1.本发明涉及一种卷封装置，其特征在于将饮料等灌装入铝罐、钢罐等的卷封装置的卡盘单元的主轴的构造。
背景技术：2.以往，已知如下卷封装置，其具备：罐载置单元，其供填充有饮料等的罐载置；卡盘单元，其设置为与罐载置单元对置；以及卷边接合辊，其使得盖卷封于罐。
3.例如，如专利文献1所示，公知的卷封装置具备：卷边接合转台(1)，其进行罐和盖的卷封工序；搬入输送机(供给输送机7)，其向卷边接合转台供给卷封前的罐；供给盖的盖供给单元的盖搬送转台(供给转台3)；卸载转台(排出转台5)，其将卷封后的罐从卷边接合转台搬出；以及搬出输送机(排出输送机8)，其将罐进一步从卸载转台向外部搬出。
4.在卷边接合转台、卸载转台以及盖搬送转台，分别在外周部设置有单独收容罐及盖而进行搬送的凹处(嵌合凹部2、4、6)。
5.在卷边接合转台的各凹处设置有：罐载置单元(升降机17)，其供罐载置；卡盘单元(卷边接合卡盘装置10)，其设置为与罐载置单元对置；以及卷边接合辊(18、19)，其使得盖卷封于罐。
6.关于这样构成的卷封装置，利用齿轮等使得各转台、各输送机的速度及时机相对应，利用齿轮、凸轮机构等使配置于各凹处的罐载置单元、卡盘单元以及卷边接合单元的动作与卷边接合转台的旋转联动，由此能够一边交接高速搬送的罐及盖一边连续地进行卷封。
7.关于卡盘单元，在下端部装配有对盖进行定位的卡盘的主轴借助轴承而设置为旋转自如。而且，近年来，随着卷封装置的高速化，卡盘也进行高速旋转，从而针对支承主轴的轴承等旋转动作部利用润滑油进行润滑以使其能够耐受高速旋转。
8.另外，关于公知的卷封装置，例如，如专利文献2及专利文献3所示，若供给至旋转动作部的润滑油进入对罐等容器、盖进行处理的卷封作业空间，则罐、盖或者其内容物会受到污染，因此，利用机内壳体将旋转动作部包围且使得使用完毕的润滑油积存于机内壳体的底部以使得这种润滑油不会进入卷封作业空间。在机内壳体与旋转动作部之间，为了使旋转动作部能够旋转而不可避免地存在嵌合间隙，因此，在机内壳体与旋转动作部之间设置由v字形的橡胶等形成的接触式的油封以使得润滑油不会从该嵌合间隙泄漏。
9.然而，关于与旋转轴滑动接触的接触式油封的特性，还存在如下问题：极难将旋转动作部与机内壳体之间完全密封，在长期地持续运转的期间，还会随时间的经过而产生劣化等，从而嵌合间隙变为流出路径而导致润滑油漏出。若产生润滑油向卷封作业空间的泄漏，则因主轴旋转引起的离心力而飞溅的润滑油将罐污染，从而产生大量的不良产品，因此，还提出了承接回收渗透漏出的润滑油并将其排出的方案。
10.另外，与旋转轴滑动接触的油封发热而导致构成卡盘单元的部件产生热拉伸，有可能造成卷封尺寸变化的不良影响。
11.现有技术文献
12.专利文献
13.专利文献1：日本特开昭62-244537号公报
14.专利文献2：日本特开2003-137392号公报
15.专利文献3：日本特开2003-200910号公报
技术实现要素：16.本发明解决了上述问题，其目的在于提供一种卷封装置，能够防止润滑油从卡盘单元的机内壳体向卷封作业空间泄漏，能够防止产生被润滑油污染的不良产品，并且能够将因发热引起的热拉伸排除而以良好的精度维持卷封尺寸。
17.本发明的卷封装置具备：卡盘单元，其对载置于罐的上部的盖进行定位；以及卷边接合单元，其使得盖卷封于罐，其特征在于，
18.所述卡盘单元具有：主轴，其在下端部装配有对盖进行定位的卡盘；轴承，其将所述主轴旋转自如地支承于机体壳体内且由润滑油润滑；以及非接触式的油封机构，其在比所述轴承更靠下方的位置用于对所述主轴与所述机体壳体之间进行密封，由此能够解决所述课题。
19.发明效果
