図面 (/)

技術 缶製造装置

出願人 三菱マテリアル株式会社
発明者 細井正宏花房達也実末一
出願日 2001年12月28日 (18年11ヶ月経過) 出願番号 2001-400501
公開日 2003年7月15日 (17年5ヶ月経過) 公開番号 2003-200235
状態 特許登録済
技術分野 かしめ結合と拡管装置及び管端の縮径・拡径 中空体の製造 特定物品の製造
主要キーワード アルミ合金素材 押込み方向 押込み荷重 所定肉厚 シャフト状 カップ部材 絞り型 顧客ニーズ
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2003年7月15日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (7)

課題

従来ではガイドリングベースパッドに当たるためにネッキング加工を行うことのできなかった低い高さのに対してもネッキング加工を施すことのできる缶製造装置を得る。

解決手段

有底円筒状の缶1の先端開口1aを、この缶1の外径より小さい内径を有する円筒状の絞り型29の内側へ押込んで、缶1の先端開口側の外形縮径する缶製造装置61において、先端開口1aを絞り型29に押込むに際し缶1の外周に嵌合して缶1の半径方向外側へ膨出する変形を拘束するガイドリング39を、絞り型29に対して缶1の押込み方向と同方向に後退自在に設けた。

概要

背景

例えば、飲料用アルミ合金素材からなるボトル缶は、素板円形状に打ち抜き、それを絞り加工して有底円筒状のカップ部材を得、更にそれを再絞りしごき加工して所定肉厚平底を得た後、口絞り(所謂ネッキング)加工によって、缶先端開口を、缶外径より小さい内径を有する円筒状の絞り型の内側へ押込むことで、先端開口から所定長縮径したボトル形状となる。

このネッキング加工を行うための缶製造装置は、図4に示すように、缶1の外径より小さい内径を有する円筒状の絞り型3と、この絞り型3を内周に嵌着固定する絞り型ホルダー5と、絞り型3の内周にネック部の肉厚分の間隙を隔てて遊嵌する円筒状の中子7と、この中子7を先端に固定して絞り型ホルダー5と同軸上に配設される中子ホルダー9と、絞り型ホルダー5にボルト11によって螺着して絞り型3の先端から突出し且つ缶1の外径と略同一内径を有したガイドリング13とを備えている。

一方、缶1は、底部がベースパッド15によって保持され、先端開口1aを絞り型3に向けて同軸上に配置される。ベースパッド15は、缶底を凹部17に嵌入保持する構造であり、外形が缶外径より大きくなっている。

この缶製造装置によるネッキング加工は、図5(a)に示すように、ベースパッド15を固定した状態で、絞り型ホルダー5及び中子ホルダー9をベースパッド15に接近する方向に前進させ、絞り型3の内側に缶1の先端開口1aを挿入すると同時に、中子7を先端開口1aから缶内へ挿入する。更に、図5(b)に示すように、絞り型ホルダー5を、ベースパッド15に接近する方向に前進させることにより、先端開口1aが、絞り型3と中子7との間に押込まれることとなり、先端開口1aの所定長が縮径されてネッキング加工が行われる。

この際、缶1は、絞り型3内に押込まれることにより、缶胴に缶押込み荷重(所謂ネック成形荷重)が作用し、半径方向外側に膨出する弾性変形が缶胴に生じる。そのため、缶製造装置では、図5(a)(b)に示すネッキング加工時に、缶1の外径と略同一内径のガイドリング13を缶胴に外挿し、弾性変形点をこのガイドリング13で拘束しながらネッキング加工を行っていた。

概要

従来ではガイドリングがベースパッドに当たるためにネッキング加工を行うことのできなかった低い高さの缶に対してもネッキング加工を施すことのできる缶製造装置を得る。

有底円筒状の缶1の先端開口1aを、この缶1の外径より小さい内径を有する円筒状の絞り型29の内側へ押込んで、缶1の先端開口側の外形を縮径する缶製造装置61において、先端開口1aを絞り型29に押込むに際し缶1の外周に嵌合して缶1の半径方向外側へ膨出する変形を拘束するガイドリング39を、絞り型29に対して缶1の押込み方向と同方向に後退自在に設けた。

