JPH03503989A - 分離用ネジ棒部材のネジ歯部の切削方法及び分離用ネジ棒部材の切削機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 方離用ネジ棒部材のネジ歯部の切削方法及び分離用ネジ棒部材の切削機械 本発明は、請求の範囲第１項の前提部分と請求の範囲第４項の前提部分とに記載 された種類の１分離用ネジ棒部材（分離用スクリューロッド）のネジ歯部の切削 方法及び分離用ネジ棒部材の切削機械に関する。

本発明の関連分野の分離用ネジ棒部材は、例えばボトル充填装置等の容器充填装 置に備えられ、列を成して搬送されてくる複数の容器を装置の各部の間隔に対応 した所定の間隔とするためのものである。この目的を達成するために、斯かる分 離用ネジ棒部材は１台の充填装置の連続する前後の処理位置の間にも配設され、 これによって複数の容器は予め定められた間隔で搬送されるようになる。

一般的には殆どゼロ間隔ないしは小間隔で分離用ネジ棒部材へ供給される複数の 容器を、所定のより大きな間隔とするために、この分離用ネジ棒部材には螺旋形 状の溝が削設されており、この螺旋溝によるネジ歯部の進み角がこの分離用ネジ 棒部材の長さ方向に亙って変化するものとしてあり、即ち、この場合、分離用ネ ジ棒部材の導入端から排出端へ向かうにつれてその進み角が大きくなるようにし である。

螺旋溝を削設するには、より高い回転数で回転している切削工具によって、非常 に低い回転数で回転している分離用ネジ棒部材の素材に対して切削を行なうよう にしており、しかもそれと同時に、切削工具と分離用ネジ棒部材とのいずれか一 方を速度を変化させつつ軸芯方向へ移動するようにしている。製作する分離用ネ ジ棒部材が回転対称形の容器を取扱うためのものである場合には、回転する切削 工具の軸が分離用ネジ棒部材の素材の長芋軸芯に対して垂直に延在する姿勢とな るように１分離用ネジ棒部材の素材に対する切削工具の配置が決められる。切削 工具は直線状のエツジを持つものとされ、また、この切削工具による螺旋溝の削 設は、その切削点における進み角とは無関係に必要な速度で行なわれ、この場合 ネジ歯部の誤差は発生せず、それゆえ回転対称形の容器のための分離用ネジ棒部 材の製作は、殆ど問題なく行なわれている。

これに対して、その分離用ネジ棒部材が、非回転対称形の型形成容器を取扱うた めのものとされている場合には、取扱うべき型形成容器そのものに適合した横断 面形状を有する螺旋溝を、その分離用ネジ棒部材が備えているようにする。この 場合には、螺旋溝を削設するに際して、切削工具の軸が、分離用ネジ棒部材の素 材の長手軸芯に対して平行に延在するように配置が決められる。

更にまた。この場合、切削工具の形状が、取扱うべき型成形容器の固有の横断面 形状に正確に一致する形状とされているならば、溝の切削の進行と共にその進み 角が変化すると、その進み角が大きくなるにつれて分離用ネジ棒部材のネジ歯部 の誤差が大きくなり、即ち、その進み角が次第に大きくなるにつれて溝の幅が狭 くなるため、それによって容器が傾いたり、或いは容器の破砕が生じることにも なる。このようなネジ歯部の誤差を修正するには、突来は、装着する切削工具に 一定の割増寸法を与えるという方法によっていた。しかしながらこの方法には、 削設される螺旋溝が、成る特定の進み角の部分でしか、取扱う型成形容器に適合 したものとならないという不都合が有る０分離用ネジ棒部材のその他の部分では 、これと異なって、型成形容器が不都合なく抱持され且つ案内されるようにはな らず、その原因は、進み角が通常、分離用ネジ棒部材の始端から終端へ向かって 次第に大きくなっていることにある。

本発明の目的は、この分野における分離用ネジ棒部材のネジ歯部の切削方法に、 ネジ歯部の進み角が変化していてもそれによってネジ歯部の誤差が発生すること のないように、改良を加えることにある。更には１分離用ネジ棒部材の切削機械 であって、進み角が変化していてもそれによってネジ歯部の誤差が発生すること のないようにしつつ、取扱うべき型成形容器の固有の横断面形状に適合した形状 の溝を分離用ネジ棒部材の素材に削設し得る。切削機械を提供することにある。

