(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器の蓋を容器胴部の開口端部にシーミングするための装置であって、
容器の胴部を支持する手段を含み、
蓋を容器の胴部の所定の位置に支持するためのシーミングチャックを含み、該チャックは前記支持手段と協働して容器の胴部及び蓋を互いに押し付けて保持し、
内側表面に環状シーミング輪郭を有する環状シーミング工具を含み、前記輪郭は蓋を囲んで容器の胴部及び蓋の周縁部分を重ねて連続的に折り曲げてシームを形成し、前記環状シーミング工具が工具保持器上に取り付けられ、
前記工具保持器を支持して軌道内を移動させる手段を含み、前記シーミング工具の軸がシーミングチャックの軸の周りの環状パスを辿り、
及び、前記環状パスの半径をゼロ値から最大値の間で変化させる手段を含み、前記ゼロ値でシーミング輪郭はシーミングチャックと同軸であり、前記最大値でシーミング輪郭は容器の蓋の周縁部分と係合し、
前記シーミング工具がその軸の周りを自由に回転可能に装置上に取り付けられており、シーミング輪郭が容器の蓋の周縁部分に係合するとき、前記工具は蓋の周りを自由にロールして連続的にシームを形成する、
シーミング装置。
【請求項２】
前記環状パスの半径を変化させる前記手段が、両方向への変化を制御する対向するカム表面を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記シーミング工具が工具保持器に共に回転するように取り付けられており、前記工具保持器がその軸の周りを自由に回転可能に装置上に取り付けられている、請求項１又は請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記シーミング工具が工具保持器上に自由に回転可能に取り付けられた、請求項１又は請求項２に記載の装置。
【請求項５】
前記駆動手段が、シーミングチャックの軸の周りを回転可能に取り付けられた内部偏心スリーブと、前記内部偏心スリーブの周りを回転するよう取り付けられた外部偏心スリーブと、及び前記内部及び外部偏心スリーブを駆動するための駆動メカニズムとを含み、及び、前記環状シーミング工具が前記外部偏心スリーブ上に回転可能に取り付けられた、請求項１から請求項４の請求項のいずれかに記載の装置。
【請求項６】
前記駆動メカニズムが前記内部及び外部偏心スリーブを同じ方向に回転させるように配置され、且つ２つの偏心スリーブ間の位相角を制御可能に変化させ、それによって環状シーミング工具の偏心を変化させるための調整手段を含む、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
環状シーミング工具の偏心が、２つの偏心スリーブ間の位相角がゼロであるときゼロになり、前記位相角が１８０°であるとき最大となる、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記駆動メカニズムが、連結して一緒に駆動される入力シャフト、出力シャフト、及び副軸を含み、前記副軸は入力シャフトと出力シャフトとの間の位相角を変化させるために入力シャフトの周りを移動可能であり、及び、前記偏心スリーブのうち一方が入力シャフトによって駆動され、もう一方が出力シャフトによって動される、請求項６又は請求項７に記載の装置。
【請求項９】
入力シャフト、出力シャフト、及び副軸がこれらのシャフト上に取り付けられて相互に噛み合わされたギアを介して共に連結されている、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記入力シャフト、出力シャフト、及び副軸がこれらのシャフト上に取り付けられたタイミングプーリに係合するタイミングベルトによって共に連結されている、請求項８に記載の装置。
【請求項１１】
前記駆動メカニズムが一定の駆動手段及びサーボモータを含み、偏心スリーブのうち一方が前記一定の駆動手段によって駆動され、もう一方が前記サーボモータによって独立して駆動される、請求項６に記載の装置。
【請求項１２】
前記駆動メカニズムが２つの偏心スリーブを別々に駆動するために２つのサーボモータを含む、請求項６に記載の装置。
【請求項１３】
缶の胴部を支持する前記手段が上方位置と下方位置との間を移動可能なリフターパッドを含む、請求項１から請求項１２のいずれかに記載の装置。
【請求項１４】
前記シーミングチャックが上方位置と下方位置との間を移動可能である、請求項１から請求項１２のいずれかに記載の装置。
【請求項１５】
リフターパッドが非回転式である、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記工具保持器がクロススライド上に自由に回転可能に取り付けられ、前記クロススライド自体はスリーブが回転させられると共に回転するようにシーミングチャックの軸上に取り付けられ、前記クロススライドはスリーブの偏心を変化させるためにスリーブ上を半径方向に移動可能であり、これによって工具保持器及びシーミング工具の偏心を中心位置と中心外位置との間で変化させ、前記中心位置ではシーミング工具の軸がシーミングチャックの軸に揃えられ、前記中心外位置ではシーミング工具の軸がシーミングチャックの軸を周回する、請求項２に記載の装置。
