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発明の名称 巻締装置における巻締寸法調整装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平10−175031
公開日 平成10年(1998)6月30日
出願番号 特願平8−353378
出願日 平成8年(1996)12月17日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】大城 重信 (外1名)
発明者 清水 孝志 / 伊奈 靖芳 / 木村 義彦
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 第1次巻締ロールと第2次巻締ロールで缶を巻締する巻締装置における巻締寸法調節装置であって、前記第1次巻締ロール及び第2次巻締ロールを巻締チャックに対して変位させる巻締カムを、第1次巻締ロール最大変位区間を有する第1次巻締カムと第2次巻締ロール最大変位区間を有する第2次巻締カムとに分割し、前記第1次巻締カムと前記第2次巻締カムの少なくとも一方は巻締ロール最大変位区間の巻締カム半径方向への変位量を調節する巻締カム調節手段を有し、且つ境界部の変位方向がカムの倣い面のほぼ接線方向であることを特徴とする巻締装置における巻締寸法調整装置。
【請求項2】 前記第2次巻締カムが水平方向に移動可能に設けられ、第2次巻締ロール最大変位区間をほぼ巻締カム半径方向に変位させる第2次巻締カム調節手段を有する請求項1記載の巻締寸法調整装置。
【請求項3】 前記第2次巻締カムは第1次巻締ロール最大変位区間近傍を揺動中心として揺動可能に設けられ、且つ第1次巻締カムと第2次巻締カムとの1方の境界部が前記揺動中心と巻締カム中心を結ぶほぼ線上にあり、該1方の境界部と他方の境界部が巻締カム中心に対してなす角度がほぼ180°となるように、第1次巻締カムと第2次巻締カムが分割されている請求項2記載の巻締寸法調整装置。
【請求項4】 前記第2次巻締カムは、直線ガイドに沿って前記第2次巻締カムに対して水平移動可能に設けられ、且つ1方の境界部が第1次巻締ロール最大変位区間近傍で前記直線ガイドに垂直な面にあり、しかも2つの境界部とカム中心を結ぶ線がほぼ180°となるように第2次巻締カムと第2次巻締カムが分割されている請求項2記載の巻締寸法調整装置。
【請求項5】 前記巻締カムは、第1次巻締カムと第2次巻締カムとの境界部で、少なくともカム倣い面端縁が斜めになるように分割されている請求項1〜4何れか記載の巻締寸法調節装置。
【請求項6】 前記巻締カムは、第1次巻締カムと第2次巻締カムとの境界部が、少なくともカム倣い面端縁が入り子状にラップ部を有するように分割されている請求項1〜4何れか記載の巻締寸法調節装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、巻締装置における巻締寸法調整装置、特に複数ヘッドの第1次巻締ロール又は第2次巻締ロールの変位量を一括して調節することができる巻締寸法調整装置に関する。
【0002】
【従来の技術】巻締装置において、長時間の巻締作業で巻締ロールの摩擦熱等の温度上昇に伴う熱変形による第1次巻締終了時の中間巻締厚さ(以下、Tc寸法という)や第2次巻締終了時の最終形状の巻締厚さ(以下、T寸法という)が変化することがあり、これらの変化に対して、あるいは缶種の変更に伴って、第1次巻締ロール及び第2次巻締ロールのシーミングチャックへの変位量を調整することによって、巻締寸法の調節を行なっている。該巻締寸法の調節は、一般に個々の巻締ロールをロール取付軸に対する取付角度を熟練者が手作業により微細に調整することにより行なっているが、より簡単に調整する方法として複数のロールを一括して調整する方法が提案されている。
