JP5602019B2 - 容器移送装置を備える金属容器加工装置 - Google Patents

Description

本発明は金属容器加工装置に関する。

より具体的には、本発明は特に連続して作動する高速機械に使用され、かつ、金属容器自体の側面に対する一連の作業工程を行うことを意図する金属容器加工装置に関する。

前記の装置における機械的処理を受ける金属容器は、基本的にアルミニウム、アルミニウム合金、鋼鉄又はその他の飲料、食品分野若しくは工業的利用のための容器が得られる適当な材料で得られるものであり、そのような金属容器は、その外側面を加工する多数の作業工程を順々に受ける前に、予備的な内側及び／又は外側のコーティング並びに外側面のリソグラフィーを受けることができる。

この種の機械で処理された金属容器は、望ましくは「ネッキング（ｎｅｃｋｉｎｇ）」もしくは「テーパリング（ｔａｐｅｒｉｎｇ）」と呼ばれる塑性変形による種々の処理、即ち、容器の形状を部分的に変化させる処理及び「シェーピング（ｓｈａｐｉｎｇ）」と呼ばれる、逆に、全体的に形状を変化させる塑性変形による処理を受ける。前述の金属容器は、容器自体の側面の所定の部分に凹形又は凸形の刻印を作ることからなる機械的処理を受けることができる。前記の最後の処理には通常「エンボス／デボス（ｅｍｂｏｓｓｉｎｇ／ｄｅｂｏｓｓｉｎｇ）」という用語が用いられる。

公知のように、高速かつ連続で作動する機械において、上述の一連の機械処理を実行するためには、金属容器を加工タワーから次の加工タワーへ移動させる必要がある。

前記の機械において、多数の処理ステーションには、移送し処理する金属容器を受け取るのに適し、処理される金属容器の直径に基づく適切な窪みが外周部に形成されている、ホイールもしくは「星型ホイール」が設けられている。前記金属容器の処理ステーションから次の処理ステーションへの移送は、「直ちに」、即ち、真空技術と金属容器自体を搬送することを目的とした適切な機械的なガイドとを使用して、実行される。

従来の移送装置の欠点は、それらは、例えば市場でますます求められている「ボトル缶」及び／又は「コンター缶」タイプの容器のような、複雑な形状の容器を移動させるのに不適である、という事実にある。現に、そのようなタイプの容器は、多数の通過を必要とする複雑な側面形状と、把持用の縮径した円筒部分とを有する。多数の通過と、従って多数の移送は、金属コンベヤーの直接的な搬送用のガイドの使用が、繰り返されると、容器自体の側面に損傷を引き起こし得る引っかき傷の原因となるため、真空技術でつまみ上げる従来の方法を悪化させる。

また、縮径した円筒部分と容器の形状は、単純な容器（すなわち「炭酸飲料缶」）に対してさえも既に「危うい」真空つまみ上げを、困難なものにする。そのような技術の使用は、加工タワーから次の加工タワーへの移送の間、若干の割合の損失を意味する。

更なる欠点は、現在の移送装置では、容器と移動可能な質量に付与され得るつまみ上げの力が限定される、という点である。

更なる欠点は、従来の移送装置では、欠陥品を含まず、かつ、容器の不合格品又は機械の停止を生じさせることなく、加工タワーから次の加工タワーへの高速移送を行うことができない、という点である。

更なる欠点は、そのような移送装置では、異なる形式の容器での作業工程が実行可能となる前に、長時間の機械の据付を要する、という点である。

本発明の目的は前記の欠点を予防することである。

より具体的には、本発明の目的は、金属容器の側面に直接作用することなく、移動させる質量に関わらず、加工タワーから次の加工タワーまでの、高速移動時において安定かつ安全な通過を確保する、金属容器加工装置を提供することである。

本発明の更なる目的は、加工タワーから次の加工タワーへの金属容器の移送の間、処理に影響を与えることなく、高位相変位を可能とする装置を提供することである。

本発明の更なる目的は、分解と整備が容易な装置を提供することである。

更なる目的は、製品の複雑さの種々の組み合わせと生産性に対処することができ、同一のタワーで多数の異なった処理を金属容器に施すことを可能とする移送装置を提供することである。