目的

近年、顧客ニーズ多様化に伴って例えば飲料用のボトル缶においても、種々の内容積のものが要求されるようになってきている。この場合、図6に示すように、缶径を同一とした場合には、例えば500mlの内容積を有するボトル缶1Aの高さH1は164mmとなり、300mlの内容積を有するボトル缶1Bの高さH2は130mmとなる。ところが、この高さH2の低い缶1Bを従来の缶製造装置でネッキング加工した場合、ネック部1bの高さhを意匠性等の制約から同一とすると、缶胴1cの高さh2が大幅に低くなり、この高低差(h1−h2)がガイドリングとベースパッドとの間隔s(図5(b)参照)より大きくなると、ガイドリングがベースパッドに当たってしまい、それ以上の押込みが不能となって、ネック成型が行えなくなる問題が生じた。本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、従来ではガイドリングがベースパッドに当たるためにネッキング加工を行うことのできなかった低い高さの缶に対してもネッキング加工を施すことのできる缶製造装置を提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

有底円筒状のの先端開口を、該缶の外径より小さい内径を有する円筒状の絞り型の内側へ押込んで、前記缶の先端開口側の外形縮径する缶製造装置において、前記先端開口を前記絞り型に押込むに際し前記缶の外周に嵌合して該缶の半径方向外側へ膨出する変形を拘束するガイドリングを、前記絞り型に対して前記缶の押込み方向と同方向に後退自在に設けたことを特徴とする缶製造装置。

請求項2

請求項1記載の缶製造装置において、前記ガイドリングを、付勢手段によって前記缶の押込み方向と反対方向に付勢して前記絞り型から突出状態に配置させたことを特徴とする缶製造装置。

請求項3

請求項1又は2記載の缶製造装置において、前記缶の外周に接触する前記絞り型の接触内周面の缶押込み方向前方に、該接触内周面より大内径の逃げ部を形成したことを特徴とする缶製造装置。

技術分野

0001

本発明は、有底円筒状のの先端開口を絞り型の内側へ押込んで、缶の先端開口側の外形縮径する缶製造装置に関する。

背景技術

0002

例えば、飲料用アルミ合金素材からなるボトル缶は、素板円形状に打ち抜き、それを絞り加工して有底円筒状のカップ部材を得、更にそれを再絞りしごき加工して所定肉厚平底缶を得た後、口絞り(所謂ネッキング)加工によって、缶先端開口を、缶外径より小さい内径を有する円筒状の絞り型の内側へ押込むことで、先端開口から所定長を縮径したボトル形状となる。

0003

このネッキング加工を行うための缶製造装置は、図4に示すように、缶1の外径より小さい内径を有する円筒状の絞り型3と、この絞り型3を内周に嵌着固定する絞り型ホルダー5と、絞り型3の内周にネック部の肉厚分の間隙を隔てて遊嵌する円筒状の中子7と、この中子7を先端に固定して絞り型ホルダー5と同軸上に配設される中子ホルダー9と、絞り型ホルダー5にボルト11によって螺着して絞り型3の先端から突出し且つ缶1の外径と略同一内径を有したガイドリング13とを備えている。

0004

一方、缶1は、底部がベースパッド15によって保持され、先端開口1aを絞り型3に向けて同軸上に配置される。ベースパッド15は、缶底を凹部17に嵌入保持する構造であり、外形が缶外径より大きくなっている。

0005

この缶製造装置によるネッキング加工は、図5(a)に示すように、ベースパッド15を固定した状態で、絞り型ホルダー5及び中子ホルダー9をベースパッド15に接近する方向に前進させ、絞り型3の内側に缶1の先端開口1aを挿入すると同時に、中子7を先端開口1aから缶内へ挿入する。更に、図5(b)に示すように、絞り型ホルダー5を、ベースパッド15に接近する方向に前進させることにより、先端開口1aが、絞り型3と中子7との間に押込まれることとなり、先端開口1aの所定長が縮径されてネッキング加工が行われる。

0006

この際、缶1は、絞り型3内に押込まれることにより、缶胴に缶押込み荷重(所謂ネック成形荷重)が作用し、半径方向外側に膨出する弾性変形が缶胴に生じる。そのため、缶製造装置では、図5(a)(b)に示すネッキング加工時に、缶1の外径と略同一内径のガイドリング13を缶胴に外挿し、弾性変形点をこのガイドリング13で拘束しながらネッキング加工を行っていた。

