(57)【要約】【課題】  伸縮リングの破損を簡単に特定することができ、缶の品質及び装置稼働率が低下するのを防止すること。【解決手段】  伸縮リング３０が破損していることを検出する検出手段４０が備える。検出手段４０は、装置本体１１に伸縮リング３０の流路３１と連絡するチェック用通路４１が設けられ、チェック用通路４１に供給源から所定圧より低い圧（例えば、０．１ＭＰａ）のエアを供給しており、伸縮リング３０が、取り出し機構によって加工の終えた缶が取り出された状態にあるとき、その伸縮リング３０に対して上記低い圧のエアをチェック用通路４１及び流路３１を介して送り込むと、膨らむか否かを判定することで伸縮リング３０の破れを検出できるようになっている。【選択図】  図４
2005342752.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心軸回りに間欠的に回転する回転円板と、缶胴を取り囲むように環状に形成され、前記回転円板上の同一半径位置に複数配設されると共に、内部に供給された所定圧の流体によって内方に膨出して缶の缶胴を保持する伸縮リングとを備えてなり、前記回転円板の回転により、前記伸縮リングが缶供給位置に位置したとき、前記伸縮リングが缶を保持すると共に、その保持状態で所定の加工を行わせ、缶の加工を終えた前記伸縮リングが回転円板の回転によって缶排出位置に位置したとき、該加工を終えた缶を伸縮リングから排出させるようにした缶の製造装置において、
前記伸縮リングに流体を供給して該伸縮リングの破損を検出する検出手段を備えることを特徴とする缶の製造装置。
【請求項２】
請求項１記載の缶の製造装置において、
前記検出手段は、装置本体において、前記回転円板が缶排出位置と加工を終えた缶供給位置との間に到達した位置に設けられていることを特徴とする缶の製造装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の缶の製造装置において、
前記検出手段は、前記伸縮リングに供給する流体が、前記所定圧より低い圧であることを特徴とする缶の製造装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか記載の缶の製造装置において、
前記検出手段は、流体圧を検出する圧力計を含むことを特徴とする缶の製造装置。
【請求項５】
請求項１から３のいずれか記載の缶の製造装置において、
前記検出手段は、流体の流量を検出する流量計を含むことを特徴とする缶の製造装置。
【請求項６】
請求項１から３のいずれか記載の缶の製造装置において、
前記検出手段は、流体を検出する圧力計と、流体の流量を検出する流量計とを含むことを特徴とする缶の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、缶の製造装置に係り、特に、有底円筒状の缶を所望形状に形成するのに好適な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、飲料用のボトル缶は、アルミニウム製やその合金製等の金属板を絞り加工（Ｄｒａｗｉｎｇ）と、次いで行われるしごき加工（Ｉｒｏｎｉｎｇ）とによって形成されるため、一般にＤＩ缶と呼ばれている。
このようなＤＩ缶は、缶の製造装置により金属板を絞り・しごき加工してカップ状に形成されると、その後、再び絞り・しごき加工が繰り返されることにより、深さの大きなボトル缶に形成される。
【０００３】
従来の缶の製造装置にあっては、絞り・しごき加工時、図５に示すように、ボトル缶１の缶底２が缶底保持部としてのベースパッド４に嵌合して保持されると共に、ボトル缶１の缶胴３が伸縮リングとしての保持体５に保持され、その状態でボトル缶１に所定の加工を行うようになっている（例えば、特許文献１参照。）。
ベースパッド４は、ボトル缶１の缶底を嵌合できる形状に凹んで形成されている。保持体５は、弾性材によって環状に形成されており、ベースパッド４にボトル缶１の缶底２が保持されたとき、内部に設けられた流路（図示せず）にエアが供給されると、全体的に内方に膨出する。保持体５は、全体的に内方に膨出することにより、縮径してボトル缶１の缶胴３の周囲を取り囲むことで、缶胴３がベースパッド４内で軸回りに回転したりするのを防止できるように保持している。
なお、図５において、符号６は、ボトル缶１に気密に挿入される缶底拘束型であり、矢印のようにエアがボトル缶１内に送り込まれることで、ボトル缶の缶底２がベースパッド４の形状に対応するように圧接されるようになっている
