KR101476238B1 - 드로잉·아이어닝 캔 성형 장치용 스트리퍼 장치 - Google Patents

드로잉·아이어닝 캔 성형 장치용 스트리퍼 장치 Download PDF

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KR101476238B1
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Abstract

본 발명은 드로잉·아이어닝 성형 후의 캔재를 좌굴(컬, 주름)을 발생시키지 않고, 펀치로부터 빼낼 수 있는 드로잉·아이어닝 캔 성형 장치용 스트리퍼 장치를 제공한다. 각 핑거부(2)를 3개의 소핑거(21)에 의해 분할하여 구성한 후에 소핑거(21)의 축 방향의 단부는 탄성 부재(24)를 통해 요동암(3)의 하부에 록킹시킨다. 그리고, 요동암(3)의 헤드부(33)를 캠링(4)의 캠부(42)에 맞물리게 하여 각 핑거부(2)를 독립적으로 구동하도록 구성한다. 또한, 각 요동암(3)은 암 스프링(32)에 의해 소핑거(21)를 개방하는 방향으로 바이어싱되고, 한편, 소핑거(21)는 핑거 스프링(22)에 의해 폐쇄되는 방향으로 바이어싱되어 있는 것으로 한다.
스트리퍼 장치

Description

드로잉·아이어닝 캔 성형 장치용 스트리퍼 장치{STRIPPER FOR CAN DRAWING AND IRONING DEVICE}

본 발명은 드로잉·아이어닝 캔 성형 장치용 스트리퍼 장치, 특히 드로잉·아이어닝 성형 후의 펀치에 부착된 캔재를 손상시키지 않고, 안정적이고 또한 고속으로 빼낼 수 있는 드로잉·아이어닝 캔 성형 장치용 스트리퍼 장치에 관한 것이다.

캔통과 캔 바닥이 일체가 된 2피스 캔, 예를 들면, 드로잉 아이어닝 성형 캔이나 스트레치 드로우 아이어닝 성형 캔(이하, 본 명세서에서는 특히 양자를 구별하지 않는 경우에는 양자를 포함하여 간단히 드로잉·아이어닝 캔이라고 함)의 성형에 있어서는 펀치와 다이의 좁은 간극에 캔재를 밀어넣음으로써 소정 형상으로 성형하는 소위 아이어닝 가공이 행해진다. 이 아이어닝 가공은 문자 그대로 펀치에 캔재를 씌우고, 아이어닝 다이라고 칭해지는 다이에 캔재를 강하게 밀착시켜 아이어닝함으로써 행해진다. 그 때문에 캔재가 펀치에 부착되어 펀치와 캔재가 분리되기 어려워지는 현상(스트리핑성 불량)이 일어날 수 있다. 따라서, 이러한 캔재의 빠짐이 나쁜 점을 개선한 여러가지 스트리퍼 장치가 제안되어 있다. 이들 장치는 캔재의 개구 단부 및 펀치의 외주면과 접촉되는 복수의 핑거로 이루어지고, 이들 핑거는 선단부에 클로부를 갖고, 환상의 스프링(탄성체)에 의해 핑거 선단부에 있는 클로부를 폐쇄하는 방향으로 바이어싱(biasing)되면서 슬리브의 단부를 따라 환상으로 조밀하게 배치되어 있다. 아이어닝 공정을 끝낸 펀치에 부착된 캔재는 처음에 장치의 슬리브를 통과하게 된다. 이 때, 그 캔재는 핑거를 밀어 넓히면서 가공 최종단의 돔 공정으로 향한다. 이렇게 핑거는 캔재에 의해 충격적으로 넓혀지기 때문에 캔재에 손상을 입히고, 이어서, 충격적으로 폐쇄하여 점핑을 일으켜 캔재에 손상을 더 입힌다. 또는 캔재가 핑거의 클로에 의해 마찰되어 손상을 입는다. 그리고, 펀치의 리턴 공정에서 캔통(캔재)의 에지부와 핑거의 선단 맞물림부가 맞물려 캔이 펀치로부터 빠진다. 핑거를 폐쇄하는 힘은 환상의 탄성체의 바이어싱 포오스(biasing force)에 의존하고 있다.

상기 핑거에 의한 캔통에의 손상 발생을 없애기 위해서 환상 스프링에 의해 폐쇄되는 방향으로 바이어싱된 핑거를 축 방향으로는 이동할 수 없지만 둘레 방향으로는 이동 가능한 외측 캠링과, 축 방향으로 이동할 수 있는 내측 캠링에 의해 핑거의 개폐를 제어하는 스트리퍼 장치가 제안되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 1을 참조.). 상기 스트리퍼 장치는 펀치의 포워드 스트로크에서는 레버에 의해 외측 캠링을 강제적으로 회전시키면 내측 캠이 축 방향으로 상사점까지 이동함으로써 핑거가 개방되어 펀치에 감합되어 있는 캔체의 통과를 허용하고, 펀치의 리턴 스트로크에서는 상기 외측 캠링이 반대 방향으로 회전하여 원래 상태로 복귀함으로써 핑거가 환상 스프링에 의해 폐쇄되어 캔의 선단이 핑거에 맞물려서 펀치로부터 캔체를 이탈시킨다. 이렇게 구성함으로써 펀치 선단 부근이 핑거에 충돌하는 경우는 없어 지고, 캔통에의 손상도 발생되지 않게 되었다. 그러나, 핑거끼리가 간섭하여 모든 핑거가 완전히 폐쇄되지 않는 경우가 있고, 폐쇄되지 않은 핑거 부근에서는 캔이 축 방향으로 찢어지는 문제가 일어나는 경우도 있었다.