【0003】従来、複数の巻締ロールの寄り量を一括して調整する方法として、巻締カムの一部を分割して、分割した部分を半径方向に移動させる方法や、巻締カムを支点軸周りに揺動させることにより水平方向に移動させる方法等が提案されている(例えば、特開平8−168837号、特開平8−197176号)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来提案されている巻締ローラの変位量を一括して調整する方法において、例えば巻締カムの一部を分割して境界部分を半径方向に移動させる方法は、分割部分を半径方向に変位させた場合、固定部分と分割部分との境界部にカム溝の段差ができ、該段差部分をカムフォロワが通過することにより衝撃を受け、巻締ローラに振動を与え巻締不良を起こす等の悪影響があり、高速巻締が不可能である等の問題点があった。また、巻締カム全体を揺動させる方法は、第1次巻締ロール最大変位区間と第2次巻締ロール最大変位区間とも一体に変位することになるから、第1次巻締ロール最大変位区間と第2次巻締ロール最大変位区間を別々に調整することができない等の問題点があった。
【0005】本発明は従来の巻締ローラの変位量を一括して調整する方法における上記問題点を解決するために創案されたものであって、分割部分を半径方向に移動させても境界部にカム溝の段差が生じることなく、高速巻締も可能であり、且つ第1次巻締ロール最大変位区間又は第2次巻締ロール最大変位区間が別々に調整することができる巻締装置における巻締寸法調整装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するために、本発明者は種々研究した結果、巻締カムを第1次巻締ロール最大変位区間を有する第1次巻締カムと第2次巻締ロール最大変位区間を有する第2次巻締カムに分割し、さらに分割部分の変位方向が境界部においてカム倣い面の接線方向となるようにすることによって、境界部においてカム倣い面に段差が生じることがなく、高速巻締が可能となることを知見し本発明に到達したものである。
【0007】即ち、本発明の巻締寸法調整装置は、巻締カムを、第1次巻締ロール最大変位区間を有する第1次巻締カムと第2次巻締ロール最大変位区間を有する第2次巻締カムとに分割し、前記第1次巻締カムと前記第2次巻締カムの少なくとも一方は巻締ロール最大変位区間の巻締カム半径方向への変位量を調節する巻締カム調節手段を有し、且つ境界部の変位方向がカムの倣い面の接線方向であることを特徴とするものである。
【0008】前記第1次巻締カム又は第2次巻締カムの何れか又は両方を変位可能にすることによって、Tc寸法又はT寸法又は両方の寸法を調整することができ、例えば前記第2次巻締カムを水平方向に移動可能に設けると共に、第2次巻締カム調節手段を設けることによって、第2次巻締ロール最大変位区間を巻締カム半径方向に変位させることができる。その具体的手段として、第2次巻締カムを第1次巻締ロール最大変位区間近傍を揺動中心として揺動可能に設け、且つ第1次巻締カムと第2次巻締カムとの1方の境界部が前記揺動中心と巻締カム中心を結ぶほぼ線上にあり、該1方の境界部と他方の境界部が巻締カム中心に対してなす角度がほぼ180°となるように第1次巻締カムと第2次巻締カムとに分割する手段が採用できる。
【0009】また、他の具体的手段として、前記第2次巻締カムを直線ガイドに沿って前記第1次巻締カムに対して水平移動可能に設け、且つ1方の境界部が第1次巻締ロール最大変位区間近傍で前記直線ガイドに垂直な面にあり、しかも2つの境界部とカム中心を結ぶ線がほぼ180°となるように第1次巻締カムと第2次巻締カムを分割する手段が採用できる。
【0010】さらに、第1次巻締カムと第2次巻締カムとの境界部において、少なくともカム倣い面端縁が斜めになるように分割するか、又は少なくともカム倣い面端縁が入り子状にラップするように分割することによって、境界部においてもカムフォロワーが常にカム倣い面に接し、実質的に遊びが生じず、より高速で巻締が可能となり、望ましい。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に基づき詳細に説明する。図1は本発明の実施形態に係る巻締寸法調節装置の概略平面図である。本実施形態における巻締カム1は、第1次巻締カム2と第2次巻締カム3とに分割され、第1次巻締カム2は固定され、第2次巻締カム3は第1次巻締カム2に対してピン4を中心に揺動可能に連結されている。第1次巻締カム2と第2次巻締カム3の表面には、第1次巻締ロール及び第2次巻締ロールを巻締チャック側に変位させるためのカム溝5、6が連続して全体として環状に形成されている。第1次巻締カム2のカム溝5は、図1に示すように、ピン近傍のA区間で最も外側に張り出していて、この区間で第1次巻締ロールが最もシーミングチャック側に変位して、第1次巻締ロールの寄り量が最大になり、該寄り量によって第1次巻締終了時におけるTc寸法が決定される。
