KR20240058880A - 롤러 어셈블리 - Google Patents

Abstract

터릿-헤드 어셈블리는 터릿-레드 축을 정의하는 터릿 헤드-어셈블리 지지 부재 및 터릿 헤드-어셈블리 지지 부재가 관통하여 연장되는, 중앙을 관통하는 애퍼처를 갖는 베이스 플레이트를 포함한다. 베이스 플레이트는 터릿 헤드-어셈블리 지지 부재에 견고하게 결합된다. 터릿-헤드 어셈블리는 전면 하우징 및 베이스 플레이트와 전면 하우징의 사이에 위치되는 피벗 플레이트를 더 포함한다. 피벗 플레이트의 제1 측은 전면 하우징의 제1 측과 결합된다. 피벗 플레이트의 제2 측은 베이스 플레이트의 제1 측과 결합된다. 피벗 플레이트는 터릿-헤드 축을 따라 축방향으로 이동 가능하다. 터릿-헤드 어셈블리는 피벗 플레이트에 결합되는 복수의 롤러들을 더 포함한다. 복수의 롤러들은 터릿-헤드 축에 대해 반경방향으로 이동하도록 구성된다. 반경방향 이동은 피벗 플레이트의 축방향 이동과 대응한다.

Description

롤러 어셈블리

본 출원은, 그 전체가 여기에 참조로 포함되는, 2021년 9월 2일자로 출원된 미국 임시 특허 출원 제63/240,304호의 이익 및 우선권을 주장한다.

본 발명의 실시예들은 컨테이너들(containers)을 제조하기 위한 장치들 및 방법들에 관한 것이다. 구체적으로, 여기에 기술되는 실시예들은 컨테이너의 넥(neck) 부분을 형성하기 위한, 보다 구체적으로는, 필퍼(pilfer) 밴드와 맞물리기 위한 컨테이너의 넥 부분에 홈을 형성하기 위한 롤러들(rollers)을 갖는 터릿-헤드(turret-head) 어셈블리에 관한 것이다.

산업계에서는, 다양한 청량 음료들, 알코올성 음료들 등을 위한 음료 컨테이너들이 실질적으로 동일한 형상들로 대량 생산되는 것이 일반적이다. 경쟁사들로부터 제품들을 차별화하는 데 도움이 되도록, 종종 고유한 구성들을 갖는, 경제적인 컨테이너들로 제품들을 판매하려는 음료 제조업체들의 욕구가 증가하고 있다.

기존의 음료 컨테이너들은 일반적으로 알루미늄 또는 알루미늄 합금 시트, 표면 처리된 강철, 이들의 조합 등으로 만들어진 원통형의 금속 물품(article)/컨테이너인 프리폼(preform) 물품으로부터 형성된다. 프리폼 물품은 일반적으로 폐쇄 단부와 반대편의 개방 단부를 포함한다. 프리폼 물품은 일반적으로 원하는 모양을 달성하기 위해 여러 단계들의 확장 또는 축소 공정들을 거친다. 컨테이너들을 형성하는 데 사용되는 금속과 관련된 제한들로 인해, 이러한 공정들은 컨테이너 벽의 손상 또는 찢어짐을 최소화하거나 방지하기 위해 "단계들"에서 점진적으로 수행된다. 예를 들어, 병 모양의 컨테이너 구성에서와 같이, 컨테이너의 개방 단부에 인접한 좁은 넥 부분을 형성하고, 그에 나사산들을 형성하는 것 등을 위해 프리폼 물품의 개방 단부에 다수의 직경 축소들 및/또는 확장들이 수행될 수 있다.

대부분의 컨테이너들은 컨테이너의 넥 부분에 있는 대응하는 나사산들과 짝을 이루도록 구성되는 벽에 나사산들을 갖는 대체로 원통형의 평평한 캡(cap) 또는 클로저(closure)로 폐쇄 및/또는 밀봉되도록 구성된다. 컨테이너를 밀봉하기 위해 컨테이너의 나사산들이 있는 넥 부분에 캡 플랭크(cap blank)가 적용된다. 캡의 벽들(즉, 스커트(skirt) 부분)에 형성되는 나사산들의 리지들(ridges)/홈들은 컨테이너의 나사산들이 있는 넥 부분의 대응하는 홈들/리지들과 짝을 이룬다. 컨테이너의 내용물이 누출될 가능성을 줄이거나 제거하고, 신선도를 유지하는 것 등을 위해 다수의 씨일들(seals)이 나사산들이 있는 넥 부분과 캡의 사이에 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 컨테이너가 이전에 개봉된/밀봉 해제된 시기를 표시하기 위해 변조-방지 특징부(tamper-evident feature)를 포함하는 것이 바람직하다. 종종, 캡의 스커트 부분은 그 하단에 필퍼 밴드를 포함한다. 필퍼 밴드는 필퍼 밴드를 대체로 축방향으로(axially) 고정하는 데 사용되는 컨테이너의 넥 부분에 있는 홈의 위에 위치되어 그 주위를 감싼다. 일부 경우들에서, 홈은 나사산들이 있는 부분의 아래 또는 바닥에 위치되는 환형 비드(annular bead)의 아래에 형성된다. 필퍼 밴드는 브릿지들(bridges) 또는 천공들(perforations)을 통해 스커트 부분의 나머지 부분과 분리된다. 캡이 반시계 방향으로 돌려지면, 캡은 캡 나사산들과 컨테이너의 넥 부분의 나사산들의 상호작용을 통해 넥 부분으로 제거된다. 이와 같이, 캡의 스커트 부분과 필퍼 밴드 사이의 브릿지들/천공이 파손되어, 필퍼 밴드가 캡의 스커트 부분으로부터 이탈될 수 있다. 캡을 교체하기 위해서는, 캡이 컨테이너의 개방 단부의 위에 놓이고 시계 방향으로 돌려져서, 캡 나사산들과 컨테이너의 넥 부분의 나사산들을 다시 맞물리게 한다.

기존의 공정들에서는, 필퍼 밴드가 감싸는 컨테이너의 넥 부분에 있는 홈이 홈의 원하는 직경까지 컨테이너를 넥킹함으로써(by necking) 형성된다. 이어서, 컨테이너의 넥의 다른 부분이 환형 비드의 원하는 직경까지 확장된다. 그러한 공정들은 수많은 단계들과 기계들을 포함하며, 확장 공정은 컨테이너 벽을 찢을 위험이 더 높다.

여기에 개시되는 실시예들의 목적은 필퍼 밴드와 맞물리도록 구성되는 홈을 갖는 넥킹된(necked) 컨테이너를 효율적으로 생산하는 것이다. 실시예들은 홈을 형성하기 위한 새로운 시스템들 및 방법들을 제공한다.

여기에 개시되는 양태들에 따르면, 물품을 형성하기 위한 터릿-헤드 어셈블리가 개시된다. 터릿-헤드 어셈블리는 터릿-헤드 축을 정의하는 터릿 헤드-어셈블리 지지 부재를 포함한다. 터릿-헤드 어셈블리는 터릿 헤드-어셈블리 지지 부재가 관통하여 연장되는, 중앙을 관통하는 애퍼처(aperture)를 갖는 베이스 플레이트를 더 포함한다. 베이스 플레이트는 터릿 헤드-어셈블리 지지 부재에 견고하게 결합된다. 터릿-헤드 어셈블리는 물품의 개방 단부를 수용하도록 구성되는 오프닝(opening)을 갖는 전면 하우징을 더 포함한다. 터릿-헤드 어셈블리는 베이스 플레이트와 전면 하우징의 사이에 위치되는 피벗 플레이트(pivot plate)를 더 포함한다. 피벗 플레이트의 제1 측은 전면 하우징의 제1 측과 결합된다. 피벗 플레이트의 제2 측은 베이스 플레이트의 제1 측과 결합된다. 피벗 플레이트는 터릿-헤드 축을 따라 축방향으로(axially) 이동 가능하다. 터릿-헤드 어셈블리는 피벗 플레이트에 결합되는 복수의 롤러들을 더 포함하고, 복수의 롤러들은 터릿-헤드 축에 대해 반경방향으로(radially) 이동하도록 구성된다. 반경방향 이동은 피벗 플레이트의 축방향 이동과 대응한다.

