JP2005040819A - マグネットストリッパー装置 - Google Patents

Abstract

【課題】しごき成形および底部のドーミング加工終了後、ポンチ先端部を抱きかかえている絞り−しごき缶胴体を、ポンチから確実にかつ傷を付けることなく抜取るためのストリッパー装置の提供。
【解決手段】先端に該缶胴体の開口端面と係合しポンチから缶胴体を抜き取り可能な爪部を有し該爪部を磁力により開閉可能とした複数のセグメント、磁力により該爪部が閉じる方向又は開く方向に該セグメントの爪部を開閉するマグネット部材及び該爪部が開く方向か又は閉じる方向に該セグメントをバイアスする環状弾性部材またはポンチと連動したカム機構からなり、該マグネット部材は該ポンチが前進して該ストリッパー装置を通過している間は該爪部が開くように磁力が作用するか又はポンチが後退するときに爪部がポンチ周面で缶胴体を抜き取るように磁力が作用するマグネット装置を備えた絞り−しごき缶胴体のストリッパー装置。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、しごき成形および底部のドーミング加工終了後、ポンチ先端部を抱きかかえている絞り−しごき缶胴体を、ポンチから確実にかつ傷を付けることなく抜取るためのストリッパー装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
飲料用のアルミニウムあるいはすずメッキ鋼板などは、その素材を深絞り、しごき加工して成形缶とするが、中でもアルミニウム缶はビール用容器として大量に使用されており、その生産量は極めて膨大なものと推定される。このため製造装置の１台あたりの生産は３００個〜４００個／分を大きく超える高速度の生産性を必要としている。素材を深絞り、しごき加工をして缶胴体を成形する場合には、前工程で深絞りされたカップを再絞りダイスとポンチスリーブによって再絞りとしごき加工を行い、それからダイスによって複数工程のしごき加工を行って最終的に缶胴体を成形している。
【０００３】
このため各成形段階、特に最終の成形段階においては、側壁部はしごき加工が強く行われるため、開口部の側壁厚さは、缶の中央部の側壁厚さより厚くなり、ポンチスリーブに対して缶胴体が強く密着し、成形された缶胴体をポンチスリーブから抜き出すことが困難となっている。この缶胴体のポンチスリーブからの抜き出し工程が生産速度に重要な影響を与えるので、絞り−しごき装置にはポンチスリーブから缶胴体を抜き出すためにストリッパー装置は重要な意味を持っている。
【０００４】
従来絞り−しごき缶胴体のストリッパー装置としては種々の提案が行なわれている（例えば特許文献１，特許文献２、特許文献３参照）
これらの絞り−しごき装置に設けられるストリッパー装置は何れも、環状に配列された複数のセグメントを有し、セグメントの外周面が環状スプリングのような環状弾性部材によってセグメント先端の爪部が閉じる方向にバイアスされていて、ポンチの後退、すなわち復帰工程において、ポンチ周面に接触していた爪部と缶胴体の開口端面が係合して、缶胴体がポンチより抜取られるタイプのものである。
【０００５】
これら従来のストリッパー装置は、ポンチがダイスに挿通していない時はセグメントの爪部は完全に閉じた状態になっている、従ってポンチが前進してしごき直後の缶胴体がストリッパー装置を通過する直前には完全に閉じている。
そのためこの通過のさい、缶胴体の底部周縁部がセグメントの爪部近傍の内側コーナに衝撃的に当りながら爪部が開くため、セグメント爪部が缶胴体底部周縁部に当り、そこに痕がついて商品価値を低下するという問題を生じていた。
【０００６】
またその戻り（閉じる場合）はスプリングの強さによりその速度及び強さが規制され、強く早い場合、一旦衝撃的に缶胴体の外径よりも大きく開いた爪部は、戻るさいに缶胴体が完全に通過する前に爪部が戻ってきて、缶胴体の胴壁部に衝撃的に当って、この部分にも当り痕を生じ易いという問題を生ずる。
一方、該スプリング力が弱いときは、戻りが遅くなり、セグメント爪部の作動速度の低下は生産性を低下させる原因となったりする。このように爪部は缶胴体が通過する毎に繰返し衝撃的に缶胴体に当るので、柔らかいアルミニウム缶などの場合においては缶胴体が傷つき易く、またセグメントの寿命が比較的短かく、その交換のため生産性が低下するという問題があった。
