JPH0780019B2 - 缶素材の横断面形状を変化させるための装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、缶素材の横断面形状を変化させるための装置
であって、該装置の水平な中心軸線を中心として回転駆
動可能な回転部分、該回転部分の周囲に前記中心軸線を
中心として配置された複数の拡開マンドレル及び、該拡
開マンドレルを作動させるための共通の操作部材が設け
られている形式の装置に関する。

このような装置は西独特許出願第P3725186.4-14号明細
書により公知である。横断面円形の筒状の缶素材から角
錐台状の缶枠を製造したい場合に、缶素材の横断面形状
を変化させる必要がある。さらに、もともと円筒状の素
材から全長に亙って横断面形状の同じ楕円形若しくは多
角形の缶枠を製造する必要もある。

前記公知の装置においては、すべての拡開マンドレルの
縦軸線が回転部分の回転中心軸線（水平な中心軸線）に
対して平行に延びている。すべての拡開マンドレルのた
めの共通の操作部材として１つのピストンシリンダユニ
ットが設けられており、このピストンシリンダユニット
に対して各拡開マンドレルが回転部分の回転中に順次に
合致させられ、次いで缶素材の変形のために回転部分を
静止させた状態で前記ピストンシリンダユニットが該ピ
ストンシリンダユニットと合致した拡開マンドレルに対
して程度の差こそあれ急激に当接させられて、該拡開マ
ンドレルが操作される。このような操作は、単位時間当
たり多量の缶素材を変形させ、これに応じて各拡開マン
ドレルの作動時間を短く保たねばならない場合に、機械
の運転を不安定にすることになる。

従って本発明の課題は、缶素材の横断面形状を変化させ
るための冒頭に述べた形式の装置を改善して、装置が平
滑に作動して単位時間当たり多量の缶素材を変形できる
ようにすることである。

前記課題を解決するために本発明の構成では、各拡開マ
ンドレルがそれぞれ、装置の回転部分の周囲に装置の中
心軸線を中心として星形に配置された１つの支持部材
と、前記拡開マンドレルの、前記中心軸線を中心とした
放射線方向へ延びる縦軸線に対して直交する方向に移動
可能に前記支持部材に配置された複数のセグメントロッ
ドと、該セグメントロッドを拡開させるために前記拡開
マンドレルの前記縦軸線に沿って移動可能な１つのくさ
びとによって構成されており、拡開マンドレルを作動さ
せるための共通の操作部材が前記中心直線と同心的に配
置された中央の１つの半径方向カム部材によって構成さ
れており、該半径方向カム部材が該半径方向カム部材
の、少なくとも隣接する２つの拡開マンドレル間の間隔
に相当する周方向区分で以て、前記各くさびを順次に前
記拡開マンドレルの前記縦軸線に沿って移動させるよう
になっている。

本発明の前記構成により、缶素材の変形が回転部分の回
転中に行なわれる。静止時間が、変形させられていない
缶素材を拡開マンドレルに押し嵌める場合、並びに変形
させられた缶素材を拡開マンドレルから取り外す場合に
しか必要でない。拡開マンドレルに対する缶素材の押し
嵌め及び取り外しは著しく短い時間間隔で行なわれ、そ
の結果回転部分を回転させるために必要な時間の大部分
が缶素材を変形させるために使用される。

本発明の有利な構成では、回転部分が水平な中央の軸を
介して駆動装置に結合されており、該軸が半径方向カム
部材を相対的に回転可能に支持しており、該半径方向カ
ム部材が調節装置を用いて選択可能な回転角度位置に調
節されるようになっている。これによって回転部分の各
回転中に各拡開マンドレルに半径方向カム部材を作用さ
せる時間を規定することができる。

本発明の有利な別の構成では、半径方向カム部材が、該
半径方向カム部材の、少なくとも隣接する２つの拡開マ
ンドレル間の間隔に相当する周方向区分に亙って延びる
１つの半径方向カムを有している。各くさびが所属の支
持部材内に案内されたシャフトを介してローラに支えら
れており、ローラが半径方向カム部材上を転動するよう
になっていると有利である。

さらに有利には、各くさびが、所属のセグメントロッド
を拡開させるためにカム部材の作用によって移動させら
れる方向と逆向きに少なくとも１つのばねでプレストレ
スを掛けられている。ローラがばねによって常にカム部
材に接しているように保持されていると有利である。

