(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙製の筒体の端部を内径側へ曲げる成形装置であって、
筒体の一端部の外周を支持する支持壁と前記一端部を受け入れる成形溝とを有する台座と、
前記筒体の一端部に対して径方向内方から径方向外方へ進退可能な押当て部材を有し、押当て部材を径方向外方へ進出させて前記一端部を前記支持壁に押し当てる押当て機と、
前記筒体の他端部を軸方向へ押圧して、前記台座の支持壁に押し当てられた一端部を成形溝に押し付けることにより前記一端部を成形溝に沿った形状に曲げる押圧機とを備えた筒体端部の成形装置。
【請求項２】
請求項１において、前記押当て機の押当て部材は、周方向に分割された複数の分割押当て片からなる筒体端部の成形装置。
【請求項３】
請求項１または２において、前記押圧機は、筒体の他端部を押圧する押圧板と、この押圧板を筒体の他端部に対して筒体の軸方向へ進退させる駆動機とを有し、さらに、前記駆動機と台座との間隔を調整する調整手段を備えた筒体端部の成形装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は紙製筒体の端部に底板を接合するために、この端部を内径側へ曲げる成形装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
紙製の筒体に底板を取り付ける方法として、先ず筒体の一端部を内径側へ曲げ、筒体の内径に合わせた外径寸法の底板を他端部から筒体内に押し込んで、筒体の前記曲げ部に接着させる方法がある。この場合、筒体の端部を内径側に曲げるのに、筒体の下端部を受け入れる成形溝を有する台座の上に、筒体の下端部が前記成形溝に嵌まるように筒体を載せて、その筒体の上端部を押圧機により軸方向へ押圧することにより、筒体の下端部を前記成形溝に沿った形状に曲げるようにした成形装置を使用している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記構成の成形装置では、押圧機により筒体を軸方向へ押圧したとき、筒体の下端部が台座の成形溝から外れて筒体下端部を内径側に適正に曲げられないことがしばしばあり、良品歩留りが悪いという問題点があった。
【０００４】
本発明は、以上の事情に鑑みてなされたもので、良品歩留りを高めることのできる筒体端部の成形装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記した目的を達成するため、本発明の請求項１に係る筒体端部の成形装置は、紙製の筒体の端部を内径側へ曲げる装置であって、筒体の一端部の外周を支持する支持壁と前記一端部を受け入れる成形溝とを有する台座と、前記筒体の一端部に対して径方向内方から径方向外方へ進退可能な押当て部材を有し、押当て部材を径方向外方へ進出させて前記一端部を前記支持壁に押し当てる押当て機と、前記筒体の他端部を軸方向へ押圧して、前記台座の支持壁に押し当てられた一端部を成形溝に押し付けることにより前記一端部を成形溝に沿った形状に曲げる押圧機とを備えている。
【０００６】
前記成形装置によれば、筒体の一端部を台座の支持壁と押当て機の押当て部材とで位置規制した状態で、押圧機で筒体の他端部を軸方向に押圧して筒体の一端部を台座の成形溝に押し付け、筒体の一端部を内径側へ曲げるので、曲げ加工の途中で筒体の一端部が台座の成形溝から外れることなく、筒体の一端部を確実に曲げることができ、良品歩留りを高めることができる。また、筒体の一端部を内径側に曲げた後、前記押当て機の押当て部材を径方向内方に後退させることにより、筒体の曲げ加工された端部を、前記押当て部材と干渉することなく、成形溝から容易に抜き出すことができる。
【０００７】
