JPH10511045A

JPH10511045A - 缶体製造装置のラムのワイピングユニット

Info

Publication number: JPH10511045A
Application number: JP8508183A
Authority: JP
Inventors: メイン，ラルフ
Original assignee: セキュアコーポレイション
Priority date: 1994-08-23
Filing date: 1995-08-16
Publication date: 1998-10-27
Also published as: RU2136498C1; CA2198349A1; EP0777540A1; CN1160367A; US5687605A; WO1996005923A1; ES2168379T3; BR9508735A; DE69524424T2; EP0777540B1; DE69524424D1; CN1071157C; DK0777540T3; ATE209978T1; EP0777540A4; PT777540E; MX9701339A; AU3328995A; HK1002355A1; AU687616B2

Abstract

(57)【要約】底が浅い金属カップ（１６）を長くなった缶体に変形する缶体製造装置（１５）は、往復動されるラム（２０）を含み、このラムは、その前進ストロークの間、前記カップをセットになった徐々に径が細くなっているダイス（２２）へ通す。リング形状のワイパー（８３，８４，８５）が前記ラムのシリンダー外周面に接し、前記ワイパーの第１のものが前記ラムの後退時、前記ラムから治具クーラントを拭い取り、前記ワイパーの第２のものが前記ラムの前進時、前記ラムからベアリング液圧流体を拭い取る。前記ワイパーには、フレキシブルなフラップ（８９）が設けられており、これらフラップは、前記ラムにかなり低い圧力で摩擦接触し、その結果、前記ワイパーにおける発熱を極めて低い温度上昇に抑え、直径２．５インチのラムでの毎分約４００個の缶体製造レートにおける前記ワイパーのライフサイクルを延ばすことになる。

Description

【発明の詳細な説明】名称缶体製造装置のラムのワイピングユニット発明の背景この発明は、広くは、金属缶の缶体製造装置に関し、さらに詳しくは、軸受け流体で支持される長さ方向にレシプロ運動するラムラムの前端部における治具へ供給される静水液体クーラントを混合しなくてすむ改良された構造に関するものである。改良されたラムとラム駆動とを有する缶の缶体製造装置に対して、１９７９年１１月６日にアール．エム．メインおよびイー．パラマノフへ交付された米国特許第４，１７３，１３８号には、比較的短寸のシリンドリカルの金属カップを比較的背の高いシリンドリカルな缶体に変形し、ツーピースの飲料缶にする金属加工装置が記載されている。このような缶体製造装置は、静水オイルベアリングを用いて、水平方向へ往復動されるラムを支持し、案内するようになっている。前記ラムのワーキングストロークにおいての前進運動の際、前記ラムは、固定のダイセットへカップを押し込み、このカップのシリンドリカルな側壁を薄く伸ばして、前記カップを延伸する。前記ラムの前部には、精密な治具が装着されていて、この治具が前記カップの開放された後端からインサートされる。この治具を冷却するために、液体クーラントが前記ラムの前端近くへ付与される。代表的な例で言えば、前記クーラントは、可溶性オイルを約２％から約４％含み、残部は水である可溶性オイル溶液である。そして、後退時に作用し、前記ラムの駆動システムの液圧（ハイドロスタティツク）ベアリング流体と混合する可溶性オイル溶液の量を制限する点にすべての努力が傾注されなければならない。即ち、前記可溶性オイル溶液は、９６％から９８％の水を含むものであるから、前記溶液がオイル状の液圧（ハイドロスタティツク）ベアリング流体と混じり合えば、前記駆動システムの摩耗、故障の問題が大きくクローズアップされてくる。また同時に、前進し、前記可溶性オイル溶液に混じり合って、該溶液の冷却機能を妨げる液圧（ハイドロスタティツク）ベアリング流体の量を制限する点にも努力を傾注しなければならない。前記液体クーラントと前記液圧（ハイドロスタティツク）ベアリング流体とが互いに混じり合わないようにする一つの従来技術の構造は、極めて高い圧力でラムのシリンドリカルな面に強制的に当接されるシリンドリカルのパッキンまたは固定シールを含むリング状のシーリングユニットを用いるものである。しかしながら、固定のシールと前記ラムの迅速に動くシリンドリカルな面とのインターフェースに強大な圧力が作用することで、前記インターフェース部分に摩擦が生じ、前記シールが高熱を帯び、シールの摩耗が激しくなって、交換を頻繁に行わなければならなくなる。さらに、前記シールが高熱になれば、前記ラムのトラッキングに悪影響を及ぼす。図１０は、従来技術のリングシーリングユニット１１を示すもので、このユニットは、往復動するラム１２と共軸で、ラムの周側壁１３を囲んでいる。シーリングユニット１１は、リング１４とＯリングのスプリング１５とからなる。リング１４は、ほぼ矩形の断面形状のもので、その背面１６には、Ｏ−スプリング１５を納める凹部１７が設けられている。このリングが前記凹部１７に強制的に嵌合されて、リング１４の背面コーナー部分をインナー環状リップ１８とアウター環状リップ１９とに押し広げる。シーリングユニット１１を固定のマシンフレーム２０の環状溝部２１内へ嵌合し、リップ１９の外縁をフレームに押し付け、リップ１８の内縁をラム１２のシリンドリカルの外面に押し付ける。