JP7310310B2

JP7310310B2 - ピンチップ

Info

Publication number: JP7310310B2
Application number: JP2019100186A
Authority: JP
Inventors: 靖広阿部; 久彰森川
Original assignee: Toyo Seikan Kaisha Ltd
Current assignee: Toyo Seikan Kaisha Ltd
Priority date: 2019-05-29
Filing date: 2019-05-29
Publication date: 2023-07-19
Anticipated expiration: 2039-05-29
Also published as: JP2020193086A

Description

本発明は、チェーンコンベアから突出するピンに回動自在に装着され、一方端面が開放された缶体を引っ掛け支持するピンチップに関する。

飲料缶等の缶体の製造工程は、缶体外周面に印刷を行う工程、乾燥を行う工程、缶体内面のコーティングを行う工程等、種々の処理工程を含んでいる。そのような製造工程において、缶体は、ピンチェーンコンベアにて各処理工程に搬送される（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１には、「長さ方向に移動駆動される帯状の被駆動体４と、この被駆動体４からその長さ方向に沿って所定間隔をおいて突出され、外周面に缶２が被せられる円柱状のピンチップ１０とを備えた缶の搬送装置において、前記ピンチップ１０の先端部に、先端に向かうにつれて径が漸次縮小するテーパ面１０ａが形成されている」缶の搬送装置が記載されている。

実開平５－４４９０７号公報

ところで、特許文献１に記載の缶の搬送装置では、例えば、缶２がピンチップ１０に移った際に、缶２の移動軌跡が急激に変わることから、ピンチップ１０に引っ掛けられた状態の缶２が大きく揺れる。ピンチップ１０に引っ掛けられた缶２が大きく揺れると、その揺れる缶２の内面がピンチップ１０の一部に衝突して、缶２の内面のその衝突部分が凹んで外方に凸状に出っ張ってしまう（いわゆる凸状痕が缶２にできてしまう）凸缶不良が発生するおそれがある。また、缶２が大きく揺れると、落缶する可能性も大きくなってしまう。缶２の搬送速度を低下させることにより、凸缶不良や落缶の発生率を低減することができるが、搬送速度を低減させると、生産効率は低下してしまう。

そこで、本発明は、凸缶不良及び落缶の発生率を低減することのできる構造のピンチップを提供することを目的としている。

本発明に係るピンチップは、チェーンコンベアのピンに回動自在に装着され、円筒状胴部を有する一方端面が開放さされた缶体に遊びをもって進入し、前記缶体の円筒状胴部を支持する棒状のピンチップであって、当該ピンチップの湾曲した外周面において、前記缶体の円筒状胴部の内面を支持する側の所定範囲の支持外周面部分の湾曲の程度は、他の外周面部分の湾曲の程度より、小さく、かつ、前記缶体の円筒状胴部の湾曲の程度に近い、構成となる。

このような構成によれば、缶体の円筒状胴部より細い棒状のピンチップであっても、当該ピンチップの湾曲した外周面において、前記缶体の円筒状胴部の内面を支持する側の所定範囲の支持外周面部分の湾曲の程度が、他の外周面部分の湾曲の程度より、小さく、かつ、前記缶体の円筒状胴部の湾曲の程度に近いので、前記支持外周面部分にて支持される前記缶体の円筒状胴部の内面と当該支持外周面部分との隙間が、前記支持外周面部分の湾曲の程度が他の外周面部分の湾曲の程度以上の場合に比べて、小さい状態になる。従って、ピンチップの前記支持外周面部分にて前記缶体を支持することで缶体の揺れを抑制することができる。

本発明に係るピンチップにおいて、前記支持外周面部分の湾曲の程度を表す曲率は、前記缶体の円筒状胴部の曲率と実質的に同じ値である、構成とすることができる。

このような構成によれば、缶体の円筒状胴部より細い棒状のピンチップであっても、前記支持外周面部分の湾曲の程度を表す曲率が前記缶体の円筒状胴部の曲率と実質的に同じ値であるので、ピンチップの支持外表面部分にて前記缶体の円筒状胴部の内面を隙間なく実質的に面接触の状態で支持することができる。従って、ピンチップにて支持される缶体の揺れを更に小さくすることができる。

本発明に係るピンチップにおいて、前記支持外周面部分は、当該ピンチップが支持すべき前記缶体の筒状胴部の内周面全体の５％以上２５％以下の部分に対応することが好ましい。更には、前記支持外周面部は、前記缶体の筒状胴部の内周面全体の５％以上１５％以下の部分に対応することがより好ましい。