이 문제를 해결하기 위해서 각 핑거가 간섭하지 않도록 각 핑거의 선단 맞물림부의 길이를 크게 확보한 후에 각 핑거를 센터홀을 따라 환상으로 6분할에 의해 독립적으로 배치하고, 또한 각 핑거에 요동 지점을 부여하여 스프링에 의해 폐쇄되는 방향으로 바이어싱하고, 또한 각 핑거의 두부에 캠 팔로워(cam follower)를 배치하고, 또한 외측 캠링을 회동 가능하게 베어링하고, 외측 캠링의 오목부(함몰부)에 캠 팔로워가 감합될 때에 스프링의 작용에 의해 핑거는 폐쇄되는 방향으로 요동(회전)하고, 한쪽 외측 캠링의 평탄부(비함몰부)에 캠 팔로워가 접촉될 때에는 핑거가 스프링에 저항하여 개방되는 방향으로 요동하도록 레버에 의해 외측 캠링을 회전시킴으로써 각 핑거를 강제적으로 독립적으로 개폐하도록 한 스트리퍼 장치가 제안되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 2를 참조.).

특허 문헌 1: 일본 특허공고 평6-59509호 공보

특허 문헌 2: 일본 특허 제 3858651호

상기 특허 문헌 2의 스트리퍼 장치는 각 핑거의 구동에 따른 스프링을 별개 독립적으로 구비하고 있기 때문에 핑거끼리의 간섭이 없고, 캔통의 손상도 발생되지 않게 되고, 스트리핑성도 안정되었다.

그러나, 캔통의 개구 단부에서는 큰 좌굴(캔통 에지부의 구부러짐이나 주름)이 발생되었기 때문에 다음 공정의 트리밍에 의해 이들 좌굴을 완전히 제거할 수 없어 제품의 아웃률이 높고, 고속이며 안정적인 제조가 곤란했다. 이 원인으로서는 6분할의 스트리퍼 핑거에서는 너무 컸던 것과, 이 핑거가 축 방향에 대하여 쿠션되지 않는 구조였으므로 캔통의 개구부의 미세한 요철에 추종될 수 없기 때문이었다.

또한, 합성 수지 필름을 내외면에 라미네이트한 금속 판재를 스트레치 드로우 아이어닝 성형법에 의해 성형한 캔에서는 성형 후, 펀치로부터 캔을 빼내는 시점에서 캔이 펀치에 부착되어 좀처럼 빠지지 않는 현상(에지부 좌굴·스트리핑 불량)이 발생된다. 이 원인은 캔의 내외주면이 PET 필름에 의해 라미네이트되어 있는 것, 또한 성형시에 윤활유를 사용하지 않는 드라이 성형이기 때문에 웨트 성형에 비해서 냉각 능력이 낮고, 펀치가 고온이 되기 때문이다. 상기 특허 문헌 1의 스트리퍼 장치를 이러한 라미네이트캔의 스트리퍼 장치로서 사용한 경우, 캔이 펀치에 강고하게 부착되고, 좌굴을 일으키거나 캔이 찢어지거나 캔의 외면 PET 필름에 손상이 발생되어 제품으로 되지 않고, 또한 스트리퍼·핑거도 손상되었다. 그래서, 상기 특허 문헌 2의 스트리퍼 장치에서는 6개의 스트리퍼·핑거를 강제적으로 개폐시키고, 또한 각 핑거에 독립된 스프링을 설치함으로써 핑거와 캔 끝이 확실하게 맞물려 캔의 손상도, 찢어지는 경우도 없어졌다. 그러나, 캔의 좌굴(컬이나 주름)은 큰 나머지, 완전히 트리밍에 의해 제거할 수 없어 제품의 아웃률을 저감시킬 수는 없었다.

그래서, 본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적은 드로잉·아이어닝 성형 후의 펀치에 부착된 캔재를 손상시키지 않고 안정적이고 또한 고속으로 빼내는 것이 가능한 드로잉·아이어닝 캔 성형 장치용 스트리퍼 장치를 제공하는 것에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해서 청구항 1에 기재된 드로잉·아이어닝 캔 성형 장치용 스트리퍼 장치에서는 펀치에 부착된 캔재의 개구 단부와 접촉되어 상기 캔재를 상기 펀치로부터 탈착하는 복수의 핑거부와, 상기 각 핑거부를 개방 동작 또는 폐쇄 동작시키는 구동부를 구비하여 이루어지는 드로잉·아이어닝 캔 성형 장치용 스트리퍼 장치로서, 상기 핑거부는 복수의 소(小)핑거로 이루어지고, 또한 상기 각 소핑거는 상기 펀치의 축 방향에 대하여 탄성적으로 이동 가능하게 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 드로잉·아이어닝 캔 성형 장치용 스트리퍼 장치에서는 핑거부가 복수의 소핑거로 이루어지고, 또한 각 소핑거가 축 방향으로 이동할 수 있기 때문에 캔재를 인발할 때에 각 소핑거가 캔재의 개구 단부의 요철 형상에 따라 맞물리게 된다. 이것에 의해 펀치를 인발할 때에 캔재가 핑거로부터 받는 압축 하중이 개구 단부의 전체 둘레에 걸쳐 바람직하게 분산되어 국부적으로 집중되지 않게 된다. 또한, 소핑거는 펀치의 축 방향에 대하여 탄성적으로 이동 가능하기 때문에 소핑거가 후방으로 이동함으로써 압축 하중을 바람직하게 경감시키거나 또는 고속으로 인발할 때의 충격력을 바람직하게 흡수하고, 그 결과 캔재가 좌굴되기 어려워진다.