【請求項１７】
前記クロススライドが対向するカム表面の動作によってスリーブ上を半径方向に移動し、前記カム表面はスリーブ上のクロススライドの半径方向の移動を両方向で制御する、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記環状シーミング工具が離間された複数の環状シーミング輪郭を有する、請求項１から請求項１７のいずれかに記載の装置。
【発明の詳細な説明】
本発明は、容器の蓋を容器の胴部の開口端部にシーミング（巻締め）するための装置に関し、特に缶の蓋を缶の胴部の開口端部にシーミングする装置に関する。缶の蓋及び缶の胴部は一般に両方とも金属で作られるが、プラスチックや合成材料で作られてもよい。
一般に、公知のシーミング装置によって形成されるシームは、ダブルシーム（２重巻締め）として公知のタイプである。シーミング動作の間、缶蓋のシーミングフランジ及び周縁上のカールは、缶の胴部の開口端部上のシーミングフランジと共に連続的に折り曲げられる。従来の高速シーミング装置では、缶の胴部は回転リフターパッドの上に支持され、缶蓋は回転シーミングチャックによって缶の胴部に押しつけられる。この回転シーミングチェックは該リフターパッドと軸方向に正確に揃えられなければならない。
シームの折り曲げは、２つのシーミングロールによって一般に２段階で行われ、この２つのシーミングロールは次に缶蓋の周縁部分に放射状に係合される。
他の公知の装置（米国特許番号第４，８０８，０５３号に記載）において、シームは円弧状のレールに沿って缶蓋をロールすることによって形成され、該レールは缶蓋の数倍もの曲率の半径を有する。
従来の装置は多くの不利益を有すると考えられる。先ず、シーミングロール又はレールは非常に短い周縁の延長上にわたって缶蓋を係合させるので、金属の折り曲げは非常に高速且つアグレッシブに行われる。これは却って超薄型スチール又はアルミニウムで作られた缶の胴部及び缶蓋に対する現行のシーミング装置の操作能力を制限する。
更に、シーミング中に中身の充填された缶を回転させると、流出が起こる危険性が高い。また、シーミングロールは高速で回転しなければならず、従ってそのベアリングに潤滑剤をささなければならない。缶の中身の汚染につながり得る潤滑剤の漏れを防ぐための完全に満足のいくシールを提供することはこれまで不可能であった。従来の高速シーミング装置において、充填された缶は高速で持ち上げられてシーミングチャックに係合される。これは缶の胴部に軸方向の高い衝撃荷重をもたらし、缶の破壊につながり得る。従来の高速シーミング装置は、缶の周りに３つ以上のシーミングロールを配置する充分なスペースがないので、３段階以上でシーミングを行うことができない。また、従来の高速シーミング装置は不規則な環状でない缶に蓋をシームすることもできない。
従来のシーミング装置は一般にシームのオンラインモニターや自動シームセット調整を提供せず、材料の異なる厚みを調整するためには、従来のシーミング装置の機械的な調整が必要とされる。
シーミングプロセスの金属加工特性を改良するために、缶蓋を近接して囲む環状シーミング工具が提案されてきており、この工具は缶蓋の周りを周回する。
イタリア国特許番号第７７０８９３号は、環状シーミング工具が容器の蓋の周りを近接して囲む、シーミング装置について述べている。該工具は、明らかに水平面で浮上移動するように取りつけられており、該工具の放射状的に外側の表面上で動作するローラーによって缶蓋に押圧され係合されている。該工具はこうして缶蓋を周回するように駆動されるようである。当該特許には、缶蓋もシーミング工具もどちらも軸回転をしないと述べられている。
本発明は、環状シーミング工具が容器の蓋を近接して囲み、該工具が容器の端部の周りを周回するよう駆動されると同時に軸回転をする、改良されたシーミング装置を提供する。この結果、該工具は缶蓋の周りを円滑にロール移動する。
本発明は、改善されたシーミング装置を提供し、それによって容器の蓋を容器胴部の開口端部にシーミングするための装置を提供することを目的とする。この装置は容器胴部を支持する手段を含み、蓋を容器の胴部の所定の場所に支持するシーミングチャックを含み、該シーミングチャックは支持手段と共に共働して容器の胴部及び蓋を互いに合わせて保持し、内部表面に環状シーミング輪郭を有する環状シーミング工具を含み、該輪郭は缶蓋を囲んで容器の胴部及び蓋の周縁部分を共に連続的に折り曲げてシームを形成し、該環状シーミング工具が工具保持器上に取り付けられ、シーミング工具の軸がシーミングチャックの軸の周りの環状パスをたどるように該工具保持基を周回させるように支持し且つ駆動させる手段を含み、及び、環状パスの半径をゼロ値から最大値の間で変化させるための手段を含み、前記ゼロ値ではシーミング輪郭はシーミングチャックと同軸であり、前記最大値では該シーミング輪郭が容器の蓋の周縁部分に係合する。シーミング工具は、シーミング輪郭が容器の蓋の周縁部分に係合したときに該工具が蓋の周りを自由にロールして連続的にシームを形成するように、その軸の周りを自由に回転するように装置上に取りつけられる。
