JP2000502955A - 容器成形方法及び装置 - Google Patents

容器成形方法及び装置

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ジョンソン、ディーン
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Abstract

(57)【要約】 薄壁加工片(例えば、側壁厚が約0.007を超えない引抜き且つアイアニングされた容器体)の成形/エンボス加工に関する種々の方法及び装置が開示される。一つには、容器体側壁の一方(45)に少なくとも一つの高速流体流れ(30a、30b、30c)を直接に導入することにより、円筒形金属容器体(40)において複雑且つ不規則な形状/模様を実現する方法として特に好ましい。この容器体は所望の成形/エンボス加工を達成するために容器体側壁の他方に設けられた賦形表面(18)を有する。一つには、複数の流体を使用し、一方の流体が再成形されるべき表面に総じて低い流体圧を与えるのに対し、他方の流体は該表面に総じて高い流体衝撃圧を与え容器体の形状を変化させて再成形する。一つには、容器体(878)の外部表面(896)に少なくとも一つの高速流体流れを導入し、その開口部(890)の直径を減少させる容器体(878)のネック成形に関する。

Description

【発明の詳細な説明】 容器成形方法及び装置 発明の分野 本発明は、薄壁容器体の成形/再成形及び/又はエンボス加工に広く関し、特 には、容器体に直接に向けられる少なくとも一つの高速流体の流れを利用する金 属薄壁容器体の成形及び/又はエンボス加工に関する。 発明の背景 薄壁加工片を成形するにあたっては、特にスリーピース及びツーピース円筒形 金属容器体をそれぞれ成形する際に利用される縦方向溶接技術、並びに、引抜き 加工/再引抜き加工/アイアニング加工技術を含む多数の技術が用いられてきた 。続く金属容器体の修正はダイネック成形、ロール又はスピンネック成形、並び に他の二次的な工程により行われる。 ダイネック成形は一般に、容器側壁及び外部ダイに対して相互に力を与えるこ とを必要とし、典型的には、同心の外部ダイに対して容器体を縦方向に相対移動 させることにより行われる。ロール及びスピンネック成形においては、容器側壁 が外部ローラ、更に場合により内部ローラに接することにより輪郭を与えられ、 及び/又は半径方向/軸方向へ移動することによりネックが形成されるものであ る。 現在、商業的に飲料容器にネック引抜き加工及びアイアニング加工を施すため には、3つの方法が用いられている。これらは、容器が固定ダイ内に押し出され 内部ガイドロッドにより誘導されるダイネック成形、該金属が制御環及びチャッ ク装置により制御されつつ、ダイネック成形された容器が二つのローラと共に何 度も回転し成形されるスピンネック成形、並びに、単一ローラが金属を制御する 工具と連係して容器壁を回転成形するスピンフローネック成形である。この2つ の回転型商業的ネック成形方法は一般的にダイネック成形方法と共に用いられて 商業飲料容器を製造するものである。 上述の商業的ネック成形方法は全て、幾つかの問題点を有している。ダイネッ ク成形方法のみを採用する場合、多数の工程を必要とし(例えば、211乃至2 02のダイネックは現在の技術では12乃至14の工程を必要とする)、高資本 、高工具費、更には望ましくない損傷を伴うものである。2つの回転ネック成形 方法は、大型、複雑、更に高価な機械を必要とし、これら機械は操作が難しくオ ペレーションコストも高いものである。加えて、現在の技術はスピンネック成形 機の前に幾つかのダイネック工程を設けるものである。容器製造産業は飲料容器 にネックを成形するよりよい方法を追求し続けている。 更なる成形工程に関して、最近、縦方向に対称な縦溝又は畝、更には菱形、格 子形並びに他の多数の形状が、内部ローラ及び外部コンプライアントマットある いは内部ローラ及び対応する外部固定成形要素により円筒形容器体に付与される 。マンドレルの拡張もスリーピース型金属容器体にこれらの模様を付与するため に利用されてきた。 上記技術は、直径幅及び成形しうる形状の複雑さに関して限界があった。一例 として、ダイネック成形は、現在の引抜き且つアイアニングされたアルミニウム 飲料容器(例えば側壁厚が約4−7ミルの容器)をいかなる単一工程によっても 約3%以上に直径を変化させることが難しく、一般に容器直径を拡張しその後縮 小させたり(あるいはその逆)、容器体の縦方向長さに沿って不連続/角をもつ 模様を成形することができないものである。一方、回転成形技法は比較的大きな 拡張を可能にすることが知られているが(例えば、現在の引抜き且つアイアニン グされたアルミニウム飲料容器については15%以上)、容器体及び成形ローラ 間の相対的回転が必要とされ、したがって、容器体の縦方向幅に沿う非円形断面 の成形能力が制限されているものである。 他に提唱されている方法もまた、制約条件を有するものである。