청구항 2에 기재된 드로잉·아이어닝 캔 성형 장치용 스트리퍼 장치에서는 상기 구동부는 상기 각 핑거부에 대응된 요동 지점을 갖는 복수의 요동암과, 상기 각 요동암에 맞물리는 캠부를 갖는 회동 가능한 캠링으로 이루어진다. 이 스트리퍼 장치에서는 상기 구성으로 함으로써 인접하는 핑거부와의 간섭이 없어지고, 그 결과 핑거부의 개폐 동작이 확실하게 행해지게 된다.

청구항 3에 기재된 드로잉·아이어닝 캔 성형 장치용 스트리퍼 장치에서는 상기 요동암은 상기 소핑거를 개방하는 방향으로 제 1 탄성 부재에 의해 미리 바이어싱되고, 또한 상기 소핑거는 상기 요동암의 하부에 있어서 제 2 탄성 부재에 의해 폐쇄되는 방향으로 미리 바이어싱되어 있다. 이 스트리퍼 장치에서는 상기 구성으로 함으로써 소핑거의 개폐 동작이 확실하게 행해지게 된다.

청구항 4에 기재된 드로잉·아이어닝 캔 성형 장치용 스트리퍼 장치에서는 상기 요동암의 상부는 상기 펀치의 축 방향에 대하여 회동 가능한 상기 캠링에 맞물려 상기 상부가 상기 캠링의 오목부에 감합될 때에 상기 소핑거를 들어올리도록 구성되어 있다. 이 스트리퍼 장치에서는 상기 구성으로 함으로써 소핑거의 개방 동작이 확실하게 행해지게 된다.

청구항 5에 기재된 드로잉·아이어닝 캔 성형 장치용 스트리퍼 장치에서는 상기 각 핑거부를 구성하는 복수의 소핑거는 가압 부재를 통해 상기 제 2 탄성 부재에 의해 폐쇄되는 방향으로 바이어싱되고, 또한 소핑거의 축 방향의 단부는 제 3 탄성 부재를 통해 상기 요동암의 하부에 록킹되어 있다. 상기 드로잉·아이어닝 캔 성형 장치용 스트리퍼 장치에서는 상기 구성으로 함으로써 소핑거의 폐쇄 동작이 확실하게 행해지게 된다. 또한, 소핑거가 캔재의 개구 단부의 요철 형상에 따라 맞물리게 된다.

청구항 6에 기재된 드로잉·아이어닝 캔 성형 장치용 스트리퍼 장치에서는 상기 제 3 탄성 부재는 각 핑거부마다 독립된 직육면체 주체의 탄성체에 의해 형성되며, 상기 요동암에 부착되어 있도록 구성되어 있다. 이 스트리퍼 장치에서는 제 3 탄성 부재를 상기 구성으로 함으로써 각 핑거부마다 독립적으로 변위하는 것이 가능하게 되고, 연속체의 오링(O-ring)에 의해 구성하는 경우와 비교해서 인접하는 핑거에 의해 탄성체에 변형이 부여되는 경우가 없고, 탄성체의 수명이 증대됨과 아울러 보다 소핑거의 개폐 동작이 확실하게 행해진다.

청구항 7에 기재된 드로잉·아이어닝 캔 성형 장치용 스트리퍼 장치에서는 상기 직육면체 주체의 탄성체에는 상기 소핑거의 각 단부에 대응하여 소핑거 접촉 돌기가 형성되어 있다. 그리고, 청구항 8에 기재된 드로잉·아이어닝 캔 성형 장치용 스트리퍼 장치에서는 상기 소핑거 접촉 돌기의 선단부에는 적어도 소핑거 접촉면을 덮는 면적을 갖는 금속제 플레이트가 설치되어 있다.

이 스트리퍼 장치에서는 상기한 바와 같이 구성함으로써 소핑거 선단부는 보호판을 통해 탄성체의 소핑거 접촉 돌기와 접촉되므로 소핑거에 의한 압축력이나 전단력은 보호판이 받고, 탄성체에는 한 방향의 압축력만이 작용하여 마찰 등에 의한 마모·손상을 보다 확실하게 방지할 수 있고, 제 3 탄성 부재인 탄성체의 내구성을 높여 장치의 장시간 운전을 가능하게 하고 있다.

청구항 9에 기재된 드로잉·아이어닝 캔 성형 장치용 스트리퍼 장치에서는 상기 각 소핑거의 상면과 상기 가압 부재의 하면 사이에 상기 각 소핑거가 독립적으로 축 방향을 따라 이동할 수 있도록 축 방향 가이드가 설치되어 있다. 이 스트리퍼 장치에서는 이렇게 구성함으로써 각 소핑거는 안내홈을 따라 축심과 평행 이동하여 각 소핑거끼리가 간섭하지 않고 확실하게 작동하고, 또한 탄성체에 편하중을 부여하는 경우도 없다.

(발명의 효과)

본 발명의 드로잉·아이어닝 캔 성형 장치용 스트리퍼 장치에 의하면 캔재가 부착된 펀치를 파지하는 핑거부가 복수의 소핑거로 이루어지고, 또한 각 소핑거는 펀치의 축 방향에 대하여 탄성적으로 이동 가능하게 구성되어 있기 때문에 각 소핑거가 캔재의 개구 단부의 요철 형상에 따라 맞물릴 수 있다. 이것에 의해 펀치로부터 캔재를 인발할 때에 캔재가 소핑거로부터 받는 하중을 바람직하게 분산·경감시키고, 그 결과, 펀치에 부착된 캔재를 주름 등의 좌굴, 컬 등의 파단을 발생시키지 않고 안정적으로 인발할 수 있게 된다.

