(57)【要約】【課題】缶体の形状に係らず、安定して缶体を保持することが可能であり、また、予期せぬタイミングで缶体が脱落することのない缶体保持部を備えた缶成形装置を提供する。【解決手段】ノックアウト機構は、凹部の深さ方向に沿って移動可能に形成され、凹部内に突出する突出位置、および凹部内から退出する退出位置の間で変位する、ノックアウトシリンダに支持されたノックアウトピストンと、ノックアウトシリンダ内のガス圧を変動させる第二ガス圧調整手段と、を有することを特徴とする。【選択図】図７
2018001183.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
缶体を着脱可能に保持する缶体保持部が多数、円環状に配列され、回転可能なターンテーブルを有する缶成形装置であって、
前記缶体保持部は、前記缶体の少なくとも底部側を挿入可能な凹部と、缶体保持機構と、ノックアウト機構と、を備え、
前記缶体保持機構は、前記凹部の内径を狭めて缶体の周面を挟持する缶体保持位置、および前記凹部の内周面から突出させない缶体解放位置の間で変位する伸縮部材と、該伸縮部材内のガス圧を変動させる第一ガス圧調整手段と、を有し、
前記ノックアウト機構は、前記凹部の深さ方向に沿って移動可能に形成され、前記凹部内に突出する突出位置、および前記凹部内から退出する退出位置の間で変位する、ノックアウトシリンダに支持されたノックアウトピストンと、前記ノックアウトシリンダ内のガス圧を変動させる第二ガス圧調整手段と、を有することを特徴とする缶成形装置。
【請求項２】
前記二ガス圧調整手段は、加工前の缶体が前記凹部に挿入される挿入位置にある前記缶体保持部が、前記ターンテーブルの回動によって、加工後の缶体を前記凹部から排出する排出位置に至るまでの間、前記ノックアウトシリンダ内を吸気し続けて、前記ノックアウトピストンを前記退出位置に係止させることを特徴とする請求項１記載の缶成形装置。
【請求項３】
前記第二ガス圧調整手段は、前記退出位置において、更に前記凹部内を吸気して、前記凹部に挿入された前記缶体の底部側を前記凹部に吸着させる吸着管を備えたことを特徴とする請求項１または２記載の缶成形装置。
【請求項４】
前記第二ガス圧調整手段は、前記排出位置に達した前記缶体保持部に対して、前記ノックアウトシリンダ内に給気して前記ノックアウトピストンを前記突出位置に移動させ、加工後の缶体を前記凹部から排出させることを特徴とする請求項３記載の缶成形装置。
【請求項５】
前記第二ガス圧調整手段は、前記排出位置において加工後の缶体を前記凹部から排出させた後、前記ノックアウトシリンダ内を吸気して前記ノックアウトピストンを前記退出位置に移動させることを特徴とする請求項４記載の缶成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、缶成形装置における缶体の保持機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
飲料等の内容物が充填、密封される缶体として、缶胴（ウォール）と缶底（ボトム）を有する有底筒状の缶体と、該缶体の開口端部にネジキャップが螺着されたボトル缶が知られている。こうしたボトル缶の缶体は、上部がくびれるように斜めに絞られ、開口部側にはネジキャップを螺着するためのネジ溝が形成されている。
【０００３】
このようなボトル缶を製造する際には、例えば、アルミニウムやアルミニウム合金製の金属板をカップ形状に絞り加工（Ｄｒａｗｉｎｇ）したもの（缶基材）を、缶成形装置を用いて再絞りと側壁を数段階のしごき加工（Ｉｒｏｎｉｎｇ）で引き伸ばす。こうして得られた缶体の高さをトリミング加工により整えた後、缶体の周面にプリントを行う。その後、缶体の開口端側の絞り加工を行うネッキング工程を経て、ボトル缶が製造される。
【０００４】
こうしたボトル缶の製造において、ネッキング工程に用いられる缶成形装置であるボトルネッカーは、缶体の底部側を支持する缶体保持部を多数、円環状に配列させたターンテーブルを回転させる。そして、それぞれの缶体保持部に対向するように、ダイテーブルに円環状に多数配列されたネッキング金型によって、缶体保持部に保持された缶体の開口端側を段階的に絞り加工するものである。
【０００５】
従来、ボトルネッカーなどにおいて、缶体を保持する機構としては、例えば、特許文献１に記載された容器ホルダーが挙げられる。この容器ホルダーでは、エアーの供給により膨張して、容器の周面を保持する容器保持体と、容器をホルダーから押し出すピストンとを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１２６２６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近年、成形技術の進歩により、例えば、ネック部分だけでなくボトム(底部側)部分もくびれた缶体が知られている。こうした従来はガラス瓶やプラスチックボトルでしか成形が難しかったボトム部分もくびれた缶体は、外観上も目を引きやすい形状であるため、飲料用の缶体として利用されつつある。