比較的強い圧力によるリップ１８と面１３との係合面によって、ラム１２が迅速に往復動すると、大きな摩擦が生じ、高い摩擦熱が発生する。この結果、前記シールユニット１１は、オーバーヒートし、急速に劣化してしまう。発明の慨要従来技術の前記問題点を解決するためには、従来技術のシーリングユニットを所謂リングワイパーに代えるものであって、このワイパーは、それぞれが傾斜した比較的薄い環状フラップを備え、このフラップそれ自体は、比較的低い圧力で前記ラムの外周面に当接するものである。実際に、この圧力は、低い圧力であって、前記環状のフラップと前記ラムとのインターフェースにおける温度の上昇を抑えて、その温度上昇によるリングワイパーの劣化がほとんど起きない程度に低いものである。さらに、前記フラップと前記ラムとのインターフェース部分においては、フラップの摩耗度合いが低く、長期に亙るラム動作に対して、オイルワイパーとしての効能を長く維持できる。したがって、この発明の主たる目的は、前記ラムの前端部の治具領域へ進入する液圧（ハイドロスタティツク）ベアリング流体の量を減らし、さらに、ラムの往復動の間、ラムを支持する液圧（ハイドロスタティツク）ベアリング流体へ進入する治具冷却液体クーラントの量を減らす機能を果たす改良された構造を備えた缶の缶体製造装置を提供することにある。他の目的は、前記ラムの外周側面と、液圧（ハイドロスタティツク）ベアリングユニットおよび液体クーラントとが混じり合わないようにする要素との間に置ける摩擦係合力を減らす前記タイプの缶の缶体製造装置を提供することにある。さらに他の目的は、複数の薄い環状のフラップを有し、これらが前記ラムと軽く係合して、前記液体クーラントと前記液圧（ハイドロスタティツク）ベアリング流体との混じり合いを防ぐリングワイパーを備えた前記タイプの缶の缶体製造装置を提供することにある。さらなる目的は、前記液体クーラントと前記液圧（ハイドロスタティツク）ベアリング流体との混じり合いを防ぐワイピングユニットのエレメンツの作動温度を下げ、摩耗を減らすように構成された缶体製造装置を提供することにある。図面の簡単な記述図１は、液体クーラントと液圧（ハイドロスタティツク）ベアリング流体との混じり合いを制限するための本発明の教示により構成された缶の缶体製造装置の斜視図である。図２と図３は、図１の矢印２−２方向における図１の缶体製造装置の略図である。図２において、缶体製造装置のラムは、その戻りストロークを終えた後の最後退位置にあり、図３においては、該ラムは、そのワーキングストロークを終えた後における最前進位置にあり、図２と図３の両図においては、前記ラムの自由端または治具支持端部は、右手にある。図４は、前記ラムを往復動させる機構の一部切断側面図である。図５は、前記ラムとラム駆動機構との連結部分との一部切断側面図である。図５において、ラムの治具支持端部は、左手にある。図６は、前部の液圧（ハイドロスタティツク）ベアリングとラムのワイピングユニットの一部切断拡大側面図である。図６において、ラムの治具支持端部は、左手にある。図７は、図６の矢印７−７方向から見たラムのワイピングユニットの背面図である。図８は、図６の矢印８−８方向から見たラムのワイピングユニットの正面図である。図９は、主題発明の実施に用いられるリングワイパーの一つの断面斜視図である。図１０は、液圧（ハイドロスタティツク）ベアリング流体と、ラムに支持された治具の液体クーラントとの混じり合いを制限する従来技術のシーリング手段の一部の垂直断面図である。発明の詳細な記述さて、図面、特に、図１から図５を見ると、その殆どのものは、前記の米国特許第４，１７３，１３８号にも見い出されるものであって、そこで、この特許の教示をここに参考として組み入れるものとする。ツーピースの飲料金属缶を作る技術において知られるように、缶体製造装置１５は、供給装置１７から送られるてくる底が浅い金属カップ１６（図２）の形態をしたブランクスを長細い缶体１８に変形させ、これら缶体を落下させ、送り出し装置１９で受けるようになっている。この動作は、往復動する駆動機構２０を用いて行われるもので、水平に配置の中空ラム２５をまずワーキングストロークにおいて、図２の最後退位置から図３の最前進位置へ長手方向へ動かし、最前進位置からラム２５を後退させると、ラム２５は、リターンストロークとして、図２の最後退位置へ戻る。ラムの前進方向へのワーキングストロークの間、ラム２５の前端部にある治具６１は、カップ１６の開放端部からカップ１６内へもぐり込み、リングダイ・アッセンブリー２２内へ該カップを押し込む。この動作で、カップまたはブランク１６の側壁の直径と肉厚とが絞られて、該側壁が延伸され、缶体１８が形成される。ラムの前進、後退運動の間、ラム２５は、間隔をおいて固定の後部液圧（ハイドロスタティツク）ベアリング２３および前部液圧（ハイドロスタティツク）ベアリング２４それぞれによって支持される。これから説明する理由によって、ラム２５は、前部ベアリング２４の前部に近接して配置のワイピングユニット６０を貫通している。駆動機構２０は、ベアリングスライドアッセンブリー３５（図５）によって、ラム２５の後端に連結している。このアッセンブリーは、駆動ロッド３６の前端部と５２においてピボット連結しており、ロッド３６の後端は、駆動アーム３７のアッパー自由端部と５１においてピボット連結していて、駆動アーム３７の下端は、ピボットセンター３８（図４）においてマシンフレームに固定され、該センターを中心として揺動するようになっている。アーム３７は、トランスファーアーム３９により駆動され、該アームの一端は、ピボット４１を介してクランクアーム４３と連結し、該アームの他端は、駆動アーム３７の両端部の中間ポイントに４２を介してピボット連結している。