【0012】また、第2次巻締ロールはカム溝6のB区間で最も内側に張り出していて、この区間で第2次巻締ロールの寄り量が最大になり、該寄り量によって最終巻締形状のT寸法が決定される。従って、前記A区間及び前記B区間が、それぞれ第1次巻締ロール最大変位区間及び第2次巻締ロール最大変位区間であり、該両区間は、図1に示すように、巻締カムの中心に対して略90°の角度となるように配置されている。
【0013】前記第1次巻締カム2と第2次巻締カム3との境界部は、1方の境界部S1が巻締カムの第1次巻締ロール最大変位区間Aと第2次巻締ロール最大変位区間Bの間の第1次巻締ロール最大変位区間近傍の揺動中心P(即ち、ピン4の中心)とカム中心Oを結ぶ線上にあり、他方の境界部S2はカム中心Oから見て、揺動中心Pのほぼ180°方向に形成されている。
【0014】第2次巻締カム3を第1次巻締カムに2対してピン4を中心に揺動させるために、該ピン4と略対称位置、即ち境界部S2の近傍の第2次巻締カムの表面外周部に、第2次巻締カム調整手段9を設けてある。第2次巻締カム調整手段9は、図1に示す実施形態では、ピン4と略対称位置の第2次巻締カム3の表面に長溝11が形成され、該長溝に中心部に丸穴15が形成されたスライダー12が変位可能に嵌合して構成されている。また丸穴15に、偏心位置に軸13が突出した偏心コマ14が回転可能に形成されている。軸13は、巻締装置本体の固定部分に取り付けられた適宜のアクチュエータ、例えばサーボモータに連結されてその位置で回転駆動されるようになっている。なお、アクチュエータとして、サーボモータを採用することによって、偏心コマの回転角度、即ち第1次巻締カムの変位量を正確に制御することができ、望ましいがそれに限るものでなく他のアクチュエータの採用も可能である。さらに、アクチュエータによらないで、軸13の上方部を巻締装置本体に設けられた軸受に軸受けして、その突出端部にダイヤルを設け手動により回動させるようにしても良い。
【0015】本実施形態の巻締装置は、以上のように構成され、最終巻締形状におけるT寸法を調整するには、図1における第2次巻締カム調整手段における軸13の回転を所定角度で停止させておくことによって、第2次巻締カム3がピン4を中心に軸の回転角度に応じて揺動し、第2次巻締カムのカム溝の最大変位区間Bを半径方向に変位させ、第2次巻締カムの押し込み量を調整することができる。以上のようにして、軸13の回転角度を制御することによって、偏心コマの偏心量δに見合う範囲内で第2次巻締カムの寄り量を調整することができる。そして、軸13の回転は、適宜のアクチュエータにより、寸時にできるから、巻締作業中でも作業を中断することなくできる。
【0016】その際、揺動中心と反対側の境界部で第1次巻締カム2と第2次巻締カム3との間でカム溝(即ち、倣い面)に段差ができるが、本実施形態では、第2次巻締カムの境界部を、揺動中心からほぼ180°にすることによって、境界部では第2次巻締カムがちょうど接線方向に移動することになるので、第2次巻締カムを揺動させても境界部のカム倣い面に段差は殆ど生じなくなる。従って、カムフォロワが巻締カムの境界部を通過するときも段差による衝撃や振動が生じることなく、正確にスムーズに巻締することができる。
【0017】第2次巻締カムの境界部が、揺動中心と180°を結ぶ線上から離れるに従い段差が大きくなる。従来提案されている分割カムは、分割ライン間の角度が60°〜160°の範囲内であるが、例えば、その中間の110°で分割した場合、第2次巻締カムの巻締ロール最大変位区間を0.50mm移動させた場合、境界部での倣い面段差は0.47mmになる。これに対し、本発明の180°分割での倣い面段差は0.007mm程度であり、実用上問題のないレベルである。経験上、倣い面段差で問題のないレベルは0.05mmである。該段差は、巻締カムの直径が560mmの場合、分割角度が180°±3°の範囲にはいる角度である。
