JPH10508255A - シーミング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 容器の蓋（Ｅ）を容器の胴部（Ｂ）の開口端部にシーミングするための装置であって、容器の胴部を支持するためのパッド（１）、前記蓋（Ｅ）を容器の胴部（Ｂ）上の所定の位置に支持してパッドと協働して容器の胴部及び蓋を互いに押し合わせて保持するためのシーミングチャック（２）、及び内側表面上に２つの環状シーミング輪郭（１２、１３）を有する環状シーミング工具（８０）を含み、前記内側表面は前記缶蓋を囲んで容器の胴部及び蓋の周縁部分を共に連続的に折り曲げてシームを形成する。環状シーミング工具は工具保持器（８）上に取り付けられ、シーミング工具の軸がシーミングチャックの軸の周りの環状パスをたどるように前記工具保持器を支持して軌道上を移動させるための手段が提供される。前記シーミング工具はその軸の周りを自由に回転するように装置上に取り付けられ、シーミング輪郭が容器の蓋の周縁部分に係合すると、前記輪郭は前記蓋の周りを自由にロールして連続的にシームを形成する。

Description

【発明の詳細な説明】 シーミング装置 本発明は、容器の蓋を容器の胴部の開口端部にシーミング（巻締め）するため の装置に関し、特に缶の蓋を缶の胴部の開口端部にシーミングする装置に関する 。缶の蓋及び缶の胴部は一般に両方とも金属で作られるが、プラスチックや合成 材料で作られてもよい。 一般に、公知のシーミング装置によって形成されるシームは、ダブルシーム（ ２重巻締め）として公知のタイプである。シーミング動作の間、缶蓋のシーミン グフランジ及び周縁上のカールは、缶の胴部の開口端部上のシーミングフランジ と共に連続的に折り曲げられる。従来の高速シーミング装置では、缶の胴部は回 転リフターパッドの上に支持され、缶蓋は回転シーミングチャックによって缶の 胴部に押しつけられる。この回転シーミングチェックは該リフターパッドと軸方 向に正確に揃えられなければならない。 シームの折り曲げは、２つのシーミングロールによって一般に２段階で行われ 、この２つのシーミングロールは次に缶蓋の周縁部分に放射状に係合される。 他の公知の装置（米国特許番号第４，８０８，０５３号に記載）において、シ ームは円弧状のレールに沿って缶蓋をロールすることによって形成され、該レー ルは缶蓋の数倍もの曲率の半径を有する。 従来の装置は多くの不利益を有すると考えられる。先ず、シーミングロール又 はレールは非常に短い周縁の延長上にわたって缶蓋を係合させるので、金属の折 り曲げは非常に高速且つアグレッシブに行われる。これは却って超薄型スチール 又はアルミニウムで作られた缶の胴部及び缶蓋に対する現行のシーミング装置の 操作能力を制限する。 更に、シーミング中に中身の充填された缶を回転させると、流出が起こる危険 性が高い。また、シーミングロールは高速で回転しなければならず、従ってその ベアリングに潤滑剤をささなければならない。缶の中身の汚染につながり得る潤 滑剤の漏れを防ぐための完全に満足のいくシールを提供することはこれまで不可 能であった。従来の高速シーミング装置において、充填された缶は高速で持ち上 げられてシーミングチャックに係合される。これは缶の胴部に軸方向の高い衝撃 荷重をもたらし、缶の破壊につながり得る。従来の高速シーミング装置は、缶の 周りに３つ以上のシーミングロールを配置する充分なスペースがないので、３段 階以上でシーミングを行うことができない。また、従来の高速シーミング装置は 不規則な環状でない缶に蓋をシームすることもできない。 従来のシーミング装置は一般にシームのオンラインモニターや自動シームセッ ト調整を提供せず、材料の異なる厚みを調整するためには、従来のシーミング装 置の機械的な調整が必要とされる。 シーミングプロセスの金属加工特性を改良するために、缶蓋を近接して囲む環 状シーミング工具が提案されてきており、この工具は缶蓋の周りを周回する。 イタリア国特許番号第７７０８９３号は、環状シーミング工具が容器の蓋の周 りを近接して囲む、シーミング装置について述べている。該工具は、明らかに水 平面で浮上移動するように取りつけられており、該工具の放射状的に外側の表面 上で動作するローラーによって缶蓋に押圧され係合されている。該工具はこうし て缶蓋を周回するように駆動されるようである。当該特許には、缶蓋もシーミン グ工具もどちらも軸回転をしないと述べられている。 本発明は、環状シーミング工具が容器の蓋を近接して囲み、該工具が容器の端 部の周りを周回するよう駆動されると同時に軸回転をする、改良されたシーミン グ装置を提供する。この結果、該工具は缶蓋の周りを円滑にロール移動する。 本発明は、改善されたシーミング装置を提供し、それによって容器の蓋を容器 胴部の開口端部にシーミングするための装置を提供することを目的とする。この 装置は容器胴部を支持する手段を含み、蓋を容器の胴部の所定の場所に支持する シーミングチャックを含み、該シーミングチャックは支持手段と共に共働して容 器の胴部及び蓋を互いに合わせて保持し、内部表面に環状シーミング輪郭を有す る環状シーミング工具を含み、該輪郭は缶蓋を囲んで容器の胴部及び蓋の周縁部 分を共に連続的に折り曲げてシームを形成し、該環状シーミング工具が工具保持 器上に取り付けられ、シーミング工具の軸がシーミングチャックの軸の周りの環 状パスをたどるように該工具保持基を周回させるように支持し且つ駆動させる手 段を含み、及び、環状パスの半径をゼロ値から最大値の間で変化させるための手 段を含み、前記ゼロ値ではシーミング輪郭はシーミングチャックと同軸であり、 前記最大値では該シーミング輪郭が容器の蓋の周縁部分に係合する。