CN110650893A - 瓶罐、带盖瓶罐及瓶罐的制造方法 - Google Patents

瓶罐、带盖瓶罐及瓶罐的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明通过改善瓶罐的卷曲部形状，在罐内压力高或者加热杀菌时也确保高密封性，并且不易引起开盖时的溢出以及抑制再封的误认。本发明的瓶罐(1)在口部(1D)的开口端设置卷曲部(10)，卷曲部(10)具备从上端弯曲部(11)朝下方延伸的外壁部(12)，外壁部(12)具备：第一弯曲部(12A)，从上端弯曲部(11)连至下方并以向外凸起的方式形成卡止部；及第二弯曲部(12B)，从第一弯曲部(12A)连至下方并向内凸起。

Description

瓶罐、带盖瓶罐及瓶罐的制造方法
技术领域
本发明涉及一种瓶罐、带盖瓶罐及瓶罐的制造方法。
背景技术
瓶罐的制造中通过对铝制或铝合金制的金属板进行拉伸加工和引缩加工以获得有底筒状的成型体，之后，开口部被加以缩颈成型加工，而形成肩部和口部。此外，在其口部实施螺纹成型加工，并且在口部的开口端通过卷曲成型加工而形成卷曲部。
形成于这种罐体的口部的卷曲部考虑到与被安装于口部的盖子的密封件的密封性等而提出设计成各种加工形状。
例如，下述专利文献1中记载的现有技术中公开有如下瓶罐：向径向外侧翻折开口部的周缘而形成的卷曲部具备沿与瓶罐的罐轴线方向大致平行的方向延伸的外表面侧壁部、从外表面侧壁部的上端朝向径向内侧的外表面侧凸曲部及从外表面侧凸曲部进一步朝向径向内侧的内表面侧凸曲部，将外表面侧壁部设为规定长度以上，并且使通过挤压加工成型为直线状的外表面侧壁部与外表面侧凸曲部的连接部成为从瓶罐的上端(口部的上端)分离的形状。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利公开2004-217305号公报
发明内容
发明要解决的问题
上述的现有技术中，通过使卷曲部中的外表面侧壁部与外表面侧凸曲部的连接部成为从瓶罐的上端分离的形状，而将上述的连接部作为密封点来确保被安装有在内表面配设有衬料的盖子的带盖瓶罐的密封性。
然而，该现有技术中，若填充有内容物的带盖瓶罐的罐内压力变高，则盖子因压力而浮起，导致上述的密封点从衬料分离，变成只有沿与罐轴线向大致平行的方向延伸的外表面侧壁部呈与衬料接触的状态。此时，衬料与外表面侧壁部的接触长度根据内容物的填充温度和覆盖工序中的最大荷重等条件而成为不同的状态，因此根据这些条件，有时无法确保充分的密封性。尤其，当填充内容物之后进行加热杀菌时，若按照上述的现有技术，则因杀菌过程中罐内压力上升而有可能导致密封性下降。
并且，带盖瓶罐为了将非碳酸饮料中的罐内作为正压而薄壁化，通常在罐内的顶隙填充液体氮，利用氮气使罐内的顶隙成为加压状态。若摇晃如此填充有内容物的带盖瓶罐等使罐内的内容物成为起泡的状态，则容易产生开盖时起泡的内容物因罐内压力而溢出的不良情况。上述的以往技术中，开盖之后罐内压力立即开放在大气中，因此存在容易产生上述的溢出的问题的问题。
针对于此，通过设为使盖子的衬料在卷曲部的下方沿罐轴线侧绕入的形状(倒扣(undercut)形状)，能够减轻上述的溢出的问题。然而，在这种倒扣形状中，若设大倒扣量，则一旦开盖并再封时，衬料的倒扣部分成为阻力而使再封转矩上升，容易产生以为已再封时实际并未充分再封的误认的问题。再封的误认导致将以为已再封的残留有内容物的带盖瓶罐放倒于包中等，从而容易引起因漏液而导致弄湿包的内部等事故。由此，需要最佳控制衬料的倒扣量，但倒扣量根据内容物的填充温度、覆盖条件等而变动，因此很难稳定地确保。
发明的课题在于应对这种问题。即，本发明的课题在于，通过改善瓶罐的卷曲部形状，在罐内压力高或者加热杀菌时也确保高密封性，并且不易引起开盖时溢出以及抑制再封的误认等。
用于解决问题的方案
为了解决这种课题，本发明具备以下结构。