ピボット４１は、クランクアーム４３の自由端にあり、このアームは、メインシャフト４４から放射状に伸びているもので、該シャフトによって回転されるようにキイ結合されている。大きな歯車４０もメインシャフト４４にキイ結合されていて、該シャフトと一緒に回転し、ピニオン４６と噛み合っている。このピニオンは、駆動軸４７にキイ結合しており、該駆動軸は、変速機４９を介して電動モーター４８により駆動される。缶体１８がラム２５と共に後退方向へ動かないようにするために、ラム２５の後部にある連結手段３５の適当な通路を介してラム２５の内部へ圧縮空気が供給され、この圧縮空気は、治具６１のフロント開放部５２（図５）から缶体１８の内部へ吹き付けられ、缶体をラム２５の先端から剥離される。この目的のために、連結手段３５には、連結した軸方向部５６と横断部５７とを有する通路が設けてあり、横断部からは短いパイプ５８が突き出ている。パイプ５８から伸びるフレキシブルホース５９が缶体剥離コントロールバルブ（図示せず）につながれる。図６から図８のワイピングユニット６０は、ハイドロスタティック・ベアリングユニット２３，２４の液圧（ハイドロスタティック）流体６２がフロント側のユニット２４から、治具６１の冷却のために液体クーラント６３がラム２５へ供給されるラム２５の領域へ流入するのを防ぐ機能を果たす。さらに、ワイピングユニット６０は、液体クーラント６３が後方へ流動して、ハイドロスタティック・ベアリングユニット２４における液圧（ハイドロスタティツク）流体６２と混じり合わないように機能する。さらに詳しくは、ベアリングユニット２４は、アウターフレーム６５のボア６６内にぴったり納められているインナーシリンダー６４を備えている。ラム２５は、このインナーシリンダー６４内を軸方向に貫通しており、両者の間には、狭いギャップ６７が介在し、このギャップが４個の入口６８から高圧でベアリングユニット２４へ供給される液圧（ハイドロスタティツク）流体６２の通路になる。前記入口それぞれは、フレーム６５内の個々の通路６９によりそれぞれのポケット７１に連通しており、これらポケットは、シリンダー６４を横断する方向に設けられている。４個のポケット７１は、ラム２５の外周側面７０を囲んで等間隔に設けられ、ギャップ６７と連通している。４つの軸方向の通路７２は、ベアリングユニット２４の後部にあって、これら通路を経て流体６２がギャップ６７の後部からサンプ（図示せず）へ直接戻る。シリンダー６４のフロントエンドの僅か後方へ寄ったシリンダー６４の内部には、環状の溝７３が設けてあり、この溝は、個々の流体戻りライン７４を介して通路７２へ通じており、前記ラインは、シリンダー６４の壁内部を軸方向に伸びている。ベアリングユニット６０のフロント直前に配置されているワイピングユニット６０は、４本のボルト７７により固定フレーム部分７６に固定されたメインリング７５を含む。リアリング７８が４本のボルト７９でメインリング７５の背に固定されており、フォワードリング８１が４本のボルト８２でメインリング７５の前面に固定されている。メインリング７５は、ワイパー８４，８５を支持し、リアリング７８は、ワイパー８３を支持し、さらに、ワイパー８３とワイパー８５との間に配置のワイパー８４を支持する。環状になった内部面１１１は、浅い凹部になって、メインリング７５の後部側に位置し、ここにアウターフレーム６５の前部がはまり、これによってベアリング２４とユニット６０との中央開口部が軸方向に正合する。ワイパー８３〜８５のそれぞれは、サイズと形状とが概ね同じものであって、この形状は、図６と図９とに示されており、ワイパー８５は、メタルシェル８６と、このシェル８６に接合されたエラストマーリングワイパー８７とを備えている。シェル８６は、断面がＬ字状のものであって、メインリング７５のフロントにある環状肩部１１２へ圧入されて、作動位置に置かれる。リングワイパー８７は、概ね矩形の本体８７と、比較的薄いフレキシブルな環状フラップ８９とを含み、このフラップは、本体８７のコーナー９１から内方へ放射状に伸びており、前記コーナーは、シェル８６に当接するリングワイパーの面８８ａ，８８ｂが交わる部分８８に対し対角状に対向している。ワイパー８５のフラップ８９は、コーナー９１から放射状に内向きに、そして、前方へ曲げられている。フラップ８９の厚さは、コーナー９１から自由エッジ９０にかけて極めて徐々にではあるが薄くなるようになっている。ワイパー８３とワイパー８４とのフラップ８９は、放射状に内向きに、そして後方へ曲げられている。液体クーラント６３は、メインリング７５の入口９２へ供給されて、リング７５，８１の連結通路部９４を流れて、フロントリング８１の内面に設けられた環状の溝９３へ達する。溝９３のラジアルのインナーサイドは、開放されていて、ラム外周側面７０と対面し、クーラント６３がラム外周側面７０に接触する。この側面７０にそってリング８１の前面へ流れるクーラント６３は、別のサンプ（図示せず）へ戻る。側面７０にそって後方へ流れるクーラント６３は、ワイパー８５のフリーエッジ９０によって前記側面から拭い取られるように取りさられ、環状空間９６、リング８１内の複数の通路９７を経て該リングの前面へ流れ、前記したサンプへ流れる。ラム外周側面７０にそって流れ、そして、シリンダー６４の内面後端部に位置するシル９８に達した液圧流体６２は、リアリング７８を貫通する９個の孔を含む迷路部分９９とアウターフレーム６５の軸方向の通路１０１を通って、通路７４からの流体６２を受けるサンプと同じサンプへ流れる。