シーミング 工具は、シーミング輪郭が容器の蓋の周縁部分に係合したときに該工具が蓋の周 りを自由にロールして連続的にシームを形成するように、その軸の周りを自由に 回転するように装置上に取りつけられる。 円滑なロール運動の結果、工具のシーミング輪郭と容器の蓋との間のスリップ が殆ど又は全く無くなる。こうして、腐食につながり得る容器の蓋のスカッフィ ング（scuffing）が避けられる。該工具はその軸の周りを自由に回転するように 装置に取りつけられているので、該工具は、該工具が容器の蓋と係合することに よって軸回転する。 缶の胴部は、シーミング中回転させられないか、周回する工具に接触すること によって僅かに回転することもある。一般に、シーミング中缶は約９０°回転す る。缶の胴部を支持するリフターパッド及び缶蓋に係合するシーミングチャック は駆動されないか、それらのベアリング上を自由に回転してもよい。缶は大きく 回転しないので、スリップのおそれは大きく低減される。 工具の内側半径が缶蓋の外側半径よりほんの僅かだけ大きい場合に、最良の金 属形成特徴が提供される。これは、缶蓋が該工具内に配置されているときはクリ アランス（隙間）の必要によりのみ制限される。飲料缶のように容器が小さい場 合、シーミング前の缶蓋の外側直径は約６０ｍｍである。シーミング工具の直径 は必要なクリアランスを提供するためにこれより約２０％大きくする必要がある 。缶蓋が大きい場合、該工具の直径は、缶蓋の直径よりもそれほど大きくする必 要はなく、例えば缶蓋の直径が１６０ｍｍである場合、これより５〜１０％大き くする。缶蓋が非常に小さい場合、該工具の直径を最大で缶蓋の５０％も大きく す る必要がある。シーミング工具の直径が缶蓋の直径よりも実質的に大きくないた め、工具と缶蓋との間の接触点の回転速度が従来のシーミングロールの場合と同 じ位速い場合でも、シーミング工具が回転するときの回転速度は比較的遅い。こ れにより、缶のシーム上を該工具がスキッドするおそれは低減される。 好適な実施の形態において、シーミングチャックの軸の周りのシーミング工具 の軸の回転の環状パスの半径を変化させる手段は、両方向への変化を制御する対 向するカム表面を含む。このようなカムの配置は、溝付き（desmodronic）のも のとして一般に公知であり、両方向への正確な制御を提供する必要はなく、また コンパクトな設計が可能になる。特に、該カムの配置は、シーミング工具の動き の動作範囲によって画定される垂直なシリンダの中に実質的に配置されることが できる。 より好適な実施の形態において、駆動手段は、シーミングチャックの軸の周り を回転するよう取り付けられた内部偏心スリーブと、内部偏心スリーブの周りを 回転するように取り付けられた外部偏心スリーブと、これらの内部並びに外部偏 心スリーブを駆動するための駆動メカニズムとを含み、環状シーミング工具は外 部偏心スリーブ上を回転するように取り付けられる。この駆動手段の利点によっ て、シーミング工具の中央軸は、チャックの中央軸のラインに保持され、又はチ ャックの中央軸の周りを回転させられ、内部及び外部の偏心スリーブの対向する 表面は、該工具の偏心を変化させるカム表面を提供する。該工具の軸がチャック の軸に揃えられると、該工具の偏心はゼロになる。これはシーミング工具の非動 作位置であり、そのシーミング輪郭が缶蓋の全周を囲み且つこれから離間されて いる。シーミング工具の中央軸が、該工具がチャックの周りをチャックの中央軸 を中心に旋回するように回転させられる際、シーミング輪郭はシーミング工具が 缶蓋の周りを移動しながら缶蓋に接近するが、シーミング工具はそれ自身の軸の 周りを回転しない。該工具の偏心が充分拡大されるとき、シーミング輪郭の１つ が缶蓋に係合し、これら２つの間の摩擦によって該工具がそれ自身の軸の周りを 回転する。該工具の結合動作によって、フラフープのようにではなく缶蓋の周り を旋回するようになる。つまり、該工具の内側表面は、缶蓋の外側周縁にロール 接触する。これか動作位置である。 好適な実施の形態の駆動手段によって、偏心がゼロであって缶蓋の周縁を囲ん で離間される非動作位置から、缶蓋に係合してその周りを旋回するように偏心が 比較的大きくなる動作位置まで、シーミング工具の動作の偏心を非常に正確に制 御することが可能になる。 好適な実施の形態において、２つのシーミング輪郭が提供され、シーミング工 具上で１つがもう一方の上に提供される。必要であれば、３つ以上のシーミング 輪郭が提供されることができる。 本発明の実施の形態が、添付の図面を参照して下記に述べられる。 図１は、本発明に従った装置の縦断面図である。 図２、図３及び図４は、図１の装置に類似した装置の部分断面である。 図５及び図６は、図３及び図４に図示された装置の水平断面図である。 図７は、装置の駆動メカニズムの等角図である。 図８は、図７のメカニズムに類似した他の駆動メカニズムの等角図である。 図９は、本発明に従った装置を組み込んだマシンの部分斜視図である。 図１０は、図９のマシンの簡易斜視図である。 図１１は、本発明に従った装置を組み込んだ更なるマシンの部分斜視図である 。 