このような構成により、ピンチップの支持外周面部分により、缶体における筒状胴部の内周面全体の５％以上２５％以下の部分を、より好ましくは５％以上１５％以下の部分を隙間がより小さい状態、あるいは、隙間のない実質的に面接触の状態で、支持することができる。

本発明に係るピンチップによれば、缶体の円筒状胴部より細い棒状のピンチップであっても、当該ピンチップにて支持される缶体の揺れを極力小さくすることができるので、凸缶不良及び落缶の発生率を低減することができる。

図１は、本発明の実施の形態に係るピンチップが適用されるピンチップコンベアの一例を示す図である。図２は、缶体を搬送するピンチップコンベアを部分的に拡大して示す斜視図である。図３は、ピンチップのチェーンコンベアへの取り付け構造を示す断面図である。図４は、ピンチップの構造を示す側面図である。図５Ａは、図４に示すピンチップにおけるチップ胴部を先端側から見た図４のＡ－Ａ矢視図である。図５Ｂは、図４に示すピンチップにおけるチップ胴部の断面を示す図４のＢ－Ｂ断面図である。図５Ｃは、図４に示すピンチップにおけるチップ先端部を先端側から見た図４のＣ―Ｃ矢視図である。図６は、図４に示すピンチップにおけるチップ胴部の断面を示す図５ＡのＤ－Ｄ断面図である。図７は、図４に示すピンチップにおけるチップ先端部の断面を示す図５ＣのＥ－Ｅ断面図である。図８は、ピンチップの支持外周面部分Ｐｘを説明する図である。図９は、ピンチップの支持外周面部分Ｐｘの曲率（湾曲の程度を表す）と他の外周面部分の曲率（湾曲の程度を表す）との関係の一例を示す図である。図１０Ａは、ピンチップに引っ掛け支持された缶体の揺れの状態（その１）を示す図である。図１０Ｂは、ピンチップに引っ掛け支持された缶体の揺れの状態（その２）を示す図である。図１１は、ピンチップの支持外周面部分Ｐｘの他の一例を示す図である。

本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。

本発明の実施の形態に係るピンチップが適用されるピンチップコンベアは、図１に示すように構成される。

図１において、このピンチェーンコンベアは、オーブン内に設置され、所定間隔にて並列配置されるスプロケット１１０、１１１に巻きかけられたチェーンコンベア１００が、各スプロケット１１０、１１１の回転により、下降動（Ａ方向）、水平動（Ｂ方向）及び上昇動（Ｃ方向）するようになっている。チェーンコンベア１００には、複数のピンチップ２０が所定間隔にて各スプロケット１１０、１１１の軸と平行となるように取付けられている。各ピンチップ２０には、印刷工程を経たシームレス缶体（以下、単に缶体という）５００が引っ掛け支持されており、チェーンコンベア１００の移動と共にピンチップ２０に引っ掛け支持された缶体５００が移動するようになっている。

図２及び図３を参照して、ピンチップ２０のチェーンコンベア１００への取り付け構造について説明する。なお、図２は、缶体を搬送するピンチップコンベアを部分的に拡大して示す斜視図であり、図３は、ピンチップ２０のチェーンコンベア１００への取り付け構造を示す断面図である。

図２及び図３において、鋼製のピン１５は、チェーンコンベア１００の長手方向に直交する方向（図１における各スプロケット１１０、１１１の軸に平行な方向）に延びるように、その一端部がチェーンコンベア１００に固定されている。ピンチップ２０は、耐熱性の熱可塑性樹脂（例えば、ポリエーテル・エーテルケトン）にて形成され、断面（その長手方向に垂直な断面）の輪郭線（外周面に対応）が僅かに扁平した丸状となる中空の棒状体である。ピンチップ２０は、ピン１５が当該ピンチップ２０の長手方向に垂直な断面の偏心した位置を通るように、当該ピン１５に回動自在に装着されている。ピン１５のチェーンコンベア１００とピンチップ２０との間の部分には２つのスリーブ１１、１２が遊嵌している。この２つのスリーブ１１、１２により、回動自在にピン１５に装着されたピンチップ２０のチェーンコンベア１００側への移動が規制される。