20.根据本发明的卷封装置，在比轴承更靠下方的位置具有用于对主轴与机体壳体之间进行密封的非接触式的油封机构，从而不具有与旋转轴滑动接触的密封部件，因此，即使高速地进行卷封也不会受到接触式油封的特性的束缚而不会受到随时间的经过而劣化的影响，能够防止润滑油从卡盘单元的机内壳体向卷封作业空间泄漏，能够防止产生受到润滑油的污染的不良产品，从而能够获得较高的生产率。另外，由于能够避免构成卡盘单元的部件产生热拉伸，因此，能够以良好的精度维持卷封尺寸。
21.根据本发明所涉及的油封机构具有伞状的抛油环(slinger)的结构，能够利用离心力容易地使对轴承进行润滑并向下方流动的润滑油在与机内壳体内连通的返回流路流动，因此，能够可靠地防止润滑油向卷封作业空间泄漏。
22.根据本发明所涉及的在抛油环的下表面形成有以直线的辐射状或者曲线的辐射状延伸的槽的结构，能够容易地将流入抛油环的下表面侧的润滑油向远处的外侧引导，能够抑制润滑油从嵌合间隙泄漏，因此，能够可靠地防止润滑油向卷封作业空间泄漏。
23.根据本发明所涉及的具有利用离心力使润滑油从抛油环的上表面朝向机内壳体循环的返回流路的结构，能够容易地利用离心力而使得润滑油返回至机内壳体内，因此，能够可靠地防止润滑油向卷封作业空间泄漏。
24.根据本发明的具有在卷封装置停止时使润滑油朝向机内壳体内下部流动的排放构造的结构，能够容易地使在卷封装置停止时残留于轴承且向下流动的润滑油返回至机内壳体内，因此，能够可靠地防止润滑油向卷封作业空间泄漏。
25.根据本发明所涉及的在抛油环的下方具有液体侵入防止部件的结构，能够防止对轴承进行润滑且向下方流动的润滑油向卷封作业空间泄漏，并且能够防止清洗液、填充于罐的内容物的蒸汽等从卷封作业空间向机内壳体内侵入。
附图说明
26.图1是示出本发明的一实施方式所涉及的卷封装置的结构的一例的示意图。
27.图2是示出本发明的一实施方式所涉及的卷封装置的结构的一例的剖视图。
28.图3是示出本发明的一实施方式所涉及的卷封装置的卡盘单元的结构的一例的剖视图。
具体实施方式
29.以下，对本发明进行详细说明。
30.如图1所示，本发明的一实施方式所涉及的卷封装置100具备：卷边接合转台101，其进行罐c与盖f的卷封工序；搬入输送机102，其将卷封前的罐c以未旋转的状态向卷边接合转台101搬送供给；盖供给装置104，其包括供给盖f的盖分离单元210及盖搬送转台250；卸载转台107，其将卷封后的罐cm从卷边接合转台101搬出；以及搬出输送机108，其将罐cm进一步从卸载转台107向外部搬出。
31.在卷边接合转台101、卸载转台107以及盖搬送转台250，分别在外周部设置有单独收容罐c、罐cm以及盖f而进行搬送的凹处p，在搬入输送机102设置有分别与罐c卡合而进行搬送的配件103。
32.卷边接合转台101、卸载转台107以及盖搬送转台250的旋转速度、搬入输送机102的配件103的移动速度、以及各凹处p、配件103的联动时机设计成能够进行调整，以便在各转台、输送机之间顺畅地交接罐c、罐cm以及盖f。
33.如图2所示，进行罐c与盖f的卷封工序的卷边接合转台101在各凹处p分别具备：罐载置单元350，其供罐c载置且使其旋转；卡盘单元320，其设置为与罐载置单元350对置，并具有对载置于罐c的上部的盖f进行定位的卡盘321、以及为了对载置于罐c的上部的盖f进行按压而在卡盘321内能够上下移动地嵌合的顶出垫322；以及卷边接合单元410，其具有使得盖f卷封于罐c的卷边接合辊451、452。
34.卷边接合转台101以中心轴x沿上下方向延伸的状态能够旋转地配置于中央轴109的周围，该卷边接合转台101由卷边接合转台101的驱动机构151驱动而旋转。
35.盖分离单元210、盖搬送转台250、搬入输送机102由卷边接合转台101的驱动机构151机械地借助传动机构而驱动。