円滑なロール運動の結果、工具のシーミング輪郭と容器の蓋との間のスリップが殆ど又は全く無くなる。こうして、腐食につながり得る容器の蓋のスカッフィング（scuffing）が避けられる。該工具はその軸の周りを自由に回転するように装置に取りつけられているので、該工具は、該工具が容器の蓋と係合することによって軸回転する。
缶の胴部は、シーミング中回転させられないが、周回する工具に接触することによって僅かに回転することもある。一般に、シーミング中缶は約９０°回転する。缶の胴部を支持するリフターパッド及び缶蓋に係合するシーミングチャックは駆動されないが、それらのベアリング上を自由に回転してもよい。缶は大きく回転しないので、スリップのおそれは大きく低減される。
工具の内側半径が缶蓋の外側半径よりほんの僅かだけ大きい場合に、最良の金属形成特徴が提供される。これは、缶蓋が該工具内に配置されているときはクリアランス（隙間）の必要によりのみ制限される。飲料缶のように容器が小さい場合、シーミング前の缶蓋の外側直径は約６０ｍｍである。シーミング工具の直径は必要なクリアランスを提供するためにこれより約２０％大きくする必要がある。缶蓋が大きい場合、該工具の直径は、缶蓋の直径よりもそれほど大きくする必要はなく、例えば缶蓋の直径が１６０ｍｍである場合、これより５〜１０％大きくする。缶蓋が非常に小さい場合、該工具の直径を最大で缶蓋の５０％も大きくする必要がある。シーミング工具の直径が缶蓋の直径よりも実質的に大きくないため、工具と缶蓋との間の接触点の回転速度が従来のシーミングロールの場合と同じ位速い場合でも、シーミング工具が回転するときの回転速度は比較的遅い。これにより、缶のシーム上を該工具がスキッドするおそれは低減される。
好適な実施の形態において、シーミングチャックの軸の周りのシーミング工具の軸の回転の環状パスの半径を変化させる手段は、両方向への変化を制御する対向するカム表面を含む。このようなカムの配置は、溝付き（desmodronic）のものとして一般に公知であり、両方向への正確な制御を提供する必要はなく、またコンパクトな設計が可能になる。特に、該カムの配置は、シーミング工具の動きの動作範囲によって画定される垂直なシリンダの中に実質的に配置されることができる。
より好適な実施の形態において、駆動手段は、シーミングチャックの軸の周りを回転するよう取り付けられた内部偏心スリーブと、内部偏心スリーブの周りを回転するように取り付けられた外部偏心スリーブと、これらの内部並びに外部偏心スリーブを駆動するための駆動メカニズムとを含み、環状シーミング工具は外部偏心スリーブ上を回転するように取り付けられる。この駆動手段の利点によって、シーミング工具の中央軸は、チャックの中央軸のラインに保持され、又はチャックの中央軸の周りを回転させられ、内部及び外部の偏心スリーブの対向する表面は、該工具の偏心を変化させるカム表面を提供する。該工具の軸がチャックの軸に揃えられると、該工具の偏心はゼロになる。これはシーミング工具の非動作位置であり、そのシーミング輪郭が缶蓋の全周を囲み且つこれから離間されている。シーミング工具の中央軸が、該工具がチャックの周りをチャックの中央軸を中心に旋回するように回転させられる際、シーミング輪郭はシーミング工具が缶蓋の周りを移動しながら缶蓋に接近するが、シーミング工具はそれ自身の軸の周りを回転しない。該工具の偏心が充分拡大されるとき、シーミング輪郭の１つが缶蓋に係合し、これら２つの間の摩擦によって該工具がそれ自身の軸の周りを回転する。該工具の結合動作によって、フラフープのようにではなく缶蓋の周りを旋回するようになる。つまり、該工具の内側表面は、缶蓋の外側周縁にロール接触する。これが動作位置である。
好適な実施の形態の駆動手段によって、偏心がゼロであって缶蓋の周縁を囲んで離間される非動作位置から、缶蓋に係合してその周りを旋回するように偏心が比較的大きくなる動作位置まで、シーミング工具の動作の偏心を非常に正確に制御することが可能になる。
好適な実施の形態において、２つのシーミング輪郭が提供され、シーミング工具上で１つがもう一方の上に提供される。必要であれば、３つ以上のシーミング輪郭が提供されることができる。
本発明の実施の形態が、添付の図面を参照して下記に述べられる。
図１は、本発明に従った装置の縦断面図である。
図２、図３及び図４は、図１の装置に類似した装置の部分断面である。
図５及び図６は、図３及び図４に図示された装置の水平断面図である。
図７は、装置の駆動メカニズムの等角図である。
図８は、図７のメカニズムに類似した他の駆動メカニズムの等角図である。
図９は、本発明に従った装置を組み込んだマシンの部分斜視図である。
図１０は、図９のマシンの簡易斜視図である。
図１１は、本発明に従った装置を組み込んだ更なるマシンの部分斜視図である。
図１２は、図１１のマシンの簡易斜視図である。
図１３は、シーミング動作中にシーミング工具に加えられた偏心の時間に対する度合いを表したグラフである。
図１４は、該装置の他の実施の形態の部分断面図である。
図１４ａは、図１４の装置に使用されたクロススライドの部分図である。
図１５は、該装置の他の実施の形態の部分断面図である。
図１５ａは、図１５の装置に使用されたクロススライドの部分図である。