中空となるピンチップ２０では、長手方向に垂直な断面の偏心した位置を通るピン１５に近い側の部分より遠い側の部分の厚さが大きくなっている（図３参照）。これにより、ピンチップ２０は、その厚さが大きい側が下側になるようにしてピン１５に回動自在に装着され、その状態が維持される。缶体５００の円筒状胴部の内面は、ピン１５に装着されたピンチップ２０の上側の外周面部分に支持される。

ピンチップ２０は、図２及び図３に示すように、チップ胴部２１とチップ先端部２２との２つの部分で構成される。このようなピンチップ２０の更に詳細な構造について、図４～図７を参照して説明する。なお、図４は、ピンチップ２０の構造を示す側面図であり、図５Ａは、チップ胴部２１を先端側から見た図４のＡ－Ａ矢視図であり、図５Ｂは、チップ胴部２１の断面を示す図４のＢ－Ｂ断面図であり、図５Ｃは、チップ先端部２２を先端側から見た図４のＣ－Ｃ矢視図である。また、図６は、チップ胴部２１の断面を示す図５ＡのＤ－Ｄ断面図であり、図７は、チップ先端部２２の断面を示す図５ＣのＥ－Ｅ断面図である。

ピンチップ２０は、図４に示すように、チップ胴部２１とチップ先端部２２とを有している。チップ胴部２１には、その先端面から内側に入り込む結合凹部２１１が形成され、チップ先端部２２の後端に段付き構造にて結合凸部２２１が形成されている。チップ胴部２１の先端側の結合凹部２１１とチップ先端部２２の後端側の結合凸部２２１とは、嵌め合い構造２３（結合構造）を構成し、結合凹部２１１と結合凸部２２１とが分離可能な状態で密に嵌合することによってチップ胴部２１とチップ先端部２２とがピンチップ２０として一体化したものとなる（図３参照）。

チップ胴部２１の湾曲した外周面は、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、比較的穏やかに湾曲した部分（湾曲の程度が小さい部分）とその部分より大きく湾曲した部分（湾曲の程度が大きい部分）とが滑らかに連続した形状となっている。そして、図４、図５Ａ及び図５Ｂとともに、図６に示すように、チップ胴部２１内には、比較的穏やかに湾曲した外周面部分の側に偏った状態で、空洞部２１２が形成されている。チップ胴部２１の後端面には、その後端面から突出するように軸受け突起部２１３が形成されている。この軸受け突起部２１３内には、空洞部２１２に連通し、チップ胴部２１の長手方向に延びる軸受け孔２１３ａが形成されている。軸受け孔２１３ａの内径は、ピン１５の外径より僅かに大きく、ピン１５が軸受け孔２１３ａによって回動自在に支持され得る。

チップ先端部２２の結合凸部２２１がチップ胴部２１の結合凹部２１１に密に嵌合した状態で、チップ胴部２１の湾曲した外周面から続くチップ先端部２２の湾曲した外周面は、図４とともに図５Ｃに示すように、チップ胴部２１と同様に、比較的緩やかに湾曲した部分（湾曲の程度が小さい部分）とその部分より大きく湾曲した部分（湾曲の程度が大きい部分）とが滑らかに連続した形状となっている。そのような外周面部分から更に先端側の部分は、図４とともに図７に示すように、丸味をもって僅かに立ち下がって、更に、缶体５００のドーム状の底部分に沿って実質的に面接触するように、或いは干渉しないように（図３参照）、後方に向かう凹みをもった傾斜面として形成されている。また、チップ先端部２２内には、図４とともに、図５Ｃ及び図７に示すように、結合凸部２２１の端面で開放する空洞部２２３が形成されている。チップ先端部２２の内側には、結合されるチップ胴部２１の軸受け突起部２１３（図４及び図６参照）に対応するように、軸受け部２２２が突出している。軸受け部２２２には、結合凸部２２１の端面で開放する軸受け凹部２２２ａが形成されている。軸受け凹部２２２ａの内径は、ピン１５の外径より僅かに大きく、ピン１５の先端部が軸受け凹部２２ａによって回動自在に支持され得る。

上述したような構造のチップ胴部２１とチップ先端部２２とが、結合凹部２１１と結合凸部２２１との密な嵌合により結合して一体化されるピンチップ２０は、チップ胴部２１の軸受け突起部２１３の軸受け孔２１３ａから挿入されるピン１５が空洞部２１２を通り、ピン１５の先端部がチップ先端部２２の軸受け部２２２の軸受け凹部２２２ａに回動自在に嵌りこむ。なお、軸受け凹部２２２ａの内周面はピン１５の抜け止め構造となっており、これにより、ピンチップ２０のチェーンコンベア１００から遠ざかる方向の移動が規制される。このような規制と、上述したスリーブ１１、１２によるチェーンコンベア１００に向かう方向の移動が規制されていることとが相まって、ピンチップ２０は、ピン１５に回動自在で装着された状態が安定的に維持される。