図１２は、図１１のマシンの簡易斜視図である。 図１３は、シーミング動作中にシーミング工具に加えられた偏心の時間に対す る度合いを表したグラフである。 図１４は、該装置の他の実施の形態の部分断面図である。 図１４ａは、図１４の装置に使用されたクロススライドの部分図である。 図１５は、該装置の他の実施の形態の部分断面図である。 図１５ａは、図１５の装置に使用されたクロススライドの部分図である。 図１を参照すると、缶蓋Ｅを缶の胴部Ｂの開口端部にシーミングするための装 置が表されている。缶蓋及び缶の胴部はどちらも一般的なものである。缶蓋は中 央パネル、該中央パネルを囲むチャック壁、該チャック壁を囲むシーミングパネ ル、及び周縁カールを含む。缶の胴部はその開口端部にフレアフランジを有する 。シーミングの前に、缶蓋は缶の胴部上に支持され、缶の胴部のフランジを缶蓋 のシーミングパネルの下側に係合させる。該装置は、缶の胴部及び非回転シャフ ト３の低端部に取り付けられたシーミングチャックのための支持パッド１を含む 。内部偏心スリーブ４は、ベアリング手段５によってシーミングチャック２の軸 及びそのシャフトの周りを回転するように取り付けられる。外部偏心スリーブ６ は、ベアリング手段７によって内部スリーブ４の外側に、その周りを回転するよ うに取り付けられている。環状シーミング工具保持器８は、ベアリング手段９に よってスリーブ６の外側に、その周りを回転するように取り付けられている。工 具保持器８の低部は２つの交換可能なシーミングリング１０、１１の形態の環状 シーミング工具８０を保持し、これらのリング１０、１１はその内側表面に環状 シーミング輪郭１２、１３を有する。シーミング工具８０及び工具保持器８は、 １片であっても２つの別々の構成要素であってもよい。工具８０は、工具保持器 上に固定されて取り付けられてもよいし、又は自由に回転するように取り付けら れてもよい。駆動ギア若しくはホイール１４は、内部スリーブの円筒形延長部１ ５上に取り付けられており、これによってスリーブ４を回転駆動させることが可 能になる。更なる駆動ギア若しくはホイール１６が、ベアリング手段１７によっ て円筒形延長部１５の周りを回転するように取り付けられ、継手１８を介して外 部偏心スリーブ６に連結される。継手１８は偏心継手（シュミット継手等）であ り、これによって回転駆動が外部スリーブ６に伝達され、外部スリーブ６が内部 偏心スリーブ４の周りを回転する。 図２〜図６は、図１の装置に類似した装置の簡易線図であり、装置がどのよう に動作するのかを表す。図２〜図６に表されたパーツは、図１の装置の同じ参照 番号を有するパーツに対応する。 内部スリーブ４及び外部スリーブ６が図３及び図５に表された位置にあるとき 、これらの偏心は反対側に対向しており、互いを相殺する効果を有する。この２ つのスリーブがこの位置で同じ速度で（且つ同じ様に）回転すれば、外部スリー ブ ６の外側表面は該装置の中央軸、即ちシーミングチャックシャフト３の軸の周り を回転する。これは下記に述べる位置であり、この位置では内部スリーブと外部 スリーブとの間の位相角がゼロである。この位置では、シーミング工具はシーミ ングチャックのシャフト３と同軸で取り付けられ、回転の偏心即ち角度はゼロで ある。内部及び外部スリーブがこれらの間の位相角がゼロにならないように相対 的に回転すれば、外部スリーブ６の外側表面は、スリーブ４及び６が同じ速度で 一緒に回転するときに該装置の中央軸の周りを偏心的に回転する。この偏心動作 は勿論、外部スリーブ６に回転可能に取り付けられた環状シーミング工具に伝達 され、次にシーミング工具８０に伝達される。 このような偏心位置（スリーブ４、６の間の位相角が１８０°）が図１、図２ 及び図６に図示されている。これはシーミング工具８０の最大偏心位置である。 次に装置の動作を簡潔に述べる。缶蓋に緩く外嵌された缶の胴部は支持パッド 上に支持され、シーミングチャック２は缶蓋Ｅのチャック壁に係合して配置され る。支持パッド１及びチャック２は缶の胴部に軸方向の圧縮力をかける。１つの 実施の形態において、支持パッドは缶の胴部及び缶蓋を持ち上げて公知の方法で シーミングチャックに係合させるが、好適な実施の形態においては、シーミング チャックは動作位置の内外に垂直に移動することができる。他のケースでは、シ ーミング工具保持器８は該工具８０と共にチャック２の軸方向に移動して輪郭１ ２又は輪郭１３をチャックに選択的に揃えることができ、これによって缶蓋の周 縁に輪郭１２又は輪郭１３を揃える。先ず、内部及び外部スリーブは位相角０° で回転し、シーミング輪郭１２、１３は缶蓋と同軸であり、下方の輪郭１２は缶 蓋のシーミングフランジに揃えられる。これは図３及び図５に図示された位置で ある。しかし、これらのスリーブ間の位相角がプラスになると、シーミング工具 自体の軸は該装置の中央軸を中心にした円の周りを回転し、及び、位相角は拡大 され、この円の半径は拡大する。ある地点で、輪郭１２は缶蓋の外側周縁に係合 する。シーミング工具は自由に回転するので、この係合によって回転させられ、 シーミングチャック及び缶蓋の周りを周回する。これは図１及び図２に図示され た位置である。位相角が更に拡大されると、シーミング工具は缶蓋の外側周縁を 内側に連続的に折り曲げる。缶蓋が必要なだけ全て内側に折り曲げられたら、位 相角はゼロにもどり、シーミング工具はその最初の位置（シーミングチャックと 同軸）に戻る。