【０００７】
この問題を解決するものとして、ポンチから絞り−しごき缶胴体を抜取るためのストリッパー装置において、該装置は、先端に該缶胴体の開口端面と係合可能な爪部を有し、基部に外方突出部を備える、揺動可能な複数のセグメント、該セグメントの揺動支点を外周面に有する短円筒部を備える該セグメントの支持体、該セグメントの外周面を包囲し、該爪部が閉じる方向に該セグメントが揺動するように該セグメントをバイアスする環状弾性部材、および少なくとも該缶胴体が前進して該ストリッパー装置を通過している間、該外方突出部を押上げて該爪部が開くよう該セグメントを揺動させる装置を備えた絞り−しごき缶胴体のストリッパー装置（特許文献４）が提案されている。しかし高速の応答性に問題がある。
【０００８】
【特許文献１】
特公昭４３−１９６９７号公報
【特許文献２】
実公昭５４−２６３５２号公報
【特許文献３】
特公昭６０−１３３号公報
【特許文献４】
特公平６−０５９５０９号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、マグネットによりセグメントの開閉を時期的に規定し、カップを抱きかかえているポンチがストリッパー装置を高速に前進通過の際に缶胴体に傷のつくおそれがない様にセグメント爪部を開き、かつポンチが後退する際にはセグメントの爪部がポンチ周面に接触または近接して缶胴体をポンチスリーブから確実に抜き出すことが可能な、絞り−しごき成形体のストリッパー装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、
［１］ ポンチから絞り−しごき缶胴体を抜取るためのストリッパー装置において、先端に該缶胴体の開口端面と係合しポンチから缶胴体を抜き取り可能な爪部を有し該爪部を磁力により開閉可能とした複数のセグメント、磁力により該爪部が閉じる方向又は開く方向に該セグメントの爪部を開閉するマグネット部材及び該爪部が開く方向か又は閉じる方向に該セグメントをバイアスする環状弾性部材またはポンチと連動したカム機構からなり、該マグネット部材は少なくとも該ポンチが前進して該ストリッパー装置を通過している間は該爪部が開くように磁力が作用するか又はポンチが後退するときに爪部がポンチ周面で缶胴体を抜き取るように磁力が作用するマグネット装置を備えたことを特徴とする絞り−しごき缶胴体のストリッパー装置、
【００１１】
［２］ ポンチから絞り−しごき缶胴体を抜取るためのストリッパー装置において、先端に該缶胴体の開口端面と係合しポンチから缶胴体を抜き取り可能な爪部を有し該爪部が磁力により開閉可能とした複数のセグメント、磁力により該爪部が開閉両方向に該セグメントの爪部を開閉するマグネット部材からなり、該マグネット部材は該ポンチが前進して該ストリッパー装置を通過している間は該爪部が開くように磁力が作用し、ポンチが後退するときに爪部がポンチ周面で缶胴体を抜き取るように磁力が作用するマグネット装置を備えたことを特徴とする絞り−しごき缶胴体のストリッパー装置、
【００１２】
［３］ マグネット部材が電磁石又は希土類磁石である上記［１］又は［２］２に記載の絞り−しごき缶胴体のストリッパー装置、
［４］ 環状スプリングまたはカム機構により、該爪部が常時開かれたセグメント爪部であるときは、該ポンチが後退するに際し、爪部がポンチ周面に接触するように磁力が作用するマグネット装置を備えた上記［１］に記載の絞り−しごき缶胴体のストリッパー装置、
［５］ 環状スプリングまたはカム機構により、該爪部が常時閉じられたセグメント爪部であるときは該ポンチが前進して該ストリッパー装置を通過している間はポンチが該ポンチが開くように磁力が作用するマグネット装置を備えた上記［１］に記載の絞り−しごき缶胴体のストリッパー装置、
【００１３】
［６］ 磁化させたセグメントを用い、マグネット部材の磁界をポンチに同期させて回転させ、爪部の開閉を強制的に行う上記［１］又は［２］に記載の絞り−しごき缶胴体のストリッパー装置、
［７］ マグネット部材が、各セグメントに設けられた上記［１］ないし［６］に記載の絞り−しごき缶胴体のストリッパー装置、