以上の目的は、本発明によれば、請求の範囲第１項の特徴部分と請求の範囲第４ 項の特徴部分とに記載されている要件によって達成されるものである０本発明の 有利な実施態様の種々の構成は、請求の範囲の従属項に記載されている。

本発明の方法では、切削工程の実行中に１回転している切削工具を上下方向へ往 復動させる。この結果、後刻この分離用ネジ棒部材によって抱持される容器の外 形に即した削設が行なわれ、これによって、これまでは通常発生していた。ネジ 歯部の誤差の発生が防止され、従って取扱うべき型成形容器の固有の横断面形状 にその輪郭形状が一致した切削工具を使用することが可能となる。

そのため型成形容器は１分離用ネジ棒部材の全長に亙って不都合なく抱持され且 つ案内され、これによって分離用ネジ棒部材の部分において滑らかな動作が行な われることが保証される。

切削工具並びに分離用ネジ棒部材の素材が破損しないようにするためには、また 加工精度を高めるためには。

最初にネジ歯部に対する好ましくは２回の連続した切削工程を切削工具を往復動 させることなく予＊切削として行ない、続いて３回目の切削工程を切削工具を上 下方向へ往復動させつつ行なうようにすることが、更に提案される。この場合の ３回目の切削工程は、最初の２回の切削工程において発生したネジ歯部の誤差を 除去することを目的として行なわれるものである。

更に本発明によれば、回転している切削工具を毎秒７往復から毎秒８往復までの 速度で上下方向へ往復動させ、それと同時に、この切削工具を毎分的３８００回 転から４０００回転までの回転数で回転させるようにすることが提案される。

本発明に係る分離用ネジ棒部材の切削機械においては、切削工具の軸がスライダ に取付けられており、このスライダが、案内部材上を分離用ネジ棒部材の長手軸 芯に対して垂直な方向に上下動自在であるように配設されている。このスライダ の往復動は、モータにより駆動されるクランクロッドによって発生されるように すれば有利である。このスライダの行程長は、加工すべき分離用ネジ棒部材の直 径が通常の一般的なものである場合には２両方向へ約６０１腸とするのが良い、 このスライダはアルミニウム製の鋳造品とするのが好都合であり、それによって その重量を比較的軽量とすることができる。

一般的にそうされているように、切削工具の軸が、好ましくは歯付ベルト機構で あるベルト駆動機構によって駆動自在とされているときには、本発明によれば、 次のようにすることが提案される。即ち、Ｉ８１の歯付ベルトが、モータにより 駆動される第１の歯車を中間歯車に連結しており、この中間歯車が、第２の歯付 ベルトを介して、切削工具の軸上に固定して配設された第３の歯車を駆動してお り、更に、この中間歯車が、偏位自在に支持された第２のスライダの上に配設さ れているようにすることが提案される。第２のスライダは、第１のスライダを分 離用ネジ棒部材に対して垂直な方向へ案内するために、前後動自在に案内される ようにしておく、この構成は、歯付ベルトが余分に回動することなく、歯付ベル ト機構が第１のスライダの行程運動に良好に追従することができるようにすると いう利点を有する。中間歯車は、第２のスライダの水平方向の滑動によって、第 １のスライダの各々の移動に対応して従動することができ、そのため、それらの スライダに付随する第２の歯付ベルトがそれらの動きに対応して伸ばされてしｔ うことが事実上完全に防止され、また一方それと同時に、第２のスライダが移動 することによって発生する第１の歯付ベルトの伸びは、極めて小さな、許容範囲 内のものとなる。