シーミング工具保持器は次に下降されて上方輪郭１３を缶蓋のシ ーミングパネル（図４）に揃え、以前の過程が繰り替えされてシーミングプロセ スを完了する。図２〜図６に図示された実施例において、シーミング工具保持器 ８上のフランジ２０はヨーク２２の二股脚によって係合される。この二股脚はス リーブ４、６の高速回転をピックアップせずに、缶蓋の周縁の周りを自由にロー ルするような僅かな抵抗を工具保持器８の回転に加える。ヨーク２２は工具保持 器８を上昇させたり下降させたりして上方及び下方輪郭１２、１３を缶蓋のシー ミングフランジに選択的に揃えるように動作する。 図７は、該装置の駆動メカニズムの線図であり、スリーブ４の円筒形の延長部 １５に固定して取り付けられた駆動ギア１４、及び延長部１５に自由に取り付け られてスリーブ６に結合した駆動ギア１６が表されている。延長部１５はこのメ カニズムの出力シャフトとして機能する。入力シャフト３０はその上に自由に取 り付けられた上方ギア３１及び下方固定ギア３２を有する。ギア３１及び３２は ギア１４及び１６と噛み合わされている。副軸３３は上方固定ギア３４及び下方 固定ギア３５を有する。副軸はアーム３６によって入力シャフト上に自由に取り 付けられて連結されており、該アーム３６は制限された範囲で入力シャフトの周 りを回転することができる。ギア３４及び３５は、ギア３１及び３２と噛み合わ されている。ギア１４、３２及び３４は、互いに同じサイズである。ギア１６、 ３１及び３５はこれより大きいが、これらも互いに同じサイズである。ギア１４ 及び出力シャフトとして機能する延長部１５への駆動トレインは、入力シャフト ３０、ギア３２、ギア３５、副軸３３、ギア３４、ギア３１、ギア１４である。 ギア１６の駆動トレインは、入力シャフト３０、ギア３２、ギア１６である。従 って、ギア１６は入力シャフトによって直接駆動され、副軸には影響されない。 副軸が入力シャフトの周りを移動するとき、ギア３１及び３２の相対回転位置が 替わる。これによってギア１４及び１６の相対回転位置が、次にスリーブ４及び ６の相対回転位置が替わる。こうして入力シャフト３０の周りのアーム３６の回 転による副軸３３の運動は、スリーブ４及び６の間の位相角、そして工具保持器 ８の移動の偏心を、制御することができる。 図９及び図１０に表されたマシンは、円形コンベア式にマシンのフレームの周 りを進行する複数のシーミングステーション４０を表す。単一シーミングステー ションが図９に更に詳しく表されている。この実施の形態において、ギア１６は マシンに固定されたギア４１と噛み合わせられている。ステーション４０がマシ ンの周りを進行するときにギア１６が回転する。従って、この場合ギアの駆動は 非常に直接的である。ギア１６もまたシャフト３０上の固定ギア３２と噛み合っ ているため、シャフト３０はこの駆動メカニズムの入力シャフトであり、自由に 取り付けられる。ギア３２は副軸３３上の固定ギア３５と噛み合い、副軸上の固 定ギア３４はシャフト３０上に自由に取り付けられたギア３１と噛み合わせられ る。ギア３１はギア１４と噛み合っており、内部偏心４を駆動する。ギア１４へ の駆動トレインは、ギア４１、ギア１６、ギア３２、ギア３５、副軸３３、ギア ３４、ギア３１、ギア１４である。副軸３３は、上方アーム３６から上方に延び るシャフト４２の回転によってシャフト３０の周りを回転する。シャフト４２の 回転は１対のカムフォロア４３、４４によって制御され、マシンのフレームの周 りに延在するカムトラック４５、４６を辿る。先に述べたのと同様に、入力シャ フト３０の周りを副軸３３が移動することによってスリーブ４と６との間の位相 角が制御される。従って、カムトラック４５は下方輪郭１２によるシーミングの 間に位相角を決定し、カムトラック４６は上方輪郭１３によるシーミング中に位 相角を決定する。 カムフォロア４３及び４４は、マシンのセットアップの際にシャフト４２に関 して角位置に個々に調節されてもよい。この方法によって、及びカム４５を上方 輪郭によるシーミング中にカムフォロア４３から解放されるように設計し、同様 にカム４６を下方輪郭によるシーミング中にカムフォロア４４から解放されるよ うに設計することによって、各輪郭のシーミング動作の調整が可能になる。 マシンのフレームに形成された更なるカムトラック５０は、リンク５２の端部 に回転可能に取り付けられたフォロア５１によって係合され、該リンクはシーミ ングチャックシャフト３の上端部に連結されている。カムトラック５０はシーミ ングチャックの垂直位置を制御し、特にシーミングチャックを下降させて缶蓋に 係合させて缶の胴部に着座させ、及びシーミングの後に該チャックを持ち上げて 缶蓋との係合から解放して後続の缶の胴部及び缶蓋を誘導させるよう制御する。 シーミングチャック２と共に上昇及び下降させられる構成要素は、シャフト３、 ギア１４、延長部１５、及び内部偏心スリーブ４を含む。 マシンのフレームに形成された更なるカムトラック６０は、ピボット可能に取 り付けられたヨーク６２の片側端部上のフォロア６１によって係合される。ヨー クはギア１６の頂部に取り付けられたベアリング６３と連結される。従って、フ ォロア６１の垂直移動によってギア１６、継手１８、スリーブ６、及びシーミン グ工具８が垂直移動する。従って、カムトラック６０はシーミング工具８及びそ の上のシーミング輪郭１２、１３の垂直位置を制御する。 