JP4623263B2 - 金属缶用トリマー装置 - Google Patents

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本発明は、金属缶の開口端部を切断する金属缶用トリマー装置、特に金属缶用トリマー装置における切断した切断屑の排出機構に関する。
従来、金属缶用トリマー装置は、図5に示すように、缶体内に嵌合する小径のインナーカッター30と缶外からインナーカッターと共働してトリミングを行なう大径のアウターカッター31の組合せからなり、アウターカッターはその外周部に小径円弧部33と大円弧部となっている切断刃34が形成され、切断刃34は切断する缶体のほぼ1周長の周長を有している(例えば特許文献1、2参照)。図5A部は従来のトリミング装置の要部正面図を示し、B部はその作動のタイミングチャートを示している。アウターカッター31及びインナーカッター30及び缶体保持部材35は回転ターレットによって公転しながら自転を行ない、切断刃34がインナーカッターと噛合う間に缶体のトリミングを行ない(図の例では公転角95°〜175°間)、小円弧部33がインナーカッター30と対向する間は、インナーカッターとアウターカッターとの間に隙間ができるので、その間に缶体を支持している缶体保持部材35が軸方向に移動(175°〜260°の間)し、缶体50と該缶体から切断された切断屑51の排出(175°〜260°の間)及び次の缶体の供給(10°〜95°の間)を行なう構造になっている。1公転の間にアウターカッター31は3回転し、アウターカッターの切断刃とインナーカッターは3回噛合うが、そのうち缶体が供給されているのは1回のみであるので、1公転で1トリミングヘッドでは1缶のトリミングが行なわれる。
図示の従来のトリマー装置において、トリミング後インナーカッターに付着している切断屑を排出するストリッパープレート36は、缶体保持部材35の駆動と伝動しており、缶体保持部材の変位と同タイミングで変位する構造になっている。したがって、トリミング後の切断屑の排出は、缶体の変位と同時にストリッパープレート36が軸方向に移動することにより、インナーカッター30に付着している切断屑51を切断屑ダクト37に払い落し、缶体が給排出位置(図5Aに示す位置)まで変位した時点でストリッパープレートの軸方向変位も終了する。払い落された切断屑は切断屑ダクト上に落ち、吸引されて外部に排出回収される。ストリッパープレートの変位開始時には図5のタイミングチャートに示すように、トリミングヘッドはまだ切断屑ダクト配置位置に到達してなく、変位終了時にストリッパーダクトの位置に到達し、ストリッパーで払い落とされた切断屑が切断屑ダクトの切断屑排出口に入り込むようになっている。
しかしながら、切断屑はトリミング終了から切断屑排出まで無拘束状態にあるため、位置ずれを起こし易く、しかもストリッパープレートが変位して切断屑に当るまではかなりの速度に達しているので、切断屑は急激に叩き落とされることになり、軽量の切断屑ははじき飛ばされて切断屑ダクトに入り込まずに飛散し、飛散した切断屑が缶胴に付着してダメージを与える等の不都合が発生している。
実公昭54−35424号公報 特表平4−505129号公報
上記のように、従来の金属缶用トリマー装置においては、缶体から切断された切断屑が切断屑ダクトの排出口にうまく入らずに、缶体に落下付着して缶体を傷付けてしまうという問題が発生している。この問題は高速ラインになる程顕著であるが、従来のストリッパー装置におけるストリッパープレートの軸方向駆動は、缶を供給排出する缶底支持部の駆動と伝動しているため、機構上の制限から切断屑排出に最適なタイミングでストリッパープレートの駆動ができないという問題点、及び缶体から切り離された切断屑は軽量でしかも不拘束であるため、挙動が不安定であるという問題点があり、そこに解決すべき課題がある。
よって、本発明が解決しようとする課題は、高速ラインであっても缶体から切断された切断屑が飛散することなく、確実に切断屑ダクトから排出させることができるようにした切断屑排出機構を有する金属缶用トリマー装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決する本発明の金属缶用トリマー装置は、公転及び自転するアウターカッターとインナーカッターよりなるトリミングヘッドにより金属缶の開口端部をトリミングする金属缶のトリミング装置において、缶体をトリミング後インナーカッターに付着している切断屑を除去するストリッパープレートの軸方向駆動を、缶体の軸方向駆動と独立させ、専用の駆動カムにより駆動させるようにしてなることを特徴とするものである。