互いに背を向けているリングワイパー８４，８５の間の環状空間１０２は、リングワイパー８４を越えて前へ迷いこんでしまった液圧流体６２を受け、そして、リングワイパー８５を越えて後へ迷いこんでしまったクーラント６３を受ける溢れ流路の一部を構成する。このような迷走した液圧流体６２および／または液体クーラント６３は、排出通路１０３から廃棄物として排出される。このプロセスは、入口通路１０４から圧縮空気を流入させることで容易に行える。両通路１０３，１０４は、メインリング７５の側面から放射状に伸びて前記空間１０２へ達している。環状フラップ８９は、極めてフレキシブルなものであって、これによってフリーエッジ９０は、ラム外周側面７０と鈍角の状態で交わるフラップ８９の面へ向かってラム外周側面７０が前進するとき、ラム外周側面７０から流体を拭うように掻き取ることができる。フラップ８９は、それ自体ラム外周側面７０にバイアス状態になっているから、フラップ８９とラム外周側面７０とのインターフェース部分には、ほとんど圧力が作用せず、摩擦力が発生しないもので、このインターフェース部分が発熱しない。この結果、リングワイパー８７の耐用寿命は長くなり、ラムの中心線軸にそった不安定なトラッキングが防げる。直径が２．５０インチのラムの場合、４００サイクル／分でラムを作動させたときでも、ラムとワイパーとのインターフェース部分における温度は、華氏４度の上昇に抑えることができた。各フリーエッジ９０とラム外周側面７０との間のインターフェース部分における圧力をフリーエッジ９０とラム外周側面７０との間の摩擦力が図１０に示した構造によって示されるような従来技術に比べて約８５％まで減るポイントまで抑えることによって、望ましい改良を成し得た。後方へ反るようにした二つのワイパーユニット８３，８４を設けて、ラム２５が前進するとき、ラム外周側面７０から液圧流体６２を拭い取るようにしてあるが，ワイパーユニット８３，８４の一方のみを用いても、長期にわたって満足すべき動作が得られることが判明している。他方のワイパーユニット８５は、ラム２５が後退するとき、ラム外周側面７０から液体クーラント６３を拭い取る。本発明を特定の実施例について記載したが、多くの他のバリエーションおよびモディフィケーションならびに他の用途は、当業者にとり明らかなことである。したがって、本発明は、ここに記載の特定の記述に限定されるものではなく、請求の範囲によって限定されるべきものである。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】１９９６年８月１２日【補正内容】で、前記インターフェース部分に摩擦が生じ、前記シールが高熱を帯び、シールの摩耗が激しくなって、交換を頻繁に行わなければならなくなる。さらに、前記シールが高熱になれば、前記ラムのトラッキングに悪影響を及ぼす。図１０は、従来技術のリングシーリングユニット１１を示すもので、このユニットは、往復動するラム１２と共軸で、ラムの周側壁１３を囲んでいる。シーリングユニット１１は、リング１４とＯリングのスプリング１５とからなる。リング１４は、ほぼ矩形の断面形状のもので、その背面１６には、Ｏ−スプリング１５を納める凹部１７が設けられている。このリングが前記凹部１７に強制的に嵌合されて、リング１４の背面コーナー部分をインナー環状リップ１８とアウター環状リップ１９とに押し広げる。シーリングユニット１１を固定のマシンフレーム２０の環状溝部２１内へ嵌合し、リップ１９の外縁をフレームに押し付け、リップ１８の内縁をラム１２のシリンドリカルの外面に押し付ける。比較的強い圧力によるリップ１８と面１３との係合面によって、ラム１２が迅速に往復動すると、大きな摩擦が生じ、高い摩擦熱が発生する。この結果、前記シールユニット１１は、オーバーヒートし、急速に劣化してしまう。発明の概要従来技術の前記問題点を解決するためには、従来技術のシーリングユニットを所謂リングワイパーに代えるものであって、このワイパーは、それぞれが傾斜した比較的薄い環状フラップを備え、このフラップそれ自体は、比較的低い圧力で前記ラムの外周面に当接するものである。実際に、この圧力は、低い圧力であって、前記環状のフラップと前記ラムとのインターフェースにおける温度の上昇を抑えて、その温度上昇によるリングワイパーの劣化がほとんど起きない程度に低いものである。さらに、前記フラップと前記ラムとのインターフェース部分においては、フラップの摩耗度合いが低く、長期に亙るラム動作に対して、オイルスクレーパーとしての効能を長く維持できる。したがって、この発明の主たる目的は、前記ラムの前端部の治具領域へ進入する液圧（ハイドロスタティツク）ベアリング流体の量を減らし、さらに、ラムの往復動の間、ラムを支持する液圧（ハイドロスタティツク）ベアリング流体へ進入する治具冷却液体クーラントの量を減らす機能を果たす改良された構造を備えた缶の缶体製造装置を提供することにある。他の目的は、前記ラムの外周側面と、液圧（ハイドロスタティツク）ベアリンは、ピボット４１を介してクランクアーム４３と連結し、該アームの他端は、駆動アーム３７の両端部の中間ポイントに４２を介してピボット連結している。ピボット４１は、クランクアーム４３の自由端にあり、このアームは、メインシャフト４４から放射状に伸びているもので、該シャフトによって回転されるようにキイ結合されている。大きな歯車４０もメインシャフト４４にキイ結合されていて、該シャフトと一緒に回転し、ピニオン４６と噛み合っている。このピニオンは、駆動軸４７にキイ結合しており、該駆動軸は、変速機４９を介して電動モーター４８により駆動される。缶体１８がラム２５と共に後退方向へ動かないようにするために、ラム２５の後部にある連結手段３５の適当な通路を介してラム２５の内部へ圧縮空気が供給され、この圧縮空気は、治具６１のフロント開放部１５２（図５）から缶体１８の内部へ吹き付けられ、缶体をラム２５の先端から剥離される。