図１０のマシンの全体図は、缶蓋が所定の場所に緩く配置された中身の充填さ れた缶の胴部が回転フロア６５上の入口地点に供給され、シーミングステーショ ンによってマシンの周りを入口地点の隣りの出口地点まで運ばれているところが 表されている。 図１１及び図１２に表された更なる実施の形態において、ギア１４の駆動メカ ニズムは、その出力シャフト上にギア７１を有するサーボモータ７０によって提 供される。サーボモータはギア１４を回転させ、これによって内部スリーブ４を 回転させるように制御される。ギア１６及び外部偏心６は、一定の駆動手段を提 供するギア４１と係合することによって、前と同じように一定の速度で回転する 。内部スリーブと外部スリーブとの間の位相角は、サーボモータの速度を制御す ることによって正確に制御することができる。 シーミングステーションの動作は、図１３を特に参照して記載される。中身の 充填された缶の胴部がシーミングステーションに運ばれるとき、チャック２は上 昇位置にある。チャックが缶の胴部の方へ向かって下降されるとき、チャックは 缶蓋を取ってこれを中身が充填された缶の胴部のフランジ上に中央に寄せて載せ る。これは図１３のポイントＢによって表される位置である。ポイントＡとＢと の間で、内部及び外部スリーブはこれらの間の位相角をゼロにして同じ速度で回 転させられる。従って、この間はシーミング工具の偏心はゼロであり、下方シー ミング輪郭１２は缶蓋と同軸であり、缶蓋のシーミングフランジの全周を放射方 向に僅かなスペースをあけて囲む。ポイントＢとＣとの間でスリーブ４と６との 間の位相角は急激に拡大し、従ってシーミング工具８の偏心を拡大させる。ポイ ントＣでは、工具８０の偏心は、シーミング輪郭１２が缶蓋に単に係合してその 周りを旋回し始める程度であり、缶蓋及び缶の胴部は両方ともシーミングチャッ ク２による回転に抵抗して保持される。ポイントＣとＤとの間では、シーミング 工具８０の偏心はよりゆっくり拡大してポイントＤで最大値に達する。この間、 シーミング工具は缶蓋及び缶の胴部の周縁部分を共に連続的に折り曲げ、シーム の形成（２重巻締めとして公知である）を開始する。偏心はポイントＤとＥとの 間で最大値に維持され、缶蓋の周りに少なくとも１つの工具の軌道を提供する。 ポイントＥとＦとの間で、スリーブ間の位相角は急速にゼロに減少され、シーミ ング工具から缶蓋を解放する。ポイントＦとＧとの間で、工具保持器８０は下降 されて上方シーミング輪郭１３を缶蓋及び既に部分形成されたシームに揃えさせ る。ポイントＧとＬとの間で、ポイントＢ〜Ｆに関して記載したプロセスが上方 シーミング輪郭でも繰替えされ、シームを完了する。ポイントＬの直ぐ後で、チ ャックは缶蓋から上に外される。次に、既に２重巻締めによって蓋を嵌められた 缶の胴部が取り出され、全操作が後続の缶の胴部及び缶蓋に繰り返される。 ポイントＡとＬとの間で、缶は支持パッド１によって僅かに持ち上げられ、缶 の胴部のシーミングフランジが徐々に折り曲げられて新しくダブルシームが形成 されるときの、缶の胴部の高さのロスを補う。このため、支持パッドは缶の胴部 の基板に一定の上方向の力を提供するように弾性的に取り付けられてもよい。 既に述べられた駆動メカニズムの他に、幾つかの他の代替物が可能である。１ つの可能性として、両方の偏心スリーブがサーボモータによって駆動されること もできる。 チャックの垂直移動によってチャックを缶蓋と係合させることが好ましいが、 図１に図示されたようなリフターパッドの垂直移動によってこれを実行すること も可能である。 ２つのシーミング輪郭が前記のように装置に提供されるが、必要であればそれ 以上の数の輪郭が提供されることもできる。 更なる改変された実施の形態が、以下図１４及び図１５を参照して記載される 。 図１４において、装置は複数のシーム形成アセンブリ１００を含み、このシー ム形成アセンブリ１００はカムリング１２２及び１２８の下で回転するようにタ レット１０１の周りで均衡に離間されて取り付けられている。各シーム形成アセ ンブリ１００は中央シャフト１０３を含み、該中央シャフト１０３はチャック１ ０４を缶のリフターパッド（図示されていない）に軸方向に揃えて支持する。環 状工具１０７がチャック１０４上の缶蓋１０５の周りを旋回する際に、環状工具 １０７がチャックと同心の位置の位置から横方向に移動して蓋を胴部に巻締めて 缶のダブルシームを連続的に形成するときに、チャック１０４は缶蓋１０５を缶 の胴部１０６のフランジ上に保持する役目をする。 図１４において、環状工具１０７の縦軸が中央シャフト１０３の縦軸に揃えら れて図示されている。環状工具１０７は、クロススライド１１０上のセラミック ベアリング１０９上を自由に回転するように支持された環状工具保持器１０８上 を回転するように、支持されている。クロススライド１１０は、中央穴を有する スリーブ１１１の並列表面上に支持され、スリーブ１１１、クロススライド１１ ０及び工具保持器１０８のどれもが中央シャフトの周りを回転するように、中央 シャフトの周りを囲むが、そこに保持されたクロススライド及び工具保持器１０ ８のみは、横方向に距離“Ｄ”移動することが可能である。 クロススライド１１０は２つの駆動ペッグ若しくはフォロア１１２を有し、そ の対向サイドは輸送ディスク１４上の傾斜したカム表面１１３に係合している。 ディスク１４がクロスサイドの方へ又はクロスサイドから垂直に移動するとき、 カム表面はクロススライドを横方向に移動させる。