(57)【要約】  スチール製及びアルミ製のツーピース缶などの金属缶の底部の成形に用いる缶底成形アセンブリ（１０）。缶底成形アセンブリ（１０）は軽量であり、外側ハウジングアセンブリとシリンダハウジングアセンブリ（１１、２０）とから成り、クランプリング保持アセンブリ（４０）、移動ピストンアセンブリ（７０）及びバネ部材（５７）を内蔵する。クランプリング保持アセンブリ（４０）はクランプリング（４３）を浮動させる付勢部材（４４）を具備しており、これによりクランプリング（４３）及びドーム成形ダイスプラグを缶体製造器のラムに対して芯出しする。
2008528296.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
缶体の底を成形し、ポンチを備えた缶体製造器に装着するための缶底成形アセンブリであって、前記缶底成形アセンブリは、
ａ）外側ハウジング、シリンダハウジング及びカバー室部を備えるハウジングアセンブリと、
ｂ）付勢手段を備えてクランプリングを浮動させるクランプリング保持アセンブリであって、前記クランプリング保持アセンブリは、前記外側ハウジングの内部に部分的に位置するように設計及び配置されるクランプリング保持アセンブリと、
ｃ）缶体との接触のためのクランプリング及びドーム成形ダイスプラグと、
ｄ）移動ピストンアセンブリ、プッシュロッド及び端部ピストンアセンブリを備えるピストンアセンブリであって、前記移動ピストンが前記外側ハウジングの内部で摺動係止するように位置され、前記端部ピストンアセンブリが前記シリンダハウジングの内部で摺動係止するように配置され、また前記ドーム成形ダイスプラグが前記移動ピストンアセンブリと連通するピストンアセンブリと、
ｅ）前記移動ピストンアセンブリと前記端部ピストンアセンブリとの間に位置するように設計及び配置されたバネ部材であって、前記プッシュロッドが前記バネ部材を通って延出し、前記バネ部材の内部で摺動係止するように設計及び配置されることを特徴とするバネ部材と、そして
ｆ）缶底成形アセンブリを缶体製造アセンブリに装着する手段とから成る缶底成形アセンブリ。
【請求項２】
前記クランプリング保持アセンブリの前記付勢手段が複数の付勢部材で構成され、各付勢部材が圧縮性バネ部材及び協働する硬質のボール部材で構成され、各前記ボール部材が概して球体状である複数の付勢部材を具備していることを特徴とする請求項１に記載の缶底成形アセンブリ。
【請求項３】
前記バネ部材がウレタンで構成され、前記ボール部材が亜硝酸で構成されることを特徴とする請求項２に記載の缶底成形アセンブリ。
【請求項４】
ポリマー合成ブッシングをさらに備えており、前記移動ピストンアセンブリが前記ブッシングを通って外側ハウジングの内部で動くことを特徴とする請求項１に記載の缶底成形アセンブリ。
【請求項５】
セラミックブッシングをさらに備えており、前記端部ピストンアセンブリが前記セラミックブッシングを通って前記シリンダハウジングの内部で動くことを特徴とする請求項１に記載の缶底成形アセンブリ。
【請求項６】
前記シリンダハウジングが油及び冷却液の注入及び排出手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の缶底成形アセンブリ。
【請求項７】
前記カバー室部が加圧送気管を受ける開口部を備えることを特徴とする請求項１に記載の缶底成形アセンブリ。
【請求項８】
前記バネ部材が、芯出し及び圧力開放を目的として中央に配置された孔を有しており、かつウレタンで構成されることを特徴とする請求項１に記載の缶底成形アセンブリ。
【請求項９】
前記カバー室部及び前記シリンダハウジングがアルミニウムで構成され、また前記外側ハウジング、クランプリング保持アセンブリ及び前記ピストンアセンブリが工具鋼で構成されることを特徴とする請求項１に記載の缶底成形アセンブリ。
【請求項１０】
装着のための前記手段が取付フランジ及び少なくとも１本のテンションボルトを具備することを特徴とする請求項１に記載の缶底成形アセンブリ。
【請求項１１】
装着のための前記手段がさらに少なくとも１つのスペーサ部材を具備することを特徴とする請求項１に記載の缶底成形アセンブリ。
【請求項１２】
前記アセンブリがさらに、前記クランプリング保持アセンブリを固定するように設計及び配置されたロック手段をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の缶底形成アセンブリ。
【請求項１３】
ポンチを備えた缶体製造器に装着される缶底成形アセンブリであって、前記缶底成形アセンブリは、
ａ）浮動クランプリングを備え、ポンチの動きを芯出しするハウジングアセンブリと、
ｂ）成形された複数のキャビティを備えるクランプリング保持アセンブリであって、前記クランプリング保持器は浮動する前記クランプリングを囲み、前記キャビティは前記クランプリングに面した開口部を有するクランプリング保持アセンブリと、そして
ｃ）浮動する前記クランプリングアセンブリを芯出しするための成形された各前記キャビティに配置される付勢手段であって、前記付勢手段はボールピン構造及び協働する圧縮性部材で構成される付勢手段とから成る缶底成形アセンブリ。
【請求項１４】