この目的のために、連結手段３５には、連結した軸方向部５６と横断部５７とを有する通路が設けてあり、横断部からは短いパイプ５８が突き出ている。パイプ５８から伸びるフレキシブルホース５９が缶体剥離コントロールバルブ（図示せず）につながれる。図６から図８のワイピングユニット６０は、ハイドロスタティック・ベアリングユニット２３，２４の液圧（ハイドロスタティック）流体６２がフロント側のユニット２４から、治具６１の冷却のために液体クーラント６３がラム２５へ供給されるラム２５の領域へ流入するのを防ぐ機能を果たす。さらに、ワイピングユニット６０は、液体クーラント６３が後方へ流動して、ハイドロスタティック・ベアリングユニット２４における液圧（ハイドロスタティツク）流体６２と混じり合わないように機能する。さらに詳しくは、ベアリングユニット２４は、アウターフレーム６５のボア６６内にぴったり納められているインナーシリンダー６４を備えている。ラム２５は、このインナーシリンダー６４内を軸方向に貫通しており、両者の間には、狭いギャップ６７が介在し、このギャップが４個の入口６８から高圧でベアリングユニット２４へ供給される液圧（ハイドロスタティツク）流体６２の通路になる。前記入口それぞれは、フレーム６５内の個々の通路６９によりそれぞれのポケット７１に連通しており、これらポケットは、シリンダー６４を横断する方向に設けられている。４個のポケット７１は、ラム２５の外周側面７０を囲んで等間隔に設けられ、ギャップ６７と連通している。４つの軸方向の通路７２は、ベアリングユニット２４の後部にあって、これら通路を経て流体６２がギャップ６７の後部からサンプ（図示せず）へ直接戻る。シリンダー６４のフロントエンドの僅か後方へ寄ったシリンダー６４の内部には、環状の溢流溝７３が設けてあり、この溝は、個々の流体戻りライン７４を介して通路７２へ通じており、前記ラインは、シリンダー６４の壁内部を軸方向に伸びている。ベアリングユニット６０のフロント直前に配置されているワイピングユニット６０は、４本のボルト７７により固定フレーム部分７６に固定されたメインリング７５を含む。リアリング７８が４本のボルト７９でメインリング７５の背に固定されており、フォワードリング８１が４本のボルト８２でメインリング７５の前面に固定されている。メインリング７５は、ワイパー８４，８５を支持し、リアリング７８は、ワイパー８３を支持し、さらに、ワイパー８３とワイパー８５との間に配置のワイパー８４を支持する。環状になった内部面１１１は、浅い凹部になって、メインリング７５の後部側に位置し、ここにアウターフレーム６５の前部がはまり、これによってベアリング２４とユニット６０との中央開口部が軸方向に正合する。ワイパー８３〜８５のそれぞれは、サイズと形状とが概ね同じものであって、この形状は、図６と図９とに示されており、ワイパー８５は、メタルシェル８６と、このシェル８６に接合されたエラストマーリングワイパー８７とを備えている。シェル８６は、断面がＬ字状のものであって、メインリング７５のフロントにある環状肩部１１２へ圧入されて、作動位置に置かれる。リングワイパー８７ａは、概ね矩形の本体８７と、比較的薄いフレキシブルな環状フラップ８９とを含み、このフラップは、本体８７のコーナー９１から内方へ放射状に伸びており、前記コーナーは、シェル８６に当接するリングワイパーの面８８ａ，８８ｂが交わる部分８８に対し対角状に対向している。ワイパー８５のフラップ８９は、コーナー９１における厚い端部または根部から放射状に内向きに、そして、前方へ曲げられている。フラップ８９の厚さは、コーナー９１から自由エッジ９０にかけて極めて徐々にではあるが薄くなるようになっている。ワイパー８３とワイパー８４とのフラップ８９は、放射状に内向きに、そして後方へ曲げられている。液体クーラント６３は、メインリング７５の入口９２へ供給されて、リング７５，８１の連結通路部９４を流れて、フロントリング８１の内面に設けられた環状の溝９３へ達する。溝９３のラジアルのインナーサイドは、開放されていて、ラム外周側面７０と対面し、クーラント６３がラム外周側面７０に接触する。この側面７０にそってリング８１の前面へ流れるクーラント６３は、別のサンプ（図示せず）へ戻る。側面７０にそって後方へ流れるクーラント６３は、ワイパー８５のフリーエッジ９０によって前記側面から拭い取られるように取りさられ、環状空間９６、リング８１内の複数の通路９７を経て該リングの前面へ流れ、前記したサンプへ流れる。ラム外周側面７０にそって流れ、そして、シリンダー６４の内面後端部に位置するシル９８（図６）に達した液圧流体６２は、リアリング７８を貫通する９個の孔を含む迷路部分９９とアウターフレーム６５の軸方向の通路１０１を通って、通路７４からの流体６２を受けるサンプと同じサンプへ流れる。シル９８は、ラム２５の長さ方向軸と平行になって短くなっており、ラム２５の外周側面７０に極めて近接している。シル９８と外周側面７０との間の極めて狭い空間により、ポケット７１から前方へ流れる液圧流体６２のほとんどが溢流溝７３へ入ってしまう。互いに背を向けているリングワイパー８４，８５の間の環状空間１０２は、リングワイパー８４を越えて前へ迷いこんでしまった液圧流体６２を受け、そして、リングワイパー８５を越えて後へ迷いこんでしまったクーラント６３を受ける溢れ流路の一部を構成する。このような迷走した液圧流体６２および／または液体クーラント６３は、排出通路１０３から廃棄物として排出される。このプロセスは、入口通路１０４から圧縮空気を流入させることで容易に行える。