傾斜ドッグ若しくはペッグ表 面及び輸送ディスクをこのように使用することの利点は、中央シャフトに沿った 輸送ディスクの直線運動によってクロスサイドの横方向の動作を連続的に制御し 、これによって工具保持器１０８上に保持されたシーミング工具１０７の、シー ミ ングされる缶蓋への及び缶蓋からの移動を制御する。クロススライドをどこに配 置するかについてのデザイン選択がある。例えば、ペッグが輸送ディスク上に、 工具保持器１０８により近く配置されてもよい。望むのであれば、輸送ディスク は固定缶の周りの環状工具１０７の複数の軌道上を通って、環状工具１０７を缶 蓋に徐々に接近させるように制御されることもできる。 輸送ディスク１１４は、輸送ディスクに止められてスリーブ１１６内を回転す る押出ロッド１１５によって中央シャフト１０３に沿って移動させられる。スリ ーブ１１６は、バネ１１９によってこの置き換えられた状態に保持されるフラン ジ型端部部材１１８を有するキャリアチューブ１１７によって持ち上げられる（ 図１４に図示）。フランジ部材１１８、キャリアチューブ１１７、スリーブ１１ ６、押出ロッド１１５及び輸送ディスク１１４のリンケージは、このアセンブリ がカムの輪郭に沿って運搬されて缶蓋のフランジを連続的に折り曲げてタレット が回転する時にダブルシームを形成する際に、レバー１２４を介してカム１２２ によって全て動かされる。 スリーブ１１１及びクロススライドは、タレットが回転するときに別々に駆動 されるギア１３１によって回転させられる。環状工具１０７は、シーミング動作 を完了するまでに数回回転してもよい。 図示されたように、カム１２２はレバー１２４に取り付けられたフォロア１２ ３上で動作する。フォロア１２３は、その回転軸に沿ってレバー１２４上に調節 可能に配置される。従ってレバー１２４の機械的利点は、距離“Ｔ”を調節する ことによって変えられる。この結果、シーミング環状工具１０７の位置は、固定 カムによってもリセットされることができる。カムの輪郭は、第一及び第二又は それ以上の動作を含んでもよい。第一動作スロー及び第二動作スローを互いに独 立して調節することは、２つの別個のカムトラック上で動作する２つのレバー／ フォロアアセンブリを使用することによって可能である。 バネ１１９及び１２０の押し引き機能は、図１４の単一表面カム１２２、フォ ロア１２３及びレバー１２４の代わりに溝のついた（desmodronic）カムが使用 されるなら、シンプルなフォロアによって置き換えることができる。 チャック１０４及びリフター（図示されていない）は、別々のカムによって異 なる高さで缶１０６を保持するように協働するように抑制され、同じシーミング 形成アセンブリ１００上で１回以上の動作を行うことを可能にする。チャック１ ０４は、レバー１３０に取り付けられたフォロア１２９上で動作するカム１２８ の動作によって上昇させられたり又は下降させられたりする。レバーはハウジン グ１２５上で動作し、バネ１２６に対向している。非回転ハウジング１２５は回 転シャフト１０３上で動作し、ベアリング１２７を介して、チャックを上昇させ たり又は下降させたりする。 図１５において、装置は、既知の缶又は食品、飲料、又は他の物質を収容する のに適した他の容器及び適切なエンド若しくは蓋の上にシームを形成することが できる単一シーム形成アセンブリ２００を含む。シーミングアセンブリ２００は 、図示されたカム２２１及び２２５によって、又はカムの代わりに既知のサーボ ドライブによって、操作される。 または、複数のシーム形成アセンブリ２００が集合して、図示されたカム２２ １及び２２５の代わりに既知のサーボドライブによって操作されてもよい。 または、図１５に図示されたように、複数のシーム形成アセンブリ２００がカ ムリング２２１及び２２５の周りを回転するようにタレット２０１の周りに均衡 に離間されて取り付けられてもよい。 図１５において、シーム形成アセンブリ２００はハウジング２２３内に固定さ れた非回転シャフト２０２を含み、該シャフト２０２は（セラミック又は他の物 質でできたボールを有する）ベアリング２０６上でチャック２０４が回転するの を防ぐ。ベアリング２０６は回転しない主軸シャフト２０３上に取り付けられる 。チャック２０４は非回転リフターパッド（図示されていない）に軸方向に揃え られ、これによって缶２２６及び缶蓋２０５を既定の高さに一緒に保持してシー ミングを行う。シームは、内部直径上にそれぞれ別個に軸方向に離れて配置され た１つ以上のシーミング輪郭を有する環状工具２０７によって、１回以上の操作 で缶及び缶蓋の上に連続的に形成される。シーミングはシーム工具２０７がチャ ック２０４と同心の位置から横方向に移動する時に行われ、環状工具２０７がチ ャ ック２０４上の缶蓋２０５の周りを周回するときに缶蓋から缶の胴部へシームを 形成する。 図１５において、環状工具２０７の縦軸は、シャフト２０２及び２０３の縦軸 に揃えられて表されている。環状工具２０７は環状工具保持器２０８上を回転す るように支持され、該環状工具保持器２０８はクロススライド２１０上を（セラ ミック又は他の物質でできた）ボールベアリング２０９によって回転させられる ように支持されている。クロススライド２１０は、スリーブ２１１の部分である 並列表面上に保持されている。