【０００８】
しかしながら、このような缶体を、ボトルネッカーによってネック部の成形を行う場合、缶体保持部から缶体が脱落しやすいという課題があった。例えば、特許文献１に開示された容器ホルダーを適用した場合、缶体のボトム部分がくびれているために、エアーの供給により膨張する容器保持体が缶体の周面にしっかりと密着できない。このため、缶体ネック部の成形時において、成形金型から缶体を取り出す際に、缶体が成形金型に係止されて容器ホルダーから抜け出てしまうといった懸念がある。また、缶体の開口端にネジツールなどによってキャップ係着用のネジ溝を形成する際に、缶体保持部が缶体の保持を確実に行うことが困難なために、缶体が回転して位置ズレを引き起こすといった不具合が生じる懸念もあった。
【０００９】
また、特許文献１に開示された容器ホルダーでは、容器をホルダーから押し出すピストンを支えるシリンダ内が特に負圧にされないため、振動や、シリンダへのエア漏れによって、予期せぬタイミングでピストンがホルター内に突出し、容器が容器ホルダーから押し出されて脱落するという懸念もあった。
【００１０】
この発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、缶体の加工時に加わる応力によって、缶体が回転して位置ズレが生じたり、缶体を保持する缶体保持部から脱落することを防止し、安定して缶体を保持することが可能な缶成形装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明の缶成形装置は、缶体を着脱可能に保持する缶体保持部が多数、円環状に配列され、回転可能なターンテーブルを有する缶成形装置であって、前記缶体保持部は、前記缶体の少なくとも底部側を挿入可能な凹部と、缶体保持機構と、ノックアウト機構と、を備え、前記缶体保持機構は、前記凹部の内径を狭めて缶体の周面を挟持する缶体保持位置、および前記凹部の内周面から突出させない缶体解放位置の間で変位する伸縮部材と、該伸縮部材内のガス圧を変動させる第一ガス圧調整手段と、を有し、前記ノックアウト機構は、前記凹部の深さ方向に沿って移動可能に形成され、前記凹部内に突出する突出位置、および前記凹部内から退出する退出位置の間で変位する、ノックアウトシリンダに支持されたノックアウトピストンと、前記ノックアウトシリンダ内のガス圧を変動させる第二ガス圧調整手段と、を有することを特徴とする。
【００１２】
本発明の缶成形装置に形成された第二ガス圧調整手段によって、ノックアウトシリンダ内のガス圧を負圧に保つことで、振動やエア漏れによって、予期せぬタイミングでノックアウトシリンダから缶体保持部に向けてノックアウトピストンが突出し、缶体が缶体保持部から押し出されて脱落するという不具合を確実に防止することができる。
【００１３】
前記第二ガス圧調整手段は、前記退出位置において、更に前記凹部内を吸気して、前記凹部に挿入された前記缶体の底部側を前記凹部に吸着させる吸着管を備えたことを特徴とする。
これによって、伸縮部材による缶体の周面での保持に加えて、吸着管による缶体の底部の吸着保持も同時に行なわれるため、例えば、保持する缶体が伸縮部材では確実に保持しづらい形状であったとしても、缶体が缶体保持部の凹部から離脱してしまうことを確実に防止することができる。
【００１４】
前記第二ガス圧調整手段は、加工前の缶体が前記凹部に挿入される挿入位置にある前記缶体保持部が、前記ターンテーブルの回動によって、加工後の缶体を前記凹部から排出する排出位置に至るまでの間、前記ノックアウトシリンダ内を吸気し続けて、前記ノックアウトピストンを前記退出位置に係止させることを特徴とする。
【００１５】
前記第二ガス圧調整手段は、前記退出位置において、更に前記凹部内を吸気して、前記凹部に挿入された前記缶体の底部側を前記凹部に吸着させる吸着管を備えたことを特徴とする。
これによって、伸縮部材による缶体の周面での保持に加えて、吸着管による缶体の底部の吸着保持も同時に行なわれるため、例えば、保持する缶体が伸縮部材では確実に保持しづらい形状であったとしても、缶体が缶体保持部の凹部から離脱してしまうことを確実に防止することができる。
【００１６】
前記第二ガス圧調整手段は、前記排出位置に達した前記缶体保持部に対して、前記ノックアウトシリンダ内に給気して前記ノックアウトピストンを前記突出位置に移動させ、加工後の缶体を前記凹部から排出させることを特徴とする。
【００１７】
前記第二ガス圧調整手段は、前記排出位置において加工後の缶体を前記凹部から排出させた後、前記ノックアウトシリンダ内を吸気して前記ノックアウトピストンを前記退出位置に移動させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、缶体の形状に係らず、安定して缶体を保持することが可能であり、また、予期せぬタイミングで缶体が脱落することのない缶体保持部を備えた缶成形装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】ＤＩ缶の製造工程を段階的に示したフローチャートである。