또한, 각 핑거부는 요동 지점을 갖는 별개 독립의 요동암을 통해 캠링에 의해 구동되며, 또한 그 요동암은 제 1 탄성 부재에 의해 소핑거를 개방하는 방향으로 미리 바이어싱되고, 또한 소핑거는 가압 부재를 통해 제 2 탄성 부재에 의해 폐쇄되는 방향으로 미리 바이어싱되어 있기 때문에 요동암의 상부가 캠링의 오목부에 감합될 때에는 제 1 탄성 부재의 작용에 의해 요동 지점의 둘레에서 요동암이 회전하여 소핑거를 들어올려 핑거부가 개방되게 된다. 한편, 요동암의 상부가 캠링의 평탄부(비함몰부)에 합쳐질 때에는 캠의 작용에 의해 요동암이 그것과는 역방향으로 회전하여 소핑거를 초기 상태로 하고, 제 2 탄성 부재의 작용에 의해 핑거부가 폐쇄되게 된다. 이것에 의해 핑거부의 개폐 동작이 고속으로, 또한 확실하게 행해지게 된다. 또한, 소핑거는 제 3 탄성 부재를 통해 요동암의 하부에 록킹되어 있기 때문에 캔재의 개구 단부의 요철 형상에 바람직하게 매칭된다. 따라서, 상기 핑거부의 고속이며, 또한 확실한 개폐 동작과, 상기 소핑거의 캔재의 개구 단부에의 양호한 매칭이 서로 작용하여 드로잉·아이어닝 성형 후의 펀치에 부착된 캔재를 안정적이고, 또한 고속으로 빼낼 수 있게 된다.

또한, 각 핑거부에는 제 3 탄성 부재로서 독립된 직육면체 주체의 탄성체를 배치함으로써 각 핑거마다 독립적으로 변위하는 것이 가능하게 되고, 인접하는 핑거에 의해 탄성체에 변형이 부여되는 경우가 없어 탄성체의 수명이 증대됨과 아울러 보다 소핑거의 개폐 동작이 확실하게 행해진다. 또한, 탄성체의 각 핑거의 수용면에는 금속제의 보호판을 설치함으로써 보호판에 의해 전단력이 흡수되어 탄성체의 수명을 현저하게 개선할 수 있다. 또한, 소핑거의 축 방향의 변위는 가이드에 의해 규제되어 있으므로 핑거가 축 방향에 대하여 비틀어지는 등의 쓸데없는 움직임이 없다.

도 1은 본 발명에 따른 드로잉·아이어닝 캔 성형 장치용 스트리퍼 장치를 나타내는 설명도이다.

도 2는 도 1의 A-A 단면도이다.

도 3은 요동암의 동작을 나타내는 설명도이다.

도 4는 소핑거의 동작을 나타내는 설명도이다.

도 5는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 드로잉·아이어닝 캔 성형 장치용 스트리퍼 장치의 핑거부가 폐쇄되어 있는 상태에서의 주요부 단면도이다.

도 6은 그 핑거부가 개방되어 있는 상태에서의 주요부 단면도이다.

도 7은 그 핑거부 조립체의 사시도이다.

도 8은 그 소핑거의 사시도이다.

도 9는 그 탄성체 및 보호판의 사시도이다.

(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)

1: 슬리브 2: 핑거부

3: 요동암 4: 캠링

5: 캠 레버 6: 스프링 홀더

7: 가압 플레이트 8: 본체

50: 핑거부 조립체 51: 탄성체

55: 접촉 돌기 57: 보호판

60: 소핑거 62: 가이드

10, 70: 드로잉·아이어닝 캔 성형 장치용 스트리퍼 장치

이하, 도면에 나타내는 실시형태에 의해 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 드로잉·아이어닝 캔 성형 장치용 스트리퍼 장치(10)를 나타내는 설명도이다.

이 드로잉·아이어닝 캔 성형 장치용 스트리퍼 장치(10)는 캔재가 부착된 펀치를 통과시키는 슬리브(1)와, 캔재가 부착된 펀치를 파지하면서 캔재의 개구 단부와 접촉되는 핑거부(2)와, 핑거부(2)를 개폐하는 요동암(3)과, 요동암(3)을 구동하 는 캠링(4)과, 캠링(4)을 회전시키는 캠 레버(5)와, 핑거부(2) 및 요동암(3)에 대하여 바이어싱 하중을 부가하는 제 1 탄성 부재 및 제 2 탄성 부재를 수용하는 스프링 홀더(6)와, 이들을 지지하는 가압 플레이트(7) 및 본체(8)를 구비하여 구성되어 있다.

핑거부(2)는 슬리브(1)의 단부를 따라 환상으로 60° 간격(본 실시예에서는 6개)으로 배치되어 있다. 또한, 핑거부(2)는 종래에는 단일 부재에 의해 구성되어 있던 핑거부를 예를 들면, 3개의 세그먼트{소핑거(21)}에 의해 세분화하고, 또한 각 소핑거(21)가 축 방향에 대하여 탄성적으로 이동 가능하게 구성되어 있다. 또한, 탄성적으로 이동 가능이란, 이동한 후에 자동적으로 원래의 위치로 이동할 수 있다는 것이다.