図１を参照すると、缶蓋Ｅを缶の胴部Ｂの開口端部にシーミングするための装置が表されている。缶蓋及び缶の胴部はどちらも一般的なものである。缶蓋は中央パネル、該中央パネルを囲むチャック壁、該チャック壁を囲むシーミングパネル、及び周縁カールを含む。缶の胴部はその開口端部にフレアフランジを有する。シーミングの前に、缶蓋は缶の胴部上に支持され、缶の胴部のフランジを缶蓋のシーミングパネルの下側に係合させる。該装置は、缶の胴部及び非回転シャフト３の低端部に取り付けられたシーミングチャックのための支持パッド１を含む。内部偏心スリーブ４は、ベアリング手段５によってシーミングチャック２の軸及びそのシャフトの周りを回転するように取り付けられる。外部偏心スリーブ６は、ベアリング手段７によって内部スリーブ４の外側に、その周りを回転するように取り付けられている。環状シーミング工具保持器８は、ベアリング手段９によってスリーブ６の外側に、その周りを回転するように取り付けられている。工具保持器８の低部は２つの交換可能なシーミングリング１０、１１の形態の環状シーミング工具８０を保持し、これらのリング１０、１１はその内側表面に環状シーミング輪郭１２、１３を有する。シーミング工具８０及び工具保持器８は、１片であっても２つの別々の構成要素であってもよい。工具８０は、工具保持器上に固定されて取り付けられてもよいし、又は自由に回転するように取り付けられてもよい。駆動ギア若しくはホイール１４は、内部スリーブの円筒形延長部１５上に取り付けられており、これによってスリーブ４を回転駆動させることが可能になる。更なる駆動ギア若しくはホイール１６が、ベアリング手段１７によって円筒形延長部１５の周りを回転するように取り付けられ、継手１８を介して外部偏心スリーブ６に連結される。継手１８は偏心継手（シュミット継手等）であり、これによって回転駆動が外部スリーブ６に伝達され、外部スリーブ６が内部偏心スリーブ４の周りを回転する。
図２〜図６は、図１の装置に類似した装置の簡易線図であり、装置がどのように動作するのかを表す。図２〜図６に表されたパーツは、図１の装置の同じ参照番号を有するパーツに対応する。
内部スリーブ４及び外部スリーブ６が図３及び図５に表された位置にあるとき、これらの偏心は反対側に対向しており、互いを相殺する効果を有する。この２つのスリーブがこの位置で同じ速度で（且つ同じ様に）回転すれば、外部スリーブ６の外側表面は該装置の中央軸、即ちシーミングチャックシャフト３の軸の周りを回転する。これは下記に述べる位置であり、この位置では内部スリーブと外部スリーブとの間の位相角がゼロである。この位置では、シーミング工具はシーミングチャックのシャフト３と同軸で取り付けられ、回転の偏心即ち角度はゼロである。内部及び外部スリーブがこれらの間の位相角がゼロにならないように相対的に回転すれば、外部スリーブ６の外側表面は、スリーブ４及び６が同じ速度で一緒に回転するときに該装置の中央軸の周りを偏心的に回転する。この偏心動作は勿論、外部スリーブ６に回転可能に取り付けられた環状シーミング工具に伝達され、次にシーミング工具８０に伝達される。
このような偏心位置（スリーブ４、６の間の位相角が１８０°）が図１、図２及び図６に図示されている。これはシーミング工具８０の最大偏心位置である。
次に装置の動作を簡潔に述べる。缶蓋に緩く外嵌された缶の胴部は支持パッド上に支持され、シーミングチャック２は缶蓋Ｅのチャック壁に係合して配置される。支持パッド１及びチャック２は缶の胴部に軸方向の圧縮力をかける。１つの実施の形態において、支持パッドは缶の胴部及び缶蓋を持ち上げて公知の方法でシーミングチャックに係合させるが、好適な実施の形態においては、シーミングチャックは動作位置の内外に垂直に移動することができる。他のケースでは、シーミング工具保持器８は該工具８０と共にチャック２の軸方向に移動して輪郭１２又は輪郭１３をチャックに選択的に揃えることができ、これによって缶蓋の周縁に輪郭１２又は輪郭１３を揃える。先ず、内部及び外部スリーブは位相角０°で回転し、シーミング輪郭１２、１３は缶蓋と同軸であり、下方の輪郭１２は缶蓋のシーミングフランジに揃えられる。これは図３及び図５に図示された位置である。しかし、これらのスリーブ間の位相角がプラスになると、シーミング工具自体の軸は該装置の中央軸を中心にした円の周りを回転し、及び、位相角は拡大され、この円の半径は拡大する。ある地点で、輪郭１２は缶蓋の外側周縁に係合する。シーミング工具は自由に回転するので、この係合によって回転させられ、シーミングチャック及び缶蓋の周りを周回する。これは図１及び図２に図示された位置である。位相角が更に拡大されると、シーミング工具は缶蓋の外側周縁を内側に連続的に折り曲げる。缶蓋が必要なだけ全て内側に折り曲げられたら、位相角はゼロにもどり、シーミング工具はその最初の位置（シーミングチャックと同軸）に戻る。シーミング工具保持器は次に下降されて上方輪郭１３を缶蓋のシーミングパネル（図４）に揃え、以前の過程が繰り替えされてシーミングプロセスを完了する。図２〜図６に図示された実施例において、シーミング工具保持器８上のフランジ２０はヨーク２２の二股脚によって係合される。この二股脚はスリーブ４、６の高速回転をピックアップせずに、缶蓋の周縁の周りを自由にロールするような僅かな抵抗を工具保持器８の回転に加える。ヨーク２２は工具保持器８を上昇させたり下降させたりして上方及び下方輪郭１２、１３を缶蓋のシーミングフランジに選択的に揃えるように動作する。
