(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層された缶蓋を積層底部から、ナイフを有する複数の送り出しドラムにより蓋を１枚づつ切り出す蓋の送り出し装置において、前記送り出しドラムを回転駆動する動力伝達機構が、駆動軸に設けられた金属製の駆動歯車、該駆動歯車と噛み合う合成樹脂製の内歯歯車、該内歯歯車と噛み合う複数の合成樹脂製の中間歯車、該中間歯車と噛み合う送り出しドラム軸に固定された金属製のドラム軸歯車とから構成され、前記内歯歯車の外周部をボールベアリングに嵌合し、且つその上端部をフランジ状に折り曲げて前記ボールベアリングのインナーリングに支持させてなることを特徴とする蓋の送り出し装置。
【請求項２】
前記送り出しドラム軸及び駆動軸の軸受装着部がシールされていることを特徴とする請求項１記載の蓋の送り出し装置。
【請求項３】
前記歯車機構が、中央部に貫通内筒を有する上部筒体と中間筒体との間に形成される密閉された空間内に設けられている請求項１又は２記載の蓋の送り出し装置。
【請求項４】
前記駆動軸及び送り出しドラム軸が潤滑剤封入式の軸受で軸受されている請求項１〜３何れかに記載の蓋の送り出し装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、缶胴に蓋を巻き締めするシーマにおける蓋送り出し装置、特に潤滑等のメンテナンスを不要にした蓋の送り出し装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
シーマにおける蓋送り出し装置は、垂直に積重状態にある蓋を、１２０°間隔で配置された３組の送り出しドラムの回転により積層下端から１枚づつ切り出して落下させている。従来の蓋送り出し装置は、図４及び図５に示すように構成され、送り出しドラム５６の駆動機構は駆動軸５７に固定された駆動歯車５０−内歯歯車５１−中間歯車５２−ドラム軸歯車５３の組合せからなる歯車機構からなり、全て金属製の歯車が用いられている。そのため、良好な噛み合いを維持するためには潤滑が不可欠であるが、従来蓋送り出し装置における潤滑は、グリスを塗るグリス潤滑が主体であった。
【０００３】
しかしながら、グリスは運転時間の経過と共に軟化し、それに伴って運転中に洩れ出て外部に飛散するという欠点がある。特に、従来の蓋送り出し装置は、図４及び図５に示すように、大径の内歯歯車５１は中間円筒体５５に直接支持されてその外周部が外部に露出している状態にあり、且つ軸受も密封性のない通常の軸受が採用されているので、グリスが外部に飛散することは防ぐことができなかった。そのため、従来の蓋送り出し装置は、グリスの飛散で周囲を汚染させる欠点があり、清掃やグリスの補給等メンテンンスに手間がかかることや、サニタリー性の点で問題があった。また、洗浄時に軸受部や歯車機構部に水が侵入する等の問題があり、定期的なメンテナンスは欠かすことができなかった。
【０００４】
一方オイル循環潤滑方式を採用することも考えられるが、オイル循環潤滑は油のシールと油の供給・回収が難しく、装置が大がかりになる等の欠点があった。さらに、蓋送り出し装置は狭い場所に配置され、且つ駆動軸が１本突き出ているだけの場合が多く、オイル供給とリターンの経路の確保が困難であること等の問題点がある。また型換えするときは、蓋送り出し装置自体を交換する場合もあり、その際オイル経路をその都度繋ぎ換えなければならないという問題もあり、実用上オイル循環潤滑の導入は困難である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来の蓋送り出し装置の上記欠点を解消するために創案されたものであって、蓋送り出し装置における潤滑油の供給が不要で、潤滑油の飛散がなく、周囲を汚染する恐れがなく、サニタリー性に優れ、清掃等のメンテナンスが不要で、無菌充填ラインにも好適に適用できる蓋の送り出し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】
上記目的を達成するための本発明の蓋送り出し装置は、積層された缶蓋を積層底部から、ナイフを有する複数の送り出しドラムにより蓋を１枚づつ切り出す蓋の送り出し装置において、前記送り出しドラムを回転駆動する動力伝達機構が、駆動軸に設けられた金属製の駆動歯車、該駆動歯車と噛み合う合成樹脂製の内歯歯車、該内歯歯車と噛み合う複数の合成樹脂製の中間歯車、該中間歯車と噛み合う送り出しドラム軸に固定された金属製のドラム軸歯車とから構成され、前記内歯歯車の外周部をボールベアリングに嵌合し、且つその上端部をフランジ状に折り曲げて前記ボールベアリングのインナーリングに支持させてなることを特徴とする。