前記ストリッパープレートの切断屑排出のための駆動タイミングを、前記トリミングヘッドが切断屑ダクトが配置している位置に到達後にずらすことによって、切断屑を確実に切断屑ダクトに入れることができるので望ましい。また、アウターカッターは、小径円弧部と大径円弧部とからなり、大径円弧部はほぼ缶胴外周長とほぼ等しい周長の切断刃を有し、前記小円弧部の回転方向後端部に所定区間を残して、前記切断刃より缶体開口部寄りに位置し且つ外周が前記大径円弧部と同径円弧部を形成する弾性体からなるクランパーを設けてなり、缶体から切断された切断屑を切断屑排出位置に到達するまで、前記クランパーと前記インナーカッターロールでクランプすることによって、従来無拘束であった切断屑を拘束して確実に切断ダクトに排出することができ望ましい。前記アウターカッターは、切断刃を有する部分とクランパーを有する部分を軸方向にずらして一体に形成してもよいが、切断刃を有するカッターロールとクランパーを有するグランプロールを別体に形成して一体に組み合わせることによって製作が容易となる。
本発明の金属缶用トリマー装置によれば、ストリッパープレートを缶体の変位と無関係に別途に駆動できるので、排出に最適なタイミングで駆動でき、高速ラインであっても缶体から切断された切断屑を飛散させることなく、確実に切断屑ダクトに排出することができる。したがって、切断屑が缶体に付着したり疵付ける等の従来の問題点を解決できる。また、請求項2によれば、さらにストリッパープレートの駆動タイミングを、前記トリミングヘッドが切断屑ダクトが配置している位置に到達後にずらしているので、確実に切断屑を切断屑ダクトに排出できる。さらに、請求項3の発明によれば、缶体から切断された切断屑を切断屑排出位置に到達するまで、クランパーとインナカッターロールでクランプするので、切断屑を拘束して確実に切断ダクトに排出することができる。そして、請求項4の構成によれば、このような作用効果を奏するアウターカッターを簡単に製作することができる。
以下、本発明の実施形態を図面に基いて詳細に説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る缶体用トリマー装置の要部を示し、(a)は正面概略図、(b)はその側面図である。
本実施形態の缶体用トリマー装置1は、トリミングヘッドを構成するアウターカッター2とインナーカッター3、缶体を吸着保持して軸方向に変位駆動される缶体保持部材4、トリミング後にインナーカッターから切断屑を除去するために軸方向に変位駆動されるストリッパープレート5、及び切断屑ダクト6を備えていることは、従来のトリマー装置と同様である。しかしながら、本発明のトリマー装置は、特にアウターカッター2、ストリッパープレート5の構成及び駆動手段、駆動タイミングに従来の装置と違う工夫が施されている。
まず、本実施形態の缶体用トリマー装置では、ストリッパープレート5の駆動を缶体保持部材4の駆動と独立して、新に専用の駆動用カム(図示せず)を主軸のトリミングヘッド側に設け、該駆動用のカム溝に、ストリッパプレートに連結した駆動ロッド7の端部に設けられたカムフォロワーが嵌合し、図1において左右動する。ストリッパープレート5は、図1(b)に側面図が示されているように、トリミング時にインナーカッター3が内接し、且つアウターカッター2が外接するような曲率を持つ円弧面を有する扇形に形成され、その一部にインナーカッター3の通過を許容する孔8が形成されている。ストリッパープレート5をそのような形状にすることによって、後述する切断屑ダクトへの切断屑の入り込みをより確実にしている。このように、ストリッパープレート5の駆動を缶体保持部材と別駆動にすることによって、後述するように、ストリッパープレート5の駆動タイミングを缶体保持部材の駆動と無関係に切断屑ダクトに切断屑を最も確実に排出できるタイミングに変更できるようにした。
