無しにすることもでき、その時には吸引チャンバを巻付けステーションにだけ置く。
【００４３】
吸引マンドレル２が側壁封緘ステーションＢから移動すると、吸引マンドレル２は吸引部材16の領域外に移動し、ステーションＣ−Ｊにおける残りの処理段階は、吸引無しで行なわれる。しかし、缶／ケーシングを定位置に保持する必要のある処理段階では、マンドレル２および台１を貫通する一連のダクトを利用することもできる。
【００４４】
または、吸引部材16を移送台の弧状側端部に押し付けることもできる。その時に構造の原理は全く同じである。しかし、台の空気ダクト３は台の下面の代わりに側端部上へ開口し、吸引チャンバは側端部に隣接する。しかし、台の側端部をその時には、充分に高くする必要がある。すなわち、一定の最低の厚さの台が必要とされる。
【００４５】
上述の空気ダクト３および吸引開口部４の他に、吸引マンドレルには水などの冷却媒体のためのダクトもある。これらのダクトは入口ダクトおよび出口ダクトに連結される。入口ダクトおよび出口ダクトは台１を貫通する。マンドレルの過剰な加熱をさまざまな処理段階で防止することを目的としたこの冷却媒体の循環は、これ以上詳細には説明しない。
【００４６】
これらの図は円筒形の巻付けマンドレル２を示す。それから判断すると、形成される外側のケーシングも円筒形になる。その上さらにマンドレルをわずかに先細にしてもよい。すなわちその直径を上端部のところで、すなわち自由な上端部のところで下端部におけるよりもわずかに小さくして、ブランクの取り外しを、より容易にしてもよい。しかし、本発明は円筒形のマンドレルおよび同様の形の容器に限定されることはなく、マンドレルおよび同様に巻き付けたブランクの水平断面が、丸いコーナーにおいて互いに連結される直線部分を有することもできる。例えばマンドレルの水平断面を、丸いコーナーで形作られた四角形にすることができる。これらのすべての場合において、巻き付け前の切断されるブランクO1は長方形である。その場合、その幅、すなわち水平寸法は巻付けマンドレル２の外周の長さと同じになり、その長さに側面封緘の幅が加わる。しかし、上方に向けて明らかに先細りしている巻付けマンドレルを用いることもでき、その時はマンドレルの水平断面は一定にはならないで、上方に向けて垂直方向に小さくなり、マンドレルの立体形状は円錐台に似る。原理的に、長方形のブランクを、側面封緘の幅が一様でなく、上下の端部が等しくない、特に先端の角度が大きい円錐のマンドレルに巻き付けることができる。適合性をよりよくするために、切断すべきブランクO1を、真直に伸ばされた円錐形の形に形作ることができる。図７はそのようなブランクO1および巻付けマンドレル２を示す。この場合においても、巻付けは円筒形のマンドレルと類似するように行なわれる。ブランクO1の形が特殊であるため、より大きな材料から掴んで分離するのが最善であり、それらを一つずつ押し板上へ送ることができる。円錐形のマンドレルを有する締着アームを用いる場合、締着アームをマンドレルの垂直な中心軸に対して平行にすることができる。なぜならば、補助装置としてのアームは、ブランクのマンドレルへの巻付けを確実にしてやることだけを目的としており、ブランクがその形をとる実際の工程は原則として常に吸引の助けを借りて行なわれるからである。しかし、この締着アームを、その回転運動が円錐形外部ケーシングに追従するような方向に設置することもできる。さらに、この方法の場合、外側から空気を吹き当てることを利用することもできる。
【００４７】
これらの図は、さらに参照番号５で示す持上げ用リングをマンドレル２の下端部に示す。持上げ用リングによってブランク／ケーシングのマンドレルの周りにおける位置を調節することができる。持上げ用リング５は、適切な制御軌道（図示しない）により案内される。持上げ用リング５は、ブランク／ケーシングの上端部の処理を容易にするために、ブランク／ケーシングをステーションC-Jにおいて持ち上げる。
【００４８】
さまざまな運動を生成するため、およびそれらを同調させるために、空気圧シリンダ、センサおよびサーボ駆動装置などの、機構および自動化の通常の方法を用いることができる。巻付け時にブランクを保持する吸引の時間および、使用されている場合は、補助空気ジェットの時間をソレノイド弁などの迅速に動作する弁によって調整することができる。押し板A2が、切断されたブランクO1を押し始める段階から始まり、ブランクのマンドレル２への巻付けが完了する段階で終る巻付け段階Ａにおける作業段階を迅速に行なうことができ、この段階の期間は特徴として１秒以下、例えば、約500msである。