여기에 개시되는 추가 양태들에 따르면, 물품을 형성하는 방법이 개시된다. 방법은 터릿-헤드 어셈블리를 제공하는 단계를 포함한다. 터릿-헤드 어셈블리는 터릿-헤드 축을 정의하는 터릿 헤드-어셈블리 지지 부재를 포함한다. 터릿-헤드 어셈블리는 터릿-헤드 어셈블리 지지 부재가 관통하여 연장되는, 중앙을 관통하는 애퍼처를 갖는 베이스 플레이트를 더 포함한다. 베이스 플레이트는 터릿 헤드-어셈블리 지지 부재에 견고하게 결합된다. 터릿-헤드 어셈블리는 물품의 개방 단부를 수용하도록 구성되는 오프닝을 갖는 전면 하우징을 더 포함한다. 터릿-헤드 어셈블리는 베이스 플레이트와 전면 하우징의 사이에 위치되는 피벗 플레이트를 더 포함한다. 피벗 플레이트의 제1 측은 전면 하우징의 제1 측과 결합된다. 피벗 플레이트의 제2 측은 베이스 플레이트의 제1 측과 결합된다. 피벗 플레이트는 터릿-헤드 축을 따라 축방향으로 이동 가능하다. 터릿-헤드 어셈블리는 피벗 플레이트에 결합되는 복수의 롤러들을 더 포함하고, 복수의 롤러들은 터릿-헤드 축에 대해 반경방향으로 이동하도록 구성된다. 반경방향 이동은 피벗 플레이트의 축방향 이동과 대응한다. 방법은 물품의 개방 단부가 전면 하우징의 오프닝을 통과하도록 터릿-헤드 어셈블리 및 상기 물품 중 적어도 하나를 서로를 향해 이동시키는 단계를 더 포함한다. 방법은 피벗 플레이트가 베이스 플레이트를 향해 제1 방향으로 이동하도록 터릿-헤드 어셈블리 또는 물품 중 적어도 하나를 터릿-헤드 어셈블리 또는 물품 중 다른 하나에 대해 축방향으로 이동시키는 단계를 더 포함하고, 이로써, 피벗 플레이트와 베이스 플레이트 사이의 거리를 감소시켜, 롤러들을 넥 부분을 향해 반경방향 내측으로 이동시킨다. 방법은 터릿-헤드 축을 중심으로 터릿-헤드 어셈블리를 회전시키는 단계를 더 포함한다. 방법은 복수의 롤러들을 넥킹된 물품의 넥 부분의 일부와 맞물리게 하는 단계를 더 포함하고, 이로써, 넥킹된 물품에 홈을 형성한다.

전술한 일반적인 설명과 이하의 상세한 설명은 모두 단지 예시적이고 설명하기 위한 것이며, 청구되는 본 발명을 제한하지 않는다는 것이 이해되어야 한다.

본 발명의 이들 및 기타 특징들, 양태들, 및 이점들은 이하의 설명, 첨부되는 청구범위, 및 간략하게 후술되는, 도면들에 도시되는 첨부되는 예시적인 실시예들로부터 명백해질 것이다.
도 1은 일 실시예에 따른 물품들을 형성하기 위한 기계 라인을 도시한다.
도 2a는 일 실시예에 따른 공정의 다양한 단계들로부터 생성되는 컨테이너들을 도시한다.
도 2b는 도 2a의 넥킹된 물품의 확대도를 도시한다.
도 3a는 본 개시의 양태들에 따른 터릿-헤드 어셈블리의 평면 사시도를 도시한다.
도 3b는 도 3a의 터릿-헤드 어셈블리의 저면 사시도를 도시한다.
도 4는 상단 플레이트가 제거된 도 3a 및 도 3b의 터릿-헤드 어셈블리의 평면 사시도를 도시한다.
도 5a는 일 실시예에 따른 베이스 플레이트의 평면 사시도를 도시한다.
도 5b는 도 5a의 베이스 플레이트의 저면 사시도를 도시한다.
도 6은 도 5a 및 도 5b의 베이스 플레이트가 제거된 도 3a 및 도 3b의 터릿-헤드 어셈블리의 평면 사시도를 도시한다.
도 7a는 압축 위치에 있는 도 6의 터릿-헤드 어셈블리를 도시한다.
도 7b는 확장 위치에 있는 도 7a의 터릿-헤드 어셈블리를 도시한다.
도 8a는 도 7a의 터릿-헤드 어셈블리의 피벗 암들 및 롤러들의 확대도를 도시한다.
도 8b는 도 7b의 터릿-헤드 어셈블리의 피벗 암들 및 롤러들의 확대도를 도시한다.
도 9는 피벗 플레이트가 제거된 도 3a 및 도 3b의 터릿-헤드 어셈블리의 평면 사시도를 도시한다.
도 10은 특정 구성 요소들이 도시되지 않은 도 3a 및 도 3b의 터릿-헤드 어셈블리의 측면도를 도시한다.
도 11a는 특정 구성 요소들이 도시되지 않은 도 3a 및 도 3b의 터릿-헤드 어셈블리의 평면 사시도를 도시한다.
도 11b는 도 11a의 터릿-헤드 어셈블리의 저면 사시도를 도시한다.
도 12a는 일 실시예에 따른 전면 하우징의 저면 사시도를 도시한다.
도 12b는 일 실시예에 따른 압축 허브(compression hub) 및 베어링(bearing)의 평면 사시도를 도시한다.
도 12c는 도 12b의 압축 허브의 저면 사시도를 도시한다.
도 13a는 일 실시예에 따른 피벗 암에 장착된 롤러의 저면 사시도를 도시한다.
도 13b는 롤러가 제거된 도 13a의 피벗 암의 저면 사시도를 도시한다.
도 13c는 베어링들이 제거된 도 13b의 피벗 암의 저면 사시도를 도시한다.
도 14a는 다른 실시예에 따른 터릿-헤드 어셈블리의 평면 사시도이다.
도 14b는 도 14a의 터릿-헤드 어셈블리의 저면 사시도이다.
도 14c는 도 14a 및 도 14b의 터릿-헤드 어셈블리의 평면도이다.
도 14d는 도 14a 내지 도 14c의 터릿-헤드 어셈블리의 분해도이다.
도 15a는 도 14c의 선 15A-15A에 따른 도 14a 내지 도 14d의 터릿-헤드 어셈블리의 단면도이다.
도 15b는 도 14c의 선 15B-15B에 따른 도 14a 내지 도 14d의 터릿-헤드 어셈블리의 단면도이다.
본 발명은 다양한 수정들 및 대안적인 형태들이 가능하지만, 본 발명의 특정 형태들이 도면들에 예로서 도시되었으며, 여기에서 상세히 설명될 것이다. 그러나, 이는 본 발명을 개시된 특정 형태들로 한정하려는 것이 아니고, 오히려 본 발명의 사상 및 범위에 속하는 모든 수정들, 균등물들, 및 대체물들을 포괄하려는 것으로 이해되어야 한다.

필퍼 밴드와 맞물리기 위한 환형 비드 및 홈(예: 필퍼 밴드가 그 위에 위치되는 잠금 링)을 형성하기 위한 기존의 공정들 및 장치들은 다수의 중요한 제한들을 받는다. 특히, 옐르 들어, 환형 비드 및 홈을 형성하는 데 사용되는 공정들 및 도구들은 컨테이너를 원하는 홈 직경으로 넥킹(직경을 감소시킴)한 다음, 넥킹된 컨테이너를 환형 비드의 원하는 직경으로 확장시키는 것을 필요로 한다. 이 공정은 몇 가지 단점들을 갖는다. 예를 들어, 그러한 공정들을 수행하기 위한 기존의 장치들은 수많은 기계들(예: 넥 직경을 감소 및 확장시키기 위함)을 필요로 한다. 더욱이, 확장 공정은 컨테이너를 찢어지기 쉽게 만든다.

본 개시의 양태들에 따르면, 물품(예: 컨테이너) 넥킹 공정들을 개선하기 위한 장치들 및 방법들이 기술된다. 여기에 설명되는 실시예들은 롤온(roll-on) 필퍼 밴드 공정들에 관해 논의되지만, 장치들 및 그를 사용하는 방법들은 또한 물품의 개방 단부에 인접한 물품의 넥 부분에 홈을 형성하거나 그렇지 않으면 가공/수정하는 다른 공정들과 연관되어 적용될 수도 있는 것으로 고려된다.

여기에 설명되는 실시예들에서, 컨테이너는 환형 비드의 원하는 직경까지 넥킹되고 롤링되어 넥 부분에 홈을 형성한다. 이어서, 넥킹 단계들이 나사 가공(threading)을 위해 넥 부분의 직경을 감소시키도록 수행될 수 있다. 그 후에, 추가적인 넥킹 단계들이 컬링(curling)을 위해 넥 부분의 직경을 더 감소시키도록 수행될 수 있다. 따라서, 여기에 설명되는 실시예들에서, 필퍼 밴드 홈을 형성하기 위해 넥 부분의 확장은 필요하지 않으며, 이로써, 필요한 단계들의 수와 컨테이너가 찢어질 위험이 감소된다.

여기에 설명되는 물품들은 캔 또는 컨테이너, 임의의 적합한 식품 또는 음료 컨테이너, 단지, 병, 또는 임의의 다른 적합한 물품일 수 있다. 물품은 폐쇄 단부 반대편의 개방 단부, 및 개방 단부와 폐쇄 단부를 연결하는 측벽을 갖는다. 대안적으로, 물품은 양 단부들에서 개방될 수 있다. 넥킹 공정 후에 상단, 뚜껑, 또는 다른 클로저가 물품에 추가될 수 있다. 물품은, 예를 들어, 진공을 사용하여, 각각의 디바이스(예: 푸셔(pusher) 디바이스)에 고정될 수 있다.

도 1을 참조하면, 물품을 형성하기 위한 예시적인 기계 라인(102)이 도시되어 있다. 기계 라인(102)은 복수의 모듈들(103)을 포함한다. 각 모듈(103)은 물품을 다운스트림으로 통과시키기 전에 받은 물품(10)에 대해 적어도 하나의 작업 단계를 수행하도록 구성된다. 모듈들(103)은 일반적으로 물품에 대해 작업 동작을 수행하도록 구성되는 하나 이상의 성형 터릿들(forming turrets)을 포함한다. 성형 터릿(들)은 일반적으로 복수의 포켓들(pockets) 및 각각의 포켓 내의 물품에 대해 작업 동작을 수행하도록 구성되는 툴링(tooling)을 갖는 적어도 하나의 성형 스타휠(starwheel)(예: 성형 터릿(21))을 포함한다.