例えば、電磁 的工程及び流体静力学的工程は、容器体側壁に外部成形ダイ方向外向きの力を与 えるために、磁場及び高圧容器をそれぞれ必要とすることが知られている。しか し、両方法においては、その後に付随する塑性変形に問題なく耐えるために、容 器体が十分な延性を有していることが必要とされる。現在の引抜き且つアイアニ ングされたアルミニウム飲料容器に関しては、使用されるアルミ合金の延性限界 に起因する不具合を発生させないため、このような変形限界は3%以下(更に一 般的には2%以下)とされている。このような容器体を熱処理することにより大 きな金属変形を可能とする十分な延性が得られるが、そのことは容器体の強度を 低下させ、また、望ましくない更なる熱処理工程を必要とするものである。 発明の概要 本発明の目的は、例えば容器体のような薄壁加工片(例えば、側壁厚が約0. 0070インチ(約0.018cm)以下の成形/再成形、及び/又は、エンボ ス加工のための装置/方法を提供することにあり、特に、金属容器の側壁に複雑 で不規則な形状/模様を成形することを目的とするものである。また、特に引抜 き且つアイアニングされたアルミニウム−鋼鉄合金円筒形容器を含む容器体につ いて更なる熱処理を必要としない方法で、成形/再成形、及び/又は、エンボス 加工することも関連する目的である。 本発明に係る一装置/方法は、所望の形状/模様を与えるために容器体の側壁 に対して直接に高速で射出される少なくとも一つの加圧流体(例えば液体)によ り前述の目的を実現するものである。この流体に関して「加圧」という用語は、 高圧を高速に変換する流体のノズル圧に対して言及したものである。流体の流体 質量及び流体速度により生じる衝撃力は、実際に容器体の形状を修正するために 用いられるものである。 上述の所望形状/模様は、容器体と流体との間であらかじめ定めされた相対的 運動を介して、すなわち容器体側壁に隣接する賦形表面(すなわち、ここでは流 体が該賦形表面に向って側壁に作用する)、所望の高速度で流体を発射させるあ らかじめ定められた種々の圧力、並びにそれらの種々の組み合わせ及び二次的組 み合わせを利用することにより実現される。 制御された流体流れを利用することによって、金属容器体側壁に局部的に作用 し、高度の金属変形(例えば、現在の引抜き且つアイアニングされたアルミニウ ム容器体に関して15%以上)を生じさせうることは特筆すべきものである。特 に、流体流れと容器体との相対的な縦方向移動及び回転運動により、容器体周囲 及び縦方向にらせん形状での局部加工が施されるものである。 本発明の一又はそれ以上の局面においては、幾何学形状/模様(例えば、ひし 形、三角形、社名ロゴ等)、レタリング(例えば、ブロック式印刷、筆記体印刷 等での製品/会社名等)、並びに角状及び/又は弓状に模られた縁、及び/又は 、容器体の周囲近傍あるいは縦方向幅に沿って様々な形をとる表面を有する奇抜 な形状/模様を含む、複雑で不規則な形状/模様の形成を可能にするものである 。評価されるべき点は、このような形状/エンボス加工の実現は、対称購買者に 対する製品識別表示、審美的模様、あるいは消費製品市場においてこれまで全く 制限されてきた他の重要なマーケティング関連条件を考慮している点にある。主 要な例として、以前はガラスビンに施されていた形状/模様に匹敵する、あるい は凌駕しさえする形状/模様を有する清涼飲料、ビール並びに他の飲料用の金属 容器を製造する技術は、産業構造を容易に変える可能性を備えている。実際のと ころ、本発明の一つ又は複数の態様によれば、現製品を向上させ、また、全く新 しい製品を生み出しうるものである。 本発明の一面において、形状限定手段及び噴霧手段が、それぞれ、賦形表面及 び高速流体流れを作り出すものであり、前記二手段のうち少なくとも一方が他方 に対して回転可能であることにより漸次局部加工(例えば円筒形容器体側壁周囲 に)をなしうるものである。これに関して、噴霧手段は容器体の中央軸の周囲を 回転しうるように配置されることが好ましい。特に、好適には噴霧手段は容器体 の中央軸周囲を回転しうるように該軸上に外向きに取り付けられる。一方、噴霧 手段は中央軸上にあるいはそこからずれて、外部及び/又は内部両方向へ向けら れる高速流体流れを伴い、更に形状限定手段が容器体と共に噴霧手段の周囲を回 転するように配置されていてもよい。 本発明に係るもう一つの態様においては、形状限定手段及び噴霧手段がそれぞ れ賦形表面及び高速流体流れを作り出すものであり、両者のうちの一方がもう一 方に対して縦方向に可動であることにより、漸次加工(例えば、円筒形容器体側 壁の縦方向長さに沿って)を可能にするものである。これに関して、噴霧手段が 容器体の中央軸上あるいは中央軸に平行に、縦方向に進行及び後退するように配 置されることが好ましい。更に詳しくは、噴霧手段が容器体中央軸から好適に外 側に向けて該軸上に配置され、該軸上での縦方向の進行/後退を行うものである 。一方、噴霧手段は該中央軸上あるいはそこから変位して、外部及び/又は内部 へ向けられる高速流体流れを伴い、更に形状限定手段が容器体と共に縦方向に進 行/後退するように噴霧手段に平行に配置されていてもよい。 