【特許文献１】特開２００３−２４５７３３号公報（第２−５頁、図１−図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の缶の製造装置においては、ボトル缶１の加工に際し、缶底保持部としてのベースパッド４が缶底３を保持したとき、伸縮リングとしての伸縮リング５が缶胴を外周から保持することでボトル缶１が共回りすることなく加工を良好に行えるようにしている。
しかしながら、例えば、装置の運転当初、ボトル缶１を加工するため、伸縮リング５にエアが供給された場合、缶底保持部４に予めボトル缶１が保持されているときには、問題ないものの、缶底保持部４にボトル缶１が未だ供給されていない状態のときに、伸縮リング５にエアが供給されると、伸縮リング５が元の状態に弾性復元できなくなる程度に著しく内方に膨らみ、破れてしまうという問題があった。この問題は、装置の運転開始当初のみならず、運転終了間際でも発生ことがあった。
このような場合、伸縮リング４の破れを見つけて新品と交換する必要があるが、伸縮リングが実際には多数に設けられていることから、破れた伸縮リング４を簡単に見つけ出すことができず、特定するのにかなりの時間を要するという問題もあった。
また、伸縮リングが破れたことに気付かないで装置の運転をそのまま継続すると、その破れた伸縮リングにより、ボトル缶にキズやへこみが発生して品質の低下を招くばかりでなく、伸縮リングを交換するために装置を停止することが余儀なくされ、装置の稼働率が低下するという不具合があった。
【０００５】
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、伸縮リングの破損を簡単に特定することができ、缶の品質及び装置稼働率が低下するのを防止することができる缶の製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、この発明は以下の手段を提案している。
請求項１に係る発明は、中心軸回りに間欠的に回転する回転円板と、缶胴を取り囲むように環状に形成され、前記回転円板上の同一半径位置に複数配設されると共に、内部に供給された所定圧の流体によって内方に膨出して缶の缶胴を保持する伸縮リングとを備えてなり、前記回転円板の回転により、前記伸縮リングが缶供給位置に位置したとき、前記伸縮リングが缶を保持すると共に、その保持状態で所定の加工を行わせ、缶の加工を終えた前記伸縮リングが回転円板の回転によって缶排出位置に位置したとき、該加工を終えた缶を伸縮リングから排出させるようにした缶の製造装置において、前記伸縮リングに流体を供給して該伸縮リングの破損を検出する検出手段を備えることを特徴とする。
請求項２に係る発明は、請求項１記載の缶の製造装置において、前記検出手段は、装置本体において、前記回転円板が缶排出位置と加工を終えた缶供給位置との間に到達した位置に設けられていることを特徴とする。
請求項３に係る発明は、請求項１又は２記載の缶の製造装置において、前記検出手段は、前記伸縮リングに供給する流体が、前記所定圧より低い圧であることを特徴とする。
請求項４に係る発明は、請求項１から３のいずれか記載の缶の製造装置において、前記検出手段は、流体圧を検出する圧力計を含むことを特徴とする。
請求項５に係る発明は、請求項１から３のいずれか記載の缶の製造装置において、前記検出手段は、流体の流量を検出する流量計を含むことを特徴とする。
請求項６に係る発明は、請求項１から３のいずれか記載の缶の製造装置において、前記検出手段は、流体を検出する圧力計と、流体の流量を検出する流量計とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１に係る発明によれば、検出手段が、伸縮リングにエアを供給して伸縮リングの破損を検出するように構成したので、全ての伸縮リングまでをいちいち調べることなく、破損の発生している伸縮リングを簡単に特定することができる結果、破損の発生している伸縮リングを速やかに交換することで、缶の品質が低下するのを防止することができると共に、装置の稼働率が低下するのを防止することができ、それだけ装置としての信頼性を高めることができる効果が得られる。
【０００８】
請求項２に係る発明によれば、検出手段は、缶供給装置と缶排出装置との間を通過する伸縮リングを検査する一方で、伸縮リングは、缶供給装置と缶排出装置との間において缶を保持していないため、検出手段は、缶に阻害されることなく、確実に伸縮リングが破損しているか否かを検査することができ、さらに、伸縮リングが、缶を保持していないため、検査の際に、缶を破損するおそれがない。
【０００９】