前記ハウジングアセンブリは外側ハウジング、シリンダハウジング、カバー室部で構成され、前記缶底成形アセンブリはさらに、缶体との接触のためのドーム成形ダイスプラグ、移動ピストンアセンブリとプッシュロッドと端部ピストンアセンブリとを備えるピストンアセンブリ、前記移動ピストンと前記端部ピストンアセンブリとの間に位置するように設計及び配置されたバネ部材、並びに缶底成形アセンブリを缶体製造アセンブリに装着する手段を備え、前記クランプリング保持アセンブリは、前記外側ハウジングの内部に部分的に位置するように設計及び配置され、前記移動ピストンは、前記外側ハウジングの内部で摺動係止するように位置され、前記端部ピストンアセンブリは、前記シリンダハウジングの内部で摺動係止するように位置され、前記ドーム成形ダイスプラグは、前記移動ピストンアセンブリと連通し、前記プッシュロッドは、前記バネ部材を通って延出して、前記バネ部材の内部で摺動係止するように設計及び配置されることを特徴とする請求項１３に記載の缶底成形アセンブリ。
【請求項１５】
前記ボールピン部材は概して球形状であって亜硝酸塩で構成され、前記協働圧縮性部材はウレタン組成物で構成され、前記アセンブリはポリマー混合物で形成されるブッシングを備え、そして前記移動ピストンアセンブリは前記ブッシングを通って前記外側ハウジングの内部で動くことを特徴とする請求項１４に記載の缶底成形アセンブリ。
【請求項１６】
前記バネ部材はウレタンで構成され、前記カバー室部及び前記シリンダハウジングはアルミニウムで構成され、そして前記外側ハウジング、クランプリング保持アセンブリ及び前記ピストンアセンブリは工具鋼で構成されることを特徴とする請求項１４に記載の缶底成形アセンブリ。
【請求項１７】
各前記プッシュロッドは直径を有するボデー及び前記ボデーの直径より大きい直径を有する端部を備える請求項１４に記載の缶底成形アセンブリ。
【請求項１８】
缶体の底の成形及びポンチを備える缶体製造器への装着のための缶底成形アセンブリであって、
ａ）外側ハウジング、シリンダハウジング及びカバー室部を備えるハウジングアセンブリであって、前記カバー室部は圧力開放室部の境界を定めるハウジングアセンブリと、
ｂ）缶胴との接触のためのクランプリング及びドーム成形ダイスプラグと、
ｃ）前記クランプリングを浮動させる付勢手段を備えるクランプリング保持アセンブリであって、前記クランプリング保持アセンブリは前記外側ハウジングの内部に部分的に位置されるように設計及び配置され、そして前記クランプリングを浮動させる前記手段は概して球面形状であって協働圧縮性部材を備えるボールピン部材で構成されることを特徴とするクランプリング保持アセンブリと、
ｄ）移動ピストンアセンブリ、少なくとも一つのプッシュロッド及び端部ピストンアセンブリを備えるピストンアセンブリであって、前記移動ピストンアセンブリは前記ドーム成形ダイスプラグと連通しかつ前記外側ハウジングの内部で摺動係止するように位置され、前記端部ピストンアセンブリは前記シリンダハウジングの内部で摺動係止されるように位置され、そして少なくとも一つの前記プッシュロッドは前記移動ピストンアセンブリと前記端部ピストンアセンブリとの間に延出するピストンアセンブリと、
ｅ）前記ピストンアセンブリと前記端部ピストンアセンブリとの間に位置するように設計及び配置され、そして、少なくとも一つの前記プッシュロッドは前記バネ部材を通って延出しかつバネ部材の内部で摺動係止するように設計及び配置されるバネ部材と、そして
ｆ）缶底成形アセンブリを缶体製造アセンブリに装着する手段とから成る缶底成形アセンブリ。
【請求項１９】
前記ボールピン部材は亜硝酸塩で構成され、前記協働圧縮性部材はウレタンで構成され、前記アセンブリはさらにポリマー混合物のブッシングを備え、そして前記移動ピストンアセンブリは前記ブッシングを通って前記外側ハウジングの内部で動くことを特徴とする請求項１８に記載の缶底成形アセンブリ。
【請求項２０】
前記移動ピストンアセンブリは静止時に前記クランプリング保持アセンブリと接触し、前記バネ部材はウレタンで構成され、前記カバー室部及び前記シリンダハウジングはアルミニウムで構成され、そして前記外側ハウジング、クランプリング保持アセンブリ及び前記ピストンアセンブリは工具鋼で構成されることを特徴とする請求項１８に記載の缶底成形アセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【発明の背景】
【０００１】
本発明は、２００５年２月２日に出願された米国暫定特許出願第６０／６４９，６２４号の利益を主張する。
【０００２】
本発明は、主に金属容器の製造において用いられるアセンブリに関する。特に、本発明は、スチール製及びアルミ製のツーピース缶の底部の絞り成形に用いられる缶底成形アセンブリに関する。
【０００３】
本発明の缶底成形アセンブリは、米国特許第４，９３０，３３０号（’３３０号特許）明細書においてワイスハラ（Ｗｅｉｓｈａｌｌａ）によって複動式缶底成形器の名称で開示された缶底成形器、及び米国特許第６，４９０，９０４号Ｂ１（’９０４号特許）明細書においてザウハー（Ｚａｕｈａｒ）によって高サイクル運転のための複動式缶底成形器の名称で開示された缶底成形器（両特許ともに本発明の出願人が所有）を改良したものである。本明細書において参照されることによって本明細書の一部をなしている’３３０号特許及び’９０４号特許の缶底成形器は、缶体製造器、とりわけ缶体を担持する缶体製造ポンチと協働して用いられるように設計及び配置される。’３３０号特許及び’９０４号特許は、缶底成形アセンブリのためのドームプラグ位置決め構造を開示する。本発明は、缶底成形アセンブリのさらなる改良を提供する。
【０００４】