また、本発明の請求項２に係る成形装置は、請求項１の構成において、前記押当て機の押当て部材が、周方向に分割された複数の分割押当て片からなる。この成形装置によれば、構成が簡単で少ない部材からなる押当て部材により、筒体の一端部の全周を均等に径方向外方に押し当てることができる。
【０００８】
また、本発明の請求項３に係る成形装置は、請求項１または２の構成において、前記押圧機が、筒体の他端部を押圧する押圧板と、この押圧板を筒体の他端部に対して筒体の軸方向へ進退させる駆動機とを有し、さらに、前記駆動機と台座との間隔を調整する調整手段を備えている。この成形装置によれば、筒体の長さが多種類にわたる場合でも、筒体の長さに応じた位置から筒体の他端部を軸方向に確実に押圧することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しながら詳述する。
図１（Ａ）は、本発明の一実施形態である筒形端部の成形装置の一部を破断して示す側面図である。この筒形端部の成形装置は、茶の葉のような物品を収納する紙製の筒体を製造するにあたり、その一端部を内径側へ曲げる装置であって、図１（Ａ）に示すように、ワークテーブル１上に基台２が配置され、基台２の上面には、加工対象のワークである紙製の筒体Ｗを載置する円板上の台座８が取り付けられている。また、前記ワークテーブル１上には、支持部材３２が固定され、この支持部材３２に、台座８の上に載置された筒体Ｗの上端部を軸方向に押圧する押圧機２６が軸方向に移動自在に取り付けられている。
【００１０】
前記基台２は、図４に平面図で示すように、中央部に開口２ａを有する円板状の部材であり、その下面には、図５に縦断面図で示すように、基台２の開口２ａと重なる開口３ａを中央部に有する円板上の金属製ヒータブロック３が、ビス４により固定されている。このヒータブロック３内には、図４に示すように、複数個のヒータ５が均等に分散配置されている。また、前記ワークテーブル１と前記ヒータブロック３の間には、図５に示すように、断熱材６が介装され、その断熱材６を貫通するビス７によりヒータブロック３がワークテーブル１に固定されている。また、前記ワークテーブル１には、前記基台２やヒータブロック３の開口２ａ，３ａと重なる開口１ａが形成されている。
【００１１】
前記台座８は、ビス１１により基台２に締め付け固定されている。この台座８は、筒体Ｗの下端部を受け入れる成形溝９と、筒体Ｗの下端部の外周を支持する支持壁１０とを有する。また、台座８の中央部には、前記基台２の開口２ａと重なる開口８ａが形成されている。
【００１２】
前記台座８上には、台座８に載置された筒体Ｗの下端部に対して、台座８の径方向内方から径方向外方へ進退可能な押当て部材１６が配置されている。この押当て部材１６は、図４に平面図で示すように、周方向に分割された３個の分割押当て片１６ａからなる。このように押当て部材１６を構成することにより、構成が簡単で少ない部材からなる押当て部材１６により、筒体Ｗの下端部の全周を均等に径方向外方に押し当てることができる。
【００１３】
前記押当て部材１６と、この押当て部材１６を径方向に進退駆動する図５の駆動機構１７とにより、押当て機１５が構成される。前記駆動機構１７はワークテーブル１の下方に設置される。この駆動機構１７は、エアシリンダなどからなる駆動源１８と、この駆動源１８により径方向に進退駆動される３個のスライド部材１９と、これらのスライド部材１９を前記押当て部材１６の対応する分割押当て片１６ａに連結する連結部材２０とを備える。これら連結部材２０は縦断面形がＬ字状の部材であり、その下端の水平部２０ａがビス２１により対応するスライド部材１９に締め付け固定され、垂直部２０ｂはワークテーブル１、ヒータブロック３、基台２、台座８の開口１ａ，３ａ，２ａ，８ａを貫通して、その上端が対応する分割押当て片１６ａの下面にビス２２で締め付け固定されている。
【００１４】