本発明の他の面においては、容器体側壁から予め定められた距離を置いて配置 され、容器体側壁に対して直接に高速流体流れを射出して所望の形状を成形する 少なくとも一つの噴霧要素(例えば、流体ノズル)を含んでなる噴霧手段が設け られるものである。加えて、噴霧手段は多数の噴霧要素(例えば流体ノズル)を 含んでなり、該噴霧要素に対応して多数の高速流体流れを射出するものである。 各噴霧要素は、好ましくは、通常の流体導管を経て供給される流体流れを加速し 、対応する高速流体流れを生じさせるものである。容器加工及び/又はその効率 を向上させる目的で、容器体中央軸に一致又は平行する軸上に噴霧要素を縦方向 に間隔をおいて配置し、異なる方向に噴霧要素の照準を定めることが好ましい。 例えば、容器体中央軸上にn個の噴霧要素が設置されている場合、該中央軸から みて、外方向に向ってそれぞれ360/n゜ずつ噴霧要素の照準が定められるこ とが好ましい(例えば、n=4のとき、ノズル照準は外向きに0゜、90゜、1 80゜及び270゜である)。更に、与えられた軸の側面から見て、一又はそれ 以上の噴霧要素が概ね外方向に向っており(例えば、容器体中央軸に垂直な軸に 対して約+30゜乃至−30゜、更に好ましくはこのような垂直軸に対して約+ 15゜乃至−15゜)、容器体の一端に向って曲げられており(例えば、容器体 中央軸に垂直な軸に対して約+15゜乃至+75゜、更に好ましくはこのような 垂直軸に対して約+30゜乃至+60゜)及び/又は容器体の他の一端に向って 曲げられている(容器体中央軸に垂直な軸に対して約−15゜乃至−75゜、更 に好ましくはこのような垂直軸に対して約−30゜乃至−60゜)ことが好まし い。噴霧要素は、回転細棒の回転軸に垂直な基準面内でみた場合、この回転軸に 対して直角以外の角度を持って配置されてもよい(例えば、該噴霧要素を回転細 棒上に次のように設置する。すなわち、該細棒の回転軸を見下ろしたとき、該細 棒の回転軸から外向き垂直に延びる基準半直線と、該細棒が回転していない場合 の該噴霧要素から射出される高速流体の流れ方向に対応する基準線とのなす角が ±20゜となるように該噴霧要素を該細棒上に配置する)。この種の配置は、細 棒の回転高速度に起因して該高速流体流れが容器体壁へ直角以外の角度から衝突 しようとする傾向を阻止するために用いられ、噴霧要素点を該細棒の回転方向に 向けることによりなされる。このような種々の方向は、非平行中央軸を有し、そ の結果、異なる降伏力又は成形/エンボス加工仕事ベクトルを有する高速流体流 れを供給するために利用され、容器加工性を向上させるものである(例えば、成 形/エンボス加工に供される賦形面のいかなる領域に対してもほぼ垂直に近い成 形力ベクトルを供給することにより)。 更に、噴霧要素を容器体の一端に向けて曲げて(例えば、容器体中央軸に垂直 な軸に対して約+30゜乃至+60゜)、高速流体流れを他の方法では到達しえ ない容器体局部(例えば、成形工程のために上下逆向きに置かれた引抜き且つア イアニングされた容器体のドーム状底部)へ到達させることも有利な点である。 更に、噴霧要素を容器体の他の一端に向けて曲げて(例えば、容器体中央軸に垂 直な軸に対して約−30゜乃至−60゜)成形用流体の排出を容易にすることも 有利な点である(例えば、流体流れ重力を利用するために容器体の開口部が下方 へ向いている場合)。 現在の引抜き且つアイアニングされたアルミニウム及び鋼鉄容器へ適用する際 には、高速流体流れは噴霧ノズルから約1000psi(約6900kPa)乃 至10000psi(約69000kPa)、更に好ましくは約2000psi (約13800kPa)乃至5000psi(約34500kPa)の圧力で発 生され供給されることが好ましい。加えて、このような適用に係る一態様におい て、噴霧手段は容器体側壁から少なくとも約1/4インチ(約0.64cm)、 最も好ましくは約1/4インチ乃至1/2インチ(0.64cm〜約1.23c m)の距離をおいて設けられるものである。他の態様においては、噴霧手段は、 再成形される容器体表面から約1/8インチ乃至約3/4インチ(約0.32c m〜約1.91cm)、より好ましくは約1/4インチ乃至約1/2インチ(約 0.64cm〜約1.23cm)の距離をおいて設けられるものである。更に、 一態様において、高速流体流れの幅は約40000インチ乃至約60000イン チ(約15748.03cm〜約23622.05cm)に保たれる。もう一つ の態様においては、高速流体流れの幅は、約0.040インチ乃至約0.150 インチ(約0.10cm〜約0.38cm)に保たれる。直線状又は扇状噴霧方 式 が該流体流れに適用される。 本発明の更なる別の面においては、形状限定手段は分離可能な多数のダイ要素 、更に好ましくは予め施された装飾あるいは内部コーティングを傷つけること無 しに、容器体を成形/エンボス加工位置に容易に設置し、また該成形/エンボス 加工位置から容易に取り去るための二つ又はそれ以上のダイ要素(例えば三つ) を含むダイアセンブリーからなる。