’３３０号特許及び’９０４号特許は缶底成形工程を示しており、缶体製造アセンブリのポンチ又はラムが缶底成形アセンブリに対して及ぼす動作が含まれる。缶底成形アセンブリは、典型的には缶体製造アセンブリと協働するように設計及び配置される。缶底成形器は、急速サイクル缶体製造ポンチ上の缶体を受けて、クランプリング及びドームプラグを用いた絞り及び最終成形行程を通じてツーピース缶の缶底を成形する。クランプリングという用語はまた、業界では、圧力リング、ガイドリング又は外側ダイスとしても知られている。ドームプラグという用語はまた、業界では、内側ダイス又はドーム柱としても知られている。缶、飲料又は食品の個別の製品ごとに特定の用語を定めることができる。クランプリング又はガイドリングをラムの動きの軸に沿ってかつ該軸の法線上に空間制御することが、製造の質、生産及び効率を確保するうえで絶対不可欠である。本発明の缶底成形アセンブリは、これらの製造指標を改善するため、構成要素の新規な配置によってクランプリングの芯出し及び付勢制御を改善するような軽量かつ保守整備の容易な缶底成形アセンブリを提供する。
【発明の概要】
【０００５】
本発明は缶底成形アセンブリを提供し、これは、クランプリングを浮動させて缶体製造ポンチの位置の変化に対応可能な、軽量かつ保守整備の容易なドーム状のアセンブリである。本発明の缶底成形アセンブリは、２つの実施態様を含み、新規に配置された缶底成形構成要素、軽量構造、そしてクランプリングを浮動させる改良付勢手段を備えている。
【０００６】
ツーピース缶の缶体を製造するに際して、缶体製造アセンブリの内部に缶体の壁が形成され、該アセンブリの運用は、本明細書において参照されることによって本明細書の一部をなす’３３０号特許及び’９０４号特許に記載されている。典型的には、ポンチ、すなわち缶体形成構造の一つが缶体をツールパックから缶底成形アセンブリのクランプリングへと缶体を移動する。本発明の改良缶底成形アセンブリでは、クランプリングは、浮動することでポンチをドーム成形アセンブリの中央に誘導し、そしてポンチの出口で再び芯出しされるように設計及び配置される。ポンチが缶底成形アセンブリに進入するにつれて、クランプリング構造はドームプラグとともにポンチを軸方向に芯出しする。ツーピース飲料缶を製造する際には、クランプリングは絞り加工用のリングとして用いられ、ドーム内に進入するにつれて缶の材料に圧力をかけ、これによって材料のフローを制御し、しわ発生を防止する。ツーピース食品缶を製造する際には、クランプリングはガイド部材として機能し、ポンチの溝を内側ダイス又はドームプラグの嵌合溝と合わせる。
【０００７】
本発明の缶底成形アセンブリの第１の実施態様は、クランプリングアセンブリ、ドームプラグ、移動ピストンアセンブリ、外側ハウジングアセンブリに収容されたバネ部材、ピストンアセンブリ及びシリンダハウジングアセンブリとから成る。カバー室部は、圧力上昇開放室部の境界を定める缶底成形アセンブリの端部に位置する。缶底成形アセンブリは、取付フランジ、少なくとも一つのスペーサ部材、外側／シリンダハウジング及びテンションボルトによって缶体形成機に取り付けられるのが好ましい。クランプリングは、空気圧力下にある複数の強化ピンによって浮動させられる。
【０００８】
第２の実施態様は、概して同じ構成要素から成り、そのうえバネ又はハードウェアの変更に際して缶底成形アセンブリを缶体製造器から取りはずす必要がなく容易に整備可能という効果も有している。第２の実施態様には、外側ハウジングアセンブリ、クランプリング保持アセンブリ及び移動ピストンアセンブリの代替構造に加えて、これらのアセンブリの相対的な協働部品の代替構造も示される。さらにクランプリング保持アセンブリの代替構造は、缶底成形アセンブリ内部の整備を簡易化しドームプラグの保持を改善する。
【０００９】
本発明の一つの効果は、クランプリングを浮動させることによって生産及び製品の質が改善されることであり、すなわち、例えば衝突が中心を外れたときのドームの割れ又は亀裂によって缶の奇形が発生する可能性が減少する。本発明のもう一つの効果は、従来技術によるドーム成形アセンブリよりも軽量であるように設計及び配置される改良缶底成形アセンブリを提供することである。本発明のさらにもう一つの効果は、例えばツールパックアセンブリのさらに近くに重心が位置される改良缶底成形アセンブリを提供することである。本発明のさらにもう一つの効果は、缶底成形アセンブリのための新規な部品配置及び構成によって該アセンブリの重心の改良を提供することである。本発明のさらにもう一つの効果は、より経済的に整備可能な缶底成形アセンブリを提供することである。
【００１０】
本発明の前記その他の利点及び効果は、図面を参照することで以下の説明から明らかになるであろう。
【好ましい実施態様の説明】
【００１１】
本発明の缶底成形アセンブリは、軽量の缶底成形アセンブリを提供し、缶体製造器のラム又はポンチを芯出しする浮動クランプリングを提供する。
【００１２】