［８］ マグネット部材が、ポンチの往復に同期して往復し、少なくとも該ポンチが前進して該ストリッパー装置を通過している間は該爪部が開くように磁力が作用し、ポンチが後退するときに爪部がポンチ周面で缶胴体を抜き取るように磁力が作用するマグネット装置を備えた上記［１］ないし［７］に記載の絞り−しごき缶胴体のストリッパー装置、
【００１４】
［９］ ポンチから絞り−しごき缶胴体を抜取るに際し、先端に該缶胴体の開口端面と係合しポンチから缶胴体を抜き取り可能な爪部を有し該爪部を磁力により開閉可能とした複数のセグメント、磁力により該爪部が閉じる方向又は開く方向に該セグメントの爪部を開閉するマグネット部材及び該爪部が開く方向か又は閉じる方向に該セグメントをバイアスする環状弾性部材またはポンチと連動したカム機構を用い、該マグネット部材は少なくとも該ポンチが前進して該ストリッパー装置を通過している間は該爪部が開くように磁力を作用させるか又はポンチが後退するときに爪部がポンチ周面で缶胴体を抜き取るように磁力を作用させるマグネット装置を用いたことを特徴とする絞り−しごき缶胴体の抜き取り方法、及び
【００１５】
［１０］ ポンチから絞り−しごき缶胴体を抜取るに際し、先端に該缶胴体の開口端面と係合しポンチから缶胴体を抜き取り可能な爪部を有し該爪部が磁力により開閉可能とした複数のセグメント、磁力により該爪部が開閉両方向に該セグメントの爪部を開閉するマグネット部材からなり、該マグネット部材は該ポンチが前進して該ストリッパー装置を通過している間は該爪部が開くように磁力を作用させ、ポンチが後退するときに爪部がポンチ周面で缶胴体を抜き取るように磁力を作用させるマグネット装置を用いたことを特徴とする絞り−しごき缶胴体の抜き取り方法、を開発することにより上記の課題を解決した。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明において、絞り−しごき缶胴体のストリッパー装置の第１の態様は、セグメントの爪部が、スプリングあるいはポンチと連動するカム機構により常時開又は閉の状態に保持されており、操業に際し強制的にスプリング力に抗してあるいはポンチと連動するカム機構を解除してマグネット部材を用いて、その爪部を強制的に閉じるかまたは開くかを行うものあり、ポンチが前進して該ストリッパー装置を通過している間は該爪部が開くように磁力を作用させるか又はポンチが後退するときに爪部がポンチ周面で缶胴体を抜き取るように磁力が作用するマグネット装置を備えたものである。
また第２の態様としては、セグメント爪部の開閉をすべてマグネット部材の磁力によって強制的に行うものである。この場合はポンチが前進して該ストリッパー装置を通過している場合には該爪部が開くように磁力を作用させ、ポンチが後退するときにはセグメント爪部がポンチ周面に接触または近接してポンチから缶胴体を抜き取るように磁力を作用させるようにマグネット装置を操作できるものである。
【００１７】
両態様共にマグネット装置としては、マグネット力が強いほどまた小型であるほど好ましいので電磁石が好ましい。なおネオジウム、サマリウムなどの希土類元素を用いた磁石には磁力の強いものがあるので使用方法によっては実用的に使用の可能性がある。
【００１８】
まず第１の態様の、スプリングあるいはポンチに連動するカム機構とマグネット装置を併用する方法としては、従来のストリッパー装置と同様にスプリングあるいはポンチと連動するカム機構を用いて常時セグメントの爪部を閉じるようにしておく。ポンチが前進してストリッパー装置を通過する直前にマグネット装置により爪部が開き、通過している間は開いた状態を保持するようにする。缶胴体が成形され、ポンチが後退する直前にマグネット装置の停止または機械的に取り除く、もしくは磁石を回転させることにより磁力を変化させ、スプリングあるいはポンチと連動するカム機構によりセグメントの爪部を閉じるようにする。あるいはスプリングあるいはポンチと連動するカム機構により上記セグメントの爪部を常時開いておくようにして、マグネット装置により閉じるようにすることも可能である。
【００１９】