これに関して、各ダイ要素を、容器体の中央 軸に対して半径方向に進行及び後退可能に配置することもまた好ましい。更に、 ダイアセンブリーのダイ要素により集合的に決定される賦形表面が容器体の成形 /エンボス加工されるべき部分(例えば、引抜き且つアイアニングされた金属容 器体のネック及び/又はフランジが設けられた上端部並びに変形された底部)に 対応して、つかみ、かみ合い並びに位置決めのための選択された部分を有してい ることが好ましい。 好ましくは、ダイアセンブリーは成形/エンボス加工される容器体の外部及び 周囲に設置され、噴霧手段は該容器体内部に設置されるものである。更に、評価 されるべき点は、形状限定手段が、成形/エンボス加工工程のために一度位置決 めされた容器体に対して、一定の位置に保持される点にある。上述のように、一 般に形状限定手段(例えば、移動されるべき物理的質量及び重量を減少させるた めの)に対して噴霧手段が回転及び/又は縦方向へ進行/後退することが好まし いが、同時に噴霧手段に対して形状限定手段が縦方向へ進行/後退すること、あ るいは形状限定手段及び噴霧手段両者が回転及び/又は縦方向へ進行/後退する ことも可能である。 加えて、一般に形状限定手段は成形/エンボス加工のために容器体の外側に配 置されることが好ましいが、1又はそれ以上のダイ要素が容器体の内表面に隣接 して配置され、噴霧手段が逆に容器体の外側に位置していることが好ましい態様 も考えられる。 方法に関する本発明の一面は、容器成形工程を広く包含するものであり、該容 器成形工程は、成形された容器体へ内部コーティング又は装飾コーティングの少 なくともどちらか一方あるいは両方を選択的に施し、続いて上述の本発明の1又 はそれ以上の態様により容器体を成形/エンボス加工することにより、金属容器 体を成形する工程を含むものである。評価されるべき点は、該成形工程がスリー ピース型円筒形鋼鉄容器体の溶接式製造方法と並んで引抜き且つアイアニングさ れたアルミニウム合金のツーピース型円筒形飲料容器体の従来の製造方法を利用 できる点にある。更に、このような成形工程は、種々のネック成形法、フランジ 成形法、ドーム成形法並びに容器技術において現在使用されている他の公知の成 形技術を含むものである。同様に、内部及び/又は外部コーティングを施す工程 は、従来の噴霧技術並びに当該技術に利用されている他の公知の手法を含むもの である。 特に、本発明の1又はそれ以上の側面に係る幾つかの成形/エンボス加工方法 に関して重要な点は、高速流体流れを作り出すこと、容器体薄壁の一側面に対し て直接に該流体流れを導入すること、更に、容器体又は流体流れの少なくとも一 方を移動させること更に/もしくは、薄壁加工片の他面に高速流体流れに対向し て賦形表面を設置することを含み、該加工片が該流体流れと該賦形表面との間で 成形/エンボス加工される点にある。加えて、本発明固有の成形/エンボス加工 工程は、高速流体流れ及び容器体の少なくとも一方が他方に対して成形/エンボ ス加工のために回転及び/又は縦方向の進行及び/又は後退をすることを含むも のである。これに関して、このような相対的回転及び縦方向の移動の組み合わせ により容器体への好適な漸次移動らせん加工が可能となることを再度記載する。 更に評価されるべき点は、このような加工は2方向性であっても単一方向性であ ってもよく、所定回数繰り返される縦方向への進行及び/又は後退工程を含むも のである。最後に、予め定められた種々の方法において、流体流れを噴射するノ ズル圧を流体流れ及び容器体の相対位置(すなわち、縦方向及び横方向(例えば 、回転により)に対して選択的に制御することにより、賦形表面を利用すること 無しに複雑な成形が可能となるものである。他の変化、応用及び前述の利点は、 当該技術分野の技能を有する者により理解されるものである。 本発明の他の面は、二つの流体(例えば、気体及び/又は液体)を利用する容 器体の成形/再成形工程に広く関する(例えば、円筒形側壁、この側壁に必須に 設けられる底、並びにこの必須底に対向する開口部を一般に有する引抜き且つア イアニングされた金属容器体の再成形)。これら流体の一方は、容器体へ再成形 エネルギーを効果的に与えるためのものであり、他方はこれら再成形エネルギー が容器体に与えられている間、容器体を効果的に制御するためのものである(例 えば、引抜き且つアイアニングされた容器体金属を、それらが再成形されている 間、効果的に「制御」又は「保持」するため)。このようにして、これら流体は 「異なる」ものとして特徴づけられる。加えて、1又はそれ以上のこれら流体に 係る条件は、これら二つの流体が「異なる」ものであるという特徴を支持するも のである。例えば、これら流体は異なる相(例えば、一方は気体、他方は液体) からなり、これら流体は異なる圧力で導入され(例えば、一方は再成形エネルギ ーを持たせるために「高」圧で噴射され、他方は「制御」機能を持たせるために 「低」圧で噴射される)、及び/又はこれら流体は異なる供給源を持つものであ る。一つの態様において、一方の流体は基本的に静的であり、他方は高速流体で ある。 