図１及び図２を参照すると、缶底成形アセンブリ１０は、外側ハウジングアセンブリ１１及びシリンダハウジングアセンブリ２０を備えて示される。付勢手段４４を備えるクランプリング保持アセンブリ４０は、缶底成形アセンブリの正面で、浮動クランプリング４３を把持して示される。クランプリング保持アセンブリ４０は、ロック装置８５によって適切な位置に把持されて示される。クランプリング保持アセンブリ４０は、ドームプラグアセンブリ９０と隣接するように、かつ外側ハウジングアセンブリ１１と当接するように配置されて示される。外側ハウジングアセンブリ１１は、移動ピストンアセンブリ７０と協働するブッシング１３を備えて示される。移動ピストンアセンブリ７０は、締め具７８によってドームプラグアセンブリ９０に装着されて示される。移動ピストンアセンブリ７０は、バネ部材５７に隣接して示され、またプッシュロッド６０は、クランプリング４３から移動ピストンアセンブリ７０、バネ部材５７及びシリンダハウジングアセンブリ２０を通って延出して示される。プッシュロッド６０は、ピストンアセンブリ８０を終点とするものとして示され、該ピストンアセンブリ８０は、ブッシング２２を通って室部６９の内部で摺動可能に動く。ドームプラグアセンブリ９０は、ボデー９１を備え、また通気キャビティ９２の境界を定めて示される。キャビティ９２は、移動ピストンアセンブリ７０の開口部８２、バネ部材の開口部６４並びにシリンダハウジングアセンブリ２０の差込部２５及びドレン溝５０と連通して示される。
【００１３】
シリンダハウジングアセンブリ２０は、締め具１８によって外側ハウジングアセンブリに装着されて示される。カバー室部６５は、室部６８を形成して示され、また締め具３３によって缶底成形アセンブリ１０の端部すなわちシリンダハウジング２０に装着されて示される。シリンダハウジング２０は、油注入口２７、冷却液注入口２８および冷却液ドレン２９を備えて示される。本発明の缶底成形アセンブリは、取付フランジ３５、スペーサ５２及び六角頭３９を備えた１０本のテンションボルト１９によって缶体製造器ドア部に装着されるように設計及び配置される。
【００１４】
図３乃至図５は外側ハウジングアセンブリ１１を示し、概して円筒状のボデー１２を備えており、ブッシング１３と協働する。ブッシング１３は、例えばハイコンプ（ＨｙＣｏｍｐ）社製のポリマー合成材料、又は同様のポリマー性自己潤滑材料から構成されるのが好ましい。開口部１４は、テンションボルト１９を受けるように示され、設計及び配置される（図２に示す）。開口部１５は、締め具１８を受けるように示され、設計及び配置される（図２に示す）。締め具１８は、シリンダハウジングボデー２１の開口部３２も通り、図６との関連でさらに後述する。ドレン１６はさらに、余分な冷却液又は油を排出するために設けられて示される。ダウエルピン１７は、外側ハウジングアセンブリから延出して示され、外側ハウジングアセンブリ１１のシリンダハウジングアセンブリ２０への位置合わせ及び固定をより確実にする。外側ハウジングアセンブリ１１は、工具鋼又は同様の硬質材料で構成されることが好ましい。
【００１５】
使用時において、缶体製造器のポンチは、缶体を缶底成形アセンブリ１０に移動し、缶体をクランプリングアセンブリに衝突させて、移動ピストンアセンブリ及びバネ部材に対して力をかける。移動ピストンアセンブリ７０は、バネ部材５７を動かしてこれを圧縮する。この動きを測定するには、例えば、外側ハウジングアセンブリ１１に収納されるオーバートラベル測定器９４（図４に示す）を用いることが望ましく、また、この動きを缶底成形アセンブリの内部で測定して必要な調整を行うには、例えば、過剰なオーバートラベルが検出された場合にバネ部材を変更したり又は缶底成形位置を調整したりすることが望ましい。
【００１６】
図６乃至図９は、ボデー２１を備えるシリンダハウジング２０を示す。図６に示すように、ブッシング２６は、テンションボルトを受けて、シリンダハウジングボデー２１の周縁の半径方向に位置して示される。ブッシング２２は、シリンダハウジングボデー２１の内部に位置して、またこれと協働して示される。ブッシング２２は、セラミック又は同様の低摩擦材料でできていることが好ましい。図２に示すように、ブッシング２２は低摩擦面を備えており、ピストンシール９３および環状ピストンリング８３と摺動可能に係合する。開口部３１は、シリンダハウジングボデー２１に位置して示されて、シリンダハウジングボデー２１をカバー室部６５に固定する。具体的には、開口部３１は、図２に示す締め具３３を受けるように構成されて設計される。開口部３２及び開口部３４は、シリンダハウジングボデー２１の周縁の半径方向に位置して示され、シリンダハウジングを外側ハウジングアセンブリ１１に固定する。すなわち、開口部３２は図１及び図２に示す締め具１８を受け、また開口部３４は図３乃至図５に示すダウエルピン１７を受ける。油注入口２７、冷却液注入口２８及びドレン２９は、シリンダハウジングボデー２１に配置されて示される。図８及び図９は、シリンダハウジングアセンブリ２０の上部図及び下部図であり、油注入口２７及び冷却液注入口２８がボデー２１の上部に配置され、ドレン２９、５０及び９５がボデー２１の下部に配置されて示される。シリンダハウジングボデー２１は、概して円筒状で示されて、アルミニウム又は同様の材料で構成されることが好ましい。
【００１７】
シリンダハウジングボデー２１はさらに図６及び図７において示され、プッシュロッドシール２３、プッシュロッドを受ける開口部３０、そして開口部３０の内部のブッシング２４を備える。プッシュロッド６０は図２、図２１、図２２及び図２８に示され、開口部３０を介してシリンダハウジングボデー２１と摺動可能に係合されるように設計及び配置される。さらに、センタリングブッシング２５及びドレン溝５０は、ボデー２１の内部に位置するように示され、ドームプラグへの衝突によって生じた空気および圧力の放出を助ける。ドレン５０は、図９のシリンダハウジングボデー２１の底部の排出口として示される。図２に示すように、ドームプラグアセンブリ９０のキャビティ９２、移動ピストンアセンブリ７０の開口部８２、バネ部材５７の開口部６４、またシリンダハウジング・アセンブリ２０のセンタリングブッシング２５及びドレン５０は、相互に連通して示され、したがって缶底成形アセンブリ１０を介して圧力放出溝を形成する。シリンダハウジングアセンブリ２０は、アルミニウム又は他の軽量材料で構成されるのが好ましく、それにより重心が缶体製造器側の取付装置により近付いた軽量の缶底成形アセンブリを提供する。