【０００７】
外部から水等の異物の侵入や潤滑油の飛散を防止するため、前記送り出しドラム軸及び駆動軸の軸受装着部はシールされているのが望ましい。そして、前記歯車機構を、中央部に貫通内筒を有する上部筒体と中間筒体との間に形成される密閉された空間内に設けることによって、より密封性が図られ、メンテナンスフリー及びサニタリーの点で望ましい。
【０００８】
また、前記蓋送り出し装置において、前記駆動軸及び送り出しドラム軸の軸受は、潤滑剤封入式の軸受を採用することによって、メンテナンスが全く不要となり、望ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の蓋送り出し装置の実施形態を図面を基に詳細に説明する。図１〜図３は、本発明の蓋送り出し装置の一実施形態を示している。本実施形態の蓋送り出し装置は、それぞれ中央部に貫通内筒壁を有する上部筒体７、中間筒体１２及び下部筒体１３とに分割構成され、上部筒体７の上面に蓋を積層状態で供給するスタッカーシュート（図示せず）が配置され、下部筒体１３に蓋積層体の下部から蓋を１枚つづ切り出して送り出す３組の蓋送り出しドラム２０が配置されている。中間筒体はその上面が外側環状壁部２９を残して内部が円筒凹部となっており、上部筒体はその外周縁部が前記中間筒体の外側環状壁部２９に支持され、その内筒壁部３０との間に環状空間１７が形成されている。該環状空間部１７に前記３組の送り出しドラムを駆動するための歯車機構が収納されている。以下、送り出しドラムの駆動機構について主に図２及び図３により説明する。
【００１０】
図中、１は駆動軸であり、図示しないシーマと同期駆動され、下部筒体、中間筒体及び上部筒体を貫通し、中間筒体１２に設けられた潤滑剤封入軸受１４と上部筒体７に設けられた潤滑剤封入軸受３とで軸受され、該駆動軸１に金属製の駆動歯車２が前記空間部１７に位置するようにキー止め固定されている。４は駆動歯車２と噛み合う大径の内歯歯車であり、例えば、ナイロン等の合成樹脂で形成されている。該内歯歯車４はその外周部が、中間筒体の外側環状壁部２９の内周面との間にグリス封入ベアリング５によって回転自在に支持されている。９は前記内歯歯車４と噛み合う合成樹脂製の中間歯車であり、前記送り出しドラム２０に対応して１２０°間隔で３組設けられ、各中間歯車９は中間筒体１２に固定された軸１１に潤滑性充填剤封入（ポリルーブ）軸受１０を介して回転自在にそれぞれ軸受されている。封入される潤滑剤としては、グリース、又はグリースと超高分子量ポリエチレンを主成分とするものが好適に採用できる。
【００１１】
２７は送り出しドラム軸１９に固定された金属製のドラム軸歯車であり、前記中間歯車１１と噛み合って回転駆動される。送り出しドラム軸２２は、１２０°間隔に３本配置され、図３に明示するように、潤滑性充填剤封入軸受２６、２８によって軸受され、且つ潤滑性充填剤封入軸受２８の下方で非接触シール（ラビリンスシール）２５によって軸封され、シールのための軸にかかる摩擦抵抗を無くすと共に洗浄時に軸受装着部に水が侵入するのを防ぐようにしている。送り出しドラム２０の下端には、ナイフ２１と一体になってナイフで切り出された蓋を下方に分離して送り出す螺旋溝３１が形成された送り出しドラムが固定されている。
【００１２】
なお、図中６は駆動軸１の頂部を被った軸封キャップであり、２４は送り出しドラム軸１９の頂部を被っている軸封キャップである。また、１６、１８、３３はそれぞれオーリングであり、軸受装着部を前記非接触シール１５、２５と共に密封して、洗浄時に外部より水などが侵入することを防止する役目を果たす。また、２３は上部円筒体７と中間円筒体１２との連結用ボルトであり、図の実施形態では１２０°間隔で３本配置されている。
【００１３】
本実施形態の蓋送り出し装置は、以上のように構成され、主駆動軸１が回転駆動することによって、金属製の駆動歯車２−合成樹脂製の内歯歯車４−合成樹脂製の中間歯車９−金属製の歯車２７を介して送り出しドラム軸１９が回転駆動され、等間隔に配置された３枚の切出しナイフ２１が回転して、積層された蓋を下端から１枚づつ切出し、送り出しドラムの螺旋溝３１で蓋のカール部を支持しながら順次送り出す。
【００１４】
本実施形態の蓋送り出し装置における蓋送り出しドラム２０を駆動する歯車機構の材質を追ってみると、金属→合成樹脂→合成樹脂→金属となっている。このように、金属歯車同士の接触をなくすことによって、潤滑をしなくても焼け付くとか潤滑不足が生じるおそれを解消した。潤滑を必要としない点では全部の歯車が合成樹脂製が望ましいが、駆動歯車２及びドラム軸歯車２７は径小で且つ軸にキー止めするためにキーが切ってあり、大きな負荷に耐えることができるように金属製にした。また、本実施形態では、軸受は、潤滑性充填剤封入軸受を採用しているので、潤滑剤の注入を必要とせず、且つ油洩れの心配もなく回転する。従って、メンテナンスが不要である。