모듈들(103)은 일반적으로 복수의 포켓들을 갖는 적어도 하나의 전송 스타휠(예: 전송 스타휠(210))을 더 포함한다. 포켓들은 업스트림 스타휠로부터 물품들을 받아서, 다운스트림 스타휠로 물품을 운반하도록 구성된다. 선택적으로, 재순환 시스템이 이용될 수 있다. 예시적인 재순환 시스템이 PCT/US2015/018119호에 기술되어 있으며, 그 전체가 참조로서 여기에 포함된다.

도 2a는 일 실시예에 따른 공정의 다양한 단계들로부터 생성되는 복수의 컨테이너들(200)이 도시되어 있다. 복수의 컨테이너들(200)의 각각은 개방 단부(202)를 갖는 대체로 원통형의 바디(201)를 포함한다. 대체로 매끄러운, 개방 단부(202)로부터 연장되는 좁은 넥 부분(204), 넥 부분(204)과 원통형의 바디(201)를 연결하는 숄더 부분(214)을 갖는 프리폼 컨테이너 또는 물품(200a)이 도시되어 있다. 프리폼 물품(200a)이 다운스트림으로 통과됨에 따라, 필퍼 밴드, 나사산 등을 제위치에 맞물리게 하고 대체로 축방향으로 고정하는 환형 비드 및 홈을 형성하기 위해 넥 부분(204)에 대해 작업 동작들이 수행된다. 예를 들어, 제1 패스 물품(200b)을 형성하기 위해 필퍼 밴드와 맞물리는 홈(206)을 형성하도록 프리폼 물품(200a)의 넥 부분(204)이 변형(예: 롤링)된다. 홈(206)은 일반적으로 홈(206)의 위에 위치되는 필퍼 밴드를 제자리에 유지하는 것을 돕고 축방향으로의 필퍼 밴드의 이동을 제한하도록 구성된다. 물품(물품들(200c, 200d, 200e) 참조)의 넥 부분(204)을 추가로 변형하고/하거나 그 위에 나사산들(210)을 형성하기 위해 추가 넥킹 동작들이 수행될 수 있다.

도 2b는 제2 패스 물품(200c)의 상부 부분의 확대도를 도시하고 있다. 도시된 실시예에서 볼 수 있듯이, 넥 부분(204c)은 필퍼 밴드와 맞물리기 위한 홈(206)을 갖는다. 넥킹 절차들 동안, 프리폼 물품(200a)(도 2a 참조)의 개방 단부(202)는 완성된 넥 부분(204)(도 2a의 물품(200f) 참조)을 형성하는 단계들에서 직경방향으로(diametrically) 감소된다. 이 절차는 물품의 잘못된 형성, 파괴, 또는 찢어짐을 방지하는 데 도움이 되도록 여러 단계들로 수행된다.

본 개시의 양태들에 따르면, 터릿-헤드 어셈블리의 일부의 축방향 이동은 차례로 터릿-헤드 축에 대해 툴링(예: 롤러들)의 축방향 이동을 야기한다. 예를 들어, 일 실시예에서, 성형되는 또는 수정되는 물품에 대해 처리 동작을 형성하기 위한 위치로의 터릿-헤드 어셈블리의 기계적 작동은 물품 자체를 사용하여 달성된다. 이것은 기존의 디바이스들과는 달리, 예를 들어, 필퍼 밴드와 맞물리기 위한 홈이 그 위에 형성되도록 물품의 넥 부분과 접촉하도록 롤러들을 작동시키는, 외부 컴포넌트들 또는 메커니즘들이 필요하지 않기 때문에 유리하다. 따라서, 더 적은 장비가 요구될 수 있고, 이로써, 홈을 형성하는 것과 관련된 비용이 감소될 수 있다. 다른 실시예들에서, 툴링의 반경방향 이동은 터릿-헤드 어셈블리의 축방향 이동을 야기하는 터릿-헤드 어셈블리 외부의 이차 메커니즘(예: 캠 액추에이터(cam actuator))에 의해 작동될 수 있다.

도 3a 및 도 3b는 본 개시의 양태들에 따른 터릿-헤드 어셈블리(300)의 일 예를 도시하고 있다. 터릿-헤드 어셈블리(300)는 터릿-헤드 축을 정의하는 터릿-헤드 지지 부재(예: 장착 스크류)(386)를 포함한다. 와셔(washer)(388)(예: 벨빌(Belleville) 와셔 또는 다른 적합한 유형의 와셔)를 갖는 터릿 헤드-지지 부재(386)는 전체 터릿-헤드 어셈블리(300)를 기계에 장착시키는 데 사용된다(도 11a 및 도 11b 참조). 터릿-헤드 어셈블리(300)는 상단 플레이트(302), 베이스 플레이트(304), 및 피벗 블록(306)(도 10 참조)을 포함하고, 이들 모두는 터릿-헤드 어셈블리(300)의 다른 구성 요소들에 대해 작동 중에 대체로 정지되어 있다. 터릿-헤드 어셈블리(300)는 중앙에 위치되는 대체로 링 형상의 가이드 플레이트 또는 압축 허브(310)를 포함하는 대체로 링 형상의 전면 하우징(308)을 더 포함한다. 전면 하우징(308)은 피벗 플레이트(312)에 견고하게 연결된다. 힘이 가해지면(예: 상세하게 후술되는 바와 같이, 물품이 터릿-헤드 어셈블리(300)에 삽입될 때), 전면 하우징(308)과 피벗 플레이트(312)는 복수의 정렬 핀들(314)을 따라, 그리고 화살표(A)의 방향으로 터릿-헤드 축을 따라 위로 슬라이드된다. 정렬 핀들(314)은 베이스 플레이트(304)를 피벗 플레이트(312)에 결합시키고, 그에 결합되는 복수의 탄성 디바이스들(예: 압축 스프링들)(340)을 갖는다. 도 7a 및 도 7b에 대해 추가로 후술되는 바와 같이, 베이스 플레이트(304)는 정렬 핀들(314)에 견고하게 고정되고, 피벗 플레이트(312)는 정렬 핀들(314)에 슬라이드 가능하게(slideably) 결합된다. 피벗 블록(306)은 터릿-헤드 지지 부재(386)에 견고하게 결합된다. 복수의 H-링크들(316)의 정지된 내부 단부들(315)이 피벗 블록(306)에 결합되고, 복수의 H-링크들(316)의 반대편의 자유 외부 단부들(317)이 각각의 복수의 피벗 암들(318)에 결합된다. 피벗 암들(318)의 각각은 그의 바디(375)의 대체로 중앙 부분을 관통하여 위치되는 오프닝(374)을 포함한다(도 10 참조). 각 피벗 암(318)은 내부의 슬롯(319)을 통해 피벗 플레이트(312)에 슬라이드 가능하게 결합된다. 화살표(A)의 방향으로의 피벗 블록(306)의 상향 이동은 베이스 플레이트(304)와 피벗 플레이트(312) 사이의 거리가 감소하게 하고, 이로써, H-링크들(316)의 각각의 반대편의 자유 단부를 반경방향 외측으로 이동시키고, 차례로, 피벗 암들(318)의 각각의 하부 단부들(320)을 터릿-헤드 어셈블리(300)의 중심을 향해 반경방향 내측으로 가져온다. 일정한 반경을 갖는 복수의 툴링 디바이스들(예: 롤러들(322))이 피벗 암들(318)의 각각의 하부 단부(320)에 결합되고, 이에 따라, 터릿-헤드 어셈블리(300)의 중심을 향해 내측으로 이동되어, 물품의 넥 부분을 누르고 그 위에 홈을 형성한다. 도시된 실시예에 도시된 툴링은 복수의 롤러들(322)이지만, 여기에 설명되는 실시예들은 트리머들(trimmers), 플랜징(flanging) 디바이스들, 컬링 디바이스들, 스레딩 디바이스들, 이들의 임의의 조합 등을 포함하지만 이에 국한되지는 않는 다른 유형들의 툴링과 함께 사용될 수 있다는 것이 고려된다.

터릿-헤드 어셈블리(300)의 하부 단부는 터릿 헤드 축을 따라 축방향으로 이동되도록 구성된다. 도 3b의 실시예에서 가장 잘 볼 수 있듯이, 터릿-헤드 어셈블리(300)의 하부 단부는 전면 하우징(308) 및 압축 허브(310)의 중앙 오프닝(342)을 통과하는 물품(예: 도 2a의 물품(200))에 의해 가압되도록 구성된다. 따라서, 오프닝(342)의 직경은 물품의 넥 부분(204)의 통과를 허용하고 물품의 숄더 부분(214)의 통과를 차단하도록 구성된다.

여기에 설명되는 예시적인 실시예들은 물품의 숄더 부분(214)(도 2b 참조)을 전면 하우징(308) 및/또는 압축 허브(310)의 바닥/외측에 접촉하여 밀어내는 것으로 설명하지만, 터릿-헤드 어셈블리(300)의 구성 요소들은 물품의 임의의 부분 또는 터릿-헤드 어셈블리(300)의 일부의 축방향 이동을 야기하는 임의의 다른 외부 메커니즘에 의해 밀릴 수 있다는 것이 고려된다. 예를 들어, 하나의 비제한적인 예에서, 물품의 개방 단부(202)는 피벗 플레이트(312)의 바닥면에 결합되는 파일럿(382)을 밀어낼 수 있다(도 11a 및 도 11b 참조). 다른 실시예들에서, 캠 액추에이터는 터릿-헤드 어셈블리(300)의 하부 단부를 축방향으로 이동시키는 데 사용된다.