【図２】缶体の一例を示す模式図である。
【図３】缶成形装置（ネッキング加工装置）を示す外観斜視図である。
【図４】ターンテーブルとその近傍を示す斜視図である。
【図５】ターンテーブルの要部を示す要部拡大斜視図である。
【図６】ターンテーブルをダイテーブル側から平面視した平面図である。
【図７】缶体保持部の構成を示す一部破断斜視図である。
【図８】缶体保持機構の作用を示す断面図である。
【図９】ノックアウト機構に供給される圧縮空気の供給機構を示す要部破断斜視図である。
【図１０】固定リング部材の摺動リング部材と接する接触面側を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態の缶成形装置について説明する。なお、以下に示す各実施形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。また、以下の説明で用いる図面は、本発明の特徴をわかりやすくするために、便宜上、要部となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。
【００２１】
まず最初に、缶体の一例であるボトル缶の製造工程の一連の流れを説明する。
図１は、ボトル缶の製造工程の一例を段階的に示したフローチャートである。図２は、各工程における缶体形状の変化を示す模式図である。
ボトル缶は、板材打ち抜き工程Ｓ１、カッピング工程（絞り工程）Ｓ２、ＤＩ工程（絞りしごき工程）Ｓ３、トリミング工程Ｓ４、印刷・塗装（缶外面）工程Ｓ５、塗装（缶内面）工程Ｓ６、ネッキング工程Ｓ７、ネジ成形工程Ｓ８をこの順に経て、製缶される。
【００２２】
板材打ち抜き工程Ｓ１では、例えば、アルミニウム合金材料からなる圧延材を打ち抜いて、図２（ａ）に示されるような、円板状の板材（ブランク）Ｗを成形する（打ち抜き加工する）。カッピング工程（絞り工程）Ｓ２では、図２（ｂ）に示されるように、板材Ｗをカッピングプレスによって絞り加工（カッピング加工）して、カップ状体（缶基材）Ｗ１に成形する。ＤＩ工程（絞りしごき工程）Ｓ３では、ＤＩ加工装置によって、図２（ｃ）に示されるように、カップ状体Ｗ１にＤＩ加工（再絞りしごき加工）を施して、缶胴１１と缶底１２とが一体の有底筒状の缶体Ｗ２を成形する。
【００２３】
トリミング工程Ｓ４では、缶体Ｗ２の開口端部１１ａの高さが不均一であるため、トリミング装置を用いて開口端部１１ａのトリミング加工を行ない、図２（ｄ）に示すような、缶胴１１の開口端部１１ａの高さが全周にわたって均等に揃えられた、トリミング加工後の缶体Ｗ３を成形する。
【００２４】
この後、缶体Ｗ３を洗浄して潤滑油等を除去した後に、表面処理を施して乾燥し、次いで、図２（ｅ）に示すように、缶体Ｗ３の外面側１１ｂの印刷および塗装を行い（印刷・塗装（缶外面）工程Ｓ５）、その後、缶体Ｗ３の内面側１１ｃの塗装を行う（塗装（缶内面）工程Ｓ６）。
【００２５】
次に、ネッキング用金型（成形具）を用いて、缶胴１１の開口端部１１ａ側に、滑らかに傾斜するようにくびれた形状をなすネック部１２を成形する（ネッキング工程Ｓ７）。更に、ネック部１２の開口端部に、ネジツール（成形具）を用いて、キャップの形状に合わせたネジ溝１３（図２（ｇ）を参照）がネック部１２に形成される（ネジ成形工程Ｓ８）。本実施形態である缶成形装置は、こうしたネッキング工程Ｓ７やネジ成形工程Ｓ８で用いられるネッキング加工装置である。このようにして、缶胴１１の開口端部１１ａ側に、くびれたネック部１２を有する缶体（ボトル缶）１０が製造される（図２（ｆ）を参照）。
【００２６】
以上のような各工程を経て得られた缶体（ボトル缶）１０は、その後、内部に飲料等の内容物が充填され、更にネジ溝１３と嵌合してネック部１２の開口を覆うキャップが取り付けられ、缶体１０の内部が密封される。
【００２７】
図３は、缶成形装置（ネッキング加工装置）を示す外観斜視図である。また、図４は、ターンテーブルとその周縁部分を示す外観斜視図である。更に、図５は、ターンテーブルの一部を示す要部拡大斜視図である。
缶成形装置（ネッキング加工装置）２０は、前述したネッキング工程Ｓ７やネジ成形工程Ｓ８に用いる缶成形装置であり、回転軸（図示略）や往復動機構（図示略）を備えた本体部２１と、この本体部２１の回転軸に軸着されたターンテーブル２３と、このターンテーブル２３に対向するように配されたダイテーブル２４とを備えている。また、ターンテーブル２３の中心方向の近傍には、摺動リング部材２５および固定リング部材２６が形成されている。
【００２８】