36.卡盘单元320以中心轴x沿上下方向延伸的状态能够旋转地以等角度间隔与罐载置单元对置而配置于中央轴109的周围，在下端对卡盘321进行支承的旋转轴的外表面齿轮323、与支承于中央轴109的太阳齿轮324啮合。卡盘单元320因中央轴109以及中心柱的旋转而进行公转，另外，卡盘321因太阳齿轮324与外表面齿轮323的啮合而进行自转。
37.卡盘321设置为在上下方向上固定且能够旋转，如图2的中心轴x的右侧所示，使罐载置单元350上升并利用顶出垫322和罐载置单元350对载置有盖f的罐c进行夹持，同时使卡盘321的下端外周面与其嵌合，从而进行盖f的定心。
38.卡盘单元320具有在下端部装配有对盖f进行定位的卡盘321的卡盘主轴325。如图3所示，卡盘主轴325在以卷边接合转台101的中心轴x为中心而转动的工作台327的外周部借助轴承326而旋转自如地以等角度间隔贯通设置于贯通孔327h内。各卡盘主轴325分别进行自转、且借助工作台327而进行公转。
39.轴承326由润滑油润滑。而且，本实施方式的卷封装置100在比轴承326更靠下方的位置具有用于将卡盘主轴325与工作台327之间密封的非接触式的油封机构，由此，对机体壳体内与罐c的卷封作业空间v之间进行密封。
40.关于油封机构，在卡盘主轴325的外周的轴承326的下方，金属制的环状的伞状抛油环311以与卡盘主轴325一起旋转的方式嵌合设置于卡盘主轴325。伞状抛油环311配置为：其上端面位于轴承326的下部，并且，其伞状的下部从卡盘主轴325的轴中心朝径向外侧下方扩展的状态。
41.在工作台327的贯通孔327h的与卷边接合转台101的中心轴x分离最远的位置，将工作台327内贯通的返回流路329的一端(入口)开口，返回流路329的另一端(出口)与机内壳体内连通。返回流路329利用离心力使润滑油从伞状抛油环311的上表面朝向机内壳体循环，该返回流路329形成为朝向卷边接合转台101的中心轴x的径向外侧上方延伸的状态。当卡盘主轴325自转时，对轴承326进行润滑后的润滑油向下方流动而与伞状抛油环311的上表面接触，在该表面朝半径方向外侧移动，并利用工作台327旋转(卷边接合转台101的公转)而引起的离心力将润滑油沿返回流路329朝卷边接合转台101的中心轴x的径向外侧冲走(飞溅)。
42.另外，在工作台327的贯通孔327h的最接近卷边接合转台101的中心轴x的位置，形成有在工作台327内沿中央轴109的方向朝向下方延伸且与机内壳体内连通的排放流路(排放构造)318，当卷封装置100停止时，能够使得润滑油顺着伞状抛油环311的上表面通过自然掉落而朝向机内壳体内下部流动。另外，优选地，在伞状抛油环311的下表面(背面)，形成有从卡盘主轴325的轴中心侧朝向外周缘以直线的辐射状或者曲线的辐射状延伸的槽，多个槽在周向上均匀地分离而形成。曲线的槽中还包括圆弧状的槽、螺旋状(涡旋状)的槽。
43.在伞状抛油环311的下方以借助2个o型环317、317而液密地与工作台327的贯通孔327h的下部内接的方式设置有环状部件312。伞状抛油环311以将环状轨道部313的上侧及侧周面覆盖的状态进行迷宫式嵌合，该环状轨道部313形成于环状部件312的周向内侧，且形成有向上方突出并且向上方敞开的环状槽。由于具有这种结构，从而，对轴承326进行润滑且被引导至伞状抛油环311的上表面而滑落的润滑油被环状轨道部313阻挡而防止流入至环状部件312与卡盘主轴325的间隙。
44.并且，在工作台327内的返回流路329的下方，在与从环状轨道部313向下方及横向弯折贯通的返回流路316的出口对置的位置，将工作台327内贯通的安全装置315的一端(入口)开口，安全装置315的另一端(出口)与机内壳体内连通。安全装置315形成为朝向卷边接合转台101的中心轴x的径向外侧上方延伸的状态。在安全装置315中，未借助伞状抛油环311并因工作台327旋转所引起的离心力而流入返回流路329(未飞溅)、而是残留于环状部件312内的润滑油因离心力而返回至机内壳体内。