또한, 여기에 설명되는 예시적인 실시예들은 물품을 대체로 정지된 터릿-헤드 어셈블리(300)를 향해 터릿-헤드 축을 따라 축방향으로 전진시키고(예를 들어, 회전 터릿의 캠-종동 어레인지먼트(cam-follower arrangement)를 사용함), 화살표(A)의 방향으로 위쪽으로 터릿-헤드 어셈블리에 결합되는 구성 요소들을 밀어 압축 위치로 밀어넣는(도 7a 참조) 것을 설명한다. 그러나, 일부 실시예들에서, 물품은 대체로 정지되어 있고, 터릿-헤드 어셈블리(300)는 물품과 맞물리도록 화살표(B)의 방향으로 터릿-헤드 축을 따라 축방향으로 전진된다. 그러한 실시예들에서, 정지된 물품과의 접촉은 터릿-헤드 어셈블리(300)를 압축되게 한다(도 7a 참조). 다른 실시예들에서, 물품과 터릿-헤드 어셈블리(300)는 모두 도 7a에 도시된 바와 같이 터릿-헤드 어셈블리(300)를 압축시키기 위해 터릿-헤드 어셈블리(300)의 구성 요소와 물품의 일부를 맞물리게 하도록 서로를 향해 반대 방향들로 터릿-헤드 축을 따라 축방향으로 전진된다.

또 다른 실시예들에서, 터릿-헤드 어셈블리(300)는 물품과 독립적으로 압축된다. 예를 들어, 터릿-헤드 어셈블리(예: 전면 하우징(308))의 하부 단부는, 예를 들어, 캠 액추에이터를 통해, 축방향으로 이동될 수 있고, 이로써, 터릿-헤드 어셈블리(300)를 압축시키고(도 7a 참조), 이에 따라, 롤러들(322)의 반경방향 이동을 유발한다.

도 3a 및 도 3b를 다시 참조하면, 터릿-헤드 어셈블리(300)를 압축시키는 것, 예를 들어, 물품을 전면 하우징(308)의 중앙 오프닝(243)을 통해 이동시키는 것은 피벗 암들(318)을 트리거하여, 거기에 결합되는 롤러들(322)을 터릿-헤드 어셈블리(300)의 중심을 향해 이동시킨다. 터릿-헤드 어셈블리(300)는 일반적으로 롤러들(322)이 터릿-헤드 어셈블리(300)의 중심을 향해 내측으로 이동하면서 원주방향으로(circumferentially) 넥 부분(204) 상에서 이동하도록, 터릿-헤드 축을 중심으로 회전한다. 이와 같이, 롤러들(322)은 물품의 넥 부분(204)에 대해 롤링하고, 이로써, 필퍼 밴드를 유지하기 위한 홈을 형성한다. 형성 동안, 터릿-헤드 어셈블리(300)는 물품에 대해 빠르게 회전하고, 물품은 마찰을 통해 압축 허브(310)와 함께 대체로 정지 상태를 유지한다. 일부 실시예들에서, 터릿-헤드 어셈블리(300)는 2000 rpm 이상의 속도로 회전할 수 있다. 다른 실시예들에서, 물품이 대체로 정지 상태로 유지되는 터릿-헤드 어셈블리(300)에 대해 빠르게 회전하는 것으로 고려된다.

도 4 내지 도 6은 일 실시예에 따른 터릿-헤드 어셈블리(300)의 내부 구조를 도시하고 있다. 예를 들어, 도 4는 상단 플레이트(302)가 제거된 터릿-헤드 어셈블리(300)를 도시하고 있다. 상단 플레이트(302)를 제거함으로써, 정렬 핀들(314)의 상단 단부들(324)이 노출된다. 상단 플레이트(302)는 하나 이상의 패스너들(fasteners)(326)에 의해 베이스 플레이트(304)에 결합된다. 패스너들(326)은, 예를 들어, 버튼 헤드 캡 스크류들(button head cap screws) 또는 임의의 다른 적합한 유형의 패스너를 포함할 수 있다.

도 5a 및 도 5b는 일 실시예에 따른 베이스 플레이트(304)의 상부 측(328)과 하부 측(330)을 각각 도시하고 있다. 베이스 플레이트(304)는 베이스 플레이트(304)는 정렬 핀들(324)에 장착되도록 구성되는 카운터보어들(counterbores)(332)을 포함한다. 베이스 플레이트(304)는 베이스 플레이트(304)를 피벗 블록(306)에 장착시키기 위한 나사형 홀들(334)을 더 포함한다. 도시된 실시예는 세 개의 카운터보어들(332)과 세 개의 나사형 홀들(334)을 포함하지만, 임의의 적합한 수의 카운터보어들 및/또는 나사형 홀들이 사용될 수 있다는 것이 고려된다.

도 6은 다양한 구성 요소들을 보다 쉽게 볼 수 있도록 베이스 플레이트(304)가 제거된 후의 피벗 블록(306)과 베이스 플레이트(304)을 연결하는 복수의 패스너들(336)을 도시하고 있다. 캡 스크류들 형태의 패스너들(336)이 도시되어 있지만, 임의의 수 및/또는 임의의 적합한 유형의 패스너가 사용될 수 있다는 것이 고려된다. 각 정렬 핀(324)은 두 개의 와셔들(338)을 갖고, 그 사이에 스프링(340)이 위치된다. 스프링들(340)은 홈이 물품에 형성되고 물품이 터릿-헤드 어셈블리(300)로부터 멀리 후퇴된 후에, 모든 이동 부품들(예: 피벗 플레이트(312), 피벗 블록(306), 피벗 암들(318), 롤러들(322), 및 전면 하우징(308)을 그들의 초기 확장 위치들(도 7b 참조)로 복귀시키는 데 사용된다.

도 7a 및 도 7b는 도 3a 내지 도 6의 터릿-헤드 어셈블리(300)의 두 위치들을 도시하고 있다. 도 7a는 물품이 전면 하우징(308)과 압축 허브(310)의 오프닝(342)을 통과함으로써 발생하는 제1, 압축 위치를 도시하고 있다. 물품과 압축 허브(310) 사이의 접촉 영역이 최소화될 수 있도록, 압축 허브(310)는 물품의 숄더(214)의 프로파일에 대체로 일치하는 프로파일을 포함할 수 있다. 물품이 오프닝(342)을 통해 이동하여 압축 허브(310)에 대해 가압함에 따라, 예를 들어, 피벗 플레이트(312)와 전면 하우징(308)이 압축 위치로 밀려난다(도 7a). 피벗 블록(306)은 대체로 정지되어 있으므로, 그에 결합되는 H-링크들(316)의 내부 단부들(315)도 마찬가지로 대체로 정지되어 있다. 물품이 터릿-헤드 어셈블리(300)로 추가로 밀려들어감에 따라, 전면 하우징(308)과 피벗 플레이트(312)는 화살표(A)의 방향으로 위쪽으로 이동하여, H-링크들(316)의 외부 단부들(317)도 마찬가지로 화살표(A)의 방향으로 위쪽으로 이동하게 한다. H-링크들(316)의 이러한 이동은 피벗 암들(318)의 하단 단부들(358)과 그에 결합되는 롤러들(322)이 피벗 블록(306)과 터릿-헤드 어셈블리(300)의 중심을 향해 반경방향 내측으로 이동하게 하여, 롤러들(322)이 물품의 넥 부분(204)과 접촉하여 그 위에 홈을 형성하게 한다. 물품을 둘러싸는 복수(예: 세 개)의 롤러들(322)이 있기 때문에, 일반적으로 물품에 대한 추가 서포트는 필요하지 않다.

도 7b에 도시된 바와 같이, 물품에 홈이 형성되고 물품이 터릿-헤드 어셈블리(300)로부터 제거된 후에, 스프링들(340)은 피벗 플레이트(312)를 화살표(B)의 방향으로 아래쪽으로 확장 위치로 밀어낸다. 결과적으로, H-링크들(316)의 외부 단부들(317)은 피벗 플레이트(312)를 따라 비활성화 위치로 하향 이동한다. 이에 따라, 피벗 암들(318)의 하단 단부들(358)과 그에 결합되는 롤러들(322)은 반경방향 외측으로 벌어지고, 이로써, 물품의 넥 부분(204)과의 접촉을 끊고 물을을 제거하기 위한 공간을 제공한다.

각 정렬 핀(324)의 하단 단부(348)는 그 위에 와셔(350)를 가지며, 이는 각각의 패스너, 예컨대, 캡 스크류(352)에 의해 제자리에서 유지된다. 와셔(350)는 피벗 플레이트(312)가 와셔(350)를 지나 축방향으로 이동할 수 없도록 정지부(stop)의 역할을 한다. 도 7b는 확장 위치에서 와셔들(350)과 접촉하게 되는 피벗 플레이트(312)를 도시하고 있다.