ターンテーブル２３は、例えばリング状の平板を備えたテーブル本体２３Ａの一面側２３ａに、缶体のボトム部分を保持可能な多数の缶体保持部３１が円環状に配列されたものからなる。このターンテーブル２３は、本体部２１に形成されたインデックス（図示略）によって回動可能に支持され、回転軸周りを間欠的に回動する。また、缶体保持部３１の構成は後ほど詳述する。
【００２９】
摺動リング部材２５および固定リング部材２６は、それぞれに形成された給気管や給気溝によって、ターンテーブル２３とともに回動する摺動リング部材２５を介して、缶体保持部３１にガス圧を加えることができる。
【００３０】
ダイテーブル２４は、例えばリング状の平板を備えたテーブル本体２４Ａのうち、ターンテーブル２３に対向する一面側２４ａに、多数の成型金型（成形具）４１が円環状に配列されたものからなる。このダイテーブル２４は、往復動機構（図示略）によって、成形方向であるＸ軸に沿って移動可能に形成されている。即ち、ターンテーブル２３との間の間隔を狭めたり広げたりするように往復動する。なお、ダイテーブル２４は、回転することなくＸ軸に沿って往復動だけ行う。
【００３１】
成型金型４１は、ターンテーブル２３において缶体保持部３１に、例えばネック部が未成型の缶体を押し込む缶体挿入位置Ｐ１（図６を参照）に対向する位置から、ターンテーブル２３の回動方向（図６中の反時計回り方向Ｑ）に沿って、徐々に缶体１０のネック部１２（図２を参照）が形成されるように、段階的に成形形状を変化させた多数の成型金型４１，４１…から構成されている。また、最終段の成型金型４１に続けて、ネック部１２によって狭められた開口端部にネジ溝１３（図２（ｇ）を参照）を形成するためのネジツール（成形具）６１が形成されていてもよい。
【００３２】
図６は、ターンテーブルをダイテーブル側から平面視した時の平面図である。
本実施形態のターンテーブル２３は、反時計回り方向Ｑに向けて間欠的に回動する。そして円環状に配された複数の缶体保持部３１，３１…のうち、ターンテーブル２３の外縁部に配されたスターホイール５１Ａに隣接する位置に達した缶体保持部３１は、前工程から送られたネック部が未形成の缶体が押し込まれる（缶体挿入位置Ｐ１）。また、スターホイール５１Ｂに隣接する位置に達した缶体保持部３１からは、保持されているネック部１２が形成された缶体１０が押し出される（缶体排出位置Ｐ２）。
【００３３】
図７は、缶体保持部の一例を示す要部破断斜視図である。
缶体保持部３１は、缶体１０（図２参照）の下部を受け止める凹部３２と、この凹部３２の内周面３２ａ側に形成された缶体保持機構３３と、凹部３２の底面３２ｂ側に形成されたノックアウト機構３４とを備えている。
【００３４】
缶体保持機構３３は、凹部３２の内周面３２ａに一部が露呈される伸縮部材４２を備えている。伸縮部材４２は、例えば、ゴムなどの弾性部材からなり、断面矩形で内部に中空部４２ａが形成されたリング状部材である。こうした伸縮部材４２には、外部から中空部４２ａ内にガス圧を加えるための第一ガス圧調整手段４３が給気管３５を介して接続される。第一ガス圧調整手段４３は、例えば、圧搾空気を伸縮部材４２の中空部４２ａ内に加えるコンプレッサーから構成される。こうした第一ガス圧調整手段４３は、ターンテーブル２３に形成された缶体保持部３１の位置に応じて動作が制御される。
【００３５】
図８（ａ）に示すように、缶体保持機構３３は、第一ガス圧調整手段４３（図７参照）から伸縮部材４２の中空部４２ａ内にガス圧が加えられない状態では、伸縮部材４２は本来の形状を保つ。この状態では、凹部３２の内周面３２ａから伸縮部材４２が突出することが無く、凹部３２に導入された缶体１０が缶体保持機構３３に係止（保持）されていない缶体解放位置とされている。
【００３６】
一方、図８（ｂ）に示すように、第一ガス圧調整手段４３（図７参照）から伸縮部材４２の中空部４２ａ内にガス圧が加えられた状態では、伸縮部材４２の中空部４２ａ内のガス圧が高められる。これによって、伸縮部材４２のうち、凹部３２の内周面３２ａに露出した部分が内周面３２ａから突出（膨出）し、凹部３２の内周面３２ａの直径を狭める。この状態では、伸縮部材４２の突出部分４２ｂが缶体１０のボトム部分の周面に接し、凹部３２に導入された缶体１０が缶体保持機構３３に係止（保持）された缶体保持位置とされている。
【００３７】
ノックアウト機構３４は、ノックアウトシリンダ４４と、このノックアウトシリンダ４４内で図７中のＸ方向に沿って移動可能に支持されたノックアウトピストン４５とを備えている。ノックアウトシリンダ４４は、略円筒形のシリンダ空間Ｓを有し、端部に第二ガス圧調整手段４６に接続される調圧管４７，４７が形成されている。
【００３８】
第二ガス圧調整手段４６、例えば、圧搾空気をシリンダ空間Ｓ内に加えるコンプレッサー、およびシリンダ空間Ｓ内の空気を吸気するポンプなどから構成される。こうした第二ガス圧調整手段４６は、ターンテーブル２３に形成された缶体保持部３１の位置に応じてその動作が制御される。
【００３９】
ノックアウトピストン４５は、略円筒形の部材であり、周面の一部にパッキン４８が形成され、ノックアウトシリンダ４４のシリンダ空間Ｓの内壁面に対して摺動可能に接している。