本発明の更なる目的は、長期に亘る高水準の耐久性及び信頼性を確保するのに適し、また、例えば、容易かつ安価に組み立てられる移送装置をユーザーに提供することである。

これら及び他の目的は、連続して接続され、かつ、金属容器の移送及び処理の同時実行において協働する複数の要素からなるチェーンを有する、本発明に係る金属容器加工装置によって達成される。

本発明に係る金属容器加工装置の構成及び機能的特徴は、好適で非限定的な実施態様を示す添付図面を参照してなされる後述の説明から、より良く理解される。

図１は、本発明に係る金属容器加工装置の一部の長手方向断面を概略的に示す。 図２は、本発明に係る装置の一部の概略正面図である。 図３は、本発明に係る装置の概略配置図である。

前記図面を参照し、図３において全体として１０として示される本発明に係る金属容器加工装置は、以下に詳述される方法に従って形成され互いに連結されて、閉じたチェーンを画定し、かつ、図示されていない多数の高速連続機械の駆動ホイール１３及び空転すなわち従動ホイール１５に部分的に巻きつけられる複数の要素１２を備える。

空転すなわち従動ホイール１５は、要素１２からなるチェーンを設計上の選択により決定された経路に従い「経路指定」する機能を有する。前記空転ホイールのいくつかは、更に、チェーンを常に張った状態に保ち、チェーンの多角形効果からくる動的歪みによるチェーンの不整を補償する機能を有するタイトナーを画定する。一方、駆動ホイール１３は、チェーンを牽引する機能を担い、実質的に機械の加工タワーに設けられる。代替的実施態様として、チェーンは摩擦レールを使用して移動可能に設けることもできる。

駆動ホイール１３及び空転ホイール１５の双方は、チェーンの不整に起因する動的効果を最小限に抑えるため、歯が切られたタイプであることが好ましい。

チェーンを構成する要素１２は、要素１２と次の要素１２との接続を可能とするのに適した２つの相補形状のリンク拡張部１４及び１４’が側面に設けられた略環状の中央要素１２’からなる。

特に図の好ましい実施態様を参照して、要素１２の相補形状のリンク拡張部１４及び１４’は、それぞれ雄型及び雌型からなり、このリンク拡張部１４及び１４’には、後述の連結又は拘束手段を受けるのに適し、図において参照符号が付されておらず、チェーンの経路に対し垂直な方向に向けられた貫通孔が設けられる。

雄型環状拡張部１４は、前記貫通孔と同心であり、例えば軸受け、好ましくは転がり軸受けとして設けられる少なくとも１つの耐摩擦要素１７が設置される。そのような耐摩擦要素の機能は後述される。

本発明の一部でなく説明の対象でないため、図１において破線で示されているインターフェース要素１６は、要素１２単体と同心に、かつ、金属容器自体の側面に対する変形処理を実行するための、機械の加工タワーから次の加工タワーへの移送と、金属容器１８の受取りとに適した、要素１２の中央要素１２’の内部に、設置される。

要素１２のそれぞれには、好ましくは金属容器１８の底に向いた上面に、加工タワーから次の加工タワーへの移送の間にインターフェース要素１６に向かう回転を抑制する機能を有し、例えば突設ピン又はスロットとして設けられる少なくとも１つの随意的な角度参照要素２０が設けられている。そのような随意的な角度参照要素２０は、例えばエンボス／デボス加工のような、回転と角度位置の維持とを必要とする加工の際、使用される。

加工タワーから次の加工タワーへの金属容器１８の移送の間、各処理ステーションの部品保持盤１９は、チェーンに連動する。インターフェース要素１６の内側の金属容器は、（図示されない）ツール保持盤に配置された加工ツールに対面した際、インターフェース要素が引き続き一体となった部品保持盤１９の押し部材により与えられた推力の影響により、要素１２から脱出し、（図示されない）加工ツールと接触して移動する。処理が終ると、金属容器１８は、ツールを離れ、先ほど脱出した元の要素１２にてチェーンへ再挿入される。