装置の平滑な運転のために、各セグメントロッドが所属
の支持部材の下部分とヘッド部分との間に所属の拡開マ
ンドレルの縦軸線に対して直交する方向に転動体装置を
用いて案内されている。該転動体装置は、セグメントロ
ッドの拡開に際し拡開マンドレルの縦軸線の方向に作用
する避けられない力成分を受け止めて、セグメントロッ
ドを容易に運動させる。

さらに装置の平滑な運転のために、各セグメントロッド
が転動体装置を介して所属のくさびに支えられている。
くさびは中央の半径方向カム部材によって操作される。
回転部分の各回転距離の大部分に亙って延びる半径方向
カム部材によるくさびの操作は、ころがり軸受によって
特に滑らかに行なわれる。

次ぎに図面を用いて本発明の実施例を具体的に説明す
る。

缶素材の横断面形状を変化させるための図示の装置は駆
動装置10を有しており、駆動装置は例えば電気モータ、
無段階に調節可能な伝動装置及び送り機械から構成され
ていて、水平な中央の軸12を駆動するようになってい
る。軸12は公知の形式で駆動装置10内に並びに付加的に
自由端部を支承ブロック14内に軸受されている。

軸12には第２図および第３図に示すように、一対のころ
がり軸受16を介して半径方向カム部材18が相対的に回転
可能に支持されており、この半径方向カム部材には半径
方向カム（換言すれば、周縁カム又は板カム）20を形成
してあり、半径方向カム20は少なくとも隣接する２つの
拡開マンドレル42間の間隔に相当する周方向区分（周縁
区分）に亙って延びている。半径方向カム部材18には半
径方向カム20の両側に、それぞれ別の１つのころがり軸
受22を介して支承ケーシング24若しくは26が相対的に回
転可能に支持されている。駆動装置10に隣接する支承ケ
ーシング24は回転部分30の一方の端壁28に溶接されてい
て、かつ嵌合片32によって軸12に一緒に回転可能に結合
されている。他方の支承ケーシング26は回転部分30の他
方の端壁28に溶接されている。従って、回転部分30は軸
12と一緒に該軸によって規定された水平な中心軸線Ａを
中心として回転可能である。

半径方向カム部材18の駆動装置10と逆の側のリング状の
端面には、中心軸線Ａに関連して半径方向のレバーの構
造の調節装置34が取り付けられている。調節装置34を形
成するレバーは軸12から離れた側の端部に軸12と同心的
な円弧状の長孔36を有しており、この長孔を貫いてねじ
38が延びており、ねじ38は支承ブロック14に固定されて
いる。ねじ38を締め付けることによって、半径方向カム
部材18は所定の角度位置に規定され、角度位置は長孔36
の長さの範囲内で選ばれる。例えば、半径方向カム部材
18は半径方向カム20の最大の半径が第２図に示すように
鉛直方向で上を向くように調節されている。

しかしながら、調節装置34は通常は駆動装置（図示せ
ず）に連結されており、駆動装置が調節装置34を周期的
に往復運動させる。

回転部分30は、図示の実施例では平らな８つのフレーム
40を備えた多角形を成しており、フレームは中心軸線Ａ
に対して平行にかつ端壁28に対して直角に延びていて、
端壁に溶接されている。各フレーム40が拡開マンドレル
42を有しており、拡開マンドレルの縦軸線（拡開マンド
レルの長手方向に延びる軸線）Ｂが中心軸線Ａと直角に
交差している。各拡開マンドレル42には第１図に示すよ
うに、円筒形の缶素材Ｃが差しはめられており、缶素材
の横断面形状は始めは円形であって、回転部分30の例え
ば270°に亙る回転運動の経過に伴って楕円形若しくは
多角形に変化される。

各拡開マンドレル42が複数の支持部材44を有しており、
支持部材が所属のフレーム40にねじ固定された下部分4
6、ヘッド部分48及びプリズム状の一対の支持部分50を
備えており、支持部分は間に中間室を形成していてかつ
ヘッド部分48と下部分46とを不動に結合しており、中間
室内には二対のセグメントロッド52が配置されている。
支持部材50及びセグメントロッド52は拡開マンドレルの
縦軸線Ｂに対して平行に延びている。

各セグメントロッド52は拡開マンドレルの縦軸線Ｂと直
交する方向に移動可能、即ち拡開可能に下部分46及びヘ
ッド部分48に、転動体装置（転動体を用いたガイド装
置）54を介して案内されている。各転動体装置54は縦軸
線Ｂを中心とした放射線方向（縦軸線Ｂと直交する方
向）の一対の溝56、円筒形の２つのころがり部材58及び
このころがり部材を保持する保持プレート60から成って
おり、前記一方の溝は下部分46若しくはヘッド部分48に
形成されかつ他方の溝はセグメントロッド52の隣接する
端部に形成されている。縦軸線Ｂを中心とした放射線方
向の溝56は安価な構成では互いに直角に配置された２つ
の側面を備えており、各側面上を所属のそれぞれ１つの
ころがり部材58が転動可能である。