発明が解決しようとする課題

0007

近年、顧客ニーズ多様化に伴って例えば飲料用のボトル缶においても、種々の内容積のものが要求されるようになってきている。この場合、図6に示すように、缶径を同一とした場合には、例えば500mlの内容積を有するボトル缶1Aの高さH1は164mmとなり、300mlの内容積を有するボトル缶1Bの高さH2は130mmとなる。ところが、この高さH2の低い缶1Bを従来の缶製造装置でネッキング加工した場合、ネック部1bの高さhを意匠性等の制約から同一とすると、缶胴1cの高さh2が大幅に低くなり、この高低差(h1−h2)がガイドリングとベースパッドとの間隔s(図5(b)参照)より大きくなると、ガイドリングがベースパッドに当たってしまい、それ以上の押込みが不能となって、ネック成型が行えなくなる問題が生じた。本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、従来ではガイドリングがベースパッドに当たるためにネッキング加工を行うことのできなかった低い高さの缶に対してもネッキング加工を施すことのできる缶製造装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0008

上記目的を達成するための本発明に係る請求項1記載の缶製造装置は、有底円筒状の缶の先端開口を、該缶の外径より小さい内径を有する円筒状の絞り型の内側へ押込んで、前記缶の先端開口側の外形を縮径する缶製造装置において、前記先端開口を前記絞り型に押込むに際し前記缶の外周に嵌合して該缶の半径方向外側へ膨出する変形を拘束するガイドリングを、前記絞り型に対して前記缶の押込み方向と同方向に後退自在に設けたことを特徴とする。

0009

この缶製造装置では、缶の先端開口を絞り型に押込むに際し、ガイドリングが缶の外周に嵌合してこの缶の半径方向外側へ膨出する変形を拘束する。このとき、ガイドリングの先端が、缶を保持する缶外径より大きいベースパッドに当接すると、ガイドリングがベースパッドと共に、缶の押込み方向と同方向に後退移動する。即ち、ガイドリングとベースパッドとが当接することにより、それ以上の缶の押込みが不能になることを回避することができる。これにより、従来ではガイドリングがベースパッドに当たってしまうために押込みが不能であった低い高さの缶に対しても絞り加工を施せるようになる。

0010

請求項2記載の缶製造装置は、請求項1記載の缶製造装置において、前記ガイドリングを、付勢手段によって前記缶の押込み方向と反対方向に付勢して前記絞り型から突出状態に配置させたことを特徴とする。

0011

この缶製造装置では、ガイドリングが、ベースパッドに当接する以外のときには、付勢手段によって缶の押込み方向と反対方向に付勢され、常に絞り型から最大長で突出した状態となる。従って、缶の先端開口を絞り型に押込む際には、ガイドリングが缶の外周に最大長で嵌合し、ガイドリングの缶膨出拘束効果最大限に発揮されることになる。

0012

請求項3記載の缶製造装置は、請求項1又は2記載の缶製造装置において、前記缶の外周に接触する前記絞り型の接触内周面の缶押込み方向前方に、該接触内周面より大内径の逃げ部を形成したことを特徴とする。

0013

この缶製造装置では、缶が絞り型へ押込まれると、缶は外周が絞り型の接触内周面と接触した後、逃げ部とは非接触状態となる。従って、従来絞り型と接触していた缶の外周が逃げ部において非接触となることで、その分、絞り型との摩擦が低減し、缶押込み荷重(所謂ネック成形荷重)が低減することになる。これにより、ネック成形荷重が大きい場合に発生するボトム沈み込みが回避できるようになる。

発明を実施するための最良の形態

0014

以下、本発明に係る缶製造装置の好適な実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。図1は本発明に係る缶製造装置の缶軸線を含む面の断面図、図2図1の絞り型の要部拡大図である。

0015

図1に示すように、シャフト状となった中子ホルダー21の先端には、円筒状の中子23を固設している。中子23の固設位置より基端側である中子ホルダー21の外周には、筒状の絞り型ホルダー25が外挿される。中子ホルダー21と絞り型ホルダー25とは、同軸上に配置され、軸線方向に相対移動可能となっている。

0016

絞り型ホルダー25の先端は円筒状の保持部27となり、この保持部27は内周に円筒状の絞り型29を固着している。絞り型29は、缶1の外径より小さい内径の図2に示す接触内周面31を有している。絞り型29は、この接触内周面31と、中子23の外周面との間に、ネッキング加工によって成型するネック部の肉厚分の間隙を隔てて、内側に中子23を遊嵌している。

0017

絞り型ホルダー25の保持部27の外周には円筒状の外筒33を外挿してある。外筒33は、軸線方向略中央部で半径方向内側に突出する凸部35を保持部27の先端面に当接するとともに、基端部を半径方向に貫通したボルト37によって絞り型ホルダー25に螺着している。