第２の態様のセグメント爪部の開閉をすべてマグネット部材の磁力によって行う時には、マグネット装置の起動、停止あるいは回転とポンチの前進、後退を連動させて、爪部の開閉をコントロールすることができる。
マグネット装置による爪部の開閉は、爪部の先端に直接磁力を作用させて開閉をコントロールすること、セグメントを揺動できるように支点を設け、その根元に強磁性体を接着してそこに磁力を作用させること、セグメントに作用棒を設け、その作用棒の先端部に磁力を作用させることなどによりセグメント爪部を強制的に開閉させても良い。
【００２０】
マグネット装置の使用方法としては、特に磁力を用いる方法であれば制限がないが、例えばマグネット部材を環状に組み立て、ポンチの前進、後退に合わせてセグメントの作用位置に前進後退させても良いし、セグメントにマグネット部材を組み付け電源をオン・オフして爪部をコントロールしても良いし、セグメントの作用点にプラスまたはマイナスの磁石としておき、電磁石の電流の方向を変換することにより爪部の開閉を行ってもよい。
【００２１】
以下図面を参照して発明をより具体的に説明する。
図１は、本発明に使用できるに電磁石を用いたマグネットセグメントＡの１例の断面図である。セグメント１は強磁性体からなり、スプリング２により常時外方に押しつけられる様になっている。マグネットコイル３とセグメント１は非磁性体４を挟んだ位置に設けられ、通電することによりスプリング２に抗してセグメント１を引きつけるようにしてある。
【００２２】
このマグネットセグメントＡは、図２または図３に示す様に、絞り・しごき装置の往復するポンチ５に近接して、ポンチ周囲に複数個、例えば４個設けられ、ポンチの後退時にポンチ周面に成形された成形された缶胴体４を強制的に引き抜くものである。
即ち、ポンチが一番後退した時点でポンチ５先端部に缶胴体４を装着し、図２に示す様にダイス５を通過させて缶胴体の絞り・しごき加工を行う。ポンチ５はさらに前進して複数のマグネットセグメントＡからなる缶胴体４のストリッパー装置Ｂを缶胴体４が完全に通過するところまで前進する。このポンチ５の前進中はセグメント１の先端部、爪部１１は電磁石によりポンチ５周面から離れた位置にあり、缶胴体４には接触出来ない位置に固定されている。
【００２３】
次いで図３に示すように、缶胴体４を装着したポンチ５はやがて反転して後退を開始する。この瞬間にマグネットセグメントＡはスプリングによりセグメント爪部１１をポンチ面に接触あるいは缶胴体４を抜き取ることが可能な位置まで近接し、缶胴体４の後退を阻止することによりポンチ５から強制的に抜き取る。
【００２４】
なお上記の説明はスプリングと電磁石を用いたマグネットセグメントの例を示したが、セグメント爪部の開閉はスプリングに代えて、ポンチの前進あるいは後退に連動する様にしたカム機構を用いても良いし、又はセグメントの開閉を全て電磁石を用いて行うこともできる。また希土類磁石を用い、これを回転することにより磁極を変化させ、セグメントの開閉を行っても良い。この場合には例えばセグメント内に磁石を埋め込み、外部にも磁石を用いてポンチと連動させて外部磁石を回転し、異極間の吸引力と同極間の反発力を利用すればよい。
【００２５】
【発明の効果】
本発明は、マグネットによりセグメントの開閉を強制的に行うことにより、缶胴体に抱きかかえられているポンチが、ストリッパー装置を通過前進する際にはセグメントを缶胴体に接触しないように開き、後退する際にセグメント爪部を閉じて、缶胴体に傷のつくおそれがない様にかつポンチが後退する際にはセグメントの爪部がポンチ周面に接触または近接して缶胴体をポンチスリーブから確実に抜き出すことを可能とし、缶胴体には傷が発生しない絞り−しごき成形体のストリッパー装置を提供するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に使用するマグネットセグメントの１例の断面図。
【図２】本発明の絞り・しごき装置において、ポンチ前進時の断面図。
【図３】本発明の絞り・しごき装置において、ポンチ後退時の断面図。
【符号の説明】
１ セグメント
２ スプリング
３ マグネットコイル
４ 非磁性体
５ ポンチ
６ 缶胴体
１１ セグメント爪部
Ａ マグネットセグメント
Ｂ ストリッパー装置

Claims (10)