【００１８】
図１０及び図１１は取付フランジ３５を示し、該フランジは、環状体３６、テンションボルト１９（図２に示す）を受ける半径方向に配置された開口部３７及び締め具（図示せず）を受ける開口部３８を有し、取付フランジ３５をロック装置８５に固定する。テンションボルト１９及び取付フランジ３５は、缶底成形アセンブリ１０を缶体製造器に取り付けるために用いられる。取付フランジ３５は、工具鋼又は同様の材料で構成されるのが好ましい。
【００１９】
図１２及び図１３はスペーサ部材５２を示し、環状体５３、段又は突起部５６、開口部５５及び警告刻印５４を備える。開口部５５は、テンションボルト１９（図２に示す）を受けるように設計及び配置される。スペーサ部材５２は、アルミニウム又は同様の材料で構成されるのが好ましく、缶底成形アセンブリが取り付けられる特定の缶体製造器に嵌合するように研削されて設計される。スペーサ部材５２は、使用時に該スペーサ部材が外側ハウジングアセンブリと接触するに際して該スペーサ部材を保護する硬い被覆を備えるのが好ましい。外側ハウジングアセンブリが好ましくは工具鋼でできており、またスペーサ部材が好ましくはアルミニウムで構成されることから、スペーサ部材は強靭性確保のために被覆されて工具鋼又は同様の硬質材料との接触による摩耗が防止されるのが好ましい。したがって、段又は突起部５６及び警告刻印５４がスペーサ部材５２の片面に設けられるため、該面、すなわち外側ハウジングアセンブリと接触する面は研削又は切削加工されない。スペーサ部材５２は、アルミニウム又は他の軽量材料で構成されるのが好ましく、これによって質量がさらに削減されて缶底成形器の重心が変化させる。
【００２０】
図１４乃至図１７は、ボデー４１を備えたクランプリング保持アセンブリ４０を示し、該ボデーは缶底成形アセンブリ１０内でクランプリングを浮動させる付勢手段４４を把持する周辺キャビティ５１を有するボデー４１を備える。クランプリング４３は、図２のクランプリング保持アセンブリ４０とともに用いられて示される。歯４２は、ボデー４１の周縁に配置されて示され、ロック装置８５（図２５に示す）の歯８７と歯合するように設計及び配置され、クランプリング保持器を固定し位置決めする。付勢手段４４は協働要素、すなわちボール部材４５、第１キャップ部材４６、バネ部材４７、第２キャップ部材４８及びクリップ部材４９で構成されて示され、キャビティ５１に嵌合する。バネ部材４７は、ウレタン又は同様の圧縮性材料で構成されることが好ましい。ボール部材４５は、硝酸塩又は同様の材料で構成されることが好ましい。さらに、代替のバネ又は付勢手段、例えばコイル又は他の機械バネ構造又は当技術分野で周知である他の付勢手段を使用することは、本発明の範囲に属する。またさらに、ピン型部材又はボール型部材を付勢手段と連通させて用いることも、本発明の範囲に属する。
【００２１】
本発明においては浮動クランプリング４３が重要であり、それは、半径方向に配置された付勢手段４４をクランプリング保持アセンブリ４０が備えているからであり、特に図１４乃至図１７に示される。６つの付勢手段４４は、図１４に示すように、等間隔に設置されて半径方向に延出し、クランプリング４３と接触してこれを浮動させる。図１７に示すように、各キャビティ５１は、ボール部材４５、第１キャップ部材４６、圧縮性のバネ部材４７、第２キャップ部材４８及びクリップ部材４９を受けるように形成される。図１４及び図１５が特に示すのは、球状のボール部材４５、協働要素として形成された第１キャップ部材４６、中央に突起が配置された一協働要素である圧縮性のバネ部材４７、第２キャップ部材４８及びクリップ部材４９である。クリップ部材４９は、付勢手段４４の最上部に配置されて示され、図１７のキャビティ５１の最上部に示される溝に嵌合するように構成される。この設計によって、バネ部材４７は圧縮され、ボール部材４５に十分な予圧圧力が加わり、クランプリングを芯出ししてその浮動を制御する。ボール部材は、クランプリング保持ボデー４１からわずかに延出して、クランプリング４３と接触することが好ましい。この付勢手段４４は、記載された協働要素、すなわち球状のボール部材４５（亜硝酸塩）及び圧縮バネ４７（ウレタン）で構成され、周縁に作用する付勢手段を提供し、該付勢手段はクランプリング４３を浮動させる。
【００２２】
使用時において、缶体製造ポンチ及び缶体がクランプリングに衝突すると、浮動するクランプリングは該ポンチに対して芯出しされることが可能である。ポンチが缶底成形アセンブリに進入するにつれて、クランプリングはポンチを動かし、該ポンチ及び缶体はドーム成形アセンブリに対して芯出しされる。その後、缶体はドーム成形ダイスプラグに誘導され、そこに缶底が位置される。ポンチは、缶体を、所望される缶底形状の鋳型を含む缶底成形アセンブリの前部に圧入し、これによりツーピース缶の底にドームが成形される。ポンチがドーム成形アセンブリに対して芯出しされることから、缶の奇形、すなわちドームの割れが発生する可能性は減少し、所望の基礎輪郭は正方形に保たれ、ラムのずれ及びその影響は減少する。ラムのずれはポンチがその前進ストロークを終えたときに発生するが、ポンチが缶体製造器を通って戻るときにラムのずれは元に戻る。また、ポンチが戻る際、このずれ作用は、交換費用の高いしごき加工ダイス内部のカーバイドに損傷を与えることもある。したがって、ポンチ又はラム部材を芯出しする手段を提供することは有益である。