非常に有利な構成として本発明により提案されるのは、切削工具を備えたスライ ダと、クランクロッドと、付随したベルト駆動機構とが、フレームに取付けられ ており、このフレームが分離用ネジ棒部材の長手軸芯に対して垂直な軸芯を中心 として揺動自在とされており、この揺動角度が９０６であるようにした構成であ る。これによって、切削工具の軸が１分離用ネジ棒部材の長手軸芯に対して平行 な姿勢から、その軸芯に対して直角を成す姿勢へと揺動することができる。切削 工具の軸がこの後者の姿勢を取るのは、回転対称形の容器を取扱うための分離用 ネジ棒部材を切削する場合である。従って１本発明に係るこのような分離用ネジ 棒部材の切削機械は、２種類の分離用ネジ棒部材の製作に使用することができ、 また１回転対称形の容器に対応した溝を切削すると・　きの切削行程においては 、言うまでもなく、切削工具の往復動は不要である。

揺動自在なフレームの夫々の加工位置を空圧機構によりロック可能としても良い 、そのための構成として提案されるのは、先細りの頭部を備え、空圧機構により 作動されるロック用ビンが、揺動自在なフレームの、このピンの頭部に対応する 形状とした開口に進入するようにした構成である。このフレームを別の作動位置 へ揺動させるときには、ロック用ビンをフレームの開口から抜去するようにする 。

本発明の更なる詳細は、以下の、分離用ネジ棒部材の切削機械の好適実施例の説 明、並びに図面から明らかとなる１図面は以下のものを示す。

第１図は、本発明に係る方法を説明するための原理図を示しており、 第２図は、分離用ネジ棒部材の切削機械の側面図を大幅に簡略化した図で示して おり、 第３図は、第１図の切削機械の正面図を示しており、第４図は、前記切削機械の 上面図を示しており、第５図は、前記切削機械の揺動自在なフレームの空圧式ロ ック機構を拡大図で示している。

第１図には原理図が示されており、同図に基づいて最初に本発明の方法について 説明する。第１図中、Ｒは素材を示し、この素材Ｒは例えば合成樹脂等の材料か ら成る１円筒形の丸棒材料である。この素材Ｒには、型成形容器に対して用いら れる分離用ネジ棒部材を製造するために、螺旋溝が削設される。素材の切削は、 この素材に対して適用可能な切削工具Ｓを用いて行なわれ、この切削工具Ｓは軸 ２を中心として高い回転数で駆動される。

素材Ｒは軸芯ＡＲを中心として時計回り或いは反時計回りに回転する。切削工具 Ｓの形状は、後刻この分離用ネジ棒部材によって搬送される型成形容器の形状に 合せた形状とされている。切削工具Ｓの軸２が素材Ｒに対して相対的に移動操作 されると、この切削工具Ｓが、この切削工具の形状に対応した形状の溝を、素材 Ｈに削設することになる。その際、軸２は素材Ｒの軸芯ＡＲに対して平行に移動 する。一方では切削工具Ｓが、また他方では素材Ｒが、互いに協調して、軸芯Ａ Ｒの延在方向、即ち軸２の方向に、相対運動をすることによって、素材Ｒには、 この相対運動に対応した所望の変化する傾斜角を持ったネジ溝が、フライス加工 により削設される０本発明によれば、このフライス加工の実行中に、切削工具Ｓ の軸２が矢印Ｐ　ａｕｆと矢印Ｐａｂの方向へ往復動するように上下動させられ る。その結果、素材はそのいずれの位置においても、進み角の大きさと無関係に 、搬送すべき型成形容器に合った対応する幅をもつようにされ、分離用ネジ棒部 材のネジ歯部の誤差の発生が防止される。

以上の切削方法を実施可能な分離用ネジ棒部材の切削機械について、以下に第２ 図〜第５図に基づいて説明する。それらの図には、基本的な切削機械を図示した が、ただし、加工が施される分離用ネジ棒部材の素材Ｒを。

回転自在に保持するための保持機構は図示していない。

第２図に模式的に示すように、この切削機械は３個の駆動用モータを含んでおり 、即ち、第１図に示されている切削工具Ｓの軸２を駆動するための駆動用モータ ｌと、クランクロッド４を駆動するための駆動用モータ３と、それにフレーム６ を軸芯７を中心として揺動させるための駆動用モータ５との、合計３個である。