45.油封机构构成为具有伞状抛油环311、环状部件312以及筒状套筒330。
46.另外，在环状部件312的下方，作为侵入防止部件的筒状套筒330以与卡盘主轴325一起旋转的方式嵌合设置于卡盘主轴325，该筒状套筒330在上部形成有从卡盘主轴325的轴中心朝径向外侧突出而将其与环状部件312之间密闭的边缘331，并且与卡盘主轴325嵌合。
47.卷边接合单元410利用卷边接合辊451、452进行双重卷封，上述卷边接合辊451、
452分别以旋转的方式枢轴装配于将中央部固定于公转的辊摆动轴132的下端的卷边接合杆450的两端。
48.在双重卷封工序中，在利用卷边接合辊451进行将盖f的卷曲部分卷入罐c的凸缘部分的一次卷封之后，进行二次卷封，在该二次卷封中，通过基于卷边接合辊452的紧固进行压接/接合而维持密封。
49.对以上述方式构成的卷封装置100的基本动作进行说明。
50.使对盖f进行卷封之前的罐c与搬入输送机102的各配件103卡合而进行搬送，且使该罐c朝向借助卷边接合转台101的驱动机构151而旋转的卷边接合转台101。
51.另一方面，盖f由盖分离单元210而1个1个地切出并交接至盖搬送转台250的各凹处p，通过盖搬送转台250的旋转而使该盖f朝向卷边接合转台101(参照图1)。
52.搬入输送机102、盖搬送转台250的速度、时机被调整为与卷边接合转台101的速度、时机相对应，以使得罐c和盖f的中心在汇合点g一致，使从由未图示的驱动源施加了动力的驱动机构151借助适当的齿轮、凸轮机构等而对旋转进行了控制的罐载置单元350上升至汇合点g，由此将盖f载置于在板360上载置的罐c。
53.然后，罐载置单元350进一步上升，卡盘321内的顶出垫322对盖f进行按压，从驱动机构151借助适当的齿轮、凸轮机构等而对旋转进行了控制的卡盘321与盖f嵌合而进行盖f的定心，利用板360与卡盘321及顶出垫322以卷封所需的恒定的轴向载荷对载置有盖f的罐c进行夹持。
54.而且，卷边接合转台101进一步旋转，在被夹持的盖f和罐c到达图1所示的卷封区间e之前，板360和卡盘321加速至卷封所需的转速。
55.在从卷封区间e通过的过程中，使在卷边接合单元410的辊摆动轴132的下端固定的卷边接合杆450摆动，使得在两端分别以旋转的方式枢轴装配的1次卷封用、2次卷封用的2个卷边接合辊451、452从侧方朝向卡盘321按顺序压抵于罐c以及载置于其上部的盖f的凸缘，从而进行双重卷封。
56.卷封完毕的罐cm从卷边接合转台101交接至卸载转台107，进而从卸载转台107交接至搬出输送机108，并向检查、捆扎等后续工序搬出。
57.关于卷封装置100的可动时的卡盘单元320，卡盘主轴325在随着以卷边接合转台101的中心轴x为中心的工作台327的旋转而公转的同时因太阳齿轮324与外表面齿轮323的啮合而自转，基于该公转和自转并与卡盘321以及卷边接合辊451、452协作而进行使得盖f卷封于罐c的卷封动作。此时，润滑油一边对轴承326进行润滑一边向下流动，被从伞状抛油环311的上表面朝向下端部引导，借助由卡盘主轴325的自转以及工作台327的旋转所引起的离心力，而沿着返回流路329朝卷边接合转台101的中心轴x的径向外侧被冲走并返回至机内壳体内。另外，未流向返回流路329而略微残留于环状部件312的润滑油借助工作台327旋转所引起的离心力，而沿着安全装置315朝向卷边接合转台101的中心轴x的径向外侧上方被冲走并返回至机内壳体内。另一方面，当卷封装置100停止时，对轴承326进行润滑后的润滑油朝下方滴落并通过自然掉落而从伞状抛油环311的上表面朝向下端部被引导，进而通过自然掉落并借助排放流路318而在中央轴109的方向上朝向机内壳体内返回。