一种瓶罐，在口部的开口端设置有卷曲部，所述瓶罐的特征在于，所述卷曲部具备从上端弯曲部朝下方延伸的外壁部，所述外壁部具备：第一弯曲部，从所述上端弯曲部连至下方且以向外凸起的方式形成卡止部；及第二弯曲部，从所述第一弯曲部连至下方且向内凸起。
发明的效果
具有这种特征的本发明在瓶罐的卷曲部的外壁部设置第一弯曲部和第二弯曲部，由此通过衬料的倒扣部卡止于卡止部的作用，在罐内压力高或者加热杀菌时也能够确保高密封性。并且，通过第一弯曲部与第二弯曲部之间的衬料的倒扣部能够不易在开盖时引起溢出。并且，通过第一弯曲部与第二弯曲部的倒扣量的调整能够抑制再封转矩的上升并抑制再封的误认。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的瓶罐的整体结构的说明图。
图2是表示本发明的实施方式的瓶罐的卷曲部的说明图(剖视图)。
图3是表示本发明的实施方式的带盖瓶罐的说明图。
图4是表示本发明的另一实施方式的瓶罐的卷曲部的说明图(剖视图)。
图5是表示本发明的另一实施方式的瓶罐的卷曲部的说明图(剖视图)。
图6是表示卷曲部的成型方法的例的说明图(图6(a)表示第一阶段的成型，图6(b)表示第二阶段的成型)。
图7是表示用于进行图6的成型的外部工具的结构例的说明图(图7(a)是主视图，图7(b)是图(a)的A-A剖视图)。
具体实施方式
以下，参考附图对本发明的实施方式进行说明。以下说明中，不同图中的相同符号表示相同功能的部位，各图中的重复说明则适当省略。
如图1所示，瓶罐1例如具备底部1A、主体部1B、肩部1C及口部1D。这种瓶罐1通过将由铝合金等构成的金属板冲压成圆形状，并对其进行拉伸加工而获得有底圆筒状体，并对其进行再拉伸及引缩加工，暂且获得规定壁厚的圆筒状的罐。之后，通过缩颈加工，从圆筒状的罐的开口端缩小规定的长度以形成肩部1C及口部1D。之后，在口部1D通过旋压成型加工形成裙部21及螺纹部22，接着，在螺纹部22的上方，通过缩颈加工形成朝上方内侧倾斜的颈肩部20，并在颈肩部20的上方的开口端形成卷曲部10。
本发明的实施方式的瓶罐1的卷曲部10具有如图2所示的剖面形状。该卷曲部10具有使颈肩部20的上方向外侧弯曲的上端弯曲部11，此外，还具备从上端弯曲部11朝下方延伸的外壁部12。上端弯曲部11例如具备曲率半径为Ra的内侧弯曲部11A及曲率半径为Rb的外侧弯曲部11B。
而且，外壁部12至少具备从上端弯曲部11连至下方并向外凸起的第一弯曲部12A(曲率半径为R1)及从第一弯曲部12A连至下方并向内凸起的第二弯曲部12B(曲率半径为R2)。并且，图示的例中，外壁部12除了第一弯曲部12A和第二弯曲部12B之外，还具备向外凸起的第三弯曲部12C(曲率半径为R3)、向外凸起的第四弯曲部12D(曲率半径为R4)。
通过这种瓶罐1，在卷曲部10的外壁部12具备向外凸起的第一弯曲部12A及向内凸起的第二弯曲部12B，由此形成卡止部(第一卡止部)。此处的卡止部是指，相比物体外表面的上部，其下部更细的形态。具备这种卷曲部10的瓶罐1具备上述的卡止部(第一卡止部)，由此覆盖之后，盖子的衬料进入卡止部的下面而形成倒扣部(第一倒扣部)，起到使倒扣部卡止于卡止部的作用，因此即使在罐内压力高的情况下或加热杀菌时也能够抑制盖子浮起，从而确保高密封性。
并且，通过上述的倒扣部，即使开盖之后盖子浮起，也可确保倒扣部与卡止部的密合，因此也能够抑制在开盖时在罐内起泡的内容物由于罐内压力而向外部溢出的现象。
此外，卷曲部10的外壁部12因第二弯曲部12B的存在而能够规定衬料的倒扣量，因此能够减轻再封转矩。由此，能够抑制由于倒扣部而导致再封时的阻力的过度上升，且能够防止再封的误认。
在此，由第一弯曲部12A和第二弯曲部12B形成的缘部(bead)深度(第一弯曲部12A的最外部与第二弯曲部12B的最内部之差)t，优选设为0.05～0.2mm左右。若缘部深度t小于0.05mm，则不易获得上述的倒扣部的作用，而容易产生加热杀菌时的密封性下降或开盖时溢出的问题。并且，若缘部深度t超过0.2mm，则容易在衬料与由第二弯曲部12B产生的凹部(缘部)之间产生间隙，即使将缘部深度t加工得更深，基于倒扣部的卡止作用也不会变高。