도 8a 및 도 8b는 동작 중에 피벗 암들(318)과 롤러들(322)이 대체로 반경방향 내측 및 외측으로 회전하는 방법을 도시하고 있다. 도 8a를 참조하면, 물품이 전면 하우징(308)과 압축 허브(310)의 오프닝(342)(도 7a 및 도 7b 참조)을 통해 삽입될 때, 피벗 플레이트(312)는 화살표(A)의 방향으로 상승한다. 결과적으로, 각 H-링크(316)의 두 개의 대향하는 단부들(315, 317) 사이의 반경방향 거리(354)가 증가한다. 더욱이, 각 H-링크(316)의 내부 단부(315)가 대체로 반경방향으로 이동하지 않기 때문에, 각 H-링크(316)의 외부 단부들(317)은 물품이 터릿-헤드 어셈블리(300)에 추가로 삽입됨에 따라 피벗 암들(318)의 상단 부분(356)을 반경방향 외측 및 위쪽으로 밀어낸다. 따라서, 각 피벗 암(318)의 대향하는 바닥 단부들(358)은 터릿-헤드 어셈블리(300)의 중심을 향해 반경방향 내측으로 이동되어, 롤러들(322)을 작업물, 즉, 물품의 넥으로 가압한다. 이와 같이, 터릿-헤드 어셈블리(300)의 구성 요소들의 이동은 물품과의/에 의한 접촉을 통해, 그리고 터릿-헤드 어셈블리(300)에 대한 물품의 이동에 의해 발생한다.

도 9는 피벗 플레이트(312)가 제거된 상술된 터릿-헤드 어셈블리(300)의 구성 요소들을 도시하고 있다. 피벗 플레이트(312)가 제거되면, 정렬 핀들(324)을 따라 피벗 플레이트(312)를 슬라이드시키기 위한 부싱들(bushings)(360)과 피벗 암들(318)을 피벗 플레이트(312)에 결합시키는 데 사용되는 피벗들(362)을 볼 수 있다. 부싱들(360)은 플라스틱 또는 임의의 다른 적합한 재료로 만들어질 수 있다. 복수의 패스닝 디바이스들(예: 스크류들)(364)은 상술된 바와 같이, 대체로 함께 이동하도록 피벗 플레이트(312)를 전면 하우징(308)과 견고하게 결합시킨다. 너트들(366), 와셔들(368), 및 스프링 와셔들(370)은 피벗 플레이트(312)를 스크류들(364)에 고정한다. 피벗 플레이트(312)와 전면 하우징(308) 사이의 거리는 다양한 물품 형상들, 길이들, 및/또는 기하학적 구조들을 수용하기 위해 스크류들(364)의 길이를 변경함으로써 조정될 수 있다.

도 10은 정렬 핀들(324), 부싱들(360), 및 스크류들(364)이 제거된어, H-링크들(316)과 피벗 암들(318)을 더 쉽게 볼 수 있도록 상술된 터릿-헤드 어셈블리(300)를 도시하고 있다. 구성 요소들을 보다 명확하게 도시하기 위해, 하나의 피벗 암(318), H-링크(316), 및 피벗 암(318)에 연결되는 롤러(322)도 제거되었다.

동작 중인 모든 피벗 암들(318)과 함께 사용되지만, 피벗 핀 또는 정밀 패스너(예: 스크류)(372)는 피벗 암(318a)의 바디(375)에 있는 오프닝(374)을 관통하여 위치되는 것으로 도시되어 있다. 일부 실시예들에서, 오프닝(374)은 피벗 암들(318)의 대체로 중앙 위치에 위치된다. 피벗 암(318)이 정밀 스크류(372)를 중심으로 자유롭게 회전할 수 있도록 정밀 스크류(372)는 피벗 암(318a)을 피벗 플레이트(312)에 장착시킨다. 각 H-링크(316)를 피벗 블록(306)과 피벗 암(318)에 각각 피벗 가능하게 결합시키는 데 사용되는 피벗 핀(376)들의 세트도 도시되어 있다.

도 10의 H-링크(316b)와 관련하여 도시된 바와 같이, 각 H-링크는 또한 네 개의 플랜지 부싱들(flanged bushings)(378)을 포함하고, 플랜지 부싱들 중 두 개(378a)는 피벗 핀(376)에 대해 피벗 블록(306)으로 슬라이드되고, 나머지 두 개의 플랜지 부싱들(378b)은 피벗 핀(376)에 대해 피벗 암(318)으로 슬라이드된다. 부싱(380)은 정밀 스크류(372)에 대해 슬라이드되도록 피벗 암(318)의 중간 오프닝(374)에 위치된다. 부싱들(378, 380)은 플라스틱 또는 임의의 다른 적합한 재료로 만들어질 수 있다.

이제 도 11a 및 도 11b를 참조하면, 피벗 암들(318), H-링크들(316), 및 롤러들(322)은 피벗 블록(306)과 파일럿(382)을 노출시키기 위해 제거되었다. 파일럿(382)은 물품이 터릿-헤드 어셈블리(300) 내로 이동됨에 따라 물품의 개방 단부를 지지한다. 일부 실시예들에서, 파일럿(382)은 물품의 개방 단부 내로 약 0.50 인치 내지 약 1.25 인지 깊이로 삽입될 수 있다. 다른 실시예들에서, 파일럿(382)은 물품의 개방 단부 내로 약 0.75 인치 내지 약 1 인치 깊이로 삽입될 수 있다. 파일럿 샤프트(384)는 전면 하우징(308)의 중앙 애퍼처를 통해 피벗 플레이트(312)(예: 도 3a 및 도 3b 참조)의 하단 측에 고정된다(예: 나사로 고정됨). 파일럿(382)은 파일럿 샤프트(384)에 결합되고, 볼 베어링들, 테이퍼 베어링들, 부싱들 등과 같으나 이에 국한되지는 않는 회전 가능한 마운트(rotatable mount)(도시되지 않음)를 통해 자유롭게 회전한다. 일부 실시예들에서, 물품이 전면 하우징(308)과 압축 허브(310)의 중앙 오프닝(342)을 통과할 때, 물품의 넥 부분(204)의 개방 단부는 파일럿(382)과 맞물리고, 이로써, 파일럿(382)에 결합되는 피벗 플레이트(312)를 베이스 플레이트(304)를 향해 제1 방향으로 밀어낸다. 이에 따라, 롤러들(322)은 넥 부분을 향해 반경방향 내측으로 이동된다. 일부 실시예들에서, 파일럿(382)은 물품(200)의 개방 단부를 통해 들어가고, 이로써, 물품(200)의 넥 부분(204)의 내벽에 인접하게 위치된다. 그러한 실시예들에서, 컨테이너의 개방 단부(202)는 이동을 작동시키는 데 사용된다. 따라서, 물품(200)의 숄더(214)가 전면 하우징(308)과 접촉하는 것(예: 전면 하우징(308)에 의해 터릿-헤드 어셈블리(300)로의 추가 진입이 차단되는 것)이 필요하지 않다.

도 12a 내지 도 12c는 물품(도 2b 참조)이 터릿-헤드 어셈블리(300)에 삽입될 때 물품의 숄더(214)와 접촉할 수 있는 전면 하우징(308)의 일 부분 및 관련 구성 요소들을 도시하고 있다. 압축 허브(310)는 대체로 중앙 오프닝(342)과 대체로 동심으로 위치된다. 압축 허브 베어링 리테이너(retainer)(390)는 압축 허브(310)와 전면 하우징(308) 사이의 제위치에서 베어링(323)을 유지한다. 베어링(323)은 리테이너(390)와 리테이너(390)를 전면 하우징(308)(도 12b 참조)에 결합시키는 스크류들(392)을 제거할 때 볼 수 있다. 베어링(323)은 압축 허브(310)가 전면 하우징(308)에 대해 자유롭게 회전할 수 있게 한다. 터릿-헤드 어셈블리(300)에 삽입될 때, 물품은 롤링 중에 압축 허브(310)와 O-링(394)을 밀어낸다. 마찰은 압축 허브(310)를 물품에 대해 대체로 정지된 상태로 유지하고, 롤러들(322)은 물품과의 마찰로 인해 빠르게 회전하며, 이로써, 물품의 넥 부분(204)에 홈을 롤링하여 형성한다.

압축 허브(310)는 일반적으로 물품이나 그 위의 장식들/디자인들이 긁히는 것을 방지할 수 있을 만큼 충분히 대체로 부드럽고 매끄러운 비-손상 재료로 형성될 수 있다. 적합한 재료들에 대한 비제한적인 예들은 플라스틱 수지들(예: 델린®(DELRIN®)(듀퐁 폴리머 사(DuPont Polymers, Inc.), 월밍턴시, 델라웨어주))이나 임의의 다른 적합한 재료 또는 이들의 조합들을 포함하지만 이에 국한되지는 않는다.

도 13a 내지 도 13c는 각각의 피벗 암들(318)에 장착된다. 롤러 지지 부재(예: 낮은 프로파일 숄더 스크류)(396)는 롤러(322)를 피벗 암(318)에 장착시키는 데 사용된다(도 13a 참조). 롤러(322)를 제거하는 것은 그 사이에 스페이서(400)가 위치되는 제1 및 제2 롤러 베어링(398a, 398b)을 노출시킨다(도 13b, 도 13c 참조). 심(402)(도 13c 참조)은 또한 피벗 암(318)의 하단 단부(358)와 제1 베어링(398a)의 사이에 위치될 수 있다. 베어링들(398a, 398b)은 롤러들(322)을 롤러 지지 부재들(396)을 중심으로 자유롭게 회전하게 한다.