駆動用モータ５は回転エンコーダ８に連結されている。切削工具の軸２はスライ ダ９に回転自在に支持されている。スライダ９はその一側が案内部材１０に接し て上下動自在に配設されており、それによって、このスライダ９は、第１図にＰ ａｕｆ及びＰａｂで示したように往復動する切削工具Ｓの上下動を発生させるも のとなっている。また更に、そのためにスライダ９はクランクロッド４の下端に 枢着されている。クランクロッド４の上端は円板１１に偏心して枢着されている （第３図参照）１円板１１は駆動モータ３によって駆動される。円板１１が駆動 されると、クランクロー２ド４がスライダ９を上下方向に案内して運動させ、そ れによって切削工具Ｓも、軸２を中心としたその回転運動に加えて、上下方向へ 往復動させられることになる。

駆動用モータｌの役割は、刃物軸２を駆動することである。そのために、この駆 動用モータｌは第１の歯付ベルト１２を介して中間歯車１３に連結されており、 この中間歯車１３は第２の歯付ベル）１４を介して歯車１５と動力伝達自在に連 結されており、そして更に、この歯車１５は切削工具の軸２に固定されている。

第２の歯付ベルト１４は、第１図に図示した停止状態においては、第１の歯付ベ ルト１２に対して約９０°の角度を成す方向へ延伸している。中間歯車１３は第 ２のスライダ１６の上に取付けられている。更にこのスライダ１６は案内部材１ ７の上に載置されており、この案内部材１７の案内によって水平前後方向に移動 自在であるように配設されている。歯付ベルト１４に張りを与えるために、不図 示の複数の長孔を備えた断面Ｕ字型の部材１８が備えられており、それらの長孔 には固定ポルト１９が貫通して係合している。この部材１８は、歯付ベル）１４ に張りを与えることに加えて、歯車１３と歯車１５とを連結する役割りをも果た している。歯付ベルト１２に対しては、チー２ト２０を締付けることによって張 りが与えられるようになっている。即ち、これを締付けることによって、中間歯 車１３を支持しているブラケット２１が軸芯２２を中心として回動し、ブラツク ）２１は、この軸芯２２においてスライダ１６に連結されているのである。

軸２が回転しているときに、クランクロッド４が偏心して枢着されている円板１ １が回転させられると、このクランクロッド４によって、スライダ９とこのスラ イダ９に支持されている切削工具Ｓを備えた軸２とが、前述の如く上下方向に往 復動させられることになる。切削工具Ｓは、軸２に形成されたスリット２８（第 ３図参照）の中に交換自在に取付けられるようになっている。軸２は、中間歯車 １３の軸芯を中心として円弧状に双方向へ揺動するのではなく、スライダ９によ って鉛直方向へ、直線的に上下動させられるようにしであるため、スライダ９が 行程動（ストローク勤）する際に、もしその行程動のみが行なわれるようになっ ていたならば、第２の歯付ベル）１４は伸張されてしまうことになる。しかしな がら実際には、スライダ１６が案内部材１７に沿って水平面内を移動自在に支持 されていることから、軸２が上下動すると、このスライダ１６が断面Ｕ字型部材 １８によって引張されて、それらの各移動毎に第２図の右方へ移動されるため、 歯付ベルト１４の長さに変化は生じないようになっている。スライダ１６とこの スライダ１６上に支持されている中間歯車１３とがこのように偏位することによ って生じる歯付ベル）１２の伸びは極めて小さなものであり、従って許容範囲内 に納めることのできるものとなっている。

フレーム６には、クランクロッド４並びにそれに付随する回転自在な円板１１、 スライダ９．軸２、及びこの軸２を駆動する駆動機構が取付けられており、この フレーム６は、固定側フレーム２４に揺動自在に枢着されており、この枢着に際 しての位置決めは、軸２の中央点、即ち、切削工具が嵌挿されるスリット２３の 中央点が、揺動軸芯７の上に位置するようにしである。フレーム６が９０°揺動 すると、軸２は、図示されているその水平姿勢から垂直姿勢となるように揺動さ せられ、軸２がこの垂直姿勢にあるときには、回転対称形の容器のための分離用 ネジ棒部材の切削が行なわれ、その際には軸２の往復動は行なわれない、また、 揺動フレーム６が夫々の加工位置にあるときに、円錐形の先細り形状の頭部２６ を有し空圧機構により作動されるロック用ピン２５が、この揺動フレーム６のピ ン２５の頭部に対応する形状とした開口２７に進入することによって、この揺動 フレーム６がその加工位置にロックされるようにしである（第５図）。