上述の多流体様式に係る一態様において、本発明は、加圧下で、更に好ましく は実質的定圧下で、もしくは成形が実施されている間制御された方法で増加して いく圧力下で容器体表面を第1流体に曝露し、更にこの曝露の間、前述の通りこ の第1流体とは異なる第2流体を好ましくは高速で容器体の少なくとも一部分に 向けて導入し、その輪郭を変化させることにより容器体の再成形を行うことに関 する。この点に係る出願は、容器体の実質的全内部を第1流体(例えば気体)に より実質的定圧まで加圧し、この加圧された状態で、第2流体(例えば液体)を 容器体側壁の内部表面の少なくとも一部に、好ましくは高速で導入し、該容器体 を再成形するものである。この出願は、容器体内部に少なくとも一つのノズルを 導入し、このノズルを容器体に対して回転及び軸方向に移動させることも含むも のである。 本発明に係る上記の多流体様式に関し種々の態様が存在し、それらは1又はそ れ以上の成形工程を向上させるための1又はそれ以上のパラメータを選択するこ とを含むものである。例えば、一態様における第1の気体(例えば空気)の好ま しい実質的定圧は、容器壁内に半径方向の環状応力を与えるために容器体の降伏 強度の約10%乃至約50%の範囲から選択され、概述の「制御」又は「保持」 機能を付与するものである。これらの値に従う一態様において、第1流体の好ま しい実質定圧は約20psi乃至約100psi(約138kPa〜約690k Pa)の範囲内であり、他の態様においては、約30psi乃至約60psi( 207kPa〜約405kPa)の範囲内、更に別の態様においては、約40p si(約276kPa)を超えないものである。 第2流体(例えば水)は、約400フィート/秒乃至900フィート/秒(約 121.92m/秒〜約274.32m/秒)の範囲内の速度で容器体へ向けて 導入され、この速度で該容器体へ衝突する高速流の形をとるものである。この態 様は、1000psi乃至5000psi(約6900kPa〜34500kP a)の範囲内、好ましくは少なくとも1000psi(6900kPa)の圧力 下で高速度ノズル(記載されたノズル圧)を通して流体を導入することにより実 施される。高速流体流れとなる第2流体として固有の圧力を有する第2流体のこ れらの特徴は、第1流体に関して同様に述べられたそれらの圧力と組み合わせて 利用される。 更に、本発明に係る上述の多流体様式において、容器体は「与圧」が負荷され ていてもよい。容器体が第1流体に曝露されている間、並びに、第2流体が容器 体表面に作用することにより容器体に再成形エネルギーが与えられている間、軸 方向の荷重(例えば圧縮)が容器体に与えられてもよい。一態様において、軸方 向の圧縮荷重は約10重量ポンド乃至約50重量ポンド(約4.54Kg〜約2 2.22Kg)の範囲内である。 更に、上述の多流体様式の種々の熊様は、第1流体として気体(例えば空気) を利用すること、及び/又は第2流体として(すなわち、導入工程又は機能とし て)液体(例えば水)を利用することを含むものである。導入工程又は機能は更 に、第1流体を通して第2流体を導入し容器体へ衝突させること、すなわち容器 体内部の加圧に使用される空気を通して液体流を導入するという特徴も有するも のである。更に、曝露/加圧する工程/機能は、再成形が行われている間、容器 体表面の実質的全内部に作用するという特徴も有し、並びに/もしくは導入工程 /機能は更に、第2流体が容器体の局所的な分断部へ衝突するという特徴を有す るものである。 本発明に係る多流体様式においては更なる構造/方法も利用することができる 。容器体が側壁、必須に設けられた底及び開口部を有してなる場合、該開口部は 適宜封印されてもよい。更に、容器体内部は、第2流体が容器体の再成形される べき部位に作用した後、該容器体から第2流体を排出する目的で、再成形工程の 間、水抜きされてもよい。 本発明に係る更なる他の面は、容器体のネック成形すなわち典型的薄壁容器体 (例えば、約0.0070インチ(約0.018cm)を超えない側壁厚を有す る)の開口部直径を減少させることに関する。本発明に係るネック成形方法は、 以下、容器体の縦方向中央軸(「容器体中央軸」)の周囲に配置された一般的な 円筒形側壁を有し、更に該側壁に付帯して必須に設けられた底を有する引抜き且 つアイアニングされた容器体に関してここで説明される。本発明に係るネック成 形の原理は、引抜き且つアイアニングされた容器体の開口部直径を減少させるこ とにより、容器内の内容物を封印するためにこの開口部に取り付けられる分離端 片の直径も減少させることができるので、この種の容器体に関して特に好ましい ものである。容器体の封印に必要なこの端片の直径を減少させることによって、 毎年世界中で生産される多数の容器体に基づく材料費を著しく減少させることが できる。 本発明に係るネック成形法は、一つには、容器体側壁上部の外部表面の少なく とも一部に流体(例えば、水又は他の流体種からなる液体)を導入することに関 するものである(例えば、容器体の外部表面上に容器体中央軸に対して半径方向 内向きの力を与えるため)。