【００１５】
そして、大径の内歯歯車は、合成樹脂で形成可能のように、なるべく回転負荷を少なくするために、その外周部をグリス封入ベアリング５に嵌合し、且つその上端部をフランジ状に折り曲げてベアリング５のインナーリングに支持させて、摩擦抵抗を少なくしてスムーズに回転するようにして、合成樹脂で形成しても充分に負荷に耐えるようにした。さらに、駆動軸１及び送り出しドラム軸１９の下方軸封シールは、非接触シール（ラビリンスシール）を採用してシールとの回転摩擦の低減を図ると共に、シール部の摩耗を解消して、半永久的に洗浄時の水や水蒸気が軸受装着部に侵入することを防止し、メンテナンスを不要とする構成にした。
【００１６】
以上のように、本実施形態では、合成樹脂製歯車と合成樹脂製歯車の組合せ、又は金属製歯車と合成樹脂製歯車の組合せ、及びグリス封入の軸受とボリルーブ封入軸受を組み合わせることにより、潤滑剤を供給しなくても潤滑不良で焼け付く等のおそれがなく、メンテナンスを不要することを可能にした。また、シールされているので、軸受装着部に外部から水滴が侵入する恐れはなく、且つ作業中に蓋切出し装置から潤滑剤が飛散する恐れもないので、非常に衛生的であり、特に無菌充填ラインに採用するには好適である。
【００１７】
以上本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限らず種々の設計変更が可能である。上記合成樹脂製の歯車に代えて、セラミック製の歯車を採用することも可能である。その場合、セラミック製同士、あるいはセラミック製と合成樹脂製、さらにセラミック製と金属製同士の噛み合いとなるように組み合わせることができる。
【００１８】
【発明の効果】
本発明の蓋送り出し装置によれば、潤滑剤を供給しなくても潤滑不良で焼け付く等のおそれがなく、また外部への油洩れの恐れもなく、潤滑剤の供給等のメンテナンスを必要としない。且つシールされているので、軸受装着部に外部から水滴が侵入する恐れはなく、且つ作業中に蓋切出し装置から潤滑剤が飛散する恐れもないので、非常に衛生的であり、特に無菌充填ラインに採用するには好適である。
【００１９】
動力伝達機構として、金属製の駆動歯車−合成樹脂製の内歯歯車−合成樹脂製の中間歯車−金属製のドラム軸歯車を採用することによって、潤滑をしなくても焼け付くとか潤滑不足になることがなく、且つ大きな負荷がかかる歯車は金属製を採用しているので、大きい負荷にも耐えることができ耐久性を損なうことない。特に、内歯歯車の外周部をボールベアリングに嵌合することによって、内歯歯車を外側から回転自在にその外周部を拘束し、高速回転で長時間稼動しても内歯歯車が熱変形することを防止でき、合成樹脂製歯車の採用を可能にできた。また、歯車機構を、中央部に貫通内筒を有する上部筒体と中間筒体との間に形成される密閉された空間内に設けることによって外部からの異物の侵入が防げ低摩擦性が図られる。そして、潤滑剤封入式の軸受を採用することによって、全くメンテナンスを必要とせず、且つサニタリーの向上がより図られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施形態に係る蓋送り出し装置の平面図である。
【図２】  図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】  図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】  従来の蓋送り出し装置の平面図である。
【図５】（ａ）は図４のＥ−Ｅ断面図、（ｂ）は図４のＦ−Ｆ断面図である。
【符号の説明】
１ 駆動軸                           ２ 駆動歯車
３、１４ 潤滑剤封入軸受             ４ 内歯歯車
７ 上部筒体                         ９ 中間歯車
１０、２６、２８ 潤滑性充填剤封入軸受
１２ 中間筒体                       １３ 下部筒体
１５、２５ 非接触シール             １７ 空間部
１９ ドラム軸                       ２０ 送り出しドラム
２１ ナイフ                         ２９ 外側環状壁部
【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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