ＦＩＧ、１ ＦＩＧ、３ ＦＩＧ、４ 補正書の翻訳文提出書 （特許法第１８４条の８） 平成　２年１０月ノア日　ゝ゛落 特許庁長官　　　植　松　　　敏　　殿１、特許出願の表示 ＰＣＴ／ＥＰ８９１００４５６ 機械 ベーメルヴアルトシュトラーセ　５ 名　称　　クロネス・アーゲー・ヘルマン・クロンセデル・マシーネンファブリ ーク ４、代理人 ５、補正書の提出日 請　　求　　　の　　　範　　　囲 １、分離用ネジ棒部材の長手軸芯に対して平行な回転軸芯を持ちより高い回転数 で回転する切削工具（Ｓ）を、より低い回転数で回転する分離用ネジ棒部材の素 材（Ｒ）に切込ませ、それと同時に、前記切削工具（Ｓ）または前記分離用ネジ 棒部材を可変速度で軸方向に移動させるようにした１分離用ネジ棒部材のネジ歯 部の切削方法において１回転している前記切削工具を前記分離用ネジ棒部材の長 芋軸芯に対して垂直な上下方向へ往復動させることを特徴とする分離用ネジ棒部 材のネジ歯部の切削方法。

２、最初に前記ネジ歯部に対する好ましくは２回の連続した切削工程を前記切削 工具を往復動させることなく予備切削として行ない、続いて３回目の切削工程を 行なう際に前記切削工具を上下方向へ往復動させることを特徴とする請求項ｌ記 載の方法。

３、回転している前記切削工具を、毎秒７往復から毎秒８往復までの速度で上下 方向へ往復動させることを特徴とする請求項１又は２記載の方法。

４、分離用ネジ棒部材の素材（Ｒ）を回転自在に保持する保持機構と、軸（２） に取付けられて回転自在とされており且つ前記分離用ネジ棒部材に対し切込み状 態となし得る切削工具（Ｓ）とを備え、前記軸（２）が前記分離用ネジ棒部材の 長手軸芯に対して平行に延在している、分離用ネジ棒部材の切削機械において、 前記軸（２）が第１のスライダ（９）に取付けられており、該第１のスライダ（ ９）が、案内部材（ｌＯ）上を前記分離用ネジ棒部材の長手軸芯に対して垂直な 方向に上下動自在であるように配設されていることを特徴とする分離用ネジ棒部 材の切削機械。

５、前記第１のスライダ（９）がモータ（３）により駆動されるクランクロッド （４）に連結されていることを特徴とする請求項４記載の切削機械。

６、前記第１のスライダ（９）の両方向への行程長が約６０ｍｍであることを特 徴とする請求項４又は５記載の切削機械。

７、前記切削工具（Ｓ）の前記軸（２）が好ましくは歯付ベルト機構であるベル ト駆動機構によって駆動自在とされており、第１の歯付ベルト（１２）が、モー タ（１）により駆動される第１の歯車を中間歯車（１３）に連結しており、該中 間歯車（１３）が、第２の歯付ベルト（１４）を介して、前記切削工具の軸（２ ）上に配置された第３の歯車（１５）を駆動しており、更に、前記中間歯車（１ ３）が、偏位自在に支持された第２のスライダ（１６）の上に配設されているこ とを特徴とする請求項４から６までのいずれかに記載の切削機械。

８、前記第１のスライダ（９）を前記分離用ネジ棒部材に対して垂直な方向へ案 内するために、前記第２のスライダ（１６）が前後動自在に案内されるようにし ていることを特徴とする請求項７記載の切削機械。

９、前記切削工具を備えた前記第１のスライダ（９）と、前記クランクロッド（ ４）と、付随した前記ベルト駆動機構とが、フレーム（６）に取付けられており 、該フレーム（６）が前記分離用ネジ棒部材の長手軸芯に対して垂直な軸芯（７ ）を中心として９０°揺動自在に支持されていることを特徴とする請求項４から ８までのいずれかに記載の切削機械。