また、本発明では切断屑ダクト6を、図3で仮想線で示すように、また図4のタイムチャートで示すように、従来よりも広い範囲に設けてあり、ストリッパープレート5が切断屑排出のために軸方向移動開始位置まで延びて、缶体位置と切断屑位置を仕切っており、ストリッパプレート5が叩き落した切断屑51が確実に切断屑ダクト6に落ちるように構成されている。
アウターカッター2は、図1に示すように、本実施形態では切断刃を有するカッターロール13と、その上側に一体に固定された切断屑クランプロール14とから構成されている。カッターロールは、その外周部が図1(b)に示すように、小径円弧部10と大円弧部11に形成され、大円弧部の外周が切断刃12となっている。切断刃12は切断する缶体のほぼ1周長超える周長を有しているが、アウターカッター全周に対してはほぼ140°〜185°に形成されている。切断屑クランプロール14は、トリミング後に切断屑をインナーカッター3との間で切断屑を、トリミングヘッドが切断屑ダクト6が配置された位置に到達するまで保持して確実に切断屑ダクトに排出できるように設けられたものであり、その外径はカッターロールより小径で、その外周にカッターロールの大円弧部と同径となるように同心状にゴム状弾性体からなるクランパー15を配置してある。該クランパー15は、図1(b)に示すように、カッターロール13の小径円弧部10の回転方向始端部から約130°〜300°の範囲に設けられている。したがって、小径円弧部10の前記クランパー15と重ならない範囲だけで、インナーカッター3とアウターカッター2は噛合わずにインナーカッターとアウターカッターとの間に隙間ができ、その間に缶体の供給排出及び切断屑の排出ができる。
次に、以上のように構成された本実施形態の缶体用トリマー装置1の動作を、図2及び図3の工程図、図4に示すタイミングチャートで示す実施例により詳細に説明する。
図4は、A部が缶体用トリマー装置1の要部正面図を示し、B部はその作動のタイミングチャートを示している。タイミングチャートは、トリミングヘッドが1公転、即ちターレットが1回転における缶体保持部材の変位、ストリッパープレートの変位を示すカム線図と共に、トリミング、切断屑クランプロールによる切断屑のクランプのタイミングをそれぞれ表している。図中、(イ)が缶体保持部材のストロークでこの場合は缶体のトリミング位置の変位として表している。(ロ)がストリッパープレートの変位、(ハ)がトリミングのタイミング、(ニ)が切断屑のクランプ時間をそれぞれ表している。図では、トリミングヘッドが1公転する間に、アウターカッター2は2回転(自転)する構成になっており、前の缶のトリミングを終了してインナーロールに係止して残っている切断屑をインナーロールから排出し、次の缶が缶体保持部材4に供給が完了した時点を0°として表している。その時点では、該図の左側に示すように、クランパー15とインナーカッター3は噛合っており、缶体保持部材4及びストリッパープレート5は、図において最下端位置にある。
この状態からターレットが回転することによって、アウターカッター2、インナーカッター3、缶体保持部材4はそれぞれ自転しながら、一体に公転し、図4に示すようなタイミングでそれぞれ作動する。以下、図4での説明の便宜上、軸方向変位を上下動(実際の装置では左右動)として説明する。図4のタイミングチャートの要部位置(a)〜(f)でのトリミングヘッドの公転位置を図3に対応して示している。また、そのときの装置の要部正面図を図2に示している(但し、(d)については図3,4とやや異なるタイミングの正面図となっている)。
図の実施形態では、公転角0°の状態からターレットが回転することにより、図示しないカム手段により、まずで缶体保持部材4及びストリッパープレート5が軸方向(図4では上側)に変位を開始し、缶体50はほぼ80°でトリミング位置がアウターカッター2及びインナーカッター3の噛合い位置に達し、トリミングを開始する。そのときにはストリッパープレート5及び缶体保持部材4は既に上死点に達している。缶の上昇開始後しばらくは図3に示すように、インナーカッター3とクランパー15が噛合っている状態であるが、図3及び図4のクランプ線図(ニ)に示すように缶体50がカッター間に挿入される直前にはインナーカッター3とクランパー15との噛合いは外れており、アウターカッターの小径円弧部10がインナーカッターと面しているので、缶体のカッター間への挿入は支障がない。