図１（Ａ）に示す押圧機２６は、筒体Ｗの上端部を押圧する押圧板２７と、この押圧板２７を昇降させる駆動機２８とを有する。駆動機２８はエアシリンダからなり、その昇降ロッド２８ａの下端に前記押圧板２７が固定されている。また、押圧機２６は、図２に正面図で示すように、押圧板２７の両側部に固定されたガイドロッド２９とこれを貫通させるガイドスリーブ３０とを備えており、これにより安定した姿勢で押圧板２７が昇降駆動される。
【００１５】
前記押圧機２６は、図１（Ａ）に示すように、調整手段３１を介して前記支持部材３２に取り付けられる。この調整手段３１は、前記駆動機２８と台座８との上下の間隔を調整する手段であり、回転自在に立設されたボールねじ３３と、このボールねじ３３に螺合するボールナット３４とを有し、ボールナット３４は連結部材３５を介して前記駆動機２８に連結されている。前記ボールねじ３３の上端には、ボールねじ３３を回転操作するためのハンドル３６が固定されている。また、前記ボールナット３４には、前記支持部材３２に形成された縦長の長孔３７を貫通する締付具３８が設けられており、この締付具３８を支持部材３２に締め付けることにより、その高さ位置に前記駆動機２８が位置決めされ、前記締付具３８を緩めることにより、前記調整手段３１による駆動機２８の高さ調整が可能となる。
【００１６】
また、前記ボールねじ３３と前記ハンドル３６との間には、前記駆動機２８の高さ位置を表示する高さ表示メータ４４が介装されている。この高さ表示メータ４４は、ボールねじ３３の回転量から前記駆動機２８の高さ位置を算出して表示する。
【００１７】
さらに、前記支持部材３２には、図１（Ｂ）に示すように、前記ボールねじ３３の側方に位置するガイドレール４５が取り付けられている。このガイドレール４５は、図２に示すように、ボールねじ３３を挟んで左右に振り分けた位置に垂直方向に延びて配置されている。図１（Ａ）の駆動機２８の連結部材３５には、図３に平面図で示すように、前記ボールナット３４を挟んで左右に振り分けた位置に１対のリニアベアリング４６が取り付けられており、各リニアベアリング４６が、対応する前記ガイドレール４５に係合されている。これにより、前記調整手段３１による前記駆動機２８の昇降が安定よく行われる。
【００１８】
前記ワークテーブル１の上には、図２に示すように、制御装置４７が設置されており、この制御装置４７が、図５の押当て機１５の駆動源１８や、前記押圧機２６の駆動機２８の制御、ならびに、ヒータ５への給電制御などを行う。
【００１９】
次に、前記成形装置により筒体Ｗの下端部を曲げ加工する手順を説明する。
加工に先立ち、図１（Ａ）の調整手段３１を操作して、押圧機２６の駆動機２８を、加工対象の筒体Ｗの高さに応じた高さ位置に調整する。この操作は、締付具３８を緩め、ハンドル３６を回して駆動機２８を昇降させることにより行う。適正な高さ位置に調整されたかどうかは、高さ表示メータ４４に表示される数値から正しく判断できる。高さ位置の調整が完了すると、前記締付具３８を締め付けて、駆動機２８を位置規制する。
【００２０】
また、図５に示す押当て機１５の押当て部材１６は、その先端と台座８の支持壁１０との間に筒体Ｗの下端部が緩く嵌まり込ませる程度まで、径方向内方から径方向に進出した位置に待機させる。
【００２１】
このような準備が完了した後で、以下のように筒体Ｗの下端部の曲げ加工を行う。先ず、図６に示すように、筒体Ｗを、その下端部が台座８の支持壁１０と押当て部材１６との間に嵌まり込むように、台座８の上に載置する。このとき、図１（Ａ）の押圧機２６の押圧板２７は、駆動機２８のほぼ昇降ストローク分の高さ、すなわち前記台座８の上に筒体Ｗを載置する作業が可能な高さ位置に上昇退避させてある。
【００２２】
この状態で、押圧機２６の駆動機２８を駆動させると、押圧板２７が下降して、筒体Ｗの上端部を軸方向（上下方向）へ押圧して、筒体Ｗの下端部を図６に示す台座８の成形溝９に押し付ける。これにより、図７に示すように、筒体Ｗの下端部が前記成形溝９に沿った形状に曲げられる。このとき、筒体Ｗの下端部は、内周側から押当て部材１６により台座８の支持壁１０に押し当てられた状態にあるので、前記押圧動作時に筒体Ｗの下端部が成形溝９から外れることがなく、筒体Ｗの下端部が成形溝９に沿って確実に曲げ加工される。