これは容器体開口部の直径を減少させるために利用 されるものである。該流体は少なくとも一つ、場合により二つ又はそれ以上の分 離した流体流れの形をとり、これらの流体は容器体外部表面の異なる部位に向け てそれぞれ導入され、容器体の別個の分断部に衝突するものである。これらの流 体を容器体外部表面に対して導入するために放射状に配置された1又はそれ以上 の噴霧ノズルが使用され、これら流体流れはそれぞれに対応するノズルから高速 度で射出されるものである。 上述の方法に従って容器体開口部の直径を減少させることにより、側壁上部に ネックを形成することができる。このネックは、一般に錐台形構造を形成するた めに一般に容器体中央軸に向って概ね一定の角度で内向きに狭まっているもので ある。フランジ又は少なくともフランジ形成要素はネックとは異なる方向性を持 ってネックの外側に突き出しており、このことにより容器体開口部の輪郭を実際 定めるものである。フランジは、引抜き且つアイアニングされた容器体の開口部 に、容器内の内容物を封印するための上記端片を継ぎ合わせるために、利用され るものである。 容器体開口部の直径を減少させるネック成形工程に、種々の相対運動を利用す ることができる。容器体と導入流体(例えば、各流体流れ)との間の相対的回転 運動が、該流体により容器体にネックを形成するために利用されてもよい(例え ば、流体流れ及び容器体が容器体中央軸又は該中央軸に平行な軸に対して相対回 転することにより、流体が側壁の環状部位を半径方向内向きすなわち容器体中央 軸に向かって加工するものである)。容器体と導入流体(例えば、各流体流れ) との間の縦方向すなわち軸方向の相対移動が、該流体により容器体にネックを同 様に形成するために利用されてもよい(例えば、流体流れ及び容器体が容器体中 央軸に平行な軸に沿って軸方向に相対移動することにより、流体流れが側壁の縦 方向部分を半径方向内向きすなわち容器体中央軸に向かって加工するものである )。典型的には、容器体と導入流体との間の相対回転及び軸方向移動の両者が利 用される。流体と容器体との間のこの種の相対運動により、上記流体流れが側壁 を容器体開口部に向かって更に半径方向内向きに漸次移動加工し、容器体上部に 概ね錐台形状のネックを形成しうるものである。 開口部直径を減少させるネック成形工程は開口部下方の開口部から若干離れた 位置において開始することができる。容器体側壁の外部表面に作用する流体は初 めに容器体開口部から軸上に隔たる位置で容器体外部表面に衝突しうるものであ る。流体と容器体との間の相対的軸方向移動により、流体と容器体との間のこの 「接触領域」が容器体開口部へ向けて漸次移動するものである。1又はそれ以上 の噴霧ノズルが使用されている場合、容器体中央軸に実質的に平行な軸に沿って 該噴霧ノズルが該容器体に対して軸方向に移動してもよく、このことにより流体 流れが容器体に実際に衝突する位置を容器体開口部方向に漸次移動させることが できるものである。 容器体が(例えば、引抜き且つアイアニングされた)金属である場合、商業用 途において上記ネック成形工程が行われている間、容器体金属はある種の方法に より制御されるべきものである。これは、流体(例えば、1又はそれ以上の高速 流体流れ)を容器体外部表面に作用させることにより容器体開口部の直径を減少 させている間、容器体内部表面の少なくとも一部を支持することにより実現され る。例えば、ある種のマンドレルを容器体内部に設けることにより、容器体の一 部と機械的にかみ合わせて少なくともある程度の「制御」を行うことができる。 機械的支持と共にあるいは単独で、流体圧によるある程度の制御も可能である。 上記マンドレル、容器体及び/又は導入流体との間の何らかの相対運動が必須に 利用されてもよい。 図面の簡単な説明 図1A乃至1Eは容器体再成形装置の一態様に係る工程を示す側断面図である 。 図2は容器体再成形装置の一態様に係る試験用ベンチ装置を示す側面図である 。 図3は容器体再成形装置の一態様に係る製造装置に好適な三つのダイ配置を示 す俯瞰図である。 図4A及び4B、並びに図5A及び5Bは、本発明に係る1又はそれ以上の態 様により形成されるそれぞれに異なる複雑な形状及び模様を有する二つの異なる 容器体を示す側面及び俯瞰図である。 図6は容器体再成形装置の他の態様を示す断面図である。 図7Aはネック成形工程開始時におけるネック成形装置の一態様を示す側面図 である。 図7Bはネック成形工程終了時における図7Aに示されるネック成形装置を示 す側面図である。 図8は図7A−Bに係るネック成形装置と共に使用される容器体支持体の一態 様を示す断面図である。 図9Aはネック成形装置の他の態様を示す側面図である。 図9Bは図9Aに係るネック成形装置のネック成形工程中間点における状態を 示す側面図である。 図9Cは図9Aに係るネック成形装置のネック成形工程終了時における状態を 示す側面図である。 詳細な説明 上述の幾つかの側面をもつ本発明を、図面を参照して説明する。