両通路１０３，１０４は、メインリング７５の側面から放射状に伸びて前記空間１０２へ達している。環状フラップ８９は、極めてフレキシブルなものであって、これによってフリーエッジ９０は、ラム外周側面７０と鈍角の状態で交わるフラップ８９の面へ向かってラム外周側面７０が前進するとき、ラム外周側面７０から流体を拭うように掻き取ることができる。フラップ８９は、それ自体ラム外周側面７０にバイアス状態になっているから、フラップ８９とラム外周側面７０とのインターフェース部分には、ほとんど圧力が作用せず、摩擦力が発生しないもので、このインターフェース部分が発熱しない。この結果、リングワイパー８７の耐用寿命は長くなり、ラムの中心線軸にそった不安定なトラッキングが防げる。直径が２．５０インチのラムの場合、４００サイクル／分でラムを作動させたときでも、ラムとワイパーとのインターフェース部分における温度は、華氏４度の上昇に抑えることができた。各フリーエッジ９０とラム外周側面７０との間のインターフェース部分における圧力をフリーエッジ９０とラム外周側面７０との間の摩擦力が図１０に示した構造によって示されるような従来技術に比べて約８５％まで減るポイントまで抑えることによって、望ましい改良を成し得た。後方へ反るようにした二つのワイパーユニット８３，８４を設けて、ラム２５請求の範囲１．金属カップを長くなった缶体へ変形する缶体製造装置であって、以下の構成を含む缶体製造装置：前端部をもつ長く伸びているラムと、前記前端部にある治具；前記ラムを囲い、前記ラムが水平方向にそい長手方向に往復動するために、前記ラムを支持する加圧された液圧流体を含む液圧（ハイドロスタティック）ベアリング；前記ラムと作動係合して、前記ラムを往復動させ、ワーキングストロークとして前進させ、ついで、リターンストロークとして、前記ラムを後退させる駆動手段；前記ラムのワーキングストロークにおける動作により、前記カップが一つ一つ駆動されて、前記缶体へ変形されるための前記ベアリングの前にあるダイセット；シリンドリカルな外周側面を有する前記ラムと、前記外周側面に作用する前記液圧流体；前記ベアリングの前に配置の前記ラムにおける位置で、前記外周側面に当たる液体クーラント；前記ラムが貫通する、それぞれ互いに正合している第１と第２の開口を備えている第１と第２のリングワイパー；前記シリンドリカルの外周側面にセルバイアスし、それぞれ第１と第２の開口を構成する、それぞれフレキシブルな環状の第１と第２のフラップを含む前記第１と第２のリングワイパー；前記外周側面に対し、低圧で接触する、それぞれラジアルに内向きになっている第１と第２のフリーエッジを有する前記第１と第２のフラップ；前記第２のフラップの前にある前記第１のフラップと、前記ベアリングの前にある前記両フラップ；前記第１のフリーエッジから後方へ、かつ、外方へラジアルに傾斜して、前記ラムの後退の際、前記第１のフラップの前にある液体クーラントを前記外周側面から前方へ拭い取る前記第１のフラップ；前記第２のフリーエッジから前方へ、かつ、外方へラジアルに傾斜して、前記ラムの前進の際、前記第２のフラップの後にある液圧流体を前記外周側面から拭い取る前記第２のフラップ。２．以下の構成をも含む請求項１に定義の缶体製造装置：前記第１と第２のフラップの間に位置して、前記第１のフラップの後方へ流れるかもしれない前記液体クーラントを受け、これを前記第２のリングワイパーからそらすようにする溢流パス；さらにまた、前記第２のフラップの前へ流れるかもしれない前記液圧流体を受け、前記第１のリングワイパーからそらすように位置している前記溢流パス。３．以下の構成をも含む請求項１に定義の缶体製造装置：前記シリンドリカルの外周側面を囲み、これに対面するように配置された複数のポケットであって、加圧された液圧流体が前記ポケットから流出して、前記シリンドリカルの外周側面に当たり、これによって前記ラムを支持するようになっている前記ポケットを含むハイドロスタティックベアリング；前記シリンドリカルの外周側面を囲み、これに対して極めて近接する軸方向に比較的短く延びているシル；前記ポケットの前方にあって、前記シリンドリカルの外周側面を囲み、前記ポケットの前方へ流れる前記加圧された液圧流体の一部を受け、前記加圧された液圧流体の前記一部を温流パスへ向ける溢流溝；前記第２のフラップの後方にあって、前記溢流溝の間にある前記の短いシルおよび前記溢流溝の前方における前記液圧流体の流れが前記第２のフラップに当たるようになっている前記第２のフラップ。４．前記ラムが約２．５０インチの直径のもので、毎分約４００のレートで缶体を作るために約２４インチのワーキングストロークで動作するとき、前記第１と第２のフラップが当たる前記シリンドリカルの外周側面の温度の上昇を華氏４度までに抑える程度に十分な低い圧力で前記第１と第２のフラップと前記シリンドリカルの外周側面とが当たる請求項１に定義の缶体製造装置。５．前記第１と第２のリングワイパーは、また、断面がほぼ矩形の第１と第２のリング本体を含んでおり；前記第１のフラップが前記第１のリング本体のコーナーからラジアルに内側に伸び、前記第２のフラップが前記第２のリング本体のコーナーからラジアルに内側に伸びている請求項１に定義の缶体製造装置。６．請求項１に定義の缶体製造装置であって、以下の構成を備えるもの：それぞれ第１と第２のワイパーユニットの部品である前記第１と第２のリングワイパー；それぞれがほぼＬ形状の断面をもつそれぞれ第１と第２のリングフレームをも含む前記第１と第２のワイパーユニット；それぞれの第１と第２のフレームに接合されている前記第１と第２のリング本体；前記ラムが貫通する中央開口を備えている装着リング；前面と後面とをもち、さらに、円形である第１と第２の内面を有し、前記第１の内面が前記第１の面にあり、前記第２の内面が前記後面にある前記装着リング；前記それぞれの第１と第２の内面に摩擦係合して前記ワイパーユニットを前記装着リングに装着する前記第１と第２のリングフレーム。