또한, 상세에 대해서는 도 4를 참조하면서 후술하지만 이렇게 핑거부(2)를 3개의 소핑거(21)에 의해 세분화하고, 또한 각 소핑거(21)를 축 방향에 대하여 탄성적으로 이동 가능하게 구성함으로써 각 소핑거(21)가 캔재의 개구 단부의 요철 형상에 따라 바람직하게 맞물리게 된다. 그 결과, 캔재의 개구 단부를 핑거부(2)와 접촉시킨 상태에서 펀치를 이동시킬 때에 각 소핑거(21)가 캔재의 개구 단부의 요철 형상에 따라 바람직하게 맞물림으로써 캔재가 핑거부(2)로부터 받는 하중을 바람직하게 분산시키고, 또한 소핑거(21)가 후방으로 탄성적으로 이동함으로써 분산된 하중을 바람직하게 경감시키거나 또는 흡수한다.

요동암(3)은 캠링(4)의 작용을 핑거부(2)에 전달하여 핑거부(2)를 개방하거나 또는 폐쇄한다. 또한, 제 1 탄성 부재에 의해 핑거부(2)를 개방하는 방향으로 바이어싱되어 있다. 또한, 상세에 대해서는 도 2 및 도 3을 참조하면서 후술한다.

캠링(4)은 중심축의 둘레에서 회전 가능하며, 요동암(3)의 헤드부와 대향하는 면에 헤드부가 감합되는 함몰부(오목부)가 규칙적으로 형성되어 있다. 요동암(3)의 헤드부가 그 함몰부에 감합될 때에 요동암(3)은 회전(요동)하여 핑거부(2)를 들어올린다. 또한, 하나의 요동암(3)이 캠링(4)의 함몰부에 감합될 때에는 다른 모든 요동암(3)도 동기되어 그 함몰부에 감합되어 있다.

캠 레버(5)는 캠링(4)을 회전시킨다. 캠 레버(5)의 구동은 수동 또는 액추에이터에 의해 자동으로 행해진다. 스프링 홀더(6)는 요동암(3)을 소정 방향으로 바이어싱하는 제 1 탄성 부재 및 핑거부(2)를 소정 방향으로 바이어싱하는 제 2 탄성 부재를 수용하고 있다. 가압 플레이트(7)는 각 핑거부(2)의 돌출을 억지한다. 본체(8)는 캠링(4)을 받는 홈을 갖고, 그 홈에는 캠링(4)이 매끄럽게 회전하도록 프릭션을 저감시키는 볼 베어링이 장착되어 있다.

도 2는 도 1의 A-A 단면도이다. 또한, 설명의 편의상, 캔재(C)와 펀치(P)가 도시되어 있다.

핑거부(2)는 캔재(C) 또는 펀치(P)와 접촉되는 소핑거(21)(본 실시예에서는 각 핑거부(2)에 대하여 3개씩 배치되어 있음)와, 소핑거(21)를 폐쇄하는 방향으로 바이어싱하는 핑거 스프링(22)(제 2 탄성 부재, 본 실시예에서는 2개)과, 핑거 스프링(22)의 하중을 3개의 소핑거(21)에 전달하는 핑거 플레이트(23)(가압 부재)와, 변위된 소핑거(21)를 원래의 위치로 복원시키는 탄성 부재(24)(제 3 탄성 부재)로 이루어진다. 이렇게, 소핑거(21)는 반경 방향 뿐만 아니라 축 방향에 대해서도 탄 성적으로 이동할 수 있기 때문에 소핑거(21)가 캔재(C)의 개구 단부(CE)에 록킹된 상태에서 펀치(P)를 이동시킬 때, 즉 캔재(C)를 펀치(P)로부터 인발할 때에 소핑거(21)가 캔재(C)로부터 받는 하중을 바람직게 경감시키거나 또는 바람직하게 흡수한다. 이것에 이해 캔재(C)를 펀치(P)로부터 인발할 때에 캔재(C)에 컬, 주름 등의 좌굴이 발생되지 않게 된다.

또한, 도시되어 있지는 않지만 핑거 플레이트(23)의 소핑거(21)에 대향하는 면에는 홈이 3개 형성되어 있고, 각 홈에 각 소핑거(21)가 감합되어 각 소핑거(21)는 서로 간섭하지 않도록 배치되어 있다.

요동암(3)은 요동 지점(31)의 둘레에서 회전할 수 있고, 암 스프링(32)(제 1 탄성 부재)에 의해 소핑거(21)를 개방하는 방향으로 바이어싱되고, 요동 지점(31)에 관해서 시계(CW) 방향으로 회전하는 방향으로 회전력이 항상 작용하고 있다. 요동암(3)의 상부의 헤드부(33)는 캠링(4)의 캠부(42)에 맞물리고, 하부의 픽업부(34)는 소핑거(21)에 맞물려 있다. 따라서, 요동암(3)이 CW 방향으로 회전(요동)하면 픽업부(34)가 소핑거(21)를 들어올려 핑거부(2)가 개방되게 된다.

캠링(4)은 캠 베어링(41)을 통해 본체(8)에 회동 가능하게 지지되며, 또한 둘레 방향에 걸쳐 등간격으로 요동암(3)의 헤드부(33)가 감합되는 캠부(42)(함몰부)가 형성되어 있다. 그리고, 도 3에 나타내는 바와 같이, 그 헤드부(33)가 캠부(42)의 함몰부에 감합될 때에 요동 지점(31)에 관해 CW 방향으로 회전하여 소핑거(21)를 들어올려 핑거부(2)가 개방되게 된다.