ｌＯ０揺動自在な前記フレーム（６）の夫々の加工位置が空圧機構によりロック 可能とされていることを特徴とする請求項９記載の切削機械。

１１、夫々の加工位置において、略々円錐形状の先細りの頭部（２６）を備え空 圧機構により作動されるロック用ビン（２５）が、揺動自在な前記フレーム（６ ）の該頭部（２６）に対応する形状とした開口（２７）に進入するようにしであ ることを特徴とする請求項ｌＯ記載の切削機械。

国際調査報告 国際調査報告

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. １．分離用ネジ棒部材の長手軸芯に対して平行な回転軸芯を持ちより高い回転数 で回転する切削工具を、より低い回転数で回転する分離用ネジ棒部材の素材に切 込ませ、それと同時に、前記切削工具または前記分離用ネジ棒部材を可変速度で 軸方向に移動させるようにした、分離用ネジ棒部材のネジ歯部の切削方法におい て、回転している前記切削工具を前記分離用ネジ棒部材の長手軸芯に対して垂直 な上下方向へ往復動させることを特徴とする分離用ネジ棒部材のネジ歯部の切削 方法。
2. ２．最初に前記ネジ歯部に対する好ましくは２回の連続した切削工程を前記切削 工具を往復動させることなく予備切削として行ない、続いて３回目の切削工程を 行なう際に前記切削工具を上下方向へ往復動させることを特徴とする請求項１記 載の方法。
3. ３．回転している前記切削工具を、毎秒７往復から毎秒８往復までの速度で上下 方向へ往復動させることを特徴とする請求項１又は２記載の方法。
4. ４．分離用ネジ棒部材の素材を回転自在に保持する保持機構と、軸に取付けられ て回転自在とされており且つ前記分離用ネジ棒部材に対し切込み状態となし得る 切削工具とを備え、前記軸が前記分離用ネジ棒部材の長手軸芯に対して平行に延 在している、分離用ネジ棒部材の切削機械において、 前記軸（２）がスライダ（９）に取付けられており、該スライダ（９）が、案内 部材（１０）上を前記分離用ネジ棒部材の長手軸芯に対して垂直な方向に上下動 自在であるように配設されていることを特徴とする分離用ネジ棒部材の切削機械 。
5. ５．前記スライダ（９）がモータ（３）により駆動されるクランクロッド（４） に連結されていることを特徴とする請求項４記載の切削機械。
6. ６．前記スライダ（９）の両方向への行程長が約６０ｍｍであることを特徴とす る請求項４又は５記載の切削機械。
7. ７．前記切削工具の前記軸が好ましくは歯付ベルト機構であるベルト駆動機構に よって駆動自在とされており、 第１の歯付ベルト（１２）が、モータ（１）により駆動される第１の歯車を中間 歯車（１３）に連結しており、該中間歯車（１３）が、第２の歯付ベルト（１４ ）を介して、前記切削工具の軸（２）上に配置された第３の歯車（１５）を駆動 しており、更に、前記中間歯車（１３）が、偏位自在に支持された第２のスライ ダ（１６）の上に配設されていることを特徴とする請求項４から６までのいずれ かに記載の切削機械。
8. ８．前記第１のスライダ（９）を前記分離用ネジ棒部付に対して垂直な方向へ案 内するために、前記第２のスライダ（１６）が前後動自在に案内されるようにし ていることを特徴とする請求項７記載の切削機械。
9. ９．前記切削工具を備えた前記スライダ（９）と、前記クランクロッド（４）と 、付随した前記ベルト駆動機構とが、フレーム（６）に取付けられており、該フ レーム（６）が前記分離用ネジ棒部材の長手軸芯に対して垂直な軸芯（７）を中 心として９０°揺動自在に支持されていることを特徴とする請求項４から８まで のいずれかに記載の切削機械。
10. １０．揺動自在な前記フレーム（６）の夫々の加工位置が空圧機構によりロック 可能とされていることを特徴とする請求項９記載の切削機械。
11. １１．夫々の加工位置において、略々円錐形状の先細りの頭部（２６）を備え空 圧機構により作動されるロック用ピン（２５）が、揺動自在な前記フレーム（６ ）の該頭部（２６）に対応する形状とした開口（２７）に進入するようにしてあ ることを特徴とする請求項１０記載の切削機械。