JPS63501351A - 管状物品のフランジ端部をトリミングする装置 - 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】 ｉ扱匂−苛９フラ衿２苅一部−灸＋２昼ｙノまＡ翼風本発明は、一般的に管状物 品のフランジ端部をトリミングする装置に関し、飲食物容器のプラスチック胴の フランジ端部を、金属製蓋に対し前記フランジ端部を二重巻き締めする前に、ト リミング加工するのに特に応用ができるが、これに限るものではない。

容器本体と端の蓋との間に、有効な漏れない二重巻き締めを確実に作るためには 、フランジ端部は縁を正確にトリミングされていなくてはならないゆ従来、必要 な正確度は、標卆形ピラーとダイスセットの支柱上に、ポンチを上下動するよう に取り付けることにより達成されてきた。このポンチは上方のビームに取り付け られ、ビームは２本あるいはそれ以上の支柱に沿って、下方のダイスに近づいた り遠ざかったりして往復動する。ポンチとダイス間の必要な正確な心合わせを達 成するために、支柱を有する重厚な骨組を必要とし、正確な心合わせを可能とす るのに十分な剛性を得ている。しかしながら、これらの旧式なピラーとダイスセ ントは極めて不経済である。それらは重厚で、物品に近づくのにしばしば制約を 受ける。本発明の目的の一つは、プラスチック容器本体のフランジをトリミング 加工するに当って必要とする正確度を。

従来使われてきたピラーとダイスセットの重構造を必要とせずに、可能とするこ とにある。

フランジ端部を有する管材を、１−リミング前のフランジより小さめの内径であ ることが必要な環状ダイスの中に正確に位置決めするには、二つの条件のうちの 一つを備えていなければならない。管材を、そのフランジがダイスに届くまで巻 方向にダイスの中へ送り込めるように、装置に部分なスペースをとらねばならな いか、あるいはダイスが分離可能で、ダイスが形成されている閉の位置と、セグ メントが互いに離れている開の位置と、の間を移動可能であるようなセグメント に形成されねばならないか、のいずれかである。本発明は。

後者のタイプの装置に関するものである。

従って、本発明は管状物品のフランジ端部をトリミングする装置を提供するもの で、ポンチとダイスから成り、ポンチとダイスは物品の軸線に沿って相対的に移 動可能で、そのような相対的な運動によって物品のフランジ端部を必要な直径に 切断し、それによってトリミングにも協働する。ダイスは複数のセグメントで形 成し、そのセグメントはダイスを形成している閉の位置と、セグメントが互いに 離れている開の位置の間を移動可能である。そして本装置は、ダイス上の半径方 向外側向きの面と、ポンチに設けた半径方向内側向きの面とから成る。ポンチと ダイスの心合わせ手段を有しており、この二つの面は、ポンチとダイスの互いに 近づき合う相対的な軸方向の移動によって係合し、それによってダイスセグメン トを確実に一緒に保持し、少くともフランジ端部をトリミング加工中は、ポンチ とダイスを正しい心合わせ状態に維持する。

前述の実施例の分離形ダイス配置の有利な点は、前述のようなポンチが作動した ときの面によって得られる心合わせに加えて、ポンチとダイスの横方向の心合わ せが得られるように相互に係合可能な、別の面が設けられていることである。

その別の面は、ダイスセグメントがその開の位置から閉の位置まで動いたとき係 合し、それにより前述の面により得られる心合わせに先立ち、ポンチとダイスの 大ざっばな、あるいは初期の心合わせを与える。

本発明の一実施例によれば、ダイスセグメントは、別個の回動的に取り付けた部 材に取り付けてあり、その開と閉の位置の間を弓形の軌道を描いて動くようにな っており、ダイスの前記別の面は、前記回動的に取り付けた部材に設けられてい る。