도 4는 소핑거(21)의 동작을 나타내는 설명도이다. 또한, 설명을 용이하게 하기 위해서 소핑거(21) 이외의 구성 부품은 생략하고, 소핑거(21)에는 밑에서부터 21-1~-9까지 식별 번호를 붙이고 있다.

도 4의 (a)에 나타내는 바와 같이, 펀치(P)가 오른쪽으로 이동하면 캔재(C)의 개구 단부(CE)는 우선 소핑거(21-4)와 접촉된다. 종래의 핑거부는 단일의 핑거에 의해 구성되며, 또한 축 방향에 대하여 이동할 수 없었기 때문에 캔재(C)의 소핑거(21-4)와 접촉되어 있는 부위는 핑거부로부터 받는 하중을 집중적으로 받게 되고, 그 결과, 그 하중에 의한 응력이 캔재(C)의 압축 강도를 초과하는 경우에는 그 부위는 좌굴되어 주름, 최악의 경우에는 컬을 발생시키고 있었다. 그러나, 본 발명에 따른 핑거부(2)는 복수의 소핑거(21)로 3분할되어 이루어지고, 또한 각 소핑거(21)는 축 방향에 대하여 탄성적으로 이동 가능하게 구성되어 있기 때문에 개구 단부(CE)가 받는 하중은 하기에 나타내는 바와 같이, 복수의 부위에 분산·경감되어 하중의 집중을 바람직하게 방지한다.

동 (b)에 나타내는 바와 같이, 펀치(P)가 오른쪽으로 더 이동하면 개구 단부(CE)에 밀려 소핑거(21-4)도 오른쪽으로 이동한다. 그러면 소핑거(21-3)도 개구 단부(CE)와 접촉되고, 개구 단부(CE)에 밀려 오른쪽으로 이동한다. 이어서, 소핑거(21-5) 및 소핑거(21-7)도 개구 단부(CE)와 접촉되게 된다.

동 (c)에 나타내는 바와 같이, 펀치(P)가 오른쪽으로 더 이동하면 소핑거(21-1), 소핑거(21-2), 소핑거(21-6), 소핑거(21-8) 및 소핑거(21-9)도 개구 단부(CE)와 접촉되게 된다. 이렇게 각 소핑거(21)가 개구 단부(CE)의 형상에 따라 바람직하게 맞물림으로써 캔재(C)가 소핑거로부터 받는 하중을 바람직하게 분산·경 감기키거나 또는 흡수하게 된다. 그리고, 펀치(P)가 계속해서 이동하면 캔재(C)가 펀치(P)로부터 박리되어 캔재(C)가 인출된다. 이것에 의해 펀치(P)로부터 캔재(C)를 인발할 때에 주름 등의 좌굴, 컬 등의 파단이 일어나지 않게 된다.

상기 드로잉·아이어닝 캔 성형 장치용 스트리퍼 장치(10)에 의하면 캔재(C)가 부착된 펀치(P)를 파지하는 핑거부(2)가 복수의 소핑거(21)로 이루어지고, 또한 각 소핑거(21)는 펀치(P)의 축 방향에 대하여 탄성적으로 이동 가능하게 구성되어 있기 때문에 각 소핑거(21)가 캔재(C)의 개구 단부(CE)의 요철 형상에 따라 맞물릴 수 있다. 이것에 의해 펀치(P)로부터 캔재(C)를 인발할 때에 캔재(C)가 소핑거(21)로부터 받는 하중을 바람직하게 분산·경감시키고, 그 결과, 펀치에 부착된 캔재(C)를 주름 등의 좌굴, 컬 등의 파단을 발생시키지 않고, 안정적으로 인발할 수 있게 된다.

또한, 각 핑거부(2)는 요동 지점(31)을 갖는 별개 독립된 요동암(3)을 통해 캠링(4)에 의해 구동되며, 또한 그 요동암(3)은 암 스프링(32)에 의해 소핑거(21)를 개방하는 방향으로 미리 바이어싱되고, 또한 소핑거(21)는 핑거 플레이트(23) 를 통해 핑거 스프링(22)에 의해 폐쇄되는 방향으로 미리 바이어싱되어 있기 때문에 요동암(3)의 헤드부(33)가 캠링(4)의 캠부(42)의 오목부에 감합될 때에는 암 스프링(32)의 작용에 의해 요동 지점(31)의 둘레에서 요동암(3)이 회전하여 소핑거(21)를 들어올려 핑거부(2)가 개방되게 된다. 한편, 요동암(3)의 헤드부(33)가 캠링(4)의 캠부(42)의 평탄부(비함몰부)에 합쳐질 때에는 캠부(42)의 작용에 의해 요동암(3)이 그것과는 반대 방향으로 회전하여 소핑거(21)를 초기 상태로 하고, 핑 거 스프링(22)의 작용에 의해 핑거부(2)가 폐쇄되게 된다. 이것에 의해 핑거부(2)의 개폐 동작이 고속으로, 또한 확실하게 행해지게 되고, 상기 소핑거(21)의 캔재(C)의 개구 단부(CE)에의 양호한 매칭과 더불어 드로잉·아이어닝 성형 후의 펀치(P)에 부착된 캔재(C)를 안정적이고, 또한 고속으로 빼낼 수 있게 된다.

도 5~도 9는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 드로잉·아이어닝 캔 성형 장치용 스트리퍼 장치를 나타내고 있다. 상기 실시형태와 동일한 부재에는 동일한 부호를 붙이고, 그 상세한 설명은 생략하여 상위점에 대해서만 상세하게 설명한다. 도 5 및 도 6은 본 실시형태에 따른 스트리퍼 장치에 있어서의 핑거의 개폐 상태를 나타내는 주요부 단면도이며, 상기 실시형태에 있어서의 도 2, 도 3에 상당하는 것이다. 상기 장치에 있어서의 상기 실시형태와 상위하는 주요부를 도 7~도 9에 기초하여 상세하게 설명한다.