【００４０】
ノックアウト機構３４は、缶体保持部３１が缶体排出位置Ｐ２（図６参照）にある時には、第二ガス圧調整手段４６から調圧管４７を介して、ノックアウトシリンダ４４のシリンダ空間Ｓ内にガスを供給して、シリンダ空間Ｓ内のガスを高める。この状態ではノックアウトピストン４５の先端側部分が凹部３２内に突出した突出位置とされている。
【００４１】
また、ノックアウト機構３４は、缶体保持部３１が缶体導入位置Ｐ１から缶体排出位置Ｐ２の１つ前の位置（図６参照）までの各位置にある時には、第二ガス圧調整手段４６から調圧管４７，４７を介して、ノックアウトシリンダ４４のシリンダ空間Ｓ内が吸気される。この状態では、シリンダ空間Ｓ内が減圧されるためにノックアウトピストン４５がノックアウトシリンダ４４の後端側に引きつけられ、ノックアウトピストン４５が凹部３２内から退出した退出位置とされている。
【００４２】
このように、ノックアウトピストン４５は、第二ガス圧調整手段４６によるノックアウトシリンダ４４のシリンダ空間Ｓ内の給気および吸気によって、ノックアウトピストン４５の先端が凹部３２内に突出した突出位置と、ノックアウトピストン４５が凹部３２内から退出した退出位置との間で変位する。なお、ノックアウトシリンダ４４には、ノックアウトピストン４５の移動によりノックアウトシリンダ４４内で圧縮された空気を開放するために、調圧穴（ガス抜き穴）５８が形成されている。調圧穴５８は、例えば、ノックアウトシリンダ４４の内部と外部とを連通させる貫通穴であればよい。
【００４３】
ノックアウトピストン４５には、更に吸着管５２，５２が形成されている。この吸着管５２，５２は、ノックアウトピストン４５の長手方向に沿って前端から後端までを貫通するように形成された長穴からなる。こうした吸着管５２，５２は、ノックアウトピストン４５の長手方向に直角な断面において、例えば、対向する２か所に形成したり、あるいは、９０°づつずらした４か所に形成することができる。
【００４４】
吸着管５２，５２は、ノックアウトシリンダ４４のシリンダ空間Ｓ内が第二ガス圧調整手段４６によって吸気され退出位置にある時には、凹部３２に導入されている缶体１０の缶底１０ｃを吸気によってノックアウトピストン４５の先端に吸着させる。
【００４５】
図９は、ノックアウト機構に供給される圧縮空気の供給機構を示す要部破断斜視図である。
缶体保持機構３３の伸縮部材４２と第一ガス圧調整手段４３とを接続する給気管３５は、摺動リング部材２５および固定リング部材２６を介して、エアチャンバーリングブラケット６１およびインデックス取付用フランジ６２の内部に形成された圧力配管６３に接続される。この圧力配管６３の一端が第一ガス圧調整手段４３に接続される。
【００４６】
また、缶体保持部３１のノックアウト機構３４と第二ガス圧調整手段４６とを接続する給気管４７は、摺動リング部材２５および固定リング部材２６を介して、エアチャンバーリングブラケット６１およびインデックス取付用フランジ６２の内部に形成された圧力配管６４に接続される。この圧力配管６４の一端が第二ガス圧調整手段４６に接続される。
【００４７】
図１０は、固定リング部材の摺動リング部材と接する接触面側を示す平面図である。
固定リング部材２６は、摺動リング部材２５（図４、図９を参照）と接する接触面２６ａ側に円周方向に沿って延びる、互いに隣接した２つの溝である第一溝部６５および第二溝部６６が形成されている。
【００４８】
このうち、内側（中心側）に配された第一溝部６５は、第一ガス圧調整手段４３に連なる圧力配管６３の一端に接続され、この第一溝部６５の摺動リング部材２５上での形成位置に応じて、伸縮部材４２の伸縮が制御される。
【００４９】
一方、外側（外周側）に配された第二溝部６６は、第二ガス圧調整手段４６に連なる圧力配管６４の一端に接続され、この第二溝部６６の摺動リング部材２５上での形成位置に応じて、ノックアウト機構３４が制御される。
【００５０】
以上のような構成の本実施形態の缶成形装置２０の作用を説明する。
缶成形装置２０によって、例えば、前工程で成型したボトム部が絞られた缶体の開口側に対して絞り加工を行い、ネック部１２を備えた缶体１０（図２参照）を製造する際には、例えば、缶体１０を缶体挿入位置にある缶体保持部３１の凹部３２内に挿入する。
【００５１】
こうした缶体挿入時においては、缶体保持部３１は、ノックアウトシリンダ４４のシリンダ空間Ｓ内が第二ガス圧調整手段４６によって吸気され、ノックアウトピストン４５が凹部３２内から退出した退出位置にされている。また、缶体保持機構３３を構成する伸縮部材４２は、第一ガス圧調整手段４３からガス圧を加えない状態にされ、凹部３２の内周面３２ａから伸縮部材４２が突出しない缶体解放位置（図８（ａ）参照）にされている。
【００５２】