請求項３に係る発明によれば、所定圧より低い圧の流体を伸縮リングに供給するので、伸縮リングが破損していない場合には、伸縮リングが内方に著しく膨出するおそれがなくなり、破損するおそれがない効果が得られる。
【００１０】
請求項４に係る発明によれば、検出手段が圧力計を含んでいるので、破損を検出するために流体を供給したとき、伸縮リングが万一破れていた場合には、流体圧が下がるので、伸縮リングの破損を確実に検出することができる効果が得られる。
【００１１】
請求項５に係る発明によれば、検出手段が流量計を含んでいるので、破損を検出するために流体を供給したとき、伸縮リングが万一破れていた場合には、流体が流出するので、その流量によって伸縮リングの破損を確実に検出することができる効果が得られる。
【００１２】
請求項６に係る発明によれば、請求項１から５のいずれか記載の缶の製造装置において、破損を検出するために流体を供給したとき、伸縮リングが万一破れていた場合には、圧力計の流体圧が下がるので、伸縮リングの破損を確実に検出することができる一方、検出手段が流量計を含んでいるので、破損を検出するために流体を供給したとき、伸縮リングが万一破れていた場合には、流体が流出して流量計で検出することができるので、伸縮リングの破損を確実に検出することができ、圧力計と流量計との双方によって検出手段としての信頼性を高めることができる効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照し、この発明の実施の形態について説明する。図１から図４はこの発明の一実施の形態に係る缶の製造装置を示す図である。
図１に示すこの実施形態の缶の製造装置１０は、有底円筒状の缶１ａを順加工するものであり、装置本体１１に回転円板１２と加工機１３とが備えられている。
回転円板１２は、図２に示すように、中心軸部１２ａの外周に設けられて中心軸回りに回転可能に支持されており、回転円板１２には、複数の保持機構７０が周方向に角度αごとに設けられている。
保持機構５０には、缶１ａを保持するための缶底保持部２０と、径方向に膨出又は収縮して缶１ａを保持する伸縮リング３０とが設けられている。
この回転円板１２は、缶底保持部２０及び伸縮リング３０が設けられている角度毎に一ピッチずつ矢印のように反時計方向に回転するものであり、いずれかの缶底保持部２０及び伸縮リング３０が缶供給位置Ｘに位置決めされたとき、その缶底保持部２０及び伸縮リング３０に対しワークとしての缶１ａが供給機構５０によって受け渡されることで缶底保持部２０及び伸縮リング３０が缶１ａを保持すようになっている。
供給機構５０は、缶１ａが図２に示す矢印Ａ方向から供給される度に一個ずつ受け取ると共に、受け取った缶１ａを、回転円板１２の回転ピッチに同期させて回転しながら缶供給位置Ｘにて缶底保持部２０及び伸縮リング３０に受け渡すようにしている。
【００１４】
一方、図１に示されるように、加工機１３は、缶１ａを保持した缶底保持部２０が回転円板１２の回転によって所定位置に位置決めされると、その缶底保持部２０及び伸縮リング３０によって保持された缶１ａに向かって移動することで、缶に所定の加工を行うようになっている。図１では詳細に図示していないが、加工機１３としては、ボトル缶１を製造する場合、例えば絞り・しごき加工を繰り返して所定の長さの有底円筒形状に形成する複数の絞り・しごき加工部、その有底円筒状の先端開口部を縮径させて口金部を形成するネックイン加工部、口金部の外周にキャップと螺合するためにねじ切り加工を行うねじ切り加工部、ボトル缶１としての全長（全高）を揃えるために先端開口部を切断するトリミング加工部などからなる種々の加工部を有しており、これら加工部の各々が回転円板１２の回転ピッチに同期しながら全体として図１に示す矢印Ｃのように進退移動するように構成されている。
【００１５】
つまり、図２において、回転基板１２は、角度αずつ回転しており、缶底保持部２０及び伸縮リング３０は、缶供給位置Ｘに位置したとき、供給機構５０によって受け渡されることで缶１ａを保持する。
缶１ａは、缶底保持部２０及び伸縮リング３０により保持された状態で順次一ピッチずつ回転する毎に移動し、その移動した位置にて加工機によって所定の加工が行われることで、先端開口に口金部を有する所望形状のボトル缶１が得られるようになっている。ボトル缶１は、アルミニウム若しくはその合金製の材質からなっている。
【００１６】
また、加工の終了したボトル缶１を保持した缶底保持部２０及び伸縮リング３０は、図２に示すように、回転円板１２の回転によって缶排出位置Ｙに位置決めされると、缶底保持部２０及び伸縮リング３０によって保持されているボトル缶１が取出し機構６０によって受け取られることで空の状態となる。取出し機構６０は、回転円板１２の回転ピッチに同期して回転しており、回転しながら缶排出位置Ｙにて缶底保持部２０及び伸縮リング３０からボトル缶１を受け取ると、そのボトル缶１を矢印Ｂ方向に順次排出するようにしている。