도 14 및 도 15는 다른 실시예에 따른 터릿-헤드 어셈블리(300')를 도시하고 있다. 터릿-헤드 어셈블리(300')는 전면 리테이너 플레이트(308')(대체로, 예를 들어, 도 3b의 전면 하우징(308)과 대응함), 후면 장착 플레이트(304')(대체로, 예를 들어, 도 3b의 베이스 플레이트(304)와 대응함), 슬라이드 하우징(306')(대체로, 예를 들어, 도 3a의 피벗 플레이트(312)와 대응함), 및 커버(311')를 포함한다. 전면 리테이너 플레이트(308')는 허브 베어링 리테이너(390')(대체로, 예를 들어, 도 12a의 압축 허브(310)와 대응함) 및 대체로 그의 중앙을 관통하여 위치되는 압축 허브(310')(대체로, 예를 들어, 도 12b의 압축 허브(323')와 대응함)를 포함한다. 슬라이드 하우징(306')은 예를 들어, 스크류들(313')을 통해 서로에 결합되어 이동 가능한 케이스를 형성하는 전면 하우징(307')와 후면 하우징(309')을 포함한다. 터릿-헤드 어셈블리(300')는 전면 하우징(307')과 후면 하우징(309') 사이의 슬라이드 하우징(306')의 내측 및 외측으로 반경방향으로 슬라이드되도록 구성되는 롤러 케이지들(312')을 더 포함한다. 도 14d에 도시된 바와 같이, 각 롤러 케이지(312')의 상단 측(312a')은 대체로 후면 하우징(309')의 상단(309a')의 내부 표면(도시되지 않음)에 인접해 있다. 각 롤러 케이지(312')의 하단은 대체로 전면 하우징(307')의 상단 표면(307a')에 인접해 있다. 각 롤러 케이지(312')의 측벽(312b')은 슬라이드 하우징(306')의 측벽의 일 부분을 형성한다.

복수의 정지된 경사진(angled) 로드들(410)은 전면 리테이너 플레이트(308')와 후면 장착 플레이트(304')의 사이에 위치되어 그에 장착되고, 각각 후면 하우징(309'), 롤러 케이지들(312'), 및 전면 하우징(307')의 대체로 정렬되는 애퍼처들(311a', 311b', 및 311c')을 관통하여 연장된다. 경사진 로드들(410)의 각각의 하부 단부들(412a)은 전면 리테이너 플레이트(308')에 결합되고, 경사진 로드들(410)의 상부 단부들(412b)은 후면 장착 플레이트(304')에 결합된다. 경사진 로드들(410)은 경사진 로드들(410)의 하부 단부들(412a)이 경사진 로드들(410)의 상부 단부들(412b)보다 터릿-헤드 어셈블리(300')의 중심으로부터 더 먼 거리에 위치되도록 터리-헤드 축에 대해 대체로 특정 각도로 고정된다.

도 14에서, 세 개의 롤러 케이지들(312')이 도시되어 있지만, 임의의 적합한 수(예: 두 개, 네 개, 또는 그 이상)의 롤러 케이지들이 사용될 수 있다는 것이 고려된다. 도 14d의 실시예에서 각 롤러 케이지(312')는 그를 관통하는 각각의 두 개의 경사진 로드들(410)을 수용하기 위한 두 개의 애퍼처들(311b')을 포함하지만, 슬라이드 하우징(306')이 하나 이상의 롤러 케이지(312')를 포함하기 때문에, 각 롤러 케이지(312')가 그를 관통하는 하나의 경사진 로드(410)를 수용하기 위한 하나의 애퍼처만을 포함할 수 있다는 것이 고려된다. 대안적으로, 각 롤러 케이지(312')는 그를 관통하는 각각의 경사진 로드들(410)을 수용하기 위한 두 개 이상의 애퍼처들을 포함할 수 있다. 롤러 케이지들(312')의 애퍼처들(311b')의 치수들은 경사진 로드들(410)의 치수들과 대체로 대응할 수 있는 반면, 후면 하우징(309')의 애퍼처(311a')과 전면 하우징(307')의 애퍼처들(311c')은 경사진 로드들이 그들을 관통하여 위치되는 동안 반경방향으로 이동할 수 있도록 반경방향으로 연장된다(보다 상세하게 후술됨). 보다 상세하게 후술되는 바와 같이, 각 롤러 케이지(312')는 물품(200')이 전면 리테이너 플레이트(308')에 있는 중앙 오프닝(325')을 통해 삽입되는 것에 응답하여 경사진 로드들(410)을 따라 슬라이드될 때 반경방향으로 이동할 수 있다.

복수의 롤러들(322')(도 14d 및 도 15b 참조)은 롤러 케이지들(312')에 대해 대체로 정지 및/또는 고정되어 있다. 도시된 실시예에서, 각 롤러 케이지(312')는 그의 내부 표면에 결합되는 각각의 롤러(322')를 갖는다. 그러나, 각 롤러 케이지(312')가 하나 이상의 롤러(322')를 가질 수 있다는 것이 고려된다. 여기에 설명되는 실시예는 복수(예: 두 개, 세 개, 또는 그 이상)의 롤러들을 설명하지만, 단일 롤러가 사용될 수 있다는 것이 고려된다.

물품(200')이 중앙 오프닝(325')을 통해 화살표(A')의 방향으로 터릿-헤드 어셈블리(300')에 삽입될 때(도 15a, 도 15b 참조), 다른 실시예들에 대해 상술된 바와 같이, 물품(200')의 가장자리들(예: 숄더)이 압축 허브(310')의 일 부분을 밀어내며, 이로써, 슬라이드 하우징(306')이 경사진 로드들(410)을 따라 후면 장착 플레이트(304')를 향해 이동하고, 후면 하우징(309')과 후면 장착 플레이트(304')의 사이에 위치되는 하나 이상의 탄성 디바이스들(340')을 압축하게 하는 힘을 부여한다. 슬라이드 하우징(306')이 화살표(A')의 방향으로 후면 장착 플레이트(304')를 향해 이동함에 따라, 롤러 케이지들(312') 및 그에 따른 롤러들(322')이 반경방향 내측으로 이동하여 물품의 넥 부분(204')에 대해 가압하며, 이로써, 물품(200')의 넥 부분(204')에 홈들을 형성한다. 롤러들(322')이 롤러 케이지들(312')의 상향/내향 이동에 대해 반경방향 내측으로 이동되는 거리는 터릿-헤드 축에 대해 경사진 로드들(410)의 각도를 변화시킴으로써 변경될 수 있다. 물품(200')이 화살표(A')의 반대 방향으로 어셈블리로부터 제거될 때, 하나 이상의 탄성 디바이스들(340')이 압축 해제되어, 어셈블리(300')를 압축되지 않은 위치로 복귀하게 한다. 상기의 실시예들에 대해 설명된 바와 같이, 터릿-헤드 어셈블리(300')의 일 부분의 축방향 이동이 물품(200')과 독립적으로, 예를 들어, 터릿-헤드 어셈블리(300')의 하부 부분을 축방향으로 이동시키는 캠 액추에이터를 통해, 발생할 수도 있다.

일부 실시예들에서, 롤러들은 물품의 넥 부분(204)에 형성될 홈의 원하는 형상에 대해 상보적인 형상을 갖는다. 예를 들어, 도시된 실시예의 롤러들(322, 322')은 물품의 넥 부분(204, 204')과 롤러들의 맞물림이 맞물린 넥 부분(204)의 직경을 감소시켜 원하는 홈을 형성하도록 반경이 있다. 홈의 깊이는 터릿-헤드 어셈블리의 설정, 예를 들어, 롤러들에 의해 넥 부분에 적용되는 힘의 양을 조정함으로써 미리 결정될 수 있다. 또한, 복수의 롤러들은 물품의 넥 부분에 균형 잡힌 하중을 제공함으로써 바람직하지 않는 변형을 방지하거나 최소화하는 데 도움을 준다.

도시된 실시예들의 터릿-헤드 어셈블리들(300, 300')은 임의의 적합한 수의 롤러들, 피벗 암들, 및 관련 구성 요소들을 포함할 수 있다는 것이 고려된다.

상술된 바와 같이, 터릿-헤드 어셈블리(300, 300')는 장착 스크류(386)에 의해 정의되는 터릿-헤드 축을 중심으로 회전하도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 터릿-헤드 어셈블리(300, 300')는 약 200 RPM 이상의 속도로 회전한다. 일부 실시예들에서, 터릿-헤드 어셈블리(300, 300')는 터릿-헤드 어셈블리(300, 300')가 장착 스크류(386)의 회전과 관계없이 터릿-헤드 축을 중심으로 회전하도록 장착 스크류(386)에 회전 가능하게 장착된다. 일부 실시예들에서, 터릿-헤드 어셈블리(300, 300')는 터릿-헤드 어셈블리(300, 300')가 장착 스크류(386)의 회전으로 터릿-헤드 축을 중심으로 회전하도록 장착 스크류(386)에 회전 불가능하게 장착된다.

유리하게는, 터릿-헤드 어셈블리(300, 300')는 트리밍, 플랜징, 컬링, 스레딩 등과 같은 물품에 대한 동작들을 동시에 수행하는 툴링을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 툴링은 장착 스크류(386)에 부착된다.