第２の実施例では、ダイスセグメントは、その開と閉の位置の間を直進軌道を通 って動くように配置されているとよい。

いずれの場合も、ポンチまたはダイスは、物品と係合し、前記トリミング加工の ために、物品を保持し位置を決めるように配置された連合面を有しているとよい 。

本発明の実施例を、添付の図面に従って以下説明する。

第１図は本発明に係る装置の平面図で、部分的に水平断面により、ダイスセグメ ントが開き、容器本体の一端でトリミング加工開始状態を示し、第２図は、第１ 図の装置でダイスセグメントが、トリミングされる容器本体を囲んで閉じている 状態を示す図である。第３図は、第１図と第２図の正面図である。第４図と第５ 図は拡大図で、第１図と第２図に示す工程の次のトリミング加工工程を示す図で ある。そして第６図は本装置の他の実施例で、断面を示し、装置の左右で異る操 作位置を示す図である。第７図は、第６図の装置の端面図を、ダイスを閉じる機 構も加えて示しである。

第１図〜第３図を参照すれば、容器本体がポリエチレン・テレフタレイト（ＰＥ Ｔ）で形成された物品Ａに関する装置を示しており、その容器は少くとも一つの 端部（図示）を有し、その端部には内方へのくびれと外方へのフレヤーがある。

本装置は、一般的にポンチ１０と分離形ダイスアセンブリ１２とから成り、ダイ スアセンブリは同一の半セグメント１４゜１６の２個により環状のダイス１５を 形成する。

ポンチ１０は、その軸線上を往復動するように取り付け、円柱状スリーブ軸受１ ８を介して、基礎プレート２２に堅固に据付けたヨーク２０の中に支持する。ポ ンチは５図示してないが本装置に含まれるべき駆動手段１例えば偏心器とかカム 、あるいは空気圧とか油圧駆動ピストンのような、何等かの従来方法によって往 復動する。駆動手段は駆動ロッド２４を働かす。

ポンチ１０は円柱状シャフト２６から成り、その表面を正確に機械仕上し、スリ ーブ軸受１８に対してのみならず、後述する別の軸受部材に対しても軸受面とし て機能する。シャフト２６と一体となってポンチの拡径部分２８となり、それに はポンチヘッド３０を、ボルト３１で取り外し可能に締結する。ポンチヘッド３ ０は一般的には円板形で、その案内面は周壁３２の中に平底環状溝３３で形成し 、周壁３２は半径方向内側向きの円柱状面３２１を有する。溝３３はポンチヘッ ドの中心ボス３４を囲み、このボスの外縁３５はポンチ１０の切断エツジ３５と なっている。ポンチヘッドの溝３３の外へ軸方向に突出する部材は、外方へ付勢 された切り屑除去ピン３６である。一つの変形としては、このピンは連続した環 状切り屑除去リング（図示せず）で置き換えてもよい。

ダイスセグメント１４．１６は、水平面内に振り動かすために、ヨーク２０に設 けたそれぞれの垂直軸３７に個別に取り付けである。ダイスセグメント１４．１ ６は、開の位置（第１回）と閉の位置（第２図）の間を振り動かすことができ、 これらはピストンロンド３８を介して、空気圧あるいは油圧シリンダ４０によっ て駆動する。

各ダイスセグメントは、円柱状本体部材４３のそれぞれのほぼ半円柱状の半割れ 部分４２に、ボルト４４を介して取り外し可能に取り付ける。そのダイスセグメ ントは、端部プレート４７の半円形の半割れ部分４６と、端部プレートの部分４ ６上にボルト４８を介して、取り外し可能に支持した集約リング５０の半円形部 分４９とから成る。集約リング５０は、ダイスセグメントがその閉の位置にある とき（第２図と第４図参照）の２個の部分４９で形成し、ポンチの切断エツジ３ ５と協働して切断するための、ダイスの切断エツジ５１を備えている。さらに、 集約リングは、半径方向外側に面した円柱状面５２１を有する集約隆起５２を備 えている。

次に本装置の操作を説明する。

本装置は、最初は第１図の状態で、ダイスセグメント１４゜１６はその開の位置 にあり、フレヤー状端部を有する物品Ａを両セグメントの間に置く。物品を、適 当に支持し、架台５３（第２図）で位置決めし、架台により装置の十分奥まで挿 入して、ダイスセグメントが、物品のフレヤー状端部を囲んで閉じることを可能 とする。