【００１７】
そして、回転円板１２において、空になった状態の缶底保持部２０及び伸縮リング３０は、回転円板１２の回転によって更に移動して再び缶供給位置Ｘに到達すると、上述したように供給機構５０から供給された缶１ａを保持し、以下この動作が繰り返される。
なお、回転円板１２上において、缶供給位置Ｘと缶排出位置Ｙとの間にも、複数個の伸縮リング２０及び缶底保持部３０が同様の所定間隔で配設されている。
従って、ボトル缶１は、供給機構５０によって受け渡された時点では、未だボトル缶の形状に至っておらず、単に有底筒状の缶１ａの形状を呈しているが、順次加工されることで文字通りのボトル缶形状に形成されることとなる。
【００１８】
缶底保持部２０は、図３に示すように、筒状に形成されており、回転円板１２に取り付けられている。また、缶底保持部２０は、深さの浅いカップ形状を有している。
【００１９】
この缶底保持部２０には、内側にボトル缶１の缶底２を嵌合し得る大きさに凹んで形成された凹み部２１が設けられており、缶底保持部２０は、凹み部２１内に缶底２を嵌合することで缶底２を保持する。凹み部２１は、ボトル缶１の缶底２の内周側に下方に向かって設けられた突起２ａを受ける平板状受け座２２と、突起２ａの外周面に設けられた傾斜部２ｂを受ける傾斜受け座２３と、缶底２側の周囲を嵌挿させる嵌挿壁２４とを有して、ボトル缶１の缶底２と略対応する形状を有している。
また、缶底保持部２０には、缶底２の中央部の面と略対応する形状の球状面に形成された先端面１７を有する缶底受部材１６が取り付けられている。
缶底受部材１６は、缶底保持部２０の中央部を挿通させられ、缶底受部材１６の先端面１７は、凹み部２１の内部に突出するように設けられている。
【００２０】
一方、缶底保持部２０の内側面にはボトル缶１の缶胴３を保持する伸縮リング３０が設けられている。伸縮リング３０は、例えばゴム材によって形成された環状を有している。この缶底保持部２０は、その内側にエアが流入する流路３１を有する。そして、缶底保持部２０に図３に示すようにボトル缶１の缶底２が保持されたとき、流路内にプラグ（図示略）を介してエアが供給されると、伸縮リング３０が内周側に膨出して缶胴３の周囲を外方から取り囲むことで缶胴３を保持するようになっている。
【００２１】
この実施形態では、図４に示されるように、伸縮リング３０が破損していることを検出する検出手段４０が備えられている。
検出手段４０は、伸縮リング３０に設けられた流路３１に連結するチェック用通路４１と、低圧（例えば、０．０１ＭＰ）のエアを供給する供給装置４４と、伸縮リング３０内の内圧を測定する圧力計４２と、伸縮リング３０に流入するエアの流入量を測定する流量計４３とから構成されている。
【００２２】
検出手段４０は、図４に示すように、缶排出位置Ｙより一つ缶供給位置Ｘ寄り側となる隣の位置に設けられている。
【００２３】
この実施形態の缶の製造装置１０は、上記のように構成されているので、次にその動作について以下に説明する。
図２において、缶１ａが供給機構５０が矢印Ａ方向から供給されると、その缶１ａを供給機構５０が回転しながら受け取ると共に、回転円板１２上の缶供給位置Ｘに位置決めされた缶底保持部２０及び伸縮リング３０に送り込むことで、缶底保持部２０及び伸縮リング３０が缶１ａを保持する。
つまり、缶底保持部２０が缶１ａの缶底を嵌合して保持すると共に、伸縮リング３０がエアの供給によって内方に防止することで、缶胴３を外周方向から保持する。
【００２４】
缶１ａを保持した缶底保持部２０及び伸縮リング３０は、回転円板１２が角度α毎に一ピッチずつ一方向に回転されることで移動すると、加工機１３がその都度前進してその缶１ａに対して所定の加工を行うことで、図３に示すような形状のボトル缶１が得られる。
そして、ボトル缶１に対して加工を終えた缶底保持部２０及び伸縮リング３０が、缶排出位置Ｙに位置決めされると、取出し機構６０がその缶底保持部２０及び伸縮リング３０からボトル缶１を受け取り、かつ矢印Ｂ方向に送り出すこととなる。
【００２５】
ボトル缶１が取り出された伸縮リング３０は、その後、回転円板１２の回転によって缶供給位置Ｘ方向に向かうこととなる。
その際、伸縮リング３０が缶排出位置Ｙの隣の位置Ｚに移動すると、図４に示すように、検出手段４０のチェック用通路４１が、その伸縮リング３０の流路３１と接続され、チェック用通路４１にエアが供給されるので、エアがチェック用通路４１及び流路３１を経て伸縮リング３０に送り込まれることとなる。