터릿-헤드 어셈블리(300, 300')는 기계 라인(100)의 기계들 중 하나에 통합될 수 있다. 물품은 터릿 스타휠의 포켓에 의해 수용된다. 터릿 스타휠이 터릿 스타휠 축을 중심으로 연속적으로 회전하는 동안, 물품의 개방된, 넥킹된 단부가 전면 하우징(308)(또는 전면 리테이너 플레이트(308'))과 압축 허브(310, 310')의 오프닝(342)에 수용되고, 물품이 전면 하우징(308)(또는 전면 리테이너 플레이트(308'))과 피벗 플레이트(312(또는 롤러 케이지(312'))를 압축 위치로 밀어낸다(도 7a 참조).

맞물린 동안, 터릿-헤드 어셈블리(300, 300')는 터릿-헤드 축을 중심으로 회전한다. 터릿-헤드 어셈블리(300, 300')의 이 회전 이동은 롤러들(322, 322')이 자유롭게 회전하게 한다. 터릿-헤드 어셈블리(300, 300')의 회전 동안, 롤러들(322, 322')은 넥 부분(204, 204')과 맞물려 홈(206)을 형성한다.

일부 실시예들에서, 터릿-헤드 어셈블리(300, 300')는 독립 모터에 의해 터릿-헤드 축을 중심으로 회전된다. 일부 실시예들에서, 터릿-헤드 어셈블리(300, 300')는 성형 터릿의 회전이 그에 장착되는 터릿-헤드 어셈블리들(300, 300')의 회전을 구동시키도록 유성 기어 구성(planetary gear configuration)으로 되어 있다. 일부 실시예들에서, 터릿-헤드 어셈블리(300, 300')는 터릿-헤드 어셈블리(300, 300') 및/또는 물품의 축방향 이동 중에 연속적으로 회전한다. 일부 실시예들에서, 터릿-헤드 어셈블리(300, 300')는 서보 모터에 의해 터릿-헤드 축을 중심으로 회전된다.

유리하게는, 여기에 개시되는 터릿-헤드 어셈블리들(300, 300')은 기존의 기계 라인(102)에 있는 기존의 모듈들에 추가될 수 있다. 유리하게는, 롤러들의 자유 회전은 터릿-헤드 어셈블리의 수명 증가에 기여하고, 툴링 또는 비회전 부재들에 비해 추가 수차들이 발생할 가능성의 감소에 기여한다.

여기에 설명되는 실시예들은 좁은 넥 부분을 갖지 않는 컨테이너들과 함께 사용될 수도 있다는 것이 고려된다. 예를 들어, 대체로 벽이 직선형인 컨테이너는 파일럿(382)을 밀어냄으로써 피벗 플레이트(312)(또는 롤러 케이지(312'), 전면 하우징(308)(또는 전면 리테이너 플레이트(308') 등을 도 7a의 압축 위치로 작동시킬 수 있다.

상기 실시예들의 각각과 그 명백한 변형들은 이하의 청구범위에 제시되는 청구되는 발명의 사상 및 범위 내에 속하는 것으로 고려된다. 또한, 본 개념들은 이전 요소들 및 양태들의 임의의 모든 조합들 및 하위 조합들을 명시적으로 포함한다.

여기에서 사용되는 바와 같이, 용어들 "대략", "약, "실질적으로", 및 이와 유사한 용어들은 본 개시의 주제가 관련되는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람들에 의해 일반적이고 수용되는 용도와 조화를 이루는 넓은 의미를 갖도록 의도된다. 본 개시를 검토하는 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람들은 이들 용어들이 이들 특징들의 범위를 제공되는 정확한 수치 범위들로 제한하지 않고 기재되고 청구되는 특정 특징들의 설명을 허용하도록 의도된다는 것을 이해해야 한다. 따라서, 이들 용어들은 설명되고 청구되는 주제의 실질적이지 않거나 중요하지 않은 수정들 또는 변경들이 첨부된 청구범위에 인용된 본 발명의 범위 내에 있는 것으로 간주되는 것으로 해석되어야 한다.

다양한 실시예들을 설명하기 위해 여기에서 사용되는 용어들 "예시적인" 및 "예"는 그러한 실시예들이 가능한 실시예들의 가능한 예들, 표현들, 및/또는 예시들임을 나타내기 위한 것임(그리고 그러한 용어들은 그러한 실시예들이 필연적으로 특별하거나 최상급의 예들을 내포하려는 것은 아님)에 유의해야 한다

요소들의 위치들(예: "상부", "하부", "위", "아래" 등)에 대한 여기에서의 모든 참조들은 단지 도면들에 있는 다양한 요소들의 배향을 설명하기 위해 사용된다. 다양한 요소들의 배향은 다른 예시적인 실시예들에 따라 다를 수 있으며, 그러한 변형들은 본 개시에 포함되도록 의도된다는 점에 유의해야 한다.

본 개시에서는 단지 몇 가지의 실시예들만이 상세하게 설명되었지만, 본 개시를 검토하는 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람들은 여기에 설명되는 주제의 새로운 교시들 및 장점들에서 실질적으로 벗어나지 않는 범위 내에서 많은 수정들(예: 다양한 요소들의 크기들, 치수들, 구조들, 형상들, 및 비율들, 파라미터들의 값들, 장착 배열들, 재료들의 사용, 색상들, 배향들 등의 변화들)이 가능하다는 것을 쉽게 인식할 것이다. 예를 들어, 일체로 형성된 것으로 도시되는 요소들은 다수의 부품들 또는 요소들로 구성될 수 있고, 요소들의 위치는 반전되거나 달리 변경될 수 있으며, 개별 요소들 또는 위치들의 특성 또는 개수는 변경되거나 달라질 수 있다. 임의의 공정 또는 방법 단계들의 순서 또는 시퀀스는 대안적인 실시예들에 따라 변경되거나 재배열될 수 있다. 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 다양한 예시적인 실시예들의 설계, 작동 조건들, 및 배열들에 있어서 다른 대체들, 수정들, 변경들, 및 생략들이 이루어질 수도 있다.

Claims (25)

1. 물품을 형성하기 위한 터릿-헤드(turret-head) 어셈블리에 있어서,
   상기 터릿-헤드 어셈블리는,
   터릿-헤드 축을 정의하는 터릿 헤드-어셈블리 지지 부재;
   상기 터릿 헤드-어셈블리 지지 부재가 관통하여 연장되는, 중앙을 관통하는 애퍼처(aperture)를 갖는 베이스 플레이트 -상기 베이스 플레이트는 상기 터릿 헤드-어셈블리 지지 부재에 견고하게 결합됨 -;
   상기 물품의 개방 단부를 수용하도록 구성되는 오프닝(opening)을 갖는 전면 하우징;
   상기 베이스 플레이트와 상기 전면 하우징의 사이에 위치되는 피벗 플레이트 - 상기 피벗 플레이트의 제1 측은 상기 전면 하우징의 제1 측과 결합되고, 상기 피벗 플레이트의 제2 측은 상기 베이스 플레이트의 제1 측과 결합되고, 상기 피벗 플레이트는 상기 터릿-헤드 축을 따라 축방향으로 이동 가능함 -; 및
   상기 피벗 플레이트에 결합되는 복수의 롤러들 - 상기 복수의 롤러들은 상기 터릿-헤드 축에 대해 반경방향으로 이동하도록 구성되고, 상기 반경방향 이동은 상기 피벗 플레이트의 상기 축방향 이동과 대응함 -
   을 포함하는,
   터릿-헤드 어셈블리.
   
2. 제1 항에 있어서,
   상기 물품은 상기 개방 단부로부터 연장되는 좁은 넥 부분, 바디(body) 부분, 및 상기 넥 부분과 상기 바디 부분을 연결하는 숄더(shoulder) 부분을 포함하고, 상기 전면 하우징의 상기 오프닝은 상기 물품의 넥 부분의 통과를 허용하고 상기 물품의 상기 숄더 부분을 차단하도록 구성되는 직경을 갖는,
   터릿-헤드 어셈블리.
   
3. 제1 항에 있어서,
   복수의 피벗 암들 - 상기 복수의 피벗 암들의 각각은 상기 피벗 플레이트에 피벗 가능하게(pivotably) 결합됨 -; 및
   상기 복수의 피벗 암들의 각각의 제1 단부를 상기 베이스 플레이트에 피벗 가능하게 결합시키기 위한 복수의 H-링크들
   을 더 포함하고,
   상기 복수의 롤러들은 상기 복수의 피벗 암들의 대체로 대향하는 제2 단부에 결합되고, 상기 전면 하우징은 상기 피벗 플레이트에 견고하게 결합되는,
   터릿-헤드 어셈블리.
   
4. 제3 항에 있어서,
   상기 베이스 플레이트와 상기 피벗 플레이트의 제2 측의 사이에 위치되는 복수의 탄성 디바이스들
   을 더 포함하는,
   터릿-헤드 어셈블리.
   
5. 제4 항에 있어서,
   상기 베이스 플레이트를 상기 피벗 플레이트의 상기 제2 측에 결합시키고, 상기 복수의 탄성 디바이스들이 결합되는 복수의 정렬 핀들
   을 더 포함하고,
   상기 베이스 플레이트는 상기 복수의 정렬 핀들에 견고하게 고정되고, 상기 피벗 플레이트는 상기 복수의 정렬 핀들에 슬라이드 가능하게(slideably) 결합되는,
   터릿-헤드 어셈블리.
   