【００２３】
図１８及び図１９は、移動ピストンボデー７１を備える移動ピストンアセンブリ７０を示す。開口部７６は、図２に示すように、移動ピストンボデー７１をドーム成形ダイスプラグアセンブリ９０に固定する締め具７８を受けるように示されて、設計及び配置される。移動ピストンボデー７１は、中央に配置された凹部７７を備えて示され、ドーム成形ダイスプラグボデー９１を嵌着可能に受けるように設計及び配置される。開口部７３は、プッシュロッドシール７４及びブッシング７５を備えて示され、好ましくはポリマー合成材料又は同様の低摩擦材料で構成され、プッシュロッド６０と摺動可能に係合する。図１９は、移動ピストンアセンブリ７０の断面図であって、ボデー７１のテーパー部７２を示す。図４との関連で論じたように、オーバートラベル測定器９４は、缶底成形アセンブリ１０の内部におけるいかなるオーバートラベルをも測定するためテーパー部７２と協働するように設計及び配置される。開口部８２は移動ピストンボデー７１の中央に配置されて示され、前記のように、缶底成形アセンブリの使用時における圧力開放のための溝を提供する。移動ピストンボデーは、工具鋼又は同様の材料で構成されるのが好ましく、そしてブッシング１２（図２に示される）の内部で摺動可能に動くように設計及び配置されて、該ブッシングはポリマー合成材料又は同様の低摩擦材料で構成されるのが好ましい。
【００２４】
図２０は、半径方向に配置された開口部５９及び中央の開口部６４を備えたボデー５８を有するバネ部材５７を示す。開口部６４は、バネ部材ボデー５８の中央に配置されて示され、前記のように、缶底成形アセンブリ１０の使用時における圧力開放のための溝を提供する。さらに開口部６４は、シリンダハウジングアセンブリ２０のセンタリングブッシング２５と協働するように設計及び配置されて、バネ部材５７のための芯出し機構を提供する。バネ部材５７は、ウレタン又は同様の圧縮性材料で構成されることが好ましい。図２及び図２８に示すように、バネ部材５７は本発明の缶底成形アセンブリの内部中央に配置される。この配置によって、バネの最適なサイズ、すなわち最適な長さ及び直径が実現される。缶底成形環境において力を吸収するためには、直径及び長さの十分なバネが最適であることがわかっている。開口部５９は、該開口部を通って延出するプッシュロッド６０を受けるように設計及び配置され、図２１及び図２２に示される。プッシュロッド６０は、端部６２及び端部６３を有する細長の円筒体６１を備えて示され、これにより、プッシュロッドは缶底成形アセンブリ１０の内部に適切に配置される。具体的には、キャップ付の端部６２が設けられて示され、これによって、プッシュロッドが缶底成形器の内部に適切な方法で配置されるため、プッシュロッドシールへの損傷を防止することができる。
【００２５】
図２に示すように、ドームプラグアセンブリ９０に力が加わるとき、移動ピストンアセンブリ７０は、ブッシング１３の内部で摺動可能に動く。こうして、バネ部材５７は圧縮され、それにより力の一部を吸収する。クランプリング４３は、図２及び図２８に示すように、プッシュロッド６０に当接して示される。図１８は、移動ピストンアセンブリ７０の４つの開口部７３を示し、該開口部はプッシュロッド６０を受ける。図２０では、プッシュロッド６０が、バネ部材５７の４つの開口部５８を通って延出して示される。プッシュロッドは、ピストンアセンブリ８０を終点とする。ピストンアセンブリ８０は図２及び図２８に示され、環状ピストン壁８１、環状ピストンリング８３及びピストン端部部材７９で構成される。クランプリング４３及びドームプラグ９０に力が加わるとき、移動ピストンアセンブリ７０はブッシング１３の内部で動き、バネ部材５７を圧縮し、これによって、プッシュロッド６０はピストンアセンブリ８０に力を伝送し、該ピストンアセンブリ８０はブッシング２２及び室部６９の内部で動く。ブッシング２２はセラミック又は同様の低摩擦材料で構成されるのが好ましく、またブッシング１３はポリマー合成材料又は同様の低摩擦材料で構成されるのが好ましい。
【００２６】
図２３及び図２４は、ボデー６６を備えたカバー室部アセンブリ６５を示す。ボデー６６は、洗浄ポート８９及び加圧送気管開口部６７を備えて示される。開口部８４は、カバー室部６５の周縁に半径方向に配置されて示され、締め具３３とともに用いられて、カバー室部６５をシリンダハウジングアセンブリ２０に固定する。図２に示すように、カバー室部６５は、缶底成形アセンブリ１０の端部に配置され、室部６８の境界を定めて示される。缶底成形器の使用時には、缶底成形器内部の空気は、缶底成形器内部におけるラムのパンチ及びピストンアセンブリのストロークによって圧縮される。室部６８及び加圧送気管開口部６７は、この蓄積圧力の開放を提供する。洗浄ポート８９を開放することで、余分な冷却液及び空気を浄化し又は排出することができる。カバー室部アセンブリ６５は、缶底成形器の質量を減らして缶底成形器の重心を変えるため、アルミニウム又は同様の軽量素材で構成されるのが好ましい。
【００２７】
図２５及び図２６は、ボデー８６及び歯８７を備えるロック装置８５を示す。開口部８８は、ロック装置８５をクランプリング保持アセンブリ４０に固定するものとして示される。前記のように、ロック装置ボデー８６の歯８７は、クランプリング保持ボデー４１の歯４２と噛合して、クランプリング保持アセンブリを適所に固定する。
【００２８】