ピンチップ２０（チップ胴部２１、チップ先端部２２）の外周面の形状について更に詳細に説明する。

図８に示すように、ピンチップ２０（チップ胴部２１、チップ先端部２２）の湾曲した外周面ＯＳ（ピンチップ２０のその延びる方向の各位置におけるその方向に垂直な断面の輪郭線に対応）では、缶体５００の想定される最大の揺れ範囲（５００（１）～５００（２）：図８の破線円参照）に対応した比較的穏やかに湾曲した外周面部分Ｐにて缶体５００を支持し得る。この缶体５００を支持する側である前記外周面部分Ｐのうちの、特に、所定範囲である支持外周面部分Ｐｘの湾曲の程度は、他の外周面部分の湾曲の程度より小さい。具体的には、図９に示すように、ピンチップ２０の外周面ＯＳにおいて、支持外周面部分Ｐｘの湾曲の程度を表す曲率は、支持すべき缶体５００の円筒状胴部の曲率（１／半径Ｒ２）と同じであって、他の外周面部分、例えば、支持外周面部分Ｒｘのピン１５を支持する軸受け孔２１３ａ（軸受け凹部２２２ａ）と逆側の外周面部分の曲率（１／半径Ｒ１）より小さい。

このような形状のピンチップ２０によれば、缶体５００の円筒胴部より細い（Ｒ１＜Ｒ２）ピンチップ２０であっても、支持外周面部分Ｐｘの湾曲の程度が、他の外周面部分より、小さく、かつ、缶体５００の円筒状胴部の湾曲の程度に近いので、具体的には、支持外周面部分Ｐｘの曲率が缶体５００の円筒状胴部の曲率（１／Ｒ２）と同じ値であるので、ピンチップ２０の支持外周面部分Ｐｘにて缶体５００の円筒状内面を隙間なく面接触の状態で支持することができる。その結果、図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、ピンチップ２０にて支持される缶体５００の揺れを小さくすることができる（図１０Ａ、図１０Ｂにおいて破線円参照）。このように、缶体５００の円筒状胴部より細い棒状のピンチップ２０であっても、このピンチップ２０に引っ掛け支持される缶体５００の揺れを小さくすることができるので、ピンチップコンベア１００において、凸缶不良及び落缶の発生率を低減することができる。

湾曲の程度が比較的小さい支持外周面部分Ｐｘの範囲は、支持される缶体の揺れの程度を小さくする点からは、より大きいことが好ましい。しかし、支持外周面部分Ｐｘの範囲を大きくすると、ピンチップ２０が太くなり、缶体５００を引っ掛け難くなる。このため、ピンチップ２０の支持外周面部分Ｐｘの範囲（図９参照）は、支持すべき缶体５００の円筒胴部の内周面（周方向の長さ）全体の５％（内周面全体の１８°分）以上２５％（内周面全体の９０°分）以下の部分に対応することが好ましい。より好ましくは、前記支持外周面部分Ｐｘの範囲（図９参照）は、支持すべき缶体５００の円筒胴部の内周面（周方向の長さ）全体の５％（内周面全体の１８°分）以上１５％（内周面全体の５４°分）以下の部分に対応するように設定される。これは、Ｒ２＝３３ｍｍ（φ＝６６ｍｍ）の缶体５００を支持するピンチップ２０の場合、支持外周面部分Ｐｘの範囲は、缶体５００の円筒胴部の内周面（周方向の長さ）の約１０ｍｍ以上約３１ｍｍ以下の部分に対応することがより好ましいということになる。また、例えば、図９に示す例では、横幅＝３２ｍｍ、縦幅＝２７ｍｍ、Ｒ１＝１７ｍｍである断面形状のピンチップ２０において、支持外周面部分Ｐｘの横幅Ｌｘ＝１３ｍｍ（缶体５００における円筒胴部の内周面換算で約６％）に設定された。