２番目の操作では、ダイスセグメント１４．１６は物品Ａを囲み、第２図に示す 位置へ動いて閉じる。この位置では、ダイスセグメントは、その自由端で相互に 接して完全な環を形成し、部分４６で形成する端部プレート４７は、そこで物品 Ａの円柱状壁と円柱状内面５４で接触して、トリミングに備えて物品を保持し、 横方向に心合わせを行なう０面５４と物品との係合は、物品の首部のすぐ下で生 ずるので、トリミング加工のために物品を心合わせするには、最も効果的である ことが理解できよう。

ダイスアセンブリの閉の位置では、第２図に示すように、本体部材４３のダイス １５から遠い方の端に隣接して形成する内側の円柱状面５６は、ポンチの拡径部 分２８、およびヘッド３０のうしろに当るポンチ１０のシャフト２６の面と接触 する。この接触手段によって、ポンチ１０とダイスアセンブリ１２との間の初期 心合わせを、ポンチの作動に先立って行なう。従って本体部材４３は、前述のよ うにシャフト２６と協働して第２の軸受部材を形成する。

次の工程の操作は、ポンチ１０を前進させ、それによってポンチヘッド３０の切 断エツジ３５を、ダイスの集約リング５ｏの切断エツジ５１の方に動かすことで ある。けれども、切断エツジ３５と５１が物品に作用し切断可能となる前に、ポ ンチヘッド３０とダイス１５の心合わせ手段が働くようになる。この心合わせ手 段は、ポンチヘッド３０の壁体３２の面３２１と、ダイスの集約リング５ｏの隆 起５２の面５２１との係合を意味する。ポンチは第４図に示す位置に達するまで 前進し、そこで壁体３２が隆起５２により締められ、即ち面３２１と５２１は係 合し、次いで強・制約に相互の面上を摺動するが、その前にポンチ１０とダイス アセンブリ１２は相互に要すれば横方向中心に集まるように動いている。この手 段により、初めの心合わせは前述のように円柱状面５６と２６との接触により行 なわれるが、ポンチとダイスはさらに高度の正確さで心合わせされる。この心合 わせ手段が、切断部のすぐ隣に位置し、係合する面を一体的に集約リング５０と 同様に設けであるので、切断エツジ３５．５１それぞれに関して不動である面に よって、形成されることは注目すべきである。従ってこの心合わせ手段は、切断 エツジ３５．５１相互に関する正確な心合わせを達成するには最も有効である。

ダイスの隆起５２のポンチの壁体３２による係合の別の作用は、切断が行なわれ ている間、ダイスのセグメントを確実に一緒に保持することである。そのために ダイスが、それに加わる円周応力によって、半径方向に拡がるのを阻止できる。

正確な心合わせを達成すると共に、ポンチ１０はそこでさらに物品Ａの方へ前進 し、切断エツジ５１と３５は、物品のフランジ端部範囲の正確なトリミングを成 し遂げる。完全なトリミングを保証するために、ポンチヘッド３ｏは、集約リン グ５０の切断エツジを超えて第５図に示す位置に前進し、それに伴う超過行程は ２Ｉ程度である。それからポンチ１０を引っ込め、そして引っ込んでいる間に、 ばねで付勢された切り屑除去ピン３６が、ポンチに付着しそうなどんな切り屑を も押しのけてしまい、切り屑はダイスアセンブリ１２が開いたときに、装置を離 れで重力で落下するようになる。最後に物品を装置から取り外す。

第６図と第７図は他の実施例を示し、ダイスセグメント１４と１６は、それらの 開と閉の位置の間を直進半径方向軌道に沿って動く。ポンチ１０は前述のように 、図示してない手段により、軸方向に往復動する円柱状シャフト２６で支えてい る。ポンチヘッド３０をシャフト２６にボルト締めし、トリミングすべき物品の フランジ端部の内周部分に従って画成され、切断エツジ６１を備えた切断リング ６０を、ポンチヘッド３０に取り付け、この切断エツジ６１はダイスの切断エツ ジ６２と協働して、物品Ａのフランジを切断する。ダイスの２個のセグメント１ ４と１６を、それらが閉じてダイスを形成する位置に向い案内棒６３に沿ってば ね６５の作用に抗して、カム６４により半径方向に駆動する。カムの面は、ダイ スセグメントに設けたローラ６６を押す。