【図面の簡単な説明】
【図１】容器の一部を成す缶の長手方向断面図である。
【図２】本発明による容器形成装置を用いた容器形成機を上から見た図である。
【図３】容器形成装置の側面図である。
【図４】上記装置に用いる巻付けマンドレルおよび補助巻付け手段の側面図である。
【図５】容器のケーシングの形成段階を示す概略図である。
【図６】２つの連続するステーション間における巻付けマンドレルの移送と、それらのステーションにおける吸引の配列の垂直断面図である。
【図７】他の形態の容器の形成を示す図である。

Claims

さまざまな処理ステーションを有する容器形成機内に配置され、巻付けマンドレルを前記さまざまな処理ステーション間で移動させる移動構体へ取り付けられた巻付けマンドレルと、ブランクを該巻付けマンドレル上へ供給する部材とを含み、さらに、該巻付けマンドレルの長手方向の軸を通る水平断面において密閉構造を形成するために前記ブランクを該巻付けマンドレルに巻き付ける部材を有し、前記巻付けマンドレルは、該巻付けマンドレルの周囲に分布する吸引開口部を有し、該開口部は空気ダクトに連結され、前記ブランクを、吸引の助けを借りて巻付けステーションにおいて前記巻付けマンドレルの周りに巻付けるようにし、締着部材が、前記巻付けマンドレルに巻付けられる前記ブランクに外面の方向から作用して、前記ブランクを前記巻付けマンドレルの外面に、より近接して巻付けるよう備えられた容器形成装置において、該巻付けマンドレルは前記移動構体に非回転に備えられ、前記締着部材は締着アームを含み、該締着アームは、前記巻付けマンドレルの周囲の一定の軌道を回り、該軌道を回っている間、前記ブランクを該巻付けマンドレルへ近づけることを特徴とする容器形成装置。
請求項１に記載の装置において、前記ブランクを供給する供給部材は押し板から成り、該押し板は前後に動き、前進移動によって前記ブランクの一つの端部から前記ブランクを前記巻付けマンドレルの外面に押しつけることを特徴とする容器形成装置。
請求項２に記載の装置において、前記押し板内には切り欠き部があり、前記巻付けマンドレルを旋回する前記締着アームは該切り欠き部を通って、前記ブランクの外面に押し当たることを特徴とする容器形成装置。
請求項２または３に記載の装置において、前記押し板の前面は、前記巻付けマンドレルの外面および前記ブランクとの接触点にあり、該前面は、前記巻付けマンドレルの外面の曲状に合致する凹形押付け面であり、前記巻付けマンドレルの外面に対して、該押付け面は前記ブランクの端部を押付けることを特徴とする容器形成装置。
請求項１ないし４のいずれかに記載の装置において、前記空気ダクトは吸引部材と連通しており、該吸引部材は、前記巻付けマンドレルを移動させる構体に対して固定され、該吸引部材内には第１の吸引チャンバがあり、第１の吸引チャンバは、前記巻付けマンドレルが前記巻付けステーションで停止したときに、前記空気ダクトと第１の吸引チャンバとが連通するように、該装置内に位置することを特徴とする容器形成装置。
請求項５に記載の装置において、前記吸引部材には第２の吸引チャンバがあり、第２の吸引チャンバは、前記巻付けマンドレルが前記巻付けステーションの後ろの側壁封緘ステーションで停止したときに、前記空気ダクトと第２の吸引チャンバとが連通するように該装置内に位置することを特徴とする容器形成装置。
請求項６に記載の装置において、第１の吸引チャンバおよび第２の吸引チャンバにおいてさまざまな規模の負圧を発生させるために、該装置は調整部材を有することを特徴とする容器形成装置。
請求項５に記載の装置において、前記巻付けマンドレルを移動させる構体は移送台などの板状構体であり、その表面に前記巻付けマンドレルが、該表面から立ち上がるように配設されていることを特徴とする容器形成装置。
請求項８に記載の装置において、前記吸引部材は、前記板状構体の表面に押し付けられ、該表面は、前記巻付けマンドレルに関して前記板状構体の反対側にあり、それによって前記空気ダクトは前記板状構体の中を通って、前記吸引部材の第１の吸引チャンバと連通することを特徴とする容器形成装置。