７．請求項１に定義の缶体製造装置であって、以下の構成を備えるもの：第１と第２のリング本体をも含む前記第１と第２のリングワイパー；前記第１のリング本体からラジアルに内方へ伸びている前記第１のフラップと、前記第２のリング本体からラジアルに内方へ伸びている前記第２のフラップ；前記第１と第２のリング本体と一体に形成されている前記第１と第２のフラップ；および前記シリンドリカルの外周側面に係合するようにセルフバイアスされている前記第１と第２のフラップ。８．前記第１と第２のリング本体のそれぞれがほぼ矩形の断面形状を有し；そして、前記第１のフラップが前記第１の本体のコーナーからラジアルに内側へ伸び、前記第２のフラップが前記第２の本体のコーナーからラジアルに内側へ伸びている請求項７に定義の缶体製造装置。９．請求項８に定義の缶体製造装置であって、以下の構成を備えるもの：それぞれ第１と第２のワイパーユニットの部品である前記第１と第２のリングワイパー；それぞれがほぼＬ形状の断面をもつそれぞれ第１と第２のリングフレームをも含む前記第１と第２のワイパーユニット；それぞれの第１と第２のフレームに接合されている前記第１と第２のリング本体；前記ラムが貫通する中央開口を備えている装着リング；前面と後面とをもち、さらに、円形である第１と第２の内面を有し、前記第１の内面が前記第１の面にあり、前記第２の内面が前記後面にある前記装着リング；前記それぞれのフロントと第２の内面に摩擦係合して前記ワイパーユニットを前記装着リングに装着する前記第１と第２のリングフレーム。１０．前記第１と第２のフラップの各々と前記シリンドリカルの外周側面との間の圧力が、前記フラップが接する前記外周側面における温度を華氏約４度の上昇で抑えるポイントに制限されている請求項７に定義の缶体製造装置。１１．以下の構成をも含む請求項１に定義の缶体製造装置：前記第２のリングワイパーと実質的に同じ構造である第３のリングワイパー；フレキシブルな環状の第３のフラップで、前記ラムの前記外周側面と低い圧力で接する内方へラジアルになっている第３のフリーエッジを有する第３のフラップ；前記第３のフリーエッジから前方へ、そして、ラジアルに外方へ傾いていて、前記ラムの前進時、前記第３のフラップの後方にある液圧流体を前記外周側面から拭い取るようになっている前記第３のフラップ。１２．前記第１と第２のフラップそれぞれが、それらのラジアルに外向きになっている根部から、それらの前記第１と第２のフリーエッジに向けて、徐々に薄くテーパーになっている厚さをもち；前記第１と第２のフリーエッジが前記第１と第２のフリーエッジにおいて鋭角の角度を成している前記フラップの面が交わることによって構成されている請求項１、４または１１のいずれかに定義された缶体製造装置。１３．請求項１２に定義された缶体製造装置であって、以下の構成をもつ装置：第１と第２のリング本体をそれぞれ含む前記第１と第２のリングワイパー；前記第１のリング本体からラジアルに内方へ伸びている前記第１のフラップと、前記第２のリング本体からラジアルに内方へ伸びている前記第２のフラップ；それぞれの第１と第２のリング本体と一体形成されている前記第１と第２のフラップ；ほぼ矩形の断面形状を有している前記第１と第２のリング本体それぞれであって、前記第１のフラップは、前記第１の本体のコーナーからラジアルに内方へ伸び、前記第２のフラップは、前記第２の本体のコーナーからラジアルに内方へ伸びているもの；前記第１と第２のリングワイパーは、それぞれの第１と第２のワイパーユニットの部品であり、該ワイパーユニットは、それぞれがほぼＬ形状の断面形状である第１と第２のフレームを含んでいて、前記第１と第２の本体は、第１と第２のリングフレームそれぞれに固定されているもの；前記第１のリングフレームと前記第１のリングフラップは、前記第１のリング本体のコーナーに対し対角線上に対向し、前記第２のリングフレームと前記第２のリングフラップは、前記第２のリング本体のコーナーに対し対角線上に対向しているもの。１４．以下の構成をも含む請求項１４に定義の缶体製造装置：前記ラムが貫通する中央開口をもった装着リング；フロントフェースとリアフェースとを有し、さらに円形である第１と第２の内面を有し、前記第１の内面は、前記フロントフェースにあり、前記第２の内面は、前記リアフェースにある前記装着リング；第１と第２の内面それぞれに摩擦係合して、前記ワイパーユニットを前記装着リングに装着する前記第１と第２のリングフレーム。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)，ＡＭ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＮ，ＣＺ，ＥＥ，ＦＩ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＸ，ＮＺ，ＰＬ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＺ，ＶＮ

Claims