【0018】図2は、第2次巻締カムの第2次巻締ロール最大変位区間を巻締カム半径方向への変位量を調整するのに、境界部の変位方向がカム倣い面の接線方向になるように構成した他の実施形態を示す。本実施形態では、巻締カム20は、第2次巻締カム22が第1次巻締カム21に対してスクリューネジ23により規制されて、直線ガイド24、25に沿って移動するように構成してある。該巻締カム20は、第1次巻締カム最大変位区間Aと第2次巻締カム最大変位区間Bの間で、且つ第1次巻締カム最大変位区間近傍で、前記直線ガイドに垂直な面で第1次巻締カム21と第2次巻締カム22に分割されており、2つの境界部とカム中心Pを結ぶ線がほぼ180°になっている。なお、図2において26、27は固定の巻締装置本体に取り付けられたスクリューネジ23の軸受板である。
【0019】図2に示す実施形態でT寸法を調整するには、スクリューネジ23を回転させることによって、第2次巻締カム22は直線ガイド24、25に沿って変位し、その結果第2次巻締ロール最大変位区間Bも略半径方向に変位し、第2次巻締ロールの押し込み量を調整することができる。その際、第2次巻締カムの境界部S1、S2が接線方向に移動することになるので、カム倣い面に殆ど段差は生じなくなる。従って、前記実施形態と同様にカムフォロワが巻締カムの境界部を通過するときも段差による衝撃や振動が生じることなく、正確にスムーズに巻締することができる。図2に示す形態で、倣い面段差が問題のないレベル0.05mmに入る分割角度は180°±6°であった。
【0020】図1及び図2に示す実施形態のように、境界部での変位方向がカム倣い面の接線方向となるように構成することによって、境界部での倣い面に段差が生じることを防ぐことができ、良好な巻締が可能であるが、本発明では、さらに境界部でも倣い面が実質的に連続してカムフォロワが常に倣い面と接触するように構成して、高速巻締の場合でもカムフォロワに振動が生じることなくよりスムーズに巻締できるようにした。そのためのカム結合部の実施形態が図3及び図4に示されている。
【0021】図3の本実施形態では、巻締カム1を上方から下方に向けて斜めに切断するように分割することによって、第1次巻締カム2と第2次巻締カム3の境界部の倣い面端縁30、31が斜めに形成されることになる。それにより、境界部においてもカムフォロワ32は常に、第1次巻締カム2又は第2次巻締カム3の何れかの倣い面7、8に常に接触していることになり、実質的に遊びが生じず、高速で巻締が可能である。なお、図3における33はシャンクシャフトである。
【0022】図4の実施形態では、境界部においてカム溝の倣い面端縁35、36が上下方向のほぼ中間において入れ子状となってラップ部37を有するように分割することによって、第1次巻締カム40と第2次巻締カム41の倣い面42、43がラップし、例えば第2次巻締カム41が最大に変位してもカムフォロワ32は常に第1次巻締カム又は第2次巻締カムの何れかの倣い面に接している。従って、前記実施形態と同様に実質的に遊びが生じず、高速で巻締が可能である。
【0023】以上、本発明の種々の実施形態を説明したが本発明は、これらの実施形態に限るものでなく、種々の設計変更が可能である。例えば、前記実施形態では、第2次巻締カムを変位させて第2次巻締ロール最大変位区間を調整するようにしたが、第1巻締カム調整手段を設けて第1次巻締ロール最大変位区間を調整するようにすることも可能である。さらに、第1次巻締カムと第2次巻締カムの両方を変位可能にすることによって、Tc寸法又はT寸法又は両方の寸法を調整することができる。
【0024】
【発明の効果】以上のように、第1次巻締カムと第2次巻締カムの境界部の変位方向がカム倣い面の接線方向となるように巻締カムを分割することによって、各カムを別々に調節することができ、且つ一方の巻締カムを変位させても境界部の倣い面の段差をなくすることができ、カムフォロワが巻締カムの境界部を通過するときも衝撃や振動が生じることなく、正確にスムーズに巻締することができ、効果的に巻締寸法調整ができる。そして、請求項3又は請求項4の構成を採用することによって、簡単な機構で第2次巻締カムを境界部で段差を生じることなく簡単に且つ正確に変位させることができる。
【0025】さらに、境界部におけるカム倣い面端縁が斜めになるように、又はラップ部を有するようにすることによって、一方の巻締カムを変位させても境界部において、実質的に倣い面が連続して遊びが生じず、カムフォロワが常に倣い面に接触するので、カムフォロワの移動がスムーズであり、高速での巻締が可能である。




 

 


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