そして、缶体保持部３１の凹部３２内に缶体１０が挿入されたら、第一ガス圧調整手段４３から伸縮部材４２の中空部４２ａ内にガス圧が加えられ、伸縮部材４２の中空部４２ａ内のガス圧が高められる。そして、伸縮部材４２のうち、凹部３２の内周面３２ａに露出した部分が内周面３２ａから突出（膨出）し、凹部３２の内周面３２ａの直径を狭める
缶体保持位置（図８（ｂ）参照）に変位する。これにより、凹部３２内に導入された缶体の周面が伸縮部材４２の突出部分４２ｂによって挟持される。
【００５３】
また、第二ガス圧調整手段４６、例えば吸気ポンプによってノックアウトシリンダ４４のシリンダ空間Ｓ内が吸気される。これにより、ノックアウトピストン４５が、凹部３２内から退出した退出位置に係止され、ターンテーブル２３の回動に伴う振動などによって凹部３２内へ突出することを防止する。
【００５４】
そして、第二ガス圧調整手段４６によってノックアウトシリンダ４４のシリンダ空間Ｓ内を吸気することにより、このシリンダ空間Ｓに連通している、ノックアウトピストン４５に形成された吸着管５２，５２に、缶体の底部が吸着される。
【００５５】
この後、ターンテーブル２３の間欠的な回動によって、缶体保持部３１に支持された缶体１０の開口端側が、ダイテーブル２４に円環状に配列された成形金型４１，４１…に順次押し付けられ、絞り加工される。これによって、ターンテーブル２３が１回転する間に、缶体１０にネック部１２（図２参照）が形成される。また、ネック部１２の形成後、ネジツール６１によって、ネック部１２の開口端部にネジ溝１３（図２（ｇ）を参照）を形成する。
【００５６】
また、こうしたノックアウト機構３４は、こうした成形金型４１，４１…による缶体１０の加工を行う間、第二ガス圧調整手段４６によってノックアウトシリンダ４４のシリンダ空間Ｓ内を常に吸気することにより、ノックアウトピストン４５が退出位置で係止される。
【００５７】
これによって、ノックアウトシリンダ４４内のガス圧を負圧に保たれ、エア漏れ等によって予期せぬタイミングでノックアウトシリンダ４４から缶体保持部３１内に向けてノックアウトピストン４５が突出し、缶体１０が缶体保持部３１から押し出されて脱落するといった誤動作を確実に防止することができる。不具合を確実に防止することができる。
【００５８】
また、伸縮部材４２による缶体１０の周面での保持に加えて、更に吸着管５２，５２による缶体１０の底部の吸着保持も同時に行うことによって、例えば、固定リング部材２６に並列して形成された第一溝部６５と第二溝部６６との間でエア漏れが生じて、伸縮部材４２の中空部４２ａ内のガス圧が低下し、缶体１０の周面に対する保持力が低下しても、缶体１０が缶体保持部３１の凹部３２から脱落することが無い。例えば、缶体１０を成型金型４１から引き抜く際に、缶体１０が成型金型４１に嵌まり込んだ状態となって缶体保持部３１の凹部３２から離脱してしまうといった不具合や、ネジツール６１による缶体１０へのネジ溝１３の形成時に、缶体１０が缶体保持部３１に挿入された状態で回転してしまうといった不具合を確実に防止することができる。
【００５９】
ターンテーブル２３の間欠的な回動によって缶体排出位置Ｐ２に達した缶体保持部３１は、第一ガス圧調整手段４３からガス圧の印加が停止され、伸縮部材４２が弾性によって凹部３２の内周面３２ａから突出しない缶体解放位置（図８（ａ）参照）に変位する。また、第二ガス圧調整手段４６がシリンダ空間Ｓ内の吸気を停止するとともに、逆にシリンダ空間Ｓ内に向けてガス圧を印加する。
【００６０】
これにより、缶体１０の凹部３２への吸着が停止されるとともに、ノックアウト機構３４のノックアウトピストン４５が退出位置から、凹部３２内に突出した突出位置に変位する。そして、ネック部が成型された缶体１０は、缶体保持部３１の凹部３２内から排出され、次工程に送られる。
【００６１】
なお、缶体１０を排出した缶体保持部３１は、ノックアウト機構３４の第二ガス圧調整手段４６がシリンダ空間Ｓ内を吸気して、突出位置にあるノックアウトピストン４５を退出位置に変位させる。この後、缶体挿入位置Ｐ１において、再びネック部が未形成の缶体が缶体保持部３１に挿入される。
【００６２】
以上、本発明の実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【００６３】
例えば、上述した実施形態では、ダイテーブル２４に配列された多数の成型金型（成形具）４１として、缶体の開口端側にくびれたネック部を形成する金型の例を挙げたが、成型金型はこれに限定されるものでは無く、缶体に任意の形状を付与する金型であればよい。
【符号の説明】
【００６４】
１０…缶体（ボトル缶）
２０…缶成形装置（ネッキング加工装置）
２１…本体部
２３…ターンテーブル
２４…ダイテーブル
３１…缶体保持部
３２…凹部
３３…缶体保持機構
３４…ノックアウト機構
４１…成形金型（成形具）
４２…伸縮部材
４３…第一ガス圧調整手段
４４…ノックアウトシリンダ
４５…ノックアウトピストン
４６…第二ガス圧調整手段
５２…吸着管
【図１】