【００２６】
そして、検出手段４０が圧力計４２を含んでいるので、破損を検出するためにエアを供給したとき、伸縮リング３０が万一破れていた場合には、圧が上昇しないので、伸縮リング３０の破損を確実に検出することができる。また、流量計４３をも含んでいるので、破損を検出するためにエアを伸縮リング３０に供給したとき、伸縮リング３０が万一破れていた場合には、流体が流出するので、その流量によって伸縮リング３０の破損を確実に検出することができる。従って、伸縮リング３０の破損を確実に検出することができ、検出手段としての信頼性を高めることができる。
【００２７】
従って、この実施形態によれば、伸縮リング３０がボトル缶１を保持していないとき、その状態での伸縮リング３０にエアを供給して伸縮リング３０の破損を検出するように構成したので、全ての伸縮リング３０までをいちいち調べることなく、破損の発生している伸縮リング３０を簡単に特定することができる。
その結果、破損の発生している伸縮リングを速やかに交換することで、ボトル缶１の品質が低下するのを防止することができると共に、装置の稼働率が低下するのを防止することができ、それだけ装置としての信頼性を高めることができる。
【００２８】
また、装置本体１１において、回転円板上の缶供給位置Ｘと、加工を終えた缶排出位置Ｙとの間の位置に検出手段４０が設けられていると、破損している伸縮リングを容易に見つけだすことができるばかりでなく、ボトル缶１を保持している全ての伸縮リング３０に検出するためのエアをいちいち供給することなく行うことができるので、簡単に検出することができる。
しかも、検出手段４０は、検出時、ボトル缶１を保持するのに必要な所定圧より低い圧のエアを伸縮リング３０に供給するので、伸縮リング３０が破損していない場合には内方に著しく膨出するおそれがなくなり、破損するおそれがない。
【００２９】
検出手段４０として、伸縮リングの破損を検出した時点で、警報を発する警報手段を備えていたり、回転円板１２の回転を停止させる非常停止手段などを備えていると、破損している伸縮リングに対して、缶が供給されることがないので、缶にキズが付いたりするのを防止することができ、装置としての信頼性をよりいっそう高めることが可能となる。
【００３０】
なお、上記実施の形態において、検出手段として、伸縮リングの破れを正確に検出するため、圧力計及び流量計の双方を用いた例を示したが、少なくとも何れか一方を設けるだけでも検出することができ、図示実施形態に限定されるものではない。また、缶を保持するのに必要な所定圧として０．３ＭＰａのエア圧を供給し、検出時に供給されるエア圧として０．１ＭＰａのエア圧を供給するようにした例を示したが、そのエア圧の大きさは、伸縮リングを構成する材質、ワークとしての缶の材質及び肉厚等によって適宜選定すればよく、従って、検出用としてのエア圧は、伸縮リングが弾性復元しないような大きさに膨らむことがない低い圧でよい。
そして、伸縮リングを作動させるためにエアを用いた例を示したが、例えば油圧等の流体を利用することもでき、図示例に限定されるものではない。また、飲料水等を充填するボトル缶に適用した例を示したが、ボトル缶に限らず、口金部を有していない円筒缶を製造する装置に適用しても、同様の作用効果が得られるのは勿論であり、またアルミニウムやその合金からなる材質以外の缶を製造する場合にも適用することができる。
また、本実施形態においては、検出手段４０は、Ｚの位置に設置されているが、缶排出位置Ｙと缶供給位置Ｘとの間であれば、いずれの場所であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】この発明の一実施の形態に係る缶の製造装置を示す側面図である。
【図２】同じく缶の製造装置における回転円板を正面から見た説明図である。
【図３】回転円板に設けられた缶底保持部と伸縮リングとを示す拡大説明図である。
【図４】検出手段を示す拡大説明図である。
【図５】従来の缶の製造装置を示す要部の説明図である。
【符号の説明】
【００３２】
１    ボトル缶
１０    缶の製造装置
１１    装置本体
１２    回転円板
３０    伸縮リング
４０    検出手段
４１    チェック用通路
４２    圧力計
４３    流量計
【図１】
2005342752.tif 000003
【図２】
2005342752.tif 000004
【図３】
2005342752.tif 000005
【図４】
2005342752.tif 000006
【図５】
2005342752.tif 000007