代替的な実施態様では、金属容器１８は処理段階では要素１２を離れないが、部品保持盤のツールが、並進しながら、処理のため接している金属容器に相対的に接近又は離脱する。この実施態様では、従って、チェーンは処理段階において容器を常に離れずこれに追随する。

要素１２の各雄型拡張部１４は、対応する次の要素１２の雌型拡張部１４’に挿入される。拡張部１４及び１４’の貫通孔に挿入されたピン２２は、例えば、機械の駆動ホイール１３と空転ホイール１５とに対するチェーンの連続した巻き付けを可能とするため、要素１２と次の要素１２との間のトロイダル式結合又はヒンジを構成する。

図１を参照し、チェーンの巻き付けのための、連続機械の駆動ホイール１３及び空転ホイール１５への接触手段が、単体の要素１２の上面及び底面で、ピン２２の同心上かつ外方に配置される。前記接触手段は、例えばピン２２と同心に配置された少なくとも１つの転がり軸受けからなる、少なくとも１つの更なる耐摩擦要素２４と、例えばこの耐摩擦要素２４の同心にかつ好ましくは外側に配置された、ポリマー、金属又はその他の適切な材料による複数のブッシュからなる、随意的な緩衝要素２６とからなる。前記接触手段は、中央要素１２’の側面の傍に配置され、ピン２２は、少なくとも中央要素の厚さに２つの接触手段の厚さを加えた厚さに相当する長さを有し、両端において係止されている。

耐摩擦要素２４は、耐摩擦要素１７と協働し、摩擦に起因する機械式動力の損失を最小化する機能を有し、また、処理済の金属容器の潜在的な汚染につながる頻繁な潤滑の必要性を解消する。

随意的な緩衝要素２６は、機械の連続する移送要素、即ち駆動ホイール１３及び空転ホイール１５に対する要素１２のチェーンの支持接触面をなす機能を有する。

実際のところ、高速で実施される要素１２のチェーンの運動の間、緩衝要素２６は、連続機械の加工ステーションから次の加工ステーションまで移送要素に接触するが、そのような接触は、衝突とともに起こり、ノイズと、長期に亘る場合には潜在的に危険な振動との発生源である。

代替的な実施態様では、前記緩衝要素２６は更なる耐摩擦要素２４の内部に配置される。

更なる代替的な実施態様では、随意的な緩衝要素２６は、駆動ホイール１３と空転ホイール１５との、チェーンの要素１２と接触する部分に配置される。

そのような緩衝要素２６の使用は、従って、チェーンと移送要素の間の接触を緩衝し、衝突の程度を減少させ、これにより衝突自体に起因するノイズと振動とを減少させることを可能とする。

前記の説明から分かるように、本発明により達成される利点は明らかである。

本発明の金属容器加工装置は、移動される質量に関わらず、加工タワーから次の加工タワーへの、特にボトル缶又はコンター缶タイプの、金属容器の安定かつ安全な通過を確保するのに適した移送装置を提供する。

更なる利点として、金属容器自体の移送時に生じる損傷の発生を解消することができる。

更なる利点は、要素１２のチェーンが、金属容器の移送及び同容器の処理を同時に管理し、「良品」、又は加工タワーでの金属容器の精確なポジショニングに影響せず、従って、同容器の処理の精度及び／又は品質が向上するという点である。

本発明の更なる利点は、前記装置が、容器の損傷又は機械の停止をまねくことなく、２つの連続する加工タワー間の、高度の角位相変位を伴う金属容器の移送を可能とするという点である。

本発明の更なる利点は、前記装置が、金属容器の移送のほかに、動力伝達手段として協働するという点である。

本発明に係る装置の更なる利点は、同装置が、分解／組立てが容易であり、順応性があり、また、連続機械ホイールの数と配置とに従って再構築可能であり、更には、整備が容易かつ便利であるという点である。