図1A−1E に示される態様は、引抜き且つアイアニングされたアルミニウム及び鋼鉄からな る円筒形容器体(例えば、約0.0070インチ(約0.0178cm)を超え ない側壁厚を有する)の成形/エンボス加工において使用されるものである。こ のような態様は、ダイアセンブリ10及び容器体40の中央軸AAに沿う縦方向 の相対的進行/後退及び該中央軸AAに対して相対的回転をなしうるように設け られた噴霧アセンブリ20を含むものである。 噴霧アセンブリ20は縦方向に距離をおいて配置された三つのノズル22a、 22b、22cを有してなり、これらノズルが細棒要素26の導管24(点線で 示される)を介して液体(例えば水)流れを受け入れ、更に該水流を加速してそ れぞれに対応する高速度液体流れ30a、30b、30cを射出するものである 。図示されているように、三つのノズル22a、22b、22cは中央軸AAか ら外向きに異なる角度(すなわち、軸AAから120゜毎)をもって照準が定め られており、中央軸AAに対して種々の角度をとりながら配置されている。特に 、ノズル22aは約45゜の角度で上向きに配置されており、ノズル22bはま っすぐ外向きに、更にノズル22cは約45゜の角度で下向きに配置されており 、このことにより異なる局部加工範囲及び異なる成形力ベクトルを得ることがで き、容器体40の環状底部42への加工が容易になり、容器体40の開口部44 からの液体の排出が促進されるものである。加えて、噴霧ノズル22a、22b 、22cそれぞれは、細棒要素26の中央軸AAに垂直な水平基準面内において 回転可能な細棒要素26上で角度を変更されてもよく、このことが図1Eに示さ れている。図1Eは、噴霧ノズル22cに係るこの種の位置決めを示すための、 回転可能な細棒要素26の中央軸AA(細棒要素26の回転軸)を見下ろした図 である。図1Eに示されるように噴霧ノズル22cは、回転可能な細棒要素26 上に搭載され、そのとき軸AAから垂直外向きに延びる基準半直線RR1と、噴 霧ノズル22cから射出される高速流体流れのベクトルであって該細棒26が回 転していないときのベクトルに相当する基準線RL1とのなす角はλである。一 つの態様において、この角λは±20゜である。噴霧ノズル22a、22b、2 2cに係るこの種の位置決めは、細棒要素26の回転高速度に起因して該噴霧ノ ズルから射出される高速流体流れが垂直以外の方向から容器体側壁に衝突するこ とを避けるために採用されるものである。このことは図1Eに示されているよう に細棒要素26の回転方向に噴霧ノズル22a、22b、22cの照準を定める ことにより実現される。 工程に関して、容器体40はキャビティ内に載置されるものであり、該キャビ ティは、ダイアセンブリ10を構成する少なくとも二つ更に好ましくは三つ又は それ以上の分離可能なダイ要素と、それらが集まって集合的に賦形表面18を定 めることとにより決定される。かみ合わせ手段12(例えば、ダイ要素内の対応 するみぞ内に挿入される弾性要素)がダイアセンブリ10内に設けられ、容器体 40の部位46とかみ合い支持することにより容器体をその位置に保持するもの である。更に、位置決め及び保持を目的として棚状突起14及び変形部16がダ イアセンブリ10を構成するダイ要素により集合的に定められており、これらは 、容器体40のフランジ成形された端部48及び底部42とそれぞれ対面してい る。 図示されている態様において、賦形表面18は円筒形容器体40の側壁45に 付与されるべき所望の形状を決定するものである。これに関して、所望形状とは 、円筒形容器体40の周囲あるいは縦方向に角及び他の不規則な形状を与えられ た表面及び端部を含むものである。 図示されている態様における成形法は、細棒26の導管24を通して液体を供 給することにより開始され、該容器体40内で細棒26が縦方向移動及び回転す るものである。高速流体流れ30a、30b、30cはノズル圧約1000ps i乃至約10000psi(約6900kPa〜約69000kPa)、更に好 ましくは約2000psi乃至約5000psi(約13800kPa〜約64 500kPa)でノズル22a、22b、22cから射出され、容器体40に施 された内部コーティング及び/又は外部装飾を傷つけること無しに効果的な加工 を行うことができるものである。図示されている態様において、流れ30a、3 0b、30cそれぞれは、一般に円筒形又は扇形様式をとるものである。一つの 態様において流れ30a、30b、30cの直径は約40000インチ乃至約1 20000インチ(約101600cm〜約304800cm)、他の態様にお いては約40000インチ乃至約60000インチ(約101600cm〜約1 52400cm)が一般に好ましい。 図1Aにおいて、細棒要素26は縦方向に進行し、このことによりノズル22 aが容器側壁45に漸次移動螺旋加工を開始するものである。図1Bに示される ように細棒要素26が回転し、その縦方向の進行を続けている間、ノズル22b 及び22cから射出される高速流体流れ30b,30cもまた、容器体側壁を螺 旋形状に漸次加工するものである。