図２７乃至図３５は、本発明の缶底成形アセンブリの第２の実施態様１００を示す。缶底成形アセンブリ１００は主に缶底成形アセンブリ１０と同様の構成要素からなるが、一部の構成要素は、アセンブリ１０側の対応する構成要素とは異なる形状を有しており、これにより缶底成形アセンブリ１００に複数の利点が提供される。例えばアセンブリ１００において、外側ハウジングアセンブリ１０１、クランプリング保持アセンブリ１１０及び移動ピストンアセンブリ１２５は、缶底成形アセンブリ１０側の対応する構成要素アセンブリとは異なる形状を有する。
【００２９】
図２７及び図２８を参照すると、缶底成形アセンブリ１００は、外側ハウジングアセンブリ１０１及びシリンダハウジングアセンブリ２０を備えて示される。付勢手段１１４を備えるクランプリング保持アセンブリ１１０は、缶底成形アセンブリの正面に示され、クランプリング４３を把持し浮動させる。クランプリング保持アセンブリ１１０は、ロック装置８５によって適所に保持されて示される。クランプリング保持アセンブリ１１０は、ドームプラグアセンブリ９０に隣接し、かつ移動ピストンアセンブリ１２５に当接して配置されて示される。図２８に示すように、また図２とは対照的に、移動ピストンボデー１２６は、クランプリング保持ボデー１１１のみに当接するように示されており、図２の移動ピストンアセンブリとは異なり外側ハウジングボデーに当接することはない。外側ハウジングアセンブリは、ブッシング１０３を備えて示され、該ブッシング１０３は移動ピストンアセンブリ１２５と摺動しながら係合する。移動ピストンアセンブリ１２５は、締め具７８によってドームプラグアセンブリ９０に装着されて示される。移動ピストンアセンブリ７０は、バネ部材５７と隣接して示され、プッシュロッド６０は、移動ピストンアセンブリ１２５から延出してバネ部材５７を軸通して示される。プッシュロッド６０は、
ピストンアセンブリ８０を終点として示され、該ピストンアセンブリはブッシング２２の室部６９の内部に当接して動く。シリンダハウジングアセンブリ２０は、締め具１８によって外側ハウジングアセンブリに装着されて示される。カバー室部６５は、缶底成形アセンブリ１００の端部すなわちシリンダハウジング２０に、締め具３３によって装着された室部６８を成形して示される。シリンダハウジング２０は、油注入口２７、冷却液入口２８及びドレン２９を備えて示される。本発明の缶底成形アセンブリは、取付フランジ３５、スペーサ５２及び、六角頭３９を備えたテンションボルト１９によって缶体製造器に装着されるように設計及び配置される。
【００３０】
図２９及び図３０は、外側ハウジングアセンブリ１０１を示しており、該アセンブリは概して環状のボデー１０２を備え、ブッシング１０３と協働する。外側ハウジングアセンブリは、工具鋼又は同様の硬材料で構成されるのが好ましい。ブッシング１０３は、ポリマー合成材料又は同様の材料で構成されるのが好ましい。開口部１０４（図２８に示す）は、テンションボルト１９を受けるように示され、設計され半径方向に配置される。開口部１０８は、締め具１８を受けるように示され、設計及び配置される。開口部１０５のダウエルピン１０７はさらに、外側ハウジングアセンブリをシリンダハウジングボデー２１の開口部３４に固定するためにも利用され、このことは図６との関連で前述したとおりである。ドレン１０６は、余分な冷却液又は油を排出するように示される。さらに図３乃至図５との関連で前述したように、例えばオーバートラベル測定器９４（図４に示される）を用いて移動ピストンアセンブリのオーバートラベルを測定することで、缶底成形アセンブリの内部におけるオーバートラベルを監視し、また過剰なトラベルが検出された場合には例えばバネ部材を変更するなどの必要な調整を行うことが望ましい。
【００３１】
図３１乃至図３３は、キャビティ１２１を有する環状体１１１を備えたクランプリング保持アセンブリ１１０を示し、該キャビティは缶底成形アセンブリの内部でクランプリングを浮動させる付勢手段１１４を把持する。歯１１２は、ロック装置８５の歯８７（図２５に示す）と噛合するように示され、設計及び配置されて、クランプリング保持機構を固定し位置決めする。付勢手段１１４は、協働構成要素すなわちボール部材１１５、キャップ部材１１６、バネ部材１１７、キャップ部材１１８及びクリップ部材１１９から構成されて示され、これらはキャビティ１２１に嵌合する。各バネ部材はウレタン又は同様の圧縮性材料で構成され、また各ボール部材は亜硝酸塩又は同様の硬材料で構成されるのが好ましい。
【００３２】
図３４及び３５は、移動ピストンボデー１２６を備える移動ピストンアセンブリ１２５を示す。開口部１３０は、締め具７８を受けて、移動ピストンボデー１２６をドーム成形ダイスプラグ９０に固定するように示されて、設計及び配置される。移動ピストンボデー１２６は、凹部１３３を備えて示され、この凹部はドーム成形ダイスプラグ９０を嵌合可能に受けるように設計及び配置される。開口部１２７は、プッシュロッドシール１２８及びブッシング１２９を備えて示され、好ましくはポリマー合成材料又は同様の低摩擦材料で構成され、プッシュロッド６０と摺動可能に係合する。
【００３３】
このように、缶底成形器の第２の実施態様１００は、外側ハウジングアセンブリ、クランプリング保持アセンブリ及び移動ピストンアセンブリの代替構造を備える。これらの代替構成要素は相互に協働するように設計及び配置され、移動ピストンアセンブリは、缶体製造器のポンチの力を受けた後に元の位置に戻るときに、クランプリング保持アセンブリとのみ係止及び衝突して、外側ハウジングアセンブリとは係止及び衝突しない。外側ハウジングアセンブリ、移動ピストンアセンブリ及びクランプリング保持アセンブリは、工具鋼又は同様の硬材料で構成されるのが好ましい。外側ハウジングアセンブリ、クランプリング保持アセンブリ及び移動ピストンアセンブリの代替構造を提供することによって、缶底成形器の整備及び段取り作業が単純化される。