図７は、該装置の駆動メカニズムの線図であり、スリーブ４の円筒形の延長部１５に固定して取り付けられた駆動ギア１４、及び延長部１５に自由に取り付けられてスリーブ６に結合した駆動ギア１６が表されている。延長部１５はこのメカニズムの出力シャフトとして機能する。入力シャフト３０はその上に自由に取り付けられた上方ギア３１及び下方固定ギア３２を有する。ギア３１及び３２はギア１４及び１６と噛み合わされている。副軸３３は上方固定ギア３４及び下方固定ギア３５を有する。副軸はアーム３６によって入力シャフト上に自由に取り付けられて連結されており、該アーム３６は制限された範囲で入力シャフトの周りを回転することができる。ギア３４及び３５は、ギア３１及び３２と噛み合わされている。ギア１４、３２及び３４は、互いに同じサイズである。ギア１６、３１及び３５はこれより大きいが、これらも互いに同じサイズである。ギア１４及び出力シャフトとして機能する延長部１５への駆動トレインは、入力シャフト３０、ギア３２、ギア３５、副軸３３、ギア３４、ギア３１、ギア１４である。ギア１６の駆動トレインは、入力シャフト３０、ギア３２、ギア１６である。従って、ギア１６は入力シャフトによって直接駆動され、副軸には影響されない。副軸が入力シャフトの周りを移動するとき、ギア３１及び３２の相対回転位置が替わる。これによってギア１４及び１６の相対回転位置が、次にスリーブ４及び６の相対回転位置が替わる。こうして入力シャフト３０の周りのアーム３６の回転による副軸３３の運動は、スリーブ４及び６の間の位相角、そして工具保持器８の移動の偏心を、制御することができる。
図９及び図１０に表されたマシンは、円形コンベア式にマシンのフレームの周りを進行する複数のシーミングステーション４０を表す。単一シーミングステーションが図９に更に詳しく表されている。この実施の形態において、ギア１６はマシンに固定されたギア４１と噛み合わせられている。ステーション４０がマシンの周りを進行するときにギア１６が回転する。従って、この場合ギアの駆動は非常に直接的である。ギア１６もまたシャフト３０上の固定ギア３２と噛み合っているため、シャフト３０はこの駆動メカニズムの入力シャフトであり、自由に取り付けられる。ギア３２は副軸３３上の固定ギア３５と噛み合い、副軸上の固定ギア３４はシャフト３０上に自由に取り付けられたギア３１と噛み合わせられる。ギア３１はギア１４と噛み合っており、内部偏心４を駆動する。ギア１４への駆動トレインは、ギア４１、ギア１６、ギア３２、ギア３５、副軸３３、ギア３４、ギア３１、ギア１４である。副軸３３は、上方アーム３６から上方に延びるシャフト４２の回転によってシャフト３０の周りを回転する。シャフト４２の回転は１対のカムフォロア４３、４４によって制御され、マシンのフレームの周りに延在するカムトラック４５、４６を辿る。先に述べたのと同様に、入力シャフト３０の周りを副軸３３が移動することによってスリーブ４と６との間の位相角が制御される。従って、カムトラック４５は下方輪郭１２によるシーミングの間に位相角を決定し、カムトラック４６は上方輪郭１３によるシーミング中に位相角を決定する。
カムフォロア４３及び４４は、マシンのセットアップの際にシャフト４２に関して角位置に個々に調節されてもよい。この方法によって、及びカム４５を上方輪郭によるシーミング中にカムフォロア４３から解放されるように設計し、同様にカム４６を下方輪郭によるシーミング中にカムフォロア４４から解放されるように設計することによって、各輪郭のシーミング動作の調整が可能になる。
マシンのフレームに形成された更なるカムトラック５０は、リンク５２の端部に回転可能に取り付けられたフォロア５１によって係合され、該リンクはシーミングチャックシャフト３の上端部に連結されている。カムトラック５０はシーミングチャックの垂直位置を制御し、特にシーミングチャックを下降させて缶蓋に係合させて缶の胴部に着座させ、及びシーミングの後に該チャックを持ち上げて缶蓋との係合から解放して後続の缶の胴部及び缶蓋を誘導させるよう制御する。シーミングチャック２と共に上昇及び下降させられる構成要素は、シャフト３、ギア１４、延長部１５、及び内部偏心スリーブ４を含む。
マシンのフレームに形成された更なるカムトラック６０は、ピボット可能に取り付けられたヨーク６２の片側端部上のフォロア６１によって係合される。ヨークはギア１６の頂部に取り付けられたベアリング６３と連結される。従って、フォロア６１の垂直移動によってギア１６、継手１８、スリーブ６、及びシーミング工具８が垂直移動する。従って、カムトラック６０はシーミング工具８及びその上のシーミング輪郭１２、１３の垂直位置を制御する。
図１０のマシンの全体図は、缶蓋が所定の場所に緩く配置された中身の充填された缶の胴部が回転フロア６５上の入口地点に供給され、シーミングステーションによってマシンの周りを入口地点の隣りの出口地点まで運ばれているところが表されている。