58.另外，利用形成有作为侵入防止部件的边缘331的筒状套筒330进行防护，以使得对卷封作业空间v进行清洗杀菌时的清洗液、蒸汽等不会从环状部件312的下方侵入至贯通
孔327h或混入至润滑油。
59.附图标记说明
60.100
…
卷封装置
61.101
…
卷边接合转台
62.102
…
搬入输送机
63.103
…
配件
64.104
…
盖供给装置
65.107
…
卸载转台
66.108
…
搬出输送机
67.109
…
中央轴
68.132
…
辊摆动轴
69.151
…
驱动机构
70.210
…
盖分离单元
71.250
…
盖搬送转台
72.311
…
伞状抛油环
73.312
…
环状部件
74.313
…
环状轨道部
75.317
…
o型环
76.315
…
安全装置
77.318
…
排放流路
78.320
…
卡盘单元
79.321
…
卡盘
80.322
…
顶出垫
81.323
…
外表面齿轮
82.324
…
太阳齿轮
83.325
…
卡盘主轴
84.326
…
轴承
85.327
…
工作台
86.327h
…
贯通孔
87.329
…
返回流路
88.330
…
筒状套筒
89.331
…
边缘
90.350
…
罐载置单元
91.360
…
板
92.410
…
卷边接合单元
93.450
…
卷边接合杆
94.451
…
卷边接合辊(一次卷封)
95.452
…
卷边接合辊(二次卷封)
96.c
…
罐(盖卷封之前)
97.f
…
盖
98.cm
…
罐(盖卷封之后)
99.p
…
凹处
100.e
…
卷封区间
[0101]v…
卷封作业空间
[0102]
x
…
中心轴
技术特征：1.一种卷封装置，其具备：卡盘单元，其对载置于罐的上部的盖进行定位；以及卷边接合单元，其使得盖卷封于罐，其特征在于，所述卡盘单元具有：主轴，其在下端部装配有对盖进行定位的卡盘；轴承，其将所述主轴旋转自如地支承于机体壳体内且由润滑油润滑；以及非接触式的油封机构，其在比所述轴承更靠下方的位置用于对所述主轴与所述机体壳体之间进行密封。2.根据权利要求1所述的卷封装置，其特征在于，所述油封机构具有：设置于轴承的下方的伞状的抛油环。3.根据权利要求2所述的卷封装置，其特征在于，在所述抛油环的下表面，形成有从所述主轴的轴中心侧朝向外周缘以直线的辐射状或者曲线的辐射状而延伸的槽。4.根据权利要求2或3所述的卷封装置，其特征在于，所述油封机构具有：在卷封装置运转时利用离心力使润滑油从所述抛油环的上表面朝向机内壳体循环的返回流路。5.根据权利要求2至4中任一项所述的卷封装置，其特征在于，所述油封机构具有：在卷封装置停止时使润滑油朝向机内壳体内下部流动的排放构造。6.根据权利要求2至5中任一项所述的卷封装置，其特征在于，在所述抛油环的下方，形成有用于使润滑油朝向机内壳体内流动的安全装置。7.根据权利要求2至6中任一项所述的卷封装置，其特征在于，在所述主轴的周围的所述抛油环的下方，具有沿上下方向延伸的侵入防止部件。
技术总结本发明的课题在于提供一种卷封装置，其能够防止润滑油从卡盘单元的机内壳体向卷封作业空间泄漏，能够防止产生受到润滑油的污染的不良产品，并且能够将因发热导致的热拉伸排除而以良好的精度维持卷封尺寸。卷封装置具备：卡盘单元(320)，其对载置于罐(C)的上部的盖进行定位；以及卷边接合单元，其使得盖卷封于罐，所述卡盘单元具有：主轴(325)，其在下端部装配有对盖进行定位的卡盘(321)；轴承(326)，其将所述主轴旋转自如地支承于机体壳体内且由润滑油润滑；以及非接触式的油封机构，其在比所述轴承更靠下方的位置用于对所述主轴与所述机体壳体之间进行密封。机体壳体之间进行密封。机体壳体之间进行密封。
技术研发人员：边田真一郎 高桥和树 小幡一元
受保护的技术使用者：东洋制罐集团工程株式会社
技术研发日：2020.11.30
技术公布日：2022/11/1