도 7은 본 실시형태에 있어서의 핑거부의 조립 유닛(50)의 사시도이며, 상기 유닛이 상기 실시형태와 마찬가지로 원주 상에 6개 배치되어 있다.

도 1~도 3에 나타내는 실시형태의 스트리퍼 장치에 있어서는 제 3 탄성 부재로서 고무제 오링상의 탄성 부재(24)를 채용하고 있었다. 상기 탄성 부재에는 소핑거(21)의 선단부가 접촉하여 소핑거의 축 방향에 대하여 탄성적으로 이동 가능하게 하고 있지만 소핑거는 축 방향 이동 뿐만 아니라 캔재의 개구 단부(CE)의 접촉 위치의 상위에 의해 축심 방향에 대하여 약간 요동하는 경우가 있고, 상기 탄성 부재(24)에는 압축력이나 전단력 또는 이들의 복합력이 작용하여 마모되기 쉬워 약 10만 캔 정도로 교환하지 않으면 안된다는 문제가 발생되었다. 그래서, 본 실시형 태에서는 상기 문제점을 해결해서 제 3 탄성 부재의 내마모성을 향상시켜 장시간의 생산에 견딜 수 있도록 제 3 탄성 부재의 구조를 중심으로 상기 실시형태와 그 형태를 변경한 것이다.

즉, 본 실시형태에서는 제 3 탄성 부재를 상기 실시형태의 오링상의 탄성 부재 대신에 도 9에 나타내는 바와 같은 고무제의 소정 두께를 갖는 직육면체 주체의 탄성체(51)를 각 핑거부마다 독립적으로 설치하고, 상기 탄성체(51)를 요동암(3)의 측벽면(35)에 부착 플레이트(53)를 통해 한 쌍의 볼트(54)에 의해 고착하고 있다. 탄성체(51)는 본 실시형태에서는 도 9에 나타내는 바와 같이, 하방부에 후술하는 3개의 각 소핑거(60)의 단부(61)와 대면하도록 3개의 접촉 돌기(55)가 형성되어 있다. 그리고, 상기 접촉 돌기(55)의 소핑거(60)의 단부(61)의 수용면이 되는 부분에 적어도 소핑거(60)의 선단부가 접촉되는 접촉면을 덮는 단면 ㄷ자형의 금속판으로이루어지는 보호판(57)이 감합되어 설치되어 있다. 따라서, 소핑거 선단부는 보호판(57)을 통해 탄성체(51)와 접촉되므로 소핑거에 의한 압축력이나 전단력은 보호판이 받고, 탄성체(51)에는 한 방향의 압축력만이 작용하여 마찰 등에 의한 마모·손상을 방지할 수 있다. 또한, 보호판(57)의 치수를 규제하고, 도 7에 나타내는 바와 같이, 소핑거의 이동을 소정 거리(L)(약 2.0㎜ 정도가 바람직함.) 이하가 되도록 제한했다. 이렇게 함으로써 탄성체(51)에는 과대한 압축력이 가해지지 않고, 탄성체(51)의 내구성을 높여 장치의 장시간 운전을 가능하게 하고 있다.

또한, 도 9에 있어서 58은 볼트 구멍, 59는 요동 레버(3)의 표면과 스프링 홀더 사이에 설치되는 제 1 탄성 부재로서의 암 스프링(32)이 관통되기 위한 오목 부이다.

또한, 본 실시형태에서는 소핑거가 축 방향에 대한 비틀림 등의 쓸데없는 움직임을 최소한으로 억제하기 위해서 소핑거를 축 방향으로 안내하기 위한 가이드(62)를 설치했다. 가이드(62)는 핑거부마다 직육면체상의 금속제 부재에 의해 형성되고, 그 하면에는 스플라인상으로 복수의 안내홈(63)이 형성되어 있다. 한편, 각 소핑거(60)의 상면에는 가이드(62)의 안내홈(63)에 감합되는 안내 볼록조(64)가 형성되고, 각 소핑거(60)는 안내홈(63)을 따라 축심과 평행 이동하도록 되어 있다. 또한, 이 실시형태에서는 가이드(62)의 상면에 핑거 플레이트(23)를 탑재하여 제 2 탄성 부재인 핑거 스프링(22)에 의해 핑거 플레이트(23), 가이드(62)를 통해 소핑거를 폐쇄하는 방향으로 바이어싱하고 있지만 반드시 핑거 플레이트와 가이드와 별체로 설치할 필요는 없고, 핑거 플레이트의 하면에 안내홈(63)을 형성하여 핑거 플레이트와 가이드를 일체로 형성해도 좋다.

도 5, 6은 이상과 같이 구성된 유닛(50)을 장착한 스트리퍼 장치(70)의 단면도이며, 도 5가 스트리퍼부가 폐쇄되어 있는 상태를 나타내고, 도 6이 개방되어 있는 상태를 나타내고 있다. 유닛(50)은 상기 실시형태와 마찬가지로 소핑거(60)의 암부(65)는 요동암(3)의 픽업부(34) 상에 탑재되고, 그 단부(61)가 탄성체(51)에 감합되어 있는 보호판(57)과 접촉되어 있다. 그리고, 펀치에 부착된 캔재(C)를 펀치로부터 인발하기 위한 소핑거의 작동은 상기 실시형태와 대략 동일하므로 반복 설명은 생략하지만 상기 실시형태와 상위하는 본 실시형태에 있어서의 특징적인 작동을 설명한다.