更なる利点は、上記したとおりの本体のチェーンが、チェーンピッチ／ホイールの歯数の比が好ましくない場合でさえ、高速でのその作動を可能とするという点である。これは、駆動ホイール及び空転ホイールが適切に配置され得るという事実と合わせ、動的挙動を最適化し、装置自体の使用寿命を延長する。

更なる利点として、単独の加工タワーのステーションの数に関連して、本発明の装置のチェーンの閉構造と同チェーンの噛合いの数とは、各加工タワーでの金属容器の再配置を容易に許容し、かつ、金属容器自体の複雑性が要求する作業工程の数の調節を許容するという点がある。

本発明は、発明を限定しない単なる例として示されたその実施態様を特に参照して前述されたが、前記の説明に照らせば、種々の変更やバリエーションが、当業者にとって明らかである。本発明は、従って、以下の特許請求の範囲に包含されるあらゆる変更やバリエーションを含むことを意図している。

Claims (13)

1. 特に高速機械に適し、かつ、金属容器自体に対する一連の作業工程を実施することを意図された金属容器加工装置であって、連続して接続され、かつ、協働して金属容器の移送と処理とを同時に行う、複数の要素（１２）からなるチェーンを備え、
   前記要素（１２）は、１つの金属容器（１８）を受けるインターフェース要素（１６）を受けるのに適した略環状の中央要素（１２’）と、中央要素（１２’）に対して対向する位置にあり、夫々、チェーンの経路に垂直な方向に向けられた貫通孔を有する雄型拡張部（１４）及び雌型拡張部（１４’）とを有し、
   前記要素（１２）の雄型拡張部（１４）と隣接する前記要素（１２）の雌型拡張部（１４’）との間の結合は、少なくとも結合の一部にトロイダル状（円環状）の構成を含んだヒンジ結合であり、
   雄型拡張部（１４）にのみ、環状をなし、かつ、貫通孔と同心に、少なくとも一つの耐摩擦要素（１７）を設けたことを特徴とする装置。
2. チェーンの移動及び経路をコントロールするための手段を備えた、請求項１に記載の装置。
3. チェーンの移動及び経路をコントロールするための前記手段は、駆動ホイール（１３）及び／又は空転ホイール（１５）からなる、請求項２に記載の装置。
4. 隣接する前記要素（１２）間のトロイダル式結合は、前記要素（１２）自体の相補形状の拡張部（１４、１４’）の貫通孔と同心に挿入されたピン（２２）を有する、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の装置。
5. 前記ピン（２２）の両端並びに前記要素（１２）単体の上面及び底面に位置するよう配設された、高速機械の駆動ホイール（１３）及び空転ホイール（１５）への接触手段を備えた、請求項４に記載の装置。
6. 前記接触手段は、中央要素（１２’）の側面の近傍に設けられ、前記ピンは、少なくとも、中央要素の厚さに２つの接触手段の厚さを加えた厚さに相当する長さを有し、両端において係止されている、請求項５に記載の装置。
7. 高速機械の駆動ホイール（１３）及び空転ホイール（１５）への接触手段は、
   前記ピン（２２）と同心に配設された少なくとも一つの耐摩擦要素（２４）及び／又は、前記耐摩擦要素（２４）と同心に配設された緩衝要素（２６）を有する、請求項５または６に記載の装置。
8. 前記耐摩擦要素（２４）は少なくとも一つの転がり軸受けを有する、請求項７に記載の装置。
9. 前記緩衝要素（２６）は前記耐摩擦要素（２４）の外側に配設された、請求項７または８に記載の装置。
10. 前記緩衝要素（２６）は前記耐摩擦要素（２４）の内側に配設された、請求項７ないし９のいずれか１項に記載の装置。
11. 前記緩衝要素（２６）が前記駆動ホイール（１３）及び／又は前記空転ホイール（１５）に配設されている、請求項７ないし１０のいずれか１項に記載の装置。
12. 少なくとも一つの角度参照要素（２０）が前記要素（１２）の中央要素（１２’）の表面に設けられている、請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の装置。
13. 前記空転ホイール（１５）は、チェーンの張りを常に維持するのに適し、かつ、チェーンの不整を補償するのに適したタイトナーを画定する、請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の装置。

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