各セグメントロッド52は両方の端部の近くに縦軸線Ｂを
中心とした放射線方向の段付きの孔62を有しており、こ
の段付きの孔は下部分46若しくはヘッド部分48に固定さ
れたねじ64及び圧縮ばね66を受容している。圧縮ばね66
はねじ64のヘッドと所属の段付きの孔内の段部との間に
緊定されていて、セグメントロッド52を前記放射線方向
内側へ拡開マンドレルの縦軸線Ｂに向かって移動させる
ようになっている。各セグメントロッド52は拡開マンド
レルの縦軸線Ｂに関連して内側に傾斜面68を有してお
り、相対するセグメントロッド52の両方の傾斜面68は当
該の拡開マンドレル42の自由端部に向かって互いに収斂
している。

セグメントロッド52を拡開させるために、拡開マンドレ
ル42がくさび70を備えており、くさびは傾斜面68に対し
て平行な傾斜面72を有している。互いに協働する傾斜面
68,72間に転動体装置74を配置してあり、該転動体装置
は円筒形のころがり部材76及びはしご状の保持プレート
78によって構成されている。所属の拡開マンドレル42の
自由端部への各保持プレート78の運動はストッパ80によ
って制限されており、ストッパは図示の実施例では所属
の傾斜面68にねじ込まれたねじピンによって形成されて
いる。

各下部分46には案内管82が取り付けられており、案内管
にはフランジ84が拡開マンドレルの縦軸線Ｂの方向に調
節可能に締め付けられている。各くさび70は円筒形のシ
ャフト86を有しており、シャフトは所属の案内管82を貫
通して延びていてかつ案内管内に球体案内88によって案
内されている。シャフト86の中心軸線Ａに関連して内側
の端部にローラ90がフォーク状のローラ保持体92を介し
て保持されており、ローラ90の軸線は中心軸線Ａに対し
て平行に延びている。ローラ保持体92とフランジ84との
間には一対のばね94を緊定してあり、ばね94はローラ保
持体92、ひいてはローラ保持体と結合されたくさび70
を、中心軸線Ａを中心とした放射線方向内側の位置に保
つようになっており、この位置では所属のセグメントロ
ッド52が圧縮ばね66の作用下で拡開マンドレルの縦軸線
Ｂを中心とした放射線方向内側の位置を占める。ばね94
は所属のローラ90が中断なく半径方向カム20上を転動す
るようにしている。

回転部分30の各回転に際して、各拡開マンドレル42は縦
軸線Ｂと水平の供給軸線Ｄとが互いに合致する位置を通
過する。供給軸線Ｄに沿って円筒形の缶素材Ｃが当該の
拡開マンドレル42に押し嵌められる。このために、供給
軸線Ｄに対して平行に一対の横桁96が不動に配置されて
おり、横桁間を拡開マンドレル42が運動可能であり、か
つ横桁上を連行部材98が缶素材Ｃを供給するために移動
可能である。連行部材98は例えば磁石、吸引ボール若し
くは類似のものを備えていて、磁石、吸引ボール若しく
は類似のものによって引き渡し箇所で缶素材Ｃをつか
み、ちょうど両方の横桁96間に位置する拡開マンドレル
42へ連行する。

缶素材Ｃが拡開マンドレル42に押し嵌められる間、回転
部分30は静止している。同時に、調節位置34が連行部材
98の運動と同じ周期で駆動装置（図示せず）によってわ
ずかに回動させられる。従って缶素材Ｃが拡開マンドレ
ル42によって締め付けられ、連行部材98が缶素材Ｃを再
び移動させることなしに問題なく戻される。