1. ポンチから絞り−しごき缶胴体を抜取るためのストリッパー装置において、先端に該缶胴体の開口端面と係合しポンチから缶胴体を抜き取り可能な爪部を有し該爪部を磁力により開閉可能とした複数のセグメント、磁力により該爪部が閉じる方向又は開く方向に該セグメントの爪部を開閉するマグネット部材及び該爪部が開く方向か又は閉じる方向に該セグメントをバイアスする環状弾性部材またはポンチと連動したカム機構からなり、該マグネット部材は少なくとも該ポンチが前進して該ストリッパー装置を通過している間は該爪部が開くように磁力が作用するか又はポンチが後退するときに爪部がポンチ周面で缶胴体を抜き取るように磁力が作用するマグネット装置を備えたことを特徴とする絞り−しごき缶胴体のストリッパー装置。
2. ポンチから絞り−しごき缶胴体を抜取るためのストリッパー装置において、先端に該缶胴体の開口端面と係合しポンチから缶胴体を抜き取り可能な爪部を有し該爪部が磁力により開閉可能とした複数のセグメント、磁力により該爪部が開閉両方向に該セグメントの爪部を開閉するマグネット部材からなり、該マグネット部材は該ポンチが前進して該ストリッパー装置を通過している間は該爪部が開くように磁力が作用し、ポンチが後退するときに爪部がポンチ周面で缶胴体を抜き取るように磁力が作用するマグネット装置を備えたことを特徴とする絞り−しごき缶胴体のストリッパー装置。
3. マグネット部材が電磁石又は希土類磁石である請求項１又は２に記載の絞り−しごき缶胴体のストリッパー装置。
4. 環状スプリングまたはカム機構により、該爪部が常時開かれたセグメント爪部であるときは、該ポンチが後退するに際し、爪部がポンチ周面に接触するように磁力が作用するマグネット装置を備えた請求項１に記載の絞り−しごき缶胴体のストリッパー装置。
5. 環状スプリングまたはカム機構により、該爪部が常時閉じられたセグメント爪部であるときは該ポンチが前進して該ストリッパー装置を通過している間はポンチが該ポンチが開くように磁力が作用するマグネット装置を備えた請求項１に記載の絞り−しごき缶胴体のストリッパー装置。
6. 磁化させたセグメントを用い、マグネット部材の磁界をポンチに同期させて回転させ、爪部の開閉を強制的に行う請求項１又は２に記載の絞り−しごき缶胴体のストリッパー装置。
7. マグネット部材が、各セグメントに設けられた請求項１ないし６に記載の絞り−しごき缶胴体のストリッパー装置。
8. マグネット部材が、ポンチの往復に同期して往復し、少なくとも該ポンチが前進して該ストリッパー装置を通過している間は該爪部が開くように磁力が作用し、ポンチが後退するときに爪部がポンチ周面で缶胴体を抜き取るように磁力が作用するマグネット装置を備えたことを特徴とする絞り−しごき缶胴体のストリッパー装置。
9. ポンチから絞り−しごき缶胴体を抜取るに際し、先端に該缶胴体の開口端面と係合しポンチから缶胴体を抜き取り可能な爪部を有し該爪部を磁力により開閉可能とした複数のセグメント、磁力により該爪部が閉じる方向又は開く方向に該セグメントの爪部を開閉するマグネット部材及び該爪部が開く方向か又は閉じる方向に該セグメントをバイアスする環状弾性部材またはポンチと連動したカム機構を用い、該マグネット部材は少なくとも該ポンチが前進して該ストリッパー装置を通過している間は該爪部が開くように磁力を作用させるか又はポンチが後退するときに爪部がポンチ周面で缶胴体を抜き取るように磁力を作用させるマグネット装置を用いたことを特徴とする絞り−しごき缶胴体の抜き取り方法。
10. ポンチから絞り−しごき缶胴体を抜取るに際し、先端に該缶胴体の開口端面と係合しポンチから缶胴体を抜き取り可能な爪部を有し該爪部が磁力により開閉可能とした複数のセグメント、磁力により該爪部が開閉両方向に該セグメントの爪部を開閉するマグネット部材からなり、該マグネット部材は該ポンチが前進して該ストリッパー装置を通過している間は該爪部が開くように磁力を作用させ、ポンチが後退するときに爪部がポンチ周面で缶胴体を抜き取るように磁力を作用させるマグネット装置を用いたことを特徴とする絞り−しごき缶胴体の抜き取り方法。

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