2018001183.tif 000003
【図２】
2018001183.tif 000004
【図３】
2018001183.tif 000005
【図４】
2018001183.tif 000006
【図５】
2018001183.tif 000007
【図６】
2018001183.tif 000008
【図７】
2018001183.tif 000009
【図８】
2018001183.tif 000010
【図９】
2018001183.tif 000011
【図１０】
2018001183.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成29年9月26日(2017.9.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
缶体を着脱可能に保持する缶体保持部が円環状に配列され、回転可能なターンテーブルを有する缶成形装置であって、
前記缶体保持部は、前記缶体の少なくとも底部側を挿入可能な凹部と、缶体保持機構と、ノックアウト機構と、を備え、
前記缶体保持機構は、前記凹部の内径を狭めて缶体の周面を挟持する缶体保持位置、および前記凹部の内周面から突出させない缶体解放位置の間で変位する伸縮部材と、該伸縮部材内のガス圧を変動させる第一ガス圧調整手段と、を有し、
前記ノックアウト機構は、前記凹部の深さ方向に沿って移動可能に形成され、前記凹部内に突出する突出位置、および前記凹部内から退出する退出位置の間で変位する、ノックアウトシリンダに支持されたノックアウトピストンと、前記ノックアウトシリンダ内のガス圧を変動させる第二ガス圧調整手段と、を有することを特徴とする缶成形装置。
【請求項２】
前記第二ガス圧調整手段は、加工前の缶体が前記凹部に挿入される挿入位置にある前記缶体保持部が、前記ターンテーブルの回動によって、加工後の缶体を前記凹部から排出する排出位置に至るまでの間、前記ノックアウトシリンダ内を吸気し続けて、前記ノックアウトピストンを前記退出位置に係止させることを特徴とする請求項１記載の缶成形装置。
【請求項３】
前記第二ガス圧調整手段は、前記退出位置において、更に前記凹部内を吸気して、前記凹部に挿入された前記缶体の底部側を前記凹部に吸着させる吸着管を備えたことを特徴とする請求項１または２記載の缶成形装置。
【請求項４】
前記第二ガス圧調整手段は、前記排出位置に達した前記缶体保持部に対して、前記ノックアウトシリンダ内に給気して前記ノックアウトピストンを前記突出位置に移動させ、加工後の缶体を前記凹部から排出させることを特徴とする請求項２記載の缶成形装置。
【請求項５】
前記第二ガス圧調整手段は、前記排出位置において加工後の缶体を前記凹部から排出させた後、前記ノックアウトシリンダ内を吸気して前記ノックアウトピストンを前記退出位置に移動させることを特徴とする請求項４記載の缶成形装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明の缶成形装置は、缶体を着脱可能に保持する缶体保持部が円環状に配列され、回転可能なターンテーブルを有する缶成形装置であって、前記缶体保持部は、前記缶体の少なくとも底部側を挿入可能な凹部と、缶体保持機構と、ノックアウト機構と、を備え、前記缶体保持機構は、前記凹部の内径を狭めて缶体の周面を挟持する缶体保持位置、および前記凹部の内周面から突出させない缶体解放位置の間で変位する伸縮部材と、該伸縮部材内のガス圧を変動させる第一ガス圧調整手段と、を有し、前記ノックアウト機構は、前記凹部の深さ方向に沿って移動可能に形成され、前記凹部内に突出する突出位置、および前記凹部内から退出する退出位置の間で変位する、ノックアウトシリンダに支持されたノックアウトピストンと、前記ノックアウトシリンダ内のガス圧を変動させる第二ガス圧調整手段と、を有することを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
板材打ち抜き工程Ｓ１では、例えば、アルミニウム合金材料からなる圧延材を打ち抜いて、図２（ａ）に示されるような、円板状の板材（ブランク）Ｗを成形する（打ち抜き加工する）。カッピング工程（絞り工程）Ｓ２では、図２（ｂ）に示されるように、板材Ｗをカッピングプレスによって絞り加工（カッピング加工）して、カップ状体（缶基材）Ｗ１に成形する。ＤＩ工程（絞りしごき工程）Ｓ３では、ＤＩ加工装置によって、図２（ｃ）に示されるように、カップ状体Ｗ１にＤＩ加工（再絞りしごき加工）を施して、缶胴１１と缶底１４とが一体の有底筒状の缶体Ｗ２を成形する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