前述のように拡開マンドレル42に差し嵌められた各缶素
材Ｃは、回転部分30の回転に際してセグメントロッド52
を拡開させることによって次第に変形させられる。次い
でセグメントロッド52が静止位置へ戻され、変形された
缶素材Ｃが拡開マンドレル42から抜き取られる。これは
図示の実施例では回転部分30の270°の回転の後であ
り：変形された缶素材Ｃは垂直に下方へ抜き取られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の斜視図、第２図は第１図の実
施例の拡大部分断面図、第３図は垂直断面図、第４図は
拡開マンドレルの縦断面図、第５図は第４図のＩ、II、
III、IV線に沿った断面図、第６図は第４図のV-V線に沿
った断面図、及び第７図は第１図の装置の正面図であ
る。 10……駆動装置、12……軸、14……支承ブロック、16…
…ころがり軸受、18……半径方向カム部材、20……半径
方向カム、22……ころがり軸受、24及び26……支承ケー
シング、28……端壁、30……回転部分、32……嵌合片、
34……調節装置、36……長孔、38……ねじ、40……フレ
ーム、42……拡開マンドレル、44……支持部材、46……
下部分、48……ヘッド部分、50……支持部分、52……セ
グメントロッド、54……転動体装置、56……溝、58……
ころがり部材、60……保持プレート、64……ねじ、66…
…圧縮ばね、68……傾斜面、70……くさび、72……傾斜
面、74……転動体装置、76……ころがり部材、78……保
持プレート、80……ストッパ、82……案内管、84……フ
ランジ、86……シャフト、88……球体案内、90……ロー
ラ、92……ローラ保持体、94……ばね、96……横桁、98
……連行部材、Ａ……中心軸線、Ｂ……縦軸線、Ｃ……
缶素材

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】缶素材の横断面形状を変化させるための装
   置であって、該装置の水平な中心軸線（Ａ）を中心とし
   て回転駆動可能な回転部分（30）、該回転部分（30）の
   周囲に前記中心軸線（Ａ）を中心として配置された複数
   の拡開マンドレル（42）及び、該拡開マンドレルを作動
   させるための共通の操作部材が設けられている形式の装
   置において、前記各拡開マンドレル（42）がそれぞれ、
   前記回転部分（30）の周囲に前記中心軸線（Ａ）を中心
   として星形に配置された１つの支持部材（44）と、前記
   拡開マンドレル（42）の、前記中心軸線（Ａ）を中心と
   した放射線方向へ延びる縦軸線（Ｂ）に対して直交する
   方向に移動可能に前記支持部材（44）に配置された複数
   のセグメントロッド（52）と、該セグメントロッド（5
   2）を拡開させるために前記拡開マンドレル（42）の前
   記縦軸線（Ｂ）に沿って移動可能な１つのくさび（70）
   とによって構成されており、前記操作部材が前記中心直
   線（Ａ）と同心的に配置された中央の１つの半径方向カ
   ム部材（18）によって構成されており、該半径方向カム
   部材（18）が該半径方向カム部材（18）の、少なくとも
   隣接する２つの拡開マンドレル（42）間の間隔に相当す
   る周方向区分で以て、前記各くさび（70）を順次に前記
   拡開マンドレル（42）の前記縦軸線（Ｂ）に沿って移動
   させるようになっていることを特徴とする、缶素材の横
   断面形状を変化させるための装置。
2. 【請求項２】回転部分（30）が水平な中央の軸（12）を
   介して駆動装置（10）に結合されており、該軸（12）が
   半径方向カム部材（18）を相対的に回転可能に支持して
   おり、該カム部材（18）が調節装置（34）を用いて選択
   可能な回転角度位置に調節されるようになっている請求
   項１記載の装置。
3. 【請求項３】半径方向カム部材（18）が、該半径方向カ
   ム部材（18）の、少なくとも隣接する２つの拡開マンド
   レル（42）間の間隔に相当する周方向区分に亙って延び
   る半径方向カム（20）を有している請求項１又は２記載
   の装置。
4. 【請求項４】各くさび（70）が所属の支持部材（44）内
   に案内されたシャフト（86）を介してローラ（90）に支
   えられており、該ローラがカム部材（18）上を転動する
   ようになっている請求項１から３のいずれか１項記載の
   装置。
5. 【請求項５】各くさび（70）が、所属のセグメントロッ
   ド（52）を拡開させるために半径方向カム部材（18）の
   作用によって移動させられる方向と逆向きに少なくとも
   １つのばね（94）でプレストレスを掛けられている請求
   項４記載の装置。
6. 【請求項６】ローラ（90）がばね（94）によって常に半
   径方向カム部材（18）に接しているように保持されてい
   る請求項５記載の装置。
7. 【請求項７】各セグメントロッド（52）が所属の支持部
   材（44）の下部分（46）とヘッド部分（48）との間に所
   属の拡開マンドレル（42）の縦軸線（Ｂ）に対して直交
   する方向に転動体装置（54）を用いて案内されている請
   求項１から６のいずれか１項記載の装置。
8. 【請求項８】各セグメントロッド（52）が転動体装置
   （74）を介して所属のくさび（70）に支えられている請
   求項１から７のいずれか１項記載の装置。