为了获得如此适当的缘部深度t，优选将所述第一弯曲部12A的曲率半径R1设为0.5～3mm且将第二弯曲部12B的曲率半径R2设为0.5～2mm。
并且，盖子被安装时的密封点成为上端弯曲部11，因此为了在密封点适当地确保上端弯曲部11嵌入衬料中的量，优选将上端弯曲部11中的内侧弯曲部11A的曲率半径Ra设为大于外侧弯曲部11B的曲率半径Rb(Ra＞Rb),并且将Ra设为0.5～2mm、将Rb设为0.3～0.8mm。
若Rb小于0.3mm，则嵌入上端弯曲部11的衬料中的量变得过大，容易导致衬料的损伤，若Rb大于0.8mm，则嵌入上端弯曲部11的衬料中的量变小，而不易在密封点获得所希望的密封性。
并且，上端弯曲部11的形状影响落下冲击时的抗变形性，若Ra小于0.5，则落下冲击时轴向分力变大，使卷曲部10的轴向变形变大。若Ra超过2mm，则上端弯曲部11嵌入衬料中的量变小，因此不易在密封点获得所希望的密封性，并且颈肩部20的角度逐渐变小而使屈曲强度下降。
而且，如图示例所示，卷曲部10的外壁部12具有第三弯曲部12C和第四弯曲部12D，在第三弯曲部12C的最外部的下方形成有卡止部(第二卡止部)，因此通过将盖子的衬料覆盖至第二卡止部而形成第二倒扣部，从而能够进一步提高如上述的高内压时的密封性，并且能够更可靠地抑制开盖时的溢出。并且，同时设置第一倒扣部和第二倒扣部以提高密封性，由此能够抑制两者的倒扣量，因此能够减少再封时的阻力，且能够更可靠地防止再封的误认。另外，第三弯曲部12C与第四弯曲部12D可以以分别不同的曲率半径R或同一个曲率半径R形成，将第三弯曲部12C的曲率半径R3与第四弯曲部12D的曲率半径R4设为0.3～2mm，从与上述的第一倒扣部同样获得第二倒扣部的作用这一点考虑为优选。
图3表示带盖瓶罐。带盖瓶罐以通过盖子拧紧瓶罐1的口部1D的状态具备盖子2。盖子2在顶板部的内侧具备衬料3。图示例中，瓶罐1的卷曲部10在外壁部12具备第一弯曲部12A、第二弯曲部12B、第三弯曲部12C及第四弯曲部12D，被拧紧的盖子2的衬料3以覆盖第一弯曲部12A、第二弯曲部12B、第三弯曲部12C及第四弯曲部12D的方式被安装。
图4表示卷曲部10的另一实施方式。该例中，在外壁部12中的第二弯曲部12B与第三弯曲部12C之间具备平面部12F。该例中，在第一弯曲部12A至第二弯曲部12B的部分也形成有第一卡止部，在平面部12F的下方至第三弯曲部12C形成有第二卡止部。通过设置这种平面部12F也能够调整衬料的倒扣量以抑制再封转矩的上升。
图5表示卷曲部10的另一不同的实施方式。该例中，外壁部12的下端内侧边缘12P与颈肩部20线接触，在外壁部12的下端面12E与颈肩部20之间设置有张开的角度θt。该角度θt例如被设定为10°至70°的角度。
根据这种例，通过上述的向内凸起的第二弯曲部12B形成的缘部，能够提高卷曲部10的横向压缩刚性，由此能够提高因卷曲部10的落下冲击引起的抗变形性。并且，使外壁部12的下端内侧边缘12P与颈肩部20接触并在外壁部12的下端面12E与颈肩部20之间设置有张开的角度θt，由此施加落下冲击时使卷曲部10以容易向外侧倒下的方式变形，从而能够维持与衬料的密合。另外，优选外壁部12的下端内侧边缘12P与颈肩部20的接触为线接触。由此，能够提高在内容物填充及覆盖后倾倒落下时的密封性的维持效果。
通过图6及图7对瓶罐的制造工序中的卷曲部的成型方法进行说明。卷曲部10通过在罐体的开口端进行基于旋压成型加工的卷曲形状的1次加工之后，通过图6(a)、图6(b)所示的卷曲部的改造成型而形成。该改造成型中，在罐内侧配置内部工具30，将配置于罐外侧的外部工具40抵接至卷曲部10，由此将卷曲部10的上端弯曲部11与外壁部12成型为所希望的形状。