【００３４】
さらに、代替実施態様１００により、缶底成形アセンブリの内部の整備も容易となる。缶底成形器の内部に位置されるバネ部材は、缶底成形器の内部の様々なハード部品と同様に、変更が必要となることもある。例えば、缶底成形アセンブリの第１の実施態様の場合、バネを交換するためには、六角頭を備えたテンションボルト１０本を緩めて取りはずし、シリンダハウジングを取りはずして初めて該バネを交換することができ、そして、缶底成形器を復元するためには１０本のテンションボルトの再組立が必要となる。あるいは、第２の実施態様の缶底成形器内部のバネを交換する場合には、缶体製造器の扉を開き、クランプリング保持アセンブリ、ドームプラグアセンブリ及び移動ピストンアセンブリを取りはずす。したがって、取付フランジ、スペーサ及び外側／シリンダハウジングを介して缶底成形器を缶体製造器の扉に固定する１０本のテンションボルトは、取りはずす必要がない。
【００３５】
要約すると、本発明は改良缶底成形アセンブリを提供し、缶底成形器の構成要素の新規な配置、軽量構造、及びクランプリングを浮動させる付勢手段を備える。これらの構成要素を本願明細書において示され記載された方法により配置し、部品の大半を工具鋼ではなくアルミニウムで構成させることによって、缶底成形アセンブリの重心は缶体製造器側の取付器具により近い位置に移動し、これにより、缶底成形アセンブリが垂下して缶体製造ポンチとのアライメントのずれが防止される。クランプリングを浮動させる付勢手段を提供し、それによって缶体製造ポンチを誘導することによって、缶底成形器はさらに改良されている。
【００３６】
本発明の各種アセンブリの実施態様は、本発明での指示を用いることで多くの変更が可能であるため、前記の説明及びそれに伴う図面は、実施態様を説明するものとして解釈するべきであって、発明の範囲を限定するものとして解釈してはならない。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の缶底成形アセンブリの前部の平面図である。
【図２】図１の缶底成形アセンブリを線２−２に沿って切った断面図である。
【図３】図１のアセンブリの外側ハウジングアセンブリの上部の透視図である。
【図４】図３の外側ハウジングアセンブリの前部の平面図である。
【図５】図４の外側ハウジングアセンブリを線５−５に沿って切った断面図である。
【図６】図１のアセンブリのシリンダハウジングアセンブリの前部の平面図である。
【図７】図６のシリンダハウジングアセンブリを線７−７に沿って切った断面図である。
【図８】図６のシリンダハウジングアセンブリの上部図である。
【図９】図６のシリンダハウジングアセンブリの下部図である。
【図１０】図１のアセンブリの取付フランジアセンブリの前部の平面図である。
【図１１】図１０の取付フランジアセンブリを線１１−１１に沿って切った断面図である。
【図１２】図１のアセンブリのスペーサ部材の前部の平面図である。
【図１３】図１２のスペーサ部材を線１３−１３に沿って切った断面図である。
【図１４】図１のアセンブリのクランプリング保持アセンブリの前部の平面図である。
【図１５】図１４のクランプリング保持アセンブリを線１５−１５に沿って切った断面図である。
【図１６】図１４のクランプリング保持アセンブリの上面図である。
【図１７】図１６のクランプリング保持アセンブリの付勢手段キャビティの分解図である。
【図１８】図１の移動ピストンアセンブリの平面図である。
【図１９】図１８の移動ピストンアセンブリを線１９−１９に沿って切った断面図である。
【図２０】図１のアセンブリのバネ部材の前部の平面図である。
【図２１】図１のアセンブリのプッシュロッド部材の平面図である。
【図２２】図２１のプッシュロッド部材の前部の平面図である。
【図２３】図１のアセンブリのカバー室部アセンブリの前部の平面図である。
【図２４】図２３のカバー室部アセンブリを線２４−２４に沿って切った断面図である。
【図２５】図１のアセンブリのロック装置の前部の平面図である。
【図２６】図２５のロック装置を線２６−２６に沿って切った断面図である。
【図２７】本発明の缶底成形アセンブリの代替実施態様の前部の平面図である。
【図２８】図２７の缶底成形アセンブリを線２８−２８に沿って切った断面図である。
【図２９】図２７のアセンブリの外側ハウジングアセンブリの前部の平面図である。
【図３０】図２７の外側ハウジングアセンブリを線３０−３０に沿って切った断面図である。
【図３１】図２７のアセンブリのクランプリング保持アセンブリの前部の透視図である。
【図３２】図３１のクランプリング保持アセンブリの平面図である。
【図３３】図３１のクランプリング保持アセンブリを線３３−３３に沿って切った断面図であり、キャビティ内に位置される付勢手段を示す。
【図３４】図３４は、図２７の移動ピストンアセンブリの平面図である。
【図３５】図３５は、図３４の移動ピストンアセンブリを線３５−３５に沿って切った断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【国際調査報告】
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