クロススライド２１０及びスリーブ２１１の組み 合わせは、工具保持器２０８及びベアリング２０９を介して環状工具２０７を保 持する直線スライドであり、環状工具保持器２０８及び環状工具２０７の縦軸を チャック２０４の縦軸と同心に又は偏心させて配置することを可能にする。スリ ーブ２１１及びクロススライド２１０は主軸シャフト２０３と共に回転するが、 クロススライド２１０及び工具保持器２０８は図示された距離“Ｄ”だけ横方向 に移動することができる。 図１５及び図１５ａに図示されたように、クロススライド２１０は平行な傾斜 軸穴２１３を含み、この穴２１３の中には輸送チューブ２１２の部分である傾斜 軸シリンダの一部が僅かに配置されている。輸送チューブ２１２はシャフト２０ ３と１列になった軸を有してシャフト２０３に合わせられた穴を含む。輸送チュ ーブ２１２は図１５ａに図示された位置から主軸シャフト２０３の軸の上を下方 向に移動し、輸送チューブの傾斜した円筒形表面によってクロススライド２１０ が該傾斜穴２１３を下にスライドして左に移動する。このように、主軸シャフト の軸に沿って輸送チューブが直線移動することによって、クロススライドの横方 向の移動を連続的に制御し、これによってシームされる缶及び蓋の方へ又は缶及 び蓋からの工具２０７の移動を制御する。スリーブ２１１、クロススライド２１ ０及び輸送チューブ２１２が主軸シャフトと共に回転するため、クロスサイドの 偏心及び環状工具２０７の偏心は、固定缶の周りの工具の幾つかの軌道上を通っ て環状工具が缶蓋に徐々に接近するように制御される。 輸送チューブ２１２は押出スリーブ２１６によって主軸シャフト２０３に沿っ て移動させられ、該押出スリーブは内側にスプラインを付けられて主軸シャフト ２０３上の外部スプラインに係合している。押出スリーブ２１６はベアリング２ １８を用いて下方フォロアハウジング２１７に取り付けられている。下方ハウジ ング２１７はシーミング形成アセンブリ２００の軸上を回転しない。図示された ように、カム２２１はハウジング２１７に取り付けられたフォロア２２０上で動 作する。従って、シーミング工具２０７の横方向の位置は、シーミング形成アセ ンブリ２００がタレット軸の周りを回転するときにカム２２１の輪郭によって制 御され、フォロア２２０を固定カム２２１上に載せることができる。カムの輪郭 は第一及び第二の又はそれ以上の動作を含んでもよい。 または、図１４に図示されて先に記載されたように、下方ハウジング２１７は １つ以上のレバー及び正面カムによって動作されることができる。 または、下方ハウジング２１７は既知のサーボ制御エレクトロニクス、油圧若 しくは空気圧メカニズムによって操作され、各シーミング形成アセンブリ２００ 上の１つ以上のシーミング動作のために必要な横方向の移動を行うことができる 。 下方フォロアハウジング２１７は環状工具２０７とチャック２０４との間に超 過荷重がおこったときのみ圧縮するようなサイズの安全バネ２１９を組み入れる 。シーミングアセンブリギア２１４は、タレットが回転するときに個々に駆動さ れるタレットギア２１５によって回転させられる。ギア２１４はスリーブ２１１ を回転させ、これによってクロススライド２１０、輸送チューブ２１２、押出ス リーブ２１６及び主軸シャフト２０３をスプラインを介して回転させる。 チャック２０４及び非回転リフター（図示されていない）は、別々のカムによ って異なる高さで缶２２６及び蓋２０５をシーム工具２０７上の異なる環状シー ミング輪郭に揃えて共に保持するように抑制される。これによって同じシーム形 成アセンブリ２００上で１つ以上のシーミング動作が可能になる。チャック２０ ４は、上方フォロアハウジング２２３に取り付けられたフォロア２２４上で動作 するカム２２５の動作によって上昇させられたり又は下降させられたりする。上 方ハウジングはシーミング形成アセンブリの縦軸上を回転しないが、ベアリング ２２２を介して主軸シャフト２０３上で動作する。カム２２５によって抑制され た主軸シャフト２０３の移動によって、チャック２０４の縦の位置決めを制御す る。 または、上方ハウジング２２５は、先に記載し図１４に表したように、レバー 及び正面カムによって操作される。 または、上方ハウジング２２５は既知のサーボ制御電子液体若しくは空気メカ ニズムによって操作され、各シーム形成アセンブリ２００上の１つ以上のシーミ ング動作のために必要な垂直移動を行う。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)， ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｃ Ａ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ， ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，Ｍ Ｇ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ， ＴＭ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 リビングストン、デイビッド イギリス国 ＳＧ８ ８ＰＺ ハートフォ ードシャー ロイストン ヘイドン フォ ウルメア ロード 71 (72)発明者 スィムズ、ポール イギリス国 ＢＤ20 ０ＪＹ ウエスト ヨークシャー スィルセン ボルトン ロ ード 72 (72)発明者 マーティネック、ニコラス チャールズ イギリス国 ＨＤ３ ３ＮＷ ハッダース フィールド ブライアリン ロード 91