ダイテーブル２４は、例えばリング状の平板を備えたテーブル本体２４Ａのうち、ターンテーブル２３に対向する一面側２４ａに、多数の成形金型（成形具）４１が円環状に配列されたものからなる。このダイテーブル２４は、往復動機構（図示略）によって、成形方向であるＸ軸に沿って移動可能に形成されている。即ち、ターンテーブル２３との間の間隔を狭めたり広げたりするように往復動する。なお、ダイテーブル２４は、回転することなくＸ軸に沿って往復動だけ行う。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
成形金型４１は、ターンテーブル２３において缶体保持部３１に、例えばネック部が未成形の缶体を押し込む缶体挿入位置Ｐ１（図６を参照）に対向する位置から、ターンテーブル２３の回動方向（図６中の反時計回り方向Ｑ）に沿って、徐々に缶体１０のネック部１２（図２を参照）が形成されるように、段階的に成形形状を変化させた多数の成形金型４１，４１…から構成されている。また、最終段の成形金型４１に続けて、ネック部１２によって狭められた開口端部にネジ溝１３（図２（ｇ）を参照）を形成するためのネジツール（成形具）６１が形成されていてもよい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
吸着管５２，５２は、ノックアウトシリンダ４４のシリンダ空間Ｓ内が第二ガス圧調整手段４６によって吸気され退出位置にある時には、凹部３２に導入されている缶体１０の缶底１４（図２参照）を吸気によってノックアウトピストン４５の先端に吸着させる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
図９は、ノックアウト機構に供給される圧縮空気の供給機構を示す要部破断斜視図である。
缶体保持機構３３の伸縮部材４２と第一ガス圧調整手段４３とを接続する給気管３５は、摺動リング部材２５および固定リング部材２６を介して、エアチャンバーリングブラケット６８およびインデックス取付用フランジ６２の内部に形成された圧力配管６３に接続される。この圧力配管６３の一端が第一ガス圧調整手段４３に接続される。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
また、缶体保持部３１のノックアウト機構３４と第二ガス圧調整手段４６とを接続する調圧管４７は、摺動リング部材２５および固定リング部材２６を介して、エアチャンバーリングブラケット６８およびインデックス取付用フランジ６２の内部に形成された圧力配管６４に接続される。この圧力配管６４の一端が第二ガス圧調整手段４６に接続される。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】
以上のような構成の本実施形態の缶成形装置２０の作用を説明する。
缶成形装置２０によって、例えば、前工程で成形したボトム部が絞られた缶体の開口側に対して絞り加工を行い、ネック部１２を備えた缶体１０（図２参照）を製造する際には、例えば、缶体１０を缶体挿入位置にある缶体保持部３１の凹部３２内に挿入する。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
また、伸縮部材４２による缶体１０の周面での保持に加えて、更に吸着管５２，５２による缶体１０の底部の吸着保持も同時に行うことによって、例えば、固定リング部材２６に並列して形成された第一溝部６５と第二溝部６６との間でエア漏れが生じて、伸縮部材４２の中空部４２ａ内のガス圧が低下し、缶体１０の周面に対する保持力が低下しても、缶体１０が缶体保持部３１の凹部３２から脱落することが無い。例えば、缶体１０を成形金型４１から引き抜く際に、缶体１０が成形金型４１に嵌まり込んだ状態となって缶体保持部３１の凹部３２から離脱してしまうといった不具合や、ネジツール６１による缶体１０へのネジ溝１３の形成時に、缶体１０が缶体保持部３１に挿入された状態で回転してしまうといった不具合を確実に防止することができる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６０】
これにより、缶体１０の凹部３２への吸着が停止されるとともに、ノックアウト機構３４のノックアウトピストン４５が退出位置から、凹部３２内に突出した突出位置に変位する。そして、ネック部が成形された缶体１０は、缶体保持部３１の凹部３２内から排出され、次工程に送られる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６３】
例えば、上述した実施形態では、ダイテーブル２４に配列された多数の成形金型（成形具）４１として、缶体の開口端側にくびれたネック部を形成する金型の例を挙げたが、成形金型はこれに限定されるものでは無く、缶体に任意の形状を付与する金型であればよい。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2018001183.tif 000013
【手続補正１４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図９】
2018001183.tif 000014