此时，在改造成型的第一阶段，如图6(a)所示，将具有沿罐轴线的平坦面41的外部工具40(40A)抵接至卷曲部10来进行第一阶段的成型，在改造成型的第二阶段，如图6(b)所示，将具有突起部42的外部工具40(40B)抵接至卷曲部10来调整上端弯曲部11的曲率半径，并且成型外壁部12中的第一弯曲部12A和第二弯曲部12B(进而成型第三弯曲部12C和第四弯曲部12D)。
图7表示外部工具40的具体例。外部工具40围绕与罐轴线平行的旋转轴线Os进行旋转。旋转一圈的过程中，以第一角度θ1的范围(例如，θ1＝120°)进行图6(a)所示的第一阶段的成型，之后以第二角度θ2的范围(例如，θ2＝120°)进行图6(b)所示的第二阶段的成型。通过使用这种外部工具40，无需定位缘部的位置便能够有效地进行卷曲部10的成型加工。
以上，参考附图对本发明的实施方式进行了详述，但具体的结构并不限定于这些实施方式，在不脱离本发明的宗旨的范围内进行设计变更等，也包含于本发明中。并且，上述各实施方式只要在其目的及结构等上不存在特别的矛盾或问题，则能够沿用彼此的技术并进行组合。
附图标记说明
1-瓶罐，1A-底部，1B-主体部，1C-肩部，1D-口部，10-卷曲部，11-上端弯曲部，11A-内侧弯曲部，11B-外侧弯曲部，12-外壁部，12A-第一弯曲部，12B-第二弯曲部，12C-第三弯曲部，12D-第四弯曲部，12E-下端面，12F-平面部，12P-下端内侧边缘，20-颈肩部，21-裙部，22-螺纹部，30-内部工具，40(40A、40B)-外部工具，41-平坦面，42-突起部。

Claims (12)

1.一种瓶罐，在口部的开口端设置有卷曲部，所述瓶罐的特征在于，
所述卷曲部具备从上端弯曲部朝下方延伸的外壁部，所述外壁部具备：第一弯曲部，从所述上端弯曲部连至下方且以向外凸起的方式形成卡止部；及第二弯曲部，从所述第一弯曲部连至下方且向内凸起。
2.根据权利要求1所述的瓶罐，其特征在于，
由所述第一弯曲部和所述第二弯曲部形成的缘部深度为0.05～0.2mm。
3.根据权利要求1或2所述的瓶罐，其特征在于，
所述外壁部具备第三弯曲部，在将所述卡止部作为第一卡止部时，所述第三弯曲部在所述第二弯曲部的下方以向外凸起的方式形成第二卡止部。
4.根据权利要求3所述的瓶罐，其特征在于，
在所述第三弯曲部的下方具备向外凸起的第四弯曲部。
5.根据权利要求3所述的瓶罐，其特征在于，
在所述第二弯曲部与所述第三弯曲部之间具有平面部。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的瓶罐，其特征在于，
所述第一弯曲部的曲率半径为0.5～3mm，所述第二弯曲部的曲率半径为0.5～2mm。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的瓶罐，其特征在于，
所述上端弯曲部具有内侧弯曲部和外侧弯曲部，所述内侧弯曲部的曲率半径大于所述外侧弯曲部的曲率半径。
8.根据权利要求7所述的瓶罐，其特征在于，
所述内侧弯曲部的曲率半径为0.5～2mm，所述外侧弯曲部的曲率半径为0.3～0.8mm。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的瓶罐，其特征在于，
在所述外壁部的下端面与所述颈肩部之间设置有张开的角度。
10.根据权利要求9所述的瓶罐，其特征在于，
所述外壁部的下端内侧边缘与颈肩部接触。
11.一种带盖瓶罐，拧紧有盖子且盖子具备衬料，其中，
以由衬料覆盖权利要求1至10中任一项所述的瓶罐中的所述卡止部的方式形成倒扣部。
12.一种瓶罐的制造方法，其为制造权利要求1至10中任一项所述的瓶罐的方法，所述瓶罐的制造方法的特征在于，
将围绕与罐轴线平行的旋转轴线进行旋转的外部工具抵接至卷曲部来进行所述卷曲部的改造成型，
关于所述外部工具，其在旋转一圈的过程中以第一角度θ1的范围以平坦面抵接卷曲部来进行第一阶段的成型，接着以第二角度θ2的范围以沿与罐轴线正交的方向突起的突起部抵接卷曲部来进行第二阶段的成型。
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