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．容器の蓋を容器胴部の開口端部にシーミングするための装置であって、 容器の胴部を支持する手段を含み、 蓋を容器の胴部の所定の位置に支持するためのシーミングチャックを含み、該 チャックは前記支持手段と協働して容器の胴部及び蓋を互いに押し付けて保持し 、 内側表面に環状シーミング輪郭を有する環状シーミング工具を含み、前記輪郭 は蓋を囲んで容器の胴部及び蓋の周縁部分を重ねて連続的に折り曲げてシームを 形成し、前記環状シーミング工具が工具保持器上に取り付けられ、 前記工具保持器を支持して軌道内を移動させる手段を含み、前記シーミング工 具の軸がシーミングチャックの軸の周りの環状パスを辿り、 及び、前記環状パスの半径をゼロ値から最大値の間で変化させる手段を含み、 前記ゼロ値でシーミング輪郭はシーミングチャックと同軸であり、前記最大値で シーミング輪郭は容器の蓋の周縁部分と係合し、 前記シーミング工具がその軸の周りを自由に回転可能に装置上に取り付けられ ており、シーミング輪郭が容器の蓋の周縁部分に係合するとき、前記工具は蓋の 周りを自由にロールして連続的にシームを形成する、 シーミング装置。 ２．前記環状パスの半径を変化させる前記手段が、両方向への変化を制御する 対向するカム表面を含む、請求項１に記載の装置。 ３．前記シーミング工具が工具保持器に共に回転するように取り付けられてお り、前記工具保持器がその軸の周りを自由に回転可能に装置上に取り付けられて いる、請求項１又は請求項２に記載の装置。 ４．前記シーミング工具が工具保持器上に自由に回転可能に取り付けられた、 請求項１又は請求項２に記載の装置。 ５．前記駆動手段が、シーミングチャックの軸の周りを回転可能に取り付けら れた内部偏心スリーブと、前記内部偏心スリーブの周りを回転するよう取り付け られた外部偏心スリーブと、及び前記内部及び外部偏心スリーブを駆動するため の駆動メカニズムとを含み、及び、前記環状シーミング工具が前記外部偏心スリ ーブ上に回転可能に取り付けられた、前記の請求項のいずれかに記載の装置。 ６．前記駆動メカニズムが前記内部及び外部偏心スリーブを同じ方向に回転さ せるように配置され、且つ２つの偏心スリーブ間の位相角を制御可能に変化させ 、それによって環状シーミング工具の偏心を変化させるための調整手段を含む、 請求項５に記載の装置。 ７．環状シーミング工具の偏心が、２つの偏心スリーブ間の位相角がゼロであ るときゼロになり、前記位相角が１８０°であるとき最大となる、請求項６に記 載の装置。 ８．前記駆動メカニズムが、連結して一緒に駆動される入力シャフト、出力シ ャフト、及び副軸を含み、前記副軸は入力シャフトと出力シャフトとの間の位相 角を変化させるために入力シャフトの周りを移動可能であり、及び、前記偏心ス リーブのうち一方が入力シャフトによって駆動され、もう一方が出力シャフトに よって動される、請求項６又は請求項７に記載の装置。 ９．入力シャフト、出力シャフト、及び副軸がこれらのシャフト上に取り付け られて相互に噛み合わされたギアを介して共に連結されている、請求項８に記載 の装置。 １０．前記入力シャフト、出力シャフト、及び副軸がこれらのシャフト上に取り 付けられたタイミングプーリに係合するタイミングベルトによって共に連結され ている、請求項８に記載の装置。 １１．前記駆動メカニズムが一定の駆動手段及びサーボモータを含み、偏心スリ ーブのうち一方が前記一定の駆動手段によって駆動され、もう一方が前記サーボ モータによって独立して駆動される、請求項６に記載の装置。 １２．前記駆動メカニズムが２つの偏心スリーブを別々に駆動するために２つの サーボモータを含む、請求項６に記載の装置。 １３．缶の胴部を支持する前記手段が上方位置と下方位置との間を移動可能なリ フターパッドを含む、先行する請求項のうちいずれかに記載の装置。 １４．前記シーミングチャックが上方位置と下方位置との間を移動可能である、 請求項１から請求項１２のいずれかに記載の装置。 １５．リフターパッドが非回転式である、請求項１４に記載の装置。 １６．前記工具保持器がクロススライド上に自由に回転可能に取り付けられ、前 記クロススライド自体はスリーブが回転させられると共に回転するようにシーミ ングチャックの軸上に取り付けられ、前記クロススライドはスリーブの偏心を変 化させるためにスリーブ上を半径方向に移動可能であり、これによって工具保持 器及びシーミング工具の偏心を中心位置と中心外位置との間で変化させ、前記中 心位置ではシーミング工具の軸がシーミングチャックの軸に揃えられ、前記中心 外位置ではシーミング工具の軸がシーミングチャックの軸を周回する、請求項２ に記載の装置。 １７．前記クロススライドが対向するカム表面の動作によってスリーブ上を半径 方向に移動し、前記カム表面はスリーブ上のクロススライドの半径方向の移動を 両方向で制御する、請求項１６に記載の装置。 １８．前記環状シーミング工具が離間された複数の環状シーミング輪郭を有する 、先行する請求項のいずれかに記載の装置。 １９．実質的に添付の図面を参照して本明細書中に述べられたように、缶蓋を缶 の胴部の開口端部にシーミングするための装置。