0018

凸部35より先端側の外筒33の内周面と、絞り型29の外周面との間は、円環状の空間を形成している。この空間には、缶1の外径と略同一の内径を有する円筒状のガイドリング39の基端を挿入している。外筒33の先端部には、半径方向内側に突出する離脱規制部41を設けてあり、離脱規制部41はガイドリング39の軸線方向略中央部で基端側を大径とする段部43に当接して、外筒33の内部からのガイドリング39の離脱を阻止している。

0019

このガイドリング39の内周の基端側には、耐摩耗性の高い軸受鋼等からなる円筒状のブッシング45を嵌着してあり、ガイドリング39はこのブッシング45の内周面を介して絞り型29の外周面に摺接している。

0020

外筒33と絞り型29とによって挟まれた円環状の空間には、凸部35と、ガイドリング39の基端側の端面との間に、付勢手段である例えばコイルスプリング47を配設している。このコイルスプリング47は、ガイドリング39を、缶1の押込み方向(図1右方向)と反対方向に付勢して、絞り型29から突出状態に配置させる。

0021

図2に示すように、絞り型29の先端には、缶1の先端開口1aの外径より大きな内径の案内部49を形成している。この案内部49は、絞り型29の奥に向かって徐々に縮径されるテーパ部51を介して接触内周面31に連続している。即ち、案内部49に侵入した缶1の先端開口1aは、この案内部49とテーパ部51とに案内されて接触内周面31に進入し、この接触内周面31を通過することによって所定の外径に縮径される。

0022

絞り型29には、接触内周面31の缶押込み方向(図2の右方向)前方に、この接触内周面31より大内径の逃げ部53を形成している。従って、缶1が絞り型29へ押込まれると、缶1は外周が絞り型29の接触内周面31と接触した後、逃げ部53とは非接触状態となる。従って、従来絞り型29と接触していた缶1の外周がこの逃げ部53において非接触となることで、その分、絞り型29との摩擦が低減し、缶押込み荷重(所謂ネック成形荷重)が低減することになる。これにより、ネック成形荷重が大きい場合に発生するボトム沈み込みが回避できるようになっている。

0023

一方、缶1は、底部がベースパッド15によって保持され、先端開口1aを絞り型29に向けて同軸上に配置される。ベースパッド15は、缶底を凹部17に嵌入保持する構造であり、外形が缶外径より大きくなっている。本実施の形態では、このベースパッド15が缶1の軸線方向に移動不能に固定され、絞り型ホルダー25及び中子ホルダー21がこのベースパッド15に対して接近・離反方向に移動自在となっている。つまり、絞り型ホルダー25及び中子ホルダー21がこのベースパッド15に対して接近方向に移動することで、缶1の先端開口1aが絞り型29内に押込まれることとなる。

0024

次に、以上のように構成した缶製造装置61の作用を説明する。図3図1の缶製造装置のネッキング加工過程を(a)(b)で示した動作説明図である。上記の缶製造装置61を用いたネッキング加工では、図3(a)に示すように、ベースパッド15に缶1を固定した状態で、絞り型ホルダー25及び中子ホルダー21をベースパッド15に接近する方向に前進させる。絞り型ホルダー25及び中子ホルダー21の前進によって、絞り型29の内側には、缶1の先端開口1aが進入し、中子23が先端開口1aから缶1の内部に進入する。同時に、缶1の缶胴にはガイドリング39が外挿され、ガイドリング39は缶胴の弾性変形点を拘束する。

0025

更に、図3(b)に示すように、絞り型ホルダー25を、ベースパッド15に接近する方向に前進させると、先端開口1aが、絞り型29と中子23との間に押込まれることとなり、先端開口1aの所定長が縮径されてネッキング加工が行われる。

0026

このネッキング加工において、缶1が図6に示した低い高さの缶1Bであると、絞り型ホルダー25の前進によってガイドリング39がベースパッド15に当接する。すると、ガイドリング39は、コイルスプリング47の付勢力に抗して絞り型29の外周面をブッシング45を摺動させながら、缶1の押込み方向と同方向に後退する。即ち、従来では、絞り型ホルダーに固定したガイドリングが、ベースパッド15に当接することによりそれ以上行えなかった缶1の押込みが、ガイドリング39の後退可能な範囲において更に可能となる。