上述した例では、ピンチップ２０の支持外周面部分Ｐｘの湾曲の程度(曲率)は、支持すべき缶体５００の円筒状胴部の湾曲の程度（曲率）と同じであったが、これに限定されない。ピンチップ２０の支持外周面部分Ｐｘの湾曲の程度は、製造誤差程度の違い等、缶体５００の円筒状胴部の湾曲の程度と実質的に同じであればよい。また、支持外周面部分Ｐｘの湾曲の程度は、他の外周面部分より、小さく、かつ缶体５００の円筒状胴部の湾曲の程度（曲率）に近ければよい。この場合、ピンチップ２０の支持外周面部分Ｐｘでは、缶体５００が正確には面接触状態にて隙間なく支持されるようにはならない。しかし、図１１に示すように、支持外周面部分Ｐｘにて支持される缶体５００の円筒状胴部の内面と当該支持外周面部分Ｐｘとの隙間Δが、支持外周面部分Ｐｘの湾曲の程度が他の外周面部分（例えば、反対側の部分）の湾曲の程度以上の場合に比べて、小さい状態になる。この場合であっても、ピンチップ２０にて支持される缶体の揺れを極力小さくすることができる。

ところで、通常、ピンチップ２０に缶体５００に引っ掛かる際に、ピンチップ２０は、その先端部が缶体５００の内面に接触しながらその缶体５００内に進入していく（図２参照）。また、缶体５００がピンチップ２０から外れていく際に、ピンチップ２０は、その先端部が缶体５００内面に接触しながらその缶体５００から抜けていく(図２参照)。このため、ピンチップ２０では、先端部分が摩耗し易い。

上述したピンチップ２０は、チップ胴部２１とチップ先端部２２とが、チップ胴部２１側の結合凹部２１１とチップ先端部２２の結合凸部２２１とによって構成される嵌め合い構造(結合構造)によって、分離可能に一体化されている。このようなピンチップ２０によれば、比較的摩耗し易いピンチップ２０のチップ先端部２２をチップ胴部２１から分離して交換することができる。従って、ピンチップ２０の先端部分の摩耗によりピンチップ２０全体を交換する必要が無く経済的であり、その交換作業もピンチップ２０全体を交換する場合に比べて容易である。

なお、前記嵌め合い構造は、チップ胴部２１側の結合凹部２１１とチップ先端部２２側の結合凸部２２１とで構成されたが、チップ胴部２１側の結合凸部とチップ先端部２２側の結合凹部とによって構成することもできる。また、チップ胴部２１とチップ先端部２２とを結合させる結合構造は、前記嵌め合い構造に限定されることなく、他の構造、例えば、雄ネジと雌ネジとで構成されるネジ結合構造等であってもよい。

前述したピンチップ２０では、チップ胴部２１とチップ先端部２２とが分離可能である必要はなく、それらが区別されることなく一体になった構造のものであってもよい。このような構造であっても、前述したのと同様に、ピンチップ２０に引っ掛け支持される缶体５００の揺れを小さくすることができるので、ピンチップコンベア１００において、凸缶不良及び落缶の発生率を低減することができる。

なお、本発明は、前述した実施の形態及びその変形例に限定されるものではない。本発明の趣旨に基づいて種々変形することが可能であり、これらを本発明の範囲から除外するものではない。

本発明に係るピンチップは、凸缶不良及び落缶の発生率を低減することができるという効果を有し、チェーンコンベアから突出するピンに回動自在に装着され、一方端面が開放された缶体を引っ掛け支持するピンチップとして有用である。

１１、１２スリーブ
１５ピン
２０ピンチップ
２１チップ胴部
２２チップ先端部
２１１結合凹部
２１２空洞部
２１３軸受け突起部
２１３ａ軸受け孔
２２１結合凸部
２２２軸受け部
２２２ａ軸受け凹部
２２３空洞部

Claims

チェーンコンベアのピンに回動自在に装着され、円筒状胴部を有する一方端面が開放さされた缶体に遊びをもって進入し、前記缶体の円筒状胴部を支持する棒状のピンチップであって、
当該ピンチップの湾曲した外周面において、前記缶体の円筒状胴部の内面を支持する側の所定範囲の支持外周面部分の湾曲の程度は、他の外周面部分の湾曲の程度より、小さく、かつ、前記缶体の円筒状胴部の湾曲の程度に近い、ピンチップ。
前記支持外周面部分の湾曲の程度を表す曲率は、前記缶体の円筒状胴部の曲率と実質的に同じ値である、請求項１記載のピンチップ。
前記支持外周面部分は、当該ピンチップが支持すべき前記缶体の筒状胴部の内周面全体の５％以上２５％以下の部分に対応する、請求項１または２記載のピンチップ。