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

Description

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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