図１１及び図１２に表された更なる実施の形態において、ギア１４の駆動メカニズムは、その出力シャフト上にギア７１を有するサーボモータ７０によって提供される。サーボモータはギア１４を回転させ、これによって内部スリーブ４を回転させるように制御される。ギア１６及び外部偏心６は、一定の駆動手段を提供するギア４１と係合することによって、前と同じように一定の速度で回転する。内部スリーブと外部スリーブとの間の位相角は、サーボモータの速度を制御することによって正確に制御することができる。
シーミングステーションの動作は、図１３を特に参照して記載される。中身の充填された缶の胴部がシーミングステーションに運ばれるとき、チャック２は上昇位置にある。チャックが缶の胴部の方へ向かって下降されるとき、チャックは缶蓋を取ってこれを中身が充填された缶の胴部のフランジ上に中央に寄せて載せる。これは図１３のポイントＢによって表される位置である。ポイントＡとＢとの間で、内部及び外部スリーブはこれらの間の位相角をゼロにして同じ速度で回転させられる。従って、この間はシーミング工具の偏心はゼロであり、下方シーミング輪郭１２は缶蓋と同軸であり、缶蓋のシーミングフランジの全周を放射方向に僅かなスペースをあけて囲む。ポイントＢとＣとの間でスリーブ４と６との間の位相角は急激に拡大し、従ってシーミング工具８の偏心を拡大させる。ポイントＣでは、工具８０の偏心は、シーミング輪郭１２が缶蓋に単に係合してその周りを旋回し始める程度であり、缶蓋及び缶の胴部は両方ともシーミングチャック２による回転に抵抗して保持される。ポイントＣとＤとの間では、シーミング工具８０の偏心はよりゆっくり拡大してポイントＤで最大値に達する。この間、シーミング工具は缶蓋及び缶の胴部の周縁部分を共に連続的に折り曲げ、シームの形成（２重巻締めとして公知である）を開始する。偏心はポイントＤとＥとの間で最大値に維持され、缶蓋の周りに少なくとも１つの工具の軌道を提供する。ポイントＥとＦとの間で、スリーブ間の位相角は急速にゼロに減少され、シーミング工具から缶蓋を解放する。ポイントＦとＧとの間で、工具保持器８０は下降されて上方シーミング輪郭１３を缶蓋及び既に部分形成されたシームに揃えさせる。ポイントＧとＬとの間で、ポイントＢ〜Ｆに関して記載したプロセスが上方シーミング輪郭でも繰替えされ、シームを完了する。ポイントＬの直ぐ後で、チャックは缶蓋から上に外される。次に、既に２重巻締めによって蓋を嵌められた缶の胴部が取り出され、全操作が後続の缶の胴部及び缶蓋に繰り返される。
ポイントＡとＬとの間で、缶は支持パッド１によって僅かに持ち上げられ、缶の胴部のシーミングフランジが徐々に折り曲げられて新しくダブルシームが形成されるときの、缶の胴部の高さのロスを補う。このため、支持パッドは缶の胴部の基板に一定の上方向の力を提供するように弾性的に取り付けられてもよい。
既に述べられた駆動メカニズムの他に、幾つかの他の代替物が可能である。１つの可能性として、両方の偏心スリーブがサーボモータによって駆動されることもできる。
チャックの垂直移動によってチャックを缶蓋と係合させることが好ましいが、図１に示されたようなリフターパッドの垂直移動によってこれを実行することも可能である。
２つのシーミング輪郭が前記のように装置に提供されるが、必要であればそれ以上の数の輪郭が提供されることもできる。
更なる改変された実施の形態が、以下図１４及び図１５を参照して記載される。
図１４において、装置は複数のシーム形成アセンブリ１００を含み、このシーム形成アセンブリ１００はカムリング１２２及び１２８の下で回転するようにタレット１０１の周りで均衡に離間されて取り付けられている。各シーム形成アセンブリ１００は中央シャフト１０３を含み、該中央シャフト１０３はチャック１０４を缶のリフターパッド（図示されていない）に軸方向に揃えて支持する。環状工具１０７がチャック１０４上の缶蓋１０５の周りを旋回する際に、環状工具１０７がチャックと同心の位置の位置から横方向に移動して蓋を胴部に巻締めて缶のダブルシームを連続的に形成するときに、チャック１０４は缶蓋１０５を缶の胴部１０６のフランジ上に保持する役目をする。
図１４において、環状工具１０７の縦軸が中央シャフト１０３の縦軸に揃えられて図示されている。環状工具１０７は、クロススライド１１０上のセラミックベアリング１０９上を自由に回転するように支持された環状工具保持器１０８上を回転するように、支持されている。クロススライド１１０は、中央穴を有するスリーブ１１１の並列表面上に支持され、スリーブ１１１、クロススライド１１０及び工具保持器１０８のどれもが中央シャフトの周りを回転するように、中央シャフトの周りを囲むが、そこに保持されたクロススライド及び工具保持器１０８のみは、横方向に距離”Ｄ”移動することが可能である。