0027

このように、上記の缶製造装置61によれば、缶1の先端開口1aを絞り型29に押込むに際し、ガイドリング39が缶1の外周に嵌合してこの缶1の半径方向外側へ膨出する変形を拘束する。このとき、ガイドリング39の先端が、缶1を保持する缶外径より大きいベースパッド15に当接すると、ガイドリング39がベースパッド15と共に、缶1の押込み方向と同方向に後退移動する。即ち、ガイドリング39とベースパッド15とが当接することにより、それ以上の缶1の押込みが不能になることを回避することができる。これにより、従来ではガイドリング39がベースパッド15に当たってしまうために押込みが不能であった低い高さの缶1Bに対しても絞り加工を施せるようになる。

0028

また、ガイドリング39が、ベースパッド15に当接する以外のときには、コイルスプリング47によって缶1の押込み方向と反対方向に付勢され、常に絞り型29から最大長で突出した状態となる。従って、缶1の先端開口1aを絞り型29に押込む際には、ガイドリング39が缶1の外周に最大長で嵌合し、ガイドリング39の缶膨出拘束効果が最大限に発揮されることになる。

発明の効果

0029

以上詳細に説明したように、本発明に係る缶製造装置によれば、缶の先端開口を絞り型に押込むに際し缶の外周に嵌合してこの缶の半径方向外側へ膨出する変形を拘束するガイドリングを、絞り型に対して缶の押込み方向と同方向に後退自在に設けたので、ガイドリングの先端が、缶を保持する缶外径より大きいベースパッドに当接しても、ガイドリングがベースパッドと共に、缶の押込み方向と同方向に後退移動する。この結果、従来ではガイドリングがベースパッドに当たってしまうために押込みが不能であった低い高さの缶に対しても絞り加工を施せるようになる。また、本発明に係る缶製造装置によれば、ガイドリングを、付勢手段によって缶の押込み方向と反対方向に付勢して絞り型から突出状態に配置させたので、ガイドリングがベースパッドに当接する以外のときには、ガイドリングが常に絞り型から最大長で突出した状態となり、ガイドリングが缶の外周に最大長で嵌合し、ガイドリングの缶膨出拘束効果を最大限に発揮させることができる。さらに、本発明に係る缶製造装置によれば、絞り型の接触内周面の缶押込み方向前方に、この接触内周面より大内径の逃げ部を形成したので、缶を絞り型へ押込む際の缶と絞り型との摩擦を低減させて、缶押込み荷重(所謂ネック成形荷重)を低減させることができる。この結果、ネック成形荷重が大きい場合に発生するボトム沈み込みを回避することができる。

図面の簡単な説明

0030

図1本発明に係る缶製造装置の缶軸線を含む面の断面図である。
図2図1の絞り型の要部拡大図である。
図3図1の缶製造装置のネッキング加工過程を(a)(b)で示した動作説明図である。
図4従来の缶製造装置の缶軸線を含む面の断面図である。
図5図4の缶製造装置のネッキング加工過程を(a)(b)で示した動作説明図である。
図6高さの異なるボトル缶を(a)(b)に示したボトル缶外形説明図である。

--

0031

1…缶
1a…先端開口
29…絞り型
31…接触内周面
39…ガイドリング
47…コイルスプリング(付勢手段)
53…逃げ部
61…缶製造装置

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

該当するデータがありません

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

技術視点だけで見ていませんか?

この技術の活用可能性がある分野

分野別動向を把握したい方- 事業化視点で見る -

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

  • JFEスチール株式会社の「 プレス成形方法」が 公開されました。( 2020/10/29)

    【課題】高さ方向に凹状に湾曲する断面ハット形状のプレス成形品を割れとしわを抑制してプレス成形するプレス成形方法を提供する。【解決手段】本発明に係るプレス成形方法は、天板部3と縦壁部5とフランジ部7とを... 詳細

  • JFEスチール株式会社の「 プレス成形方法」が 公開されました。( 2020/10/29)

    【課題】高さ方向に凸状に湾曲する断面ハット形状のプレス成形品を割れとしわを抑制してプレス成形するプレス成形方法を提供する。【解決手段】本発明に係るプレス成形方法は、天板部3と縦壁部5とフランジ部7とを... 詳細

  • アサヒビール株式会社の「 樽及び樽の製造方法」が 公開されました。( 2020/10/29)

    【課題】強度が弱くなってしまったりコストが高くなったりすることを抑えつつ、軽量化を図り、また底面積を小さくすることもできる樽及び樽の製造方法を提供する。【解決手段】樽は、上方部10と、下方部30と、前... 詳細

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

該当するデータがありません

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