【００２３】
また、前記曲げ加工において、図５のヒータブロック３内に設けられたヒータ５の発熱が、ヒータブロック３、基台２および台座８を伝導して筒体Ｗの下端部が加温されるので、筒体Ｗの下端部をより円滑に曲げ加工することができる。なお、前記ヒータブロック３とワークテーブル１との間には断熱材６が介在するので、ヒータ５の発熱がワークテーブル１側に放熱してしまうのを防止でき、より効率よく筒体Ｗの下端部を加温できる。
【００２４】
筒体Ｗの下端部の曲げ加工が終了すると、図１（Ａ）の押圧機２６の駆動機２８を駆動させて、押圧板２７を待機高さまで上昇退避させるとともに、押当て機１５の駆動源１８を駆動させて、筒体Ｗの下端の曲げ部と干渉しない位置まで、図７に二点鎖線で示すように、押当て部材１６を台座８の径方向内方に後退させる。これにより、押当て部材１６に妨げられることなく、曲げ加工された筒体Ｗを台座８の上から機外に容易に取り出すことができる。
【００２５】
また、筒体Ｗの高さが異なる場合には、前記調整手段３１で押圧機２６の駆動機２８を筒体Ｗの高さに応じて高さ調整することにより対応できるので、高さの異なる多種類の筒体Ｗの下端部の曲げ加工を行うことができる。
【００２６】
このように、下端部を曲げ加工した筒体Ｗ内には、図８に示すように、底板Ｂを挿入して、曲げ加工部ａに底板Ｂを接着する。これにより、茶筒などの有底筒体を製造することができる。
【００２７】
なお、前記実施形態では、筒体Ｗを垂直姿勢にセットして、その下端部を曲げ加工する場合について説明したが、前記成形装置を横向き姿勢に構成し、筒体Ｗを横向き姿勢とした状態で、その一端部の曲げ加工を行うようにしてもよい。
【００２８】
【発明の効果】
以上のように、本発明の筒体端部の成形装置によれば、筒体の一端部の外周を支持する支持壁と前記一端部を受け入れる成形溝とを有する台座と、前記筒体の一端部に対して径方向内方から径方向外方へ進退可能な押当て部材を有し、押当て部材を径方向外方へ進出させて前記一端部を前記支持壁に押し当てる押当て機と、前記筒体の他端部を軸方向へ押圧して、前記台座の支持壁に押し当てられた一端部を成形溝に押し付けることにより前記一端部を成形溝に沿った形状に曲げる押圧機とを備えているので、曲げ加工の途中で筒体の一端部が台座の成形溝から外れることなく、筒体の端部を確実に曲げることができ、良品歩留りを高めることができる。また、筒体の端部を内径側に曲げた後、前記押当て機の押当て部材を径方向内方に後退させることにより、筒体の曲げ加工された端部を、前記押当て部材と干渉することなく、成形溝から容易に抜き出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は本発明の一実施形態に係る筒体端部の成形装置の一部を破断して示す側面図、（Ｂ）は同成形装置の要部側面図である。
【図２】同成形装置の正面図である。
【図３】同成形装置の平面図である。
【図４】同成形装置における基台上の構成を示す平面図である。
【図５】同成形装置の要部を示す縦断面図である。
【図６】図５におけるＡ部の拡大断面図である。
【図７】前記成形装置による筒体端部の曲げ加工を示す説明図である。
【図８】曲げ加工の後に行う底板の取付作業の説明図である。
【符号の説明】
８…台座、９…成形溝、１０…支持壁、１５…押当て機、１６…押当て部材、１６ａ…分割押当て片、２６…押圧機、２７…押圧板、２８…駆動機、３１…調整手段、Ｗ…筒体
【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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