【特許請求の範囲】１．金属カップを長くなった缶体へ変形する缶体製造装置であって、以下の構成を含む缶体製造装置：長く伸びているラムと該ラムの前端部にある治具；前記ラムが水平方向にそい長手方向に移動するために、前記ラムを支持する加圧された液圧流体を含む液圧（ハイドロスタティック）ベアリング；前記ラムをワーキングストロークとして前進させ、ついで、リターンストロークとして、前記ラムを後退させる駆動手段；前記ラムのワーキングストロークにおける動作により、前記カップが一つ一つ駆動されて、前記缶体へ変形されるためのダイセット；シリンドリカルな外周側面を有する前記ラムと、前記外周側面に作用する前記液圧流体；前記ベアリングの前方の位置で前記外周側面へ作用する液体クーラント；前記ラムが貫通する、それぞれ互いに正合している第１と第２の開口を備えている第１と第２のリングワイパー；それぞれ第１と第２の開口を構成する、それぞれフレキシブルな環状の第１と第２のフラップを含む前記第１と第２のリングワイパー；前記外周側面に対し、低圧で接触する、それぞれラジアルに内向きになっている第１と第２のフリーエッジを有する前記第１と第２のフラップ；前記第２のフラップの前にある前記第１のフラップと、前記ベアリングの前にある前記両フラップ；前記第１のフリーエッジから後方へ、かつ、外方へラジアルに傾斜して、前記ラムの後退の際、前記第１のフラップの前にある液体クーラントを前記外周側面から拭い取る前記第１のフラップ；前記第２のフリーエッジから前方へ、かつ、外方へラジアルに傾斜して、前記ラムの前進の際、前記第２のフラップの後にある液圧流体を前記外周側面から拭い取る前記第２のフラップ。２．以下の構成をも含む請求項１に定義の缶体製造装置：前記第１と第２のフラップの間に位置して、前記第１のフラップの後方へ流れるかもしれない前記液体クーラントを受け、これを前記第２のリングワイパーからそらすようにする溢流パス；さらにまた、前記第２のフラップの前へ流れるかもしれない前記液圧流体を受け、前記第１のリングワイパーからそらすように位置している前記溢流パス。３．前記第１と第２のリングワイパーは、前記シリンドリカルな外周側面に触れるようにセルフバイアスされている請求項１に定義の缶体製造装置。４．前記ラムが約２．５０インチの直径のもので、毎分約４００のレートで缶体を作るために約２４インチのワーキングストロークで動作するとき、前記第１と第２のフラップが当たる前記シリンドリカルの外周側面の温度の上昇を華氏４度までに抑える程度に十分な低い圧力で前記第１と第２のフラップと前記シリンドリカルの外周側面とが当たる請求項１に定義の缶体製造装置。５．前記第１と第２のリングワイパーは、また、断面がほぼ矩形の第１と第２のリング本体を含んでおり；前記第１のフラップが前記第１のリング本体のコーナーからラジアルに内側に伸び、前記第２のフラップが前記第２のリング本体のコーナーからラジアルに内側に伸びている請求項１に定義の缶体製造装置。６．請求項１に定義の缶体製造装置であって、以下の構成を備えるもの：それぞれ第１と第２のワイパーユニットの部品である前記第１と第２のリングワイパー；それぞれがほぼＬ形状の断面をもつそれぞれ第１と第２のリングフレームをも含む前記第１と第２のワイパーユニット；それぞれの第１と第２のフレームに接合されている前記第１と第２のリング本体；前記ラムが貫通する中央開口を備えている装着リング；前面と後面とをもち、さらに、円形である第１と第２の内面を有し、前記第１の内面が前記第１の面にあり、前記第２の内面が前記後面にある前記装着リング；前記それぞれの第１と第２の内面に摩擦係合して前記ワイパーユニットを前記装着リングに装着する前記第１と第２のリングフレーム。７．請求項１に定義の缶体製造装置であって、以下の構成を備えるもの：第１と第２のリング本体をも含む前記第１と第２のリングワイパー；第１のリング本体からラジアルに内方へ伸びている前記第１のフラップと、前記第２のリング本体からラジアルに内方へ伸びている前記第２のフラップ；前記第１と第２のリング本体と一体に形成されている前記第１と第２のフラップ；および前記シリンドリカルの外周側面に係合するようにセルフバイアスされている前記第１と第２のフラップ。８．前記第１と第２の本体のそれぞれがほぼ矩形の断面形状を有し；そして、前記第１のフラップが前記第１の本体のコーナーからラジアルに内側へ伸び、前記第２のフラップが前記第２の本体のコーナーからラジアルに内側へ伸びている請求項７に定義の缶体製造装置。９．請求項８に定義の缶体製造装置であって、以下の構成を備えるもの：それぞれ第１と第２のワイパーユニットの部品である前記第１と第２のリングワイパー；それぞれがほぼＬ形状の断面をもつそれぞれ第１と第２のリングフレームをも含む前記第１と第２のワイパーユニット；それぞれの第１と第２のフレームに接合されている前記第１と第２のリング本体；前記ラムが貫通する中央開目を備えている装着リング；前面と後面とをもち、さらに、円形である第１と第２の内面を有し、前記第１の内面が前記第１の面にあり、前記第２の内面が前記後面にある前記装着リング；前記それぞれの第１と第２の内面に摩擦係合して前記ワイパーユニットを前記装着リングに装着する前記第１と第２のリングフレーム。１０．前記第１と第２のフラップの各々と前記シリンドリカルの外周側面との間の圧力が、前記フラップが接する前記外周側面における温度を華氏約４度の上昇で抑えるポイントに制限されている請求項７に定義の缶体製造装置。１１．以下の構成をも含む請求項１に定義の缶体製造装置：前記第２のリングワイパーと実質的に同じ構造である第３のリングワイパー；フレキシブルな環状の第３のフラップで、前記ラムの前記外周側面と低い圧力で接する内方へラジアルになっている第３のフリーエッジを有する第３のフラップ；前記第３のフリーエッジから前方へ、そして、ラジアルに外方へ傾いていて、前記ラムの前進時、前記第３のフラップの後方にある液圧流体を前記外周側面から拭い取るようになっている前記第３のフラップ。