図1Cに示されているように、細棒要素26 が縦方向経路の終端に到着したときノズル22aはその上向き角に起因して容器 体40の底部42を成形することができるものである。図1Dは細棒要素26が 後退している間も容器体側壁45の加工が続いている様子を示している。成形/ エンボス加工工程を通して、ノズル22cを下向きに配置することにより、高速 流体流れ30a、30b、30cを形成するために利用された液体を容器体40 から排出することが容易になる点は注目されるべきである。 容器体40内での噴霧アセンブリ20の縦方向の進行/後退は、所定回数の反 復動作により所望の成形/エンボス加工を完成させる目的で繰り返されてもよい 。更に、噴霧アセンブリ20への液体の供給は、噴霧アセンブリ20の進行又は 後退並びに/もしくは進行/後退のいかなる所定の組み合わせも成形/エンボス 加工のみを行わせるために制御されることが好ましい。同様に、成形速度及び程 度は、ノズル22a、22b、22cに供給される液体の流速を選択的に制御す る(すなわち、流体流れ30a、30b、30cの速度を選択的に制御すること により)ことと並んで、細棒要素26の縦方向移動速度及び回転速度を選択的に 制御することによって制御されることが好ましい。 ここで図2を参照しつつ、試験的ベンチ装置設備を説明する。しかしながら、 上記の原理はこのような試験的ベンチ装置設備においても何ら限定されるもので はないことが理解されるべきである。これに関して、例えば、上記原理に係る生 産設備は、該試験的ベンチ装置設備により示される1又はそれ以上の工程要素を 更に自動化したものを含み、連続工程を容易にするものである。 図2に示される試験的ベンチ装置において、ダイアセンブリ110及び噴霧ア センブリ120は通常の支持フレーム130に連結し支持されている。ダイアセ ンブリ110は三つのダイ要素からなり、そのうち二つが110a、110bと して図示されており、対応するダイ支持体(二つが示されている)112a、1 12bを介してチャック114に連結され支持されている。チャック114は内 部に従来のウォーム歯車装置(非図示)を有しており、このことによりダイアセ ンブリ110の開閉(例えば、その内部に容器体を装填するため)が可能になり 、更にプーリ142、146及びそれらの間にあるベルト147を介してチャッ クモータ140により該ダイアセンブリが(例えば、成形/エンボス加工の間) 回転駆動されるものである。更にこの点に関して、チャック114はチャックハ ブ148とかみ合っており、フレーム130に結合している支持要素132によ り支持されている。 容器体装填アセンブリ150は、吸引カップ154を備えたピストン/シリン ダ要素152、支持体156を含んでなり、更に真空発生器(非図示)に連結さ れており、容器体の底(例えば、ドーム状に隆起した底部)に向き合うように設 置され、且つ、成形/エンボス加工工程のためにダイアセンブリ110内/外へ 容器体の(字抜け)が垂直方向に進行/後退するように設けられるものである。 噴霧アセンブリ120の縦方向への移動は、フレーム130上に設けられたサ ーボモータ160によりなされるものであり、該サーボモータはスクリュー16 4を駆動するためのカップリング162(例えば、サーボスクリュー)を介して 噴霧アセンブリ120に連結されており、一方、該スクリューはネジ山つきブシ ュ166を介して搬送アセンブリ170にかみ合い支持されている。サーボスク リュー軸受台168は駆動スクリュー164の底部に設けられている。 搬送アセンブリ170は、フレーム130を通過して延長する主支持体172 を含んでなる。主支持体172はその一端でモータ180を搬送し、且つ、その 他端において噴霧アセンブリ120の細棒要素126へ軸受174を介して連結 している。モータ180は支持体172内に位置するプーリ190を駆動するも のである。一方、プーリ190は駆動ベルト192を介して支持体172内に位 置し且つ細棒要素126へ結合しているプーリ194に連結されており、このこ とによりモータ180を作動させて噴霧アセンブリ120に回転運動させるもの である。これらを直線状に配置し固定させる目的で、支持体172に連結してい るブシング200(一つのみ図示)が、直線軸保持体204を介してフレーム要 素130に取り付けられている直線軸202(一つのみ図示)に結合している。 工程に関して、サーボモータ160は駆動スクリュー164を回転させ、噴霧ア センブリ120を所望に進行又は後退させるものである。更に、モータ180が 駆動ベルト192を介して駆動プーリ190及び194を駆動させることにより 、所定の種々の方法で噴霧アセンブリ120が所望に回転するものである。 液体は回転ユニオン継ぎ手208を介して細棒要素126に連結された高圧ポ ンプ(非図示)を介して噴霧アセンブリ120の細棒要素126へ供給される。 高圧ポンプは、ノズル122から射出される流体流れの速度をノズル122及び ダイアセンブリ110の相対位置に合わせて調整して所望の成形/エンボス加工 を得るための所定の方法で様々に制御され得るものである。標準装備において遮 