クロススライド１１０は２つの駆動ペッグ若しくはフォロア１１２を有し、その対向サイドは輸送ディスク１４上の傾斜したカム表面１１３に係合している。ディスク１４がクロスサイドの方へ又はクロスサイドから垂直に移動するとき、カム表面はクロススライドを横方向に移動させる。傾斜ドッグ若しくはペッグ表面及び輸送ディスクをこのように使用することの利点は、中央シャフトに沿った輸送ディスクの直線運動によってクロスサイドの横方向の動作を連続的に制御し、これによって工具保持器１０８上に保持されたシーミング工具１０７の、シーミングされる缶蓋への及び缶蓋からの移動を制御する。クロススライドをどこに配置するかについてのデザイン選択がある。例えば、ペッグが輸送ディスク上に、工具保持器１０８により近く配置されてもよい。望むのであれば、輸送ディスクは固定缶の周りの環状工具１０７の複数の軌道上を通って、環状工具１０７を缶蓋に徐々に接近させるように制御されることもできる。
輸送ディスク１１４は、輸送ディスクに止められてスリーブ１１６内を回転する押出ロッド１１５によって中央シャフト１０３に沿って移動させられる。スリーブ１１６は、バネ１１９によってこの置き換えられた状態に保持されるフランジ型端部部材１１８を有するキャリアチューブ１１７によって持ち上げられる（図１４に図示）。フランジ部材１１８、キャリアチューブ１１７、スリーブ１１６、押出ロッド１１５及び輸送ディスク１１４のリンケージは、このアセンブリがカムの輪郭に沿って運搬されて缶蓋のフランジを連続的に折り曲げてタレットが回転する時にダブルシームを形成する際に、レバー１２４を介してカム１２２によって全て動かされる。
スリーブ１１１及びクロススライドは、タレットが回転するときに別々に駆動されるギア１３１によって回転させられる。環状工具１０７は、シーミング動作を完了するまでに数回回転してもよい。
図示されたように、カム１２２はレバー１２４に取り付けられたフォロア１２３上で動作する。フォロア１２３は、その回転軸に沿ってレバー１２４上に調節可能に配置される。従ってレバー１２４の機械的利点は、距離”Ｔ”を調節することによって変えられる。この結果、シーミング環状工具１０７の位置は、固定カムによってもリセットされることができる。カムの輪郭は、第一及び第二又はそれ以上の動作を含んでもよい。第一動作スロー及び第二動作スローを互いに独立して調節することは、２つの別個のカムトラック上で動作する２つのレバー／フォロアアセンブリを使用することによって可能である。
バネ１１９及び１２０の押し引き機能は、図１４の単一表面カム１２２、フォロア１２３及びレバー１２４の代わりに溝のついた（desmodronic）カムが使用されるなら、シンプルなフォロアによって置き換えることができる。
チャック１０４及びリフター（図示されていない）は、別々のカムによって異なる高さで缶１０６を保持するように協働するように抑制され、同じシーミング形成アセンブリ１００上で１回以上の動作を行うことを可能にする。チャック１０４は、レバー１３０に取り付けられたフォロア１２９上で動作するカム１２８の動作によって上昇させられたり又は下降させられたりする。レバーはハウジング１２５上で動作し、バネ１２６に対向している。非回転ハウジング１２５は回転シャフト１０３上で動作し、ベアリング１２７を介して、チャックを上昇させたり又は下降させたりする。
図１５において、装置は、既知の缶又は食品、飲料、又は他の物質を収容するのに適した他の容器及び適切なエンド若しくは蓋の上にシームを形成することができる単一シーム形成アセンブリ２００を含む。シーミングアセンブリ２００は、図示されたカム２２１及び２２５によって、又はカムの代わりに既知のサーボドライブによって、操作される。
または、複数のシーム形成アセンブリ２００が集合して、図示されたカム２２１及び２２５の代わりに既知のサーボドライブによって操作されてもよい。
または、図１５に図示されたように、複数のシーム形成アセンブリ２００がカムリング２２１及び２２５の周りを回転するようにタレット２０１の周りに均衡に離間されて取り付けられてもよい。
図１５において、シーム形成アセンブリ２００はハウジング２２３内に固定された非回転シャフト２０２を含み、該シャフト２０２は（セラミック又は他の物質でできたボールを有する）ベアリング２０６上でチャック２０４が回転するのを防ぐ。ベアリング２０６は回転しない主軸シャフト２０３上に取り付けられる。チャック２０４は非回転リフターパッド（図示されていない）に軸方向に揃えられ、これによって缶２２６及び缶蓋２０５を既定の高さに一緒に保持してシーミングを行う。シームは、内部直径上にそれぞれ別個に軸方向に離れて配置された１つ以上のシーミング輪郭を有する環状工具２０７によって、１回以上の操作で缶及び缶蓋の上に連続的に形成される。シーミングはシーム工具２０７がチャック２０４と同心の位置から横方向に移動する時に行われ、環状工具２０７がチャック２０４上の缶蓋２０５の周りを周回するときに缶蓋から缶の胴部へシームを形成する。
図１５において、環状工具２０７の縦軸は、シャフト２０２及び２０３の縦軸に揃えられて表されている。環状工具２０７は環状工具保持器２０８上を回転するように支持され、該環状工具保持器２０８はクロススライド２１０上を（セラミック又は他の物質でできた）ボールベアリング２０９によって回転させられるように支持されている。クロススライド２１０は、スリーブ２１１の部分である並列表面上に保持されている。クロススライド２１０及びスリーブ２１１の組み合わせは、工具保持器２０８及びベアリング２０９を介して環状工具２０７を保持する直線スライドであり、環状工具保持器２０８及び環状工具２０７の縦軸をチャック２０４の縦軸と同心に又は偏心させて配置することを可能にする。スリーブ２１１及びクロススライド２１０は主軸シャフト２０３と共に回転するが、クロススライド２１０及び工具保持器２０８は図示された距離”Ｄ”だけ横方向に移動することができる。