도 5에 나타내는 상태, 즉 요동암의 헤드부(33)가 캠링(4)의 평탄 캠면과 접촉되어 소핑거가 폐쇄되어 있는 상태에서 성형을 끝내 펀치가 리턴하면 소핑거의 선단이 캔재(C)의 선단(CE)과 접촉되어 캔재는 소핑거에 의해 이동이 정지되고, 펀치(P)만 이동하여 펀치(P)로부터 이탈된다. 그 때, 소핑거(60)는 펀치와 캔재의 감합 마찰력에 상당하는 축 방향의 하중을 받고, 소핑거(60)의 안내 볼록조(64)는 가이드(62)의 안내홈(63)에 감합되어 있으므로 요동하지 않고 펀치와 평행 이동하고, 그 단부(61)가 보호판(57)과 접촉되어 탄성체(51)를 가압해서 소정량(도 7에 나타내는 L이며, 약 2.0㎜) 쿠션된다. 탄성체(51)는 소핑거가 접촉되는 위치는 금속제의 보호판(57)에 의해 보호되며, 소핑거 단부가 직접 접촉되는 경우가 없고, 보호판을 통해 압축 하중을 받을 뿐이므로 반복해서 소핑거의 접촉을 받아도 용이하게 손상되는 경우가 없고, 장기간의 가동에 견뎌 생산 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 펀치의 포워드 스트로크에서는 캠링(4)의 오목부가 요동암의 헤드(33)에 대응되는 위치로 회동함으로써 도 6에 나타내는 바와 같이, 요동암(3)의 픽업(34)이 소핑거를 들어올려 개방하여 캔재가 소핑거의 클로에 접촉되지 않고 자유롭게 통과할 수 있다.

본 발명의 드로잉·아이어닝 캔 성형 장치용 스트리퍼 장치는 DI 캔이나 스트레치 드로우·아이어닝 성형 캔의 성형에 보여지듯이 다이와 펀치의 간극에 캔재를 밀어넣으면서 드로잉·아이어닝 성형된 캔재를 펀치로부터 빼내는 공정에 대하여 바람직하게 적용하는 것이 가능하며, 특히 내외면에 수지 필름을 라미네이트한 캔재에 의한 드로잉·아이어닝 가공 성형에 있어서의 스트리퍼 장치로서 바람직하다.

Claims (9)

  1. 삭제
  2. 펀치에 부착된 캔재의 개구 단부와 접촉되어 상기 캔재를 상기 펀치로부터 탈착하는 복수의 핑거부와, 각 상기 핑거부를 개방 동작 또는 폐쇄 동작시키는 구동부를 구비하여 이루어지는 드로잉·아이어닝 캔 성형 장치용 스트리퍼 장치로서,
    상기 핑거부는 복수의 소핑거로 이루어지고, 또한 각 상기 소핑거는 상기 펀치의 축 방향에 대하여 탄성적으로 이동 가능하게 구성되고,
    상기 구동부는 각 상기 핑거부에 대응된 요동 지점을 갖는 복수의 요동암과, 각 상기 요동암에 맞물리는 캠부를 갖는 회동 가능한 캠링으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 드로잉·아이어닝 캔 성형 장치용 스트리퍼 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 요동암은 상기 소핑거를 개방하는 방향으로 제 1 탄성 부재에 의해 미리 바이어싱되고, 또한 상기 소핑거는 상기 요동암의 하부에 있어서 제 2 탄성 부재에 의해 폐쇄되는 방향으로 미리 바이어싱되어 있는 것을 특징으로 하는 드로잉·아이어닝 캔 성형 장치용 스트리퍼 장치.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 요동암의 상부는 상기 펀치의 축 방향 에 대하여 회동 가능한 상기 캠링에 맞물리고, 상기 상부가 상기 캠링의 오목부에 감합될 때에 상기 소핑거를 들어올리도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 드로잉·아이어닝 캔 성형 장치용 스트리퍼 장치.
  5. 제 3 항에 있어서, 각 상기 핑거부를 구성하는 복수의 소핑거는 가압 부재를 통해 상기 제 2 탄성 부재에 의해 폐쇄되는 방향으로 바이어싱되고, 또한 소핑거의 축 방향의 단부는 제 3 탄성 부재를 통해 상기 요동암의 하부에 록킹되어 있는 것을 특징으로 하는 드로잉·아이어닝 캔 성형 장치용 스트리퍼 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 제 3 탄성 부재는 각 핑거부마다 독립된 직육면체 주체의 탄성체에 의해 형성되고, 상기 요동암에 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 드로잉·아이어닝 캔 성형 장치용 스트리퍼 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 직육면체 주체의 탄성체에는 상기 소핑거의 각 단부에 대응하여 소핑거 접촉 돌기가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 드로잉·아이어닝 캔 성형 장치용 스트리퍼 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 소핑거 접촉 돌기의 선단부에는 소핑거가 접촉되는 면을 포함하는 부분을 덮는 금속제 플레이트가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 드로잉·아이어닝 캔 성형 장치용 스트리퍼 장치.
  9. 제 5 항에 있어서, 각 상기 소핑거의 상면과 상기 가압 부재의 하면 사이에 각 상기 소핑거가 독립적으로 축 방향을 따라 이동할 수 있도록 축 방향 가이드가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 드로잉·아이어닝 캔 성형 장치용 스트리퍼 장치.
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