6. 제3 항에 있어서,
   상기 복수의 피벗 암들의 각각은 그 바디를 관통하여 위치되는 오프닝을 포함하고,
   상기 터릿-헤드 어셈블리는,
   상기 복수의 피벗 암들의 각각을 상기 피벗 플레이트에 피벗 가능하게 장착시키기 위해 상기 피벗 암들의 오프닝들을 관통하여 위치되는 복수의 패스너들(fasteners)
   을 더 포함하는,
   터릿-헤드 어셈블리.
   
7. 제1 항에 있어서,
   내부의 대체로 중앙의 애퍼처를 관통하여 상기 피벗 플레이트의 상기 제1 측에 결합되는 파일럿(pilot)
   을 더 포함하는,
   터릿-헤드 어셈블리.
   
8. 제7 항에 있어서,
   상기 피벗 플레이트의 상기 제1 측에 견고하게 장착되는 파일럿 샤프트
   를 더 포함하고,
   상기 파일럿은 상기 파일럿 샤프트에 회전 가능하게(rotatably) 결합되는,
   터릿-헤드 어셈블리.
   
9. 제1 항에 있어서,
   상기 전면 하우징은 상기 전면 하우징의 상기 오프닝 내에 대체로 동심으로(concentrically) 위치되는 압축 허브(compression hub)를 포함하고, 상기 압축 허브는 상기 터릿-헤드 축을 중심으로 자유롭게 회전 가능한,
   터릿-헤드 어셈블리.
   
10. 제1 항에 있어서,
    상기 전면 하우징에 결합되는 복수의 경사진 로드들(angled rods)
    을 더 포함하고,
    상기 피벗 플레이트는 관통하는 복수의 애퍼처들을 갖고, 상기 피벗 플레이트가 상기 복수의 경사진 로드들의 길이들을 따라 슬라이드하도록 구성되도록 상기 복수의 경사진 로드들은 상기 피벗 플레이트의 각각의 상기 복수의 애퍼처들을 관통하여 연장되는,
    터릿-헤드 어셈블리.
    
11. 제10 항에 있어서,
    상기 복수의 롤러들은 상기 피벗 플레이트에 견고하게 결합되는,
    터릿-헤드 어셈블리.
    
12. 물품을 형성하는 방법에 있어서,
    상기 방법은,
    터릿-헤드 어셈블리를 제공하는 단계 - 상기 터릿-헤드 어셈블리는,
    터릿-헤드 축을 정의하는 터릿 헤드-어셈블리 지지 부재,
    상기 터릿 헤드-어셈블리 지지 부재가 관통하여 연장되는, 중앙을 관통하는 애퍼처를 갖는 베이스 플레이트 -상기 베이스 플레이트는 상기 터릿 헤드-어셈블리 지지 부재에 견고하게 결합됨 -,
    상기 물품의 개방 단부를 수용하도록 구성되는 오프닝을 갖는 전면 하우징,
    상기 베이스 플레이트와 상기 전면 하우징의 사이에 위치되는 피벗 플레이트 - 상기 피벗 플레이트의 제1 측은 상기 전면 하우징의 제1 측과 결합되고, 상기 피벗 플레이트의 제2 측은 상기 베이스 플레이트의 제1 측과 결합되고, 상기 피벗 플레이트는 상기 터릿-헤드 축을 따라 축방향으로 이동 가능함 -, 및
    상기 피벗 플레이트에 결합되는 복수의 롤러들 - 상기 복수의 롤러들은 상기 터릿-헤드 축에 대해 반경방향으로 이동하도록 구성되고, 상기 반경방향 이동은 상기 피벗 플레이트의 상기 축방향 이동과 대응함 -
    를 포함함 -;
    상기 물품의 개방 단부가 상기 전면 하우징의 상기 오프닝을 통과하도록 상기 터릿-헤드 어셈블리의 적어도 일부 및 상기 물품 중 적어도 하나를 서로를 향해 이동시키는 단계;
    상기 피벗 플레이트가 상기 베이스 플레이트를 향해 제1 방향으로 이동하도록 상기 터릿-헤드 어셈블리 또는 물품 중 적어도 하나를 상기 터릿-헤드 어셈블리 또는 상기 물품 중 다른 하나에 대해 축방향으로 전진시키는 단계 - 이로써, 상기 피벗 플레이트와 상기 베이스 플레이트 사이의 거리를 감소시켜, 상기 롤러들을 상기 넥 부분을 향해 반경방향 내측으로 이동시킴 -;
    상기 터릿-헤드 축을 중심으로 상기 터릿-헤드 어셈블리를 회전시키는 단계; 및
    상기 복수의 롤러들을 넥킹된 물품의 넥 부분의 일부와 맞물리게 하는 단계 - 이로써, 상기 넥킹된 물품에 홈을 형성함 -
    를 포함하는,
    방법.
    
13. 제12 항에 있어서,
    상기 물품은 개방 단부로부터 연장되는 좁은 넥 부분, 바디 부분, 및 상기 넥 부분과 상기 바디 부분을 연결하는 숄더 부분을 포함하는,
    방법.
    
14. 제13 항에 있어서,
    상기 축방향 전진은 상기 전면 하우징의 대향하는 제2 측에 접하는 상기 숄더 부분을 통해 발생하는,
    방법.
    
15. 제14 항에 있어서,
    상기 물품의 상기 숄더 부분은 상기 전면 하우징의 상기 오프닝 내에 대체로 동심으로 위치되는 압축 허브와 접촉하고, 상기 압축 허브는 상기 터릿-헤드 축을 중심으로 자유롭게 회전 가능하고, 대체로 비-손상(non-marring) 재료로 형성되는,
    방법.
    
16. 제12 항에 있어서,
    상기 터릿-헤드 어셈블리는,
    복수의 피벗 암들 - 상기 복수의 피벗 암들의 각각은 상기 피벗 플레이트에 피벗 가능하게 결합됨 -, 및
    상기 복수의 피벗 암들의 각각의 제1 단부를 상기 베이스 플레이트에 피벗 가능하게 결합시키기 위한 복수의 H-링크들
    을 더 포함하고,
    상기 복수의 롤러들은 상기 복수의 피벗 암들의 각각의 대체로 대향하는 제2 단부에 결합되고, 상기 전면 하우징은 상기 피벗 플레이트에 견고하에 결합되는,
    방법.
    
17. 제16 항에 있어서,
    상기 터릿-헤드 어셈블리는,
    상기 베이스 플레이트와 상기 피벗 플레이트의 제2 측의 사이에 위치되는 복수의 탄성 디바이스들
    을 더 포함하는,
    방법.
    
18. 제17 항에 있어서,
    상기 터릿-헤드 어셈블리는,
    상기 베이스 플레이트를 상기 피벗 플레이트에 결합시키고, 상기 복수의 탄성 디바이스들이 결합되는 복수의 정렬 핀들
    을 더 포함하고,
    상기 베이스 플레이트는 상기 복수의 정렬 핀들에 견고하게 고정되고, 상기 피벗 플레이트는 상기 복수의 정렬 핀들에 슬라이드 가능하게 결합되는,
    방법.
    
19. 제18 항에 있어서,
    상기 피벗 플레이트를 상기 베이스 플레이트를 향해 상기 제1 방향으로 이동시키는 것은 그 사이에 위치되는 상기 복수의 탄성 디바이스들을 압축시키는,
    방법.
    
20. 제16 항에 있어서,
    상기 복수의 피벗 암들은 그 바디를 관통하여 위치되는 오프닝을 포함하고,
    상기 터릿-헤드 어셈블리는,
    상기 복수의 피벗 암들의 각각을 상기 피벗 플레이트에 피벗 가능하게 장착시키기 위해 상기 피벗 암들의 오프닝들을 관통하여 위치되는 복수의 정밀 패스너들
    을 더 포함하는,
    방법.
    
21. 제12 항에 있어서,
    상기 홈이 형성된 상기 물품이 상기 전면 하우징의 상기 오프닝으로부터 제거되도록, 상기 터릿-헤드 어셈블리의 적어도 일부 및 상기 물품 중 적어도 하나를 서로로부터 멀어지게 이동시키는 단계
    를 더 포함하는,
    방법.
    
22. 제12 항에 있어서,
    상기 물품은 상기 터릿-헤드 어셈블리를 향해 축방향으로 전진되고, 이로써, 상기 베이스 플레이트를 향해 제1 방향으로 상기 피벗 플레이트를 밀어내는,
    방법.
    
23. 제12 항에 있어서,
    상기 전면 하우징은 복수의 패스닝(fastening) 디바이스들에 의해 상기 피벗 플레이트에 견고하게 연결되는,
    방법.
    
24. 제12 항에 있어서,
    상기 터릿-헤드 어셈블리는,
    상기 피벗 플레이트의 상기 제1 측에 결합되는 파일럿
    을 더 포함하고,
    상기 축방향 전진은 상기 파일럿에 맞물리는 상기 물품의 상기 넥 부분의 상기 개방 단부를 통해 발생하는,
    방법.
    
25. 제12 항에 있어서,
    상기 터릿-헤드 어셈블리는 기계 라인에 통합되는,
    방법.