トリミングは、公転角152°までに終了し、それと同時に缶体保持部材4が下降し、トリミングが終了した缶体50は下降を開始する。一方、トリミングが終了時にはインナーカッター3とクランパー15が噛合い、切断された切断屑をインナーカッターとクランパーでクランプして保持する。クランパー15は切断された切断屑51のみを保持するので、切断後の缶体の下降には支障はない。その状態を維持して公転角が212°に達するまで切断屑をクランプし続ける。その位置は、図3及び図4に示すように、切断屑ダクト6が配置されている十分な位置内に達しており、切断屑51のクランプを解除して切断屑が落下しても確実に切断屑ダクト6内に落下する。公転角225°でストリッパープレート5が、図示しないカムによって下降し、クランプが解除されてインナーカッターに係止している切断屑を強制的に叩き落す。タイミング270°で切断屑の排出を終了する。その後、再びインナーカッターとアウターカッターが噛合うが、そのときまだ缶体が供給されてないので、トリミングは行なわれない。そして再びインナーカッターとクランパーが噛み合う状態となり、0°位置に戻る。
以上本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施例のものに限定されるものでなく、その技術的思想の範囲内で種々の設計変更が可能である。
本発明は、金属缶のトリマー装置における切断屑を最適なタイミングで且つ切断屑を拘束して安定して排出することができるので、高速ラインであっても確実に切断屑を排出することができ、缶体の損傷や缶体への切断屑の付着を抑え、缶体製造の歩留まりを高めるので、缶体のトリミング装置として産業上の利用可能性が高い。
本発明の実施形態に係る缶体用トリマー装置の要部を示し、(a)は正面概略図、(b)はその側面図である。 本発明の実施形態に係る缶体用トリマー装置の要部正面図に基く切断屑排出工程説明図である。 本発明の実施形態に係る缶体用トリマー装置の公転位置での状態に基く切断屑排出工程説明図である。 A部が本発明の実施形態に係る缶体用トリマー装置の要部正面図を示し、B部はその作動のタイミングチャートを示している。 (a)はA部が従来の缶体用トリマー装置の要部正面図を示し、B部はその作動のタイミングチャートを示し、(b)はトリミングヘッド部の(a)のA−A矢視図である。
符号の説明
1 缶体用トリマー
2 アウターカッター
3 インナーカッター
4 缶体保持部材
5 ストリッパープレート
6 切断屑ダクト
7 駆動ロッド
8 穴
10 小円弧部
11 大円弧部
12 切断刃
13 カッターロール
14 切断屑クランプロール
15 クランパー

Claims (3)

  1. 公転及び自転するアウターカッターとインナーカッターよりなるトリミングヘッドにより金属缶の開口端部をトリミングする金属缶のトリミング装置において、缶体をトリミング後前記インナーカッターに係合している切断屑を排出するストリッパープレートの軸方向駆動を、缶体の軸方向駆動と独立させ、専用の駆動カムにより駆動させるようにしてなり、前記アウターカッターは、小径円弧部と大径円弧部とからなり、大径円弧部はほぼ缶胴外周長とほぼ等しい周長の切断刃を有し、前記小径円弧部の回転方向後端部に所定区間を残して、前記切断刃より缶体開口部寄りに位置し且つ外周が前記大径円弧部と同径円弧部を形成する弾性体からなるクランパーを設けてなり、缶体から切断された切断屑を切断屑排出位置に到達するまで、前記クランパーと前記インナーカッターロールでクランプするようにしてなることを特徴とする金属缶用トリマー装置。
  2. 前記ストリッパープレートの切断屑排出のための駆動タイミングを、前記トリミングヘッドが切断屑ダクトが配置している位置に到達後にずらしてなる請求項1に記載の金属缶用トリマー装置。
  3. 前記アウターカッターは、前記切断刃を有するカッターロールと前記クランパーを有するクランプロールを一体に組み合わせてなる請求項1又は2に記載の金属缶用トリマー装置。
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