図１５及び図１５ａに図示されたように、クロススライド２１０は平行な傾斜軸穴２１３を含み、この穴２１３の中には輸送チューブ２１２の部分である傾斜軸シリンダの一部が僅かに配置されている。輸送チューブ２１２はシャフト２０３と１列になった軸を有してシャフト２０３に合わせられた穴を含む。輸送チューブ２１２は図１５ａに図示された位置から主軸シャフト２０３の軸の上を下方向に移動し、輸送チューブの傾斜した円筒形表面によってクロススライド２１０が該傾斜穴２１３を下にスライドして左に移動する。このように、主軸シャフトの軸に沿って輸送チューブが直線移動することによって、クロススライドの横方向の移動を連続的に制御し、これによってシームされる缶及び蓋の方へ又は缶及び蓋からの工具２０７の移動を制御する。スリーブ２１１、クロススライド２１０及び輸送チューブ２１２が主軸シャフトと共に回転するため、クロスサイドの偏心及び環状工具２０７の偏心は、固定缶の周りの工具の幾つかの軌道上を通って環状工具が缶蓋に徐々に接近するように制御される。
輸送チューブ２１２は押出スリーブ２１６によって主軸シャフト２０３に沿って移動させられ、該押出スリーブは内側にスプラインを付けられて主軸シャフト２０３上の外部スプラインに係合している。押出スリーブ２１６はベアリング２１８を用いて下方フォロアハウジング２１７に取り付けられている。下方ハウジング２１７はシーミング形成アセンブリ２００の軸上を回転しない。図示されたように、カム２２１はハウジング２１７に取り付けられたフォロア２２０上で動作する。従って、シーミング工具２０７の横方向の位置は、シーミング形成アセンブリ２００がタレット軸の周りを回転するときにカム２２１の輪郭によって制御され、フォロア２２０を固定カム２２１上に載せることができる。カムの輪郭は第一及び第二の又はそれ以上の動作を含んでもよい。
または、図１４に図示されて先に記載されたように、下方ハウジング２１７は１つ以上のレバー及び正面カムによって動作されることができる。
または、下方ハウジング２１７は既知のサーボ制御エレクトロニクス、油圧若しくは空気圧メカニズムによって操作され、各シーミング形成アセンブリ２００上の１つ以上のシーミング動作のために必要な横方向の移動を行うことができる。
下方フォロアハウジング２１７は環状工具２０７とチャック２０４との間に超過荷重がおこったときのみ圧縮するようなサイズの安全バネ２１９を組み入れる。シーミングアセンブリギア２１４は、タレットが回転するときに個々に駆動されるタレットギア２１５によって回転させられる。ギア２１４はスリーブ２１１を回転させ、これによってクロススライド２１０、輸送チューブ２１２、押出スリーブ２１６及び主軸シャフト２０３をスプラインを介して回転させる。
チャック２０４及び非回転リフター（図示されていない）は、別々のカムによって異なる高さで缶２２６及び蓋２０５をシーム工具２０７上の異なる環状シーミング輪郭に揃えて共に保持するように抑制される。これによって同じシーム形成アセンブリ２００上で１つ以上のシーミング動作が可能になる。チャック２０４は、上方フォロアハウジング２２３に取り付けられたフォロア２２４上で動作するカム２２５の動作によって上昇させられたり又は下降させられたりする。上方ハウジングはシーミング形成アセンブリの縦軸上を回転しないが、ベアリング２２２を介して主軸シャフト２０３上で動作する。カム２２５によって抑制された主軸シャフト２０３の移動によって、チャック２０４の縦の位置決めを制御する。
または、上方ハウジング２２５は、先に記載し図１４に表したように、レバー及び正面カムによって操作される。
または、上方ハウジング２２５は既知のサーボ制御電子液体若しくは空気メカニズムによって操作され、各シーム形成アセンブリ２００上の１つ以上のシーミング動作のために必要な垂直移動を行う。
【図１】
0003737513.tif 000002
【図２】
0003737513.tif 000003
【図３】
0003737513.tif 000004
【図４】
0003737513.tif 000005
【図５】
0003737513.tif 000006
【図６】
0003737513.tif 000007
【図７】
0003737513.tif 000008
【図８】
0003737513.tif 000009
【図９】
0003737513.tif 000010
【図１０】
0003737513.tif 000011
【図１１】
0003737513.tif 000012
【図１２】
0003737513.tif 000013
【図１３】
0003737513.tif 000014
【図１４】
0003737513.tif 000015
【図１４ａ】
0003737513.tif 000016
【図１５】
0003737513.tif 000017
【図１５ａ】
0003737513.tif 000018