クランプリング６７は、シャフト２６上を滑動するように取り付け、ポンチヘッ ド３０に向ってばね６８により押し込んでいく。シャフト２６は、固定ハウジン グ６９内に軸受７０で支持する。クランプリング６７には環状の延出部７１を設 けるが、それはダイスが閉じポンチが前進したときセグメント１４．１６に形成 され、延出部に対応する溝７２に係合する。延出部７１の半径方向内方に面する 円錐状の面７３と、溝７２の半径方向外方に面する円錐状の面７４とにより、ク ランプリングは、ダイスのセグメントを確実に一緒に保持し、物品Ａのフランジ 端部をトリミング中、ポンチとダイスを正確な心合わせ状態に維持する。

フランジ支持放出リング７５は、ポンチヘッド３０上にばね７６の作用により摺 動するように取り付け、トリミング加工中、物品のフランジ端部の半径方向外方 部分を支える役目をする。切断エツジ６１と６２は切断に協働し、こうしてフラ ンジ端部を所要の直径、即ち半径方向内側と外側の部分を画成する直径にトリミ ングする。

この装置の操作は以下のとおりである。第６図の右側に示すように、ダイスを開 の位置に、ポンチを引っ込めて、物品をポンチと軸方向−線上に置く、それから ポンチは前進して、ポンチヘッドの特に切断リング６０が、物品の開放フランジ 端部の中におさまる１機を逃さず、ダイスの２個のセグメントが、カム６４の作 用のもとに引き寄せられ、ダイスセグメントの内側の円柱状面８０とポンチヘッ ドの外側の円柱状面８１とが、ダイスセグメントが互いに接すると同時に、摺動 接触する。この工程では、クランプリング６７とダイスセグメントの間には軸方 向の隙間があるが、次に引続きポンチが前進する結果、クランプリングの環状延 出部７１は、前述のようにダイスの溝７２に係合することになるにの状態は第６ 図の左側に示す。

ポンチが第６図の左側に示す位置を超えて前進を続ける結果、切断エツジ６１と ６２の間でフランジ端部は切り落され、続いてそのフランジ端部のトリミングさ れた部分は、ダイスセグメントと支持放出リング７５の間に保持されて、ばね７ ６に抗して後退移動を始める。

クランプリング６７が、延出部７１と溝７２によってダイスセグメントと十分に 係合した後は、ポンチがそれ以上前進すると、リング６７はばね６８の作用に抗 してシャフト２６に沿って滑り始める。こうしてクランプリング６７は、フラン ジ端部をトリミングする間、ダイスセグメントをしっかりと一緒に保持している 。２条の切断エツジ６１と６２とが十分にすれ違い通過して確実に切断した後、 ポンチを引っ込め、ダイスセグメントをその開の位置へ移動し、フランジ端部の トリミングし切り取った部分が、切断リング６０から離れてリング７５により追 い出され、本装置の外へ落ちるようになる。

切断エツジ６２を、２個のセグメントで形成する切断リング８２に設け、ダイス 上で取り替え可能に取り付けていることは注目すべきことである。切断リング６ ０と８２は、摩耗しあるいは損傷したときには、各々容易に取り替えることがで きる。

さらに、クランプリング６７はシャフト２６上に相当な面積で係合しており、ク ランプリングがシャフトに沿って軸方向に摺動できるにもかかわらず、なお同軸 で正確に心合わせされていることは評価できよう。

第１〜第５図と第６図、第７図の実施例で、弓形および直線的軌道上をそれぞれ 移動する。２個のダイスに関して述べているけれども、これらの具体的な構造は 交換応用できるということは評価できよう。

以上具体的に述べた本装置を種々変更することも可能である０例えば１分離形ダ イスを２個以上のセグメントで構成することも可能である。

既に述べた本装置の種々の利点の中には、正確なトリミング機能がある割に重厚 構造を必要とせず、比較的単純である点がある。さらに、高度な正確さを出すた めに機械加工が必要な構成部材は、ダイスとポンチ間の心合わせと、それによっ て達成される切断との最終的な正確さを決定づける構成部材だけである。

これらの構成部材は、もしも摩耗したならば、あるいは大きめまたは小さめの直 径のカットが必要な場合には、容易に取り替えできるように配置されている。

既に述べた本装置は、非円形つまり楕円形あるいは多角形断面の、物品のトリミ ングを行なうのにも適用できることが理解できよう、さらに、プラスチック、金 属、あるいは他の材料の切断にも、その材料に適した構成部材を用いれば適用可 能である。

ＦｔＧ、Ｊ。

国際調査報告 に７コη＝：りτＯ−：Ｅ：＞！ＴＥＲ：：入：：Ｃ二：Ｐ、Ｚｊ：Ｅλλ０： ミ三：！＝Ｃ＝ξ：ＣＮ工ＮＴＥＲ３＋Ａ：：ＣＮＡＬ　Ａ？？Ｌ：Ｃｆｉ、Ｔ ：ＯＮ　Ｎｏ、　？Ｃニア’；Ｂ　已６／ＣＣ６９５（ＳＡ　：ｂｉ１５）ＵＳ −Ａ−３９７１２７５２７１０７７７６Ｎｃｒ、ａＵＳ−Ａ−３９３３０７１２ ０１０１／７６　ＮｏｎｅＵＳ−Ａ、−３８６３５２９０４１０２／７５　ＬＩ Ｓ−；、−３９０８２５：ｌ　３０７０９／７５ＧＢ−Ａ−１５０８７８２２６ １０４／７８　Ｎｃｎｅ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．管状物品のフランジ端部をトリミングする装置であって、ポンチとダイスか ら成り、ポンチとダイスは物品の軸線に沿って相対的に移動可能で、そのような 相対的な移動によって物品のフランジ端部を所要の直径に切断し、それによって トリミングにも協働し；ダイスは複数のセグメントで形成し、セグメントはダイ スを形成している閉の位置とセグメントが互いに離れている開の位置の間を移動 可能であり、そして前記装置は、ダイス上の半径方向外側向きの面とポンチに設 けた半径方向内側向きの面とから成る、ポンチとダイスの心合わせ手段を有し、 前記ふたつの面は、ポンチとダイスの互いに接近し合う相対的な軸方向の移動に よって係合し、ダイスセグメントを確実に一緒に保持し、少くともフランジ端部 をトリミング加工中は、ポンチとダイスを正しい心合わせ状態に維持することか ら成る前記装置。
2. ２．ポンチとダイスの別の相対的な横方向心合わせのために互いに係合可能なポ ンチとダイスの別の面、即ちダイスセグメントがそれらの開の位置から閉の位置 へ移動するとき係合する別の面を備える、請求の範囲第２項に記載の装置。
3. ３．ダイスセグメントが弓形軌道を描いてそれらの開と閉の位置の間を移動する ように、それぞれの回動的に設けた部材に取り付けてある、請求の範囲第１項ま たは第２項に記載の装置。
4. ４．ダイスセグメントが半径方向直進軌道を通って、それらの開と閉の位置の間 を移動するように取り付けてある、請求の範囲第１項または第２項に記載の装置 。
5. ５．ダイスセグメントがそれらの閉の位置へ移動したとき、物品の外面で係合す るように、またダイスと関連して前記切り落し操作のために、物品を保持し位置 決めするように配置した連合面を、ダイスが有している、請求の範囲第１〜第３ 項のいずれかに記載の装置。
6. ６．ポンチが物品の内部に係合するように、ポンチに関連して前記切り落し操作 のために、物品を保持し位置決めするように配置した連合面を、ポンチが有して いる、請求の範囲第１項、第２項および第４項のいずれかに記載の装置。
7. ７．ポンチが備えるべき半径方向内側向きの面が、摺動のためにポンチのシャフ ト上に取り付けたクランプリング上に設けてある、前掲請求の範囲のいずれかに 記載の装置。
8. ８．ダイス上の半径方向外側向きの面が、ダイスに形成した環状の溝によって設 けてある、前掲請求の範囲のいずれかに記載の装置。
9. ９．ダイスセグメントが、ポンチと関連してタイミングよく駆動するカムによっ て、その閉の位置に向って移動する、請求の範囲第４項に記載の装置。
10. １０．添付図面第１〜第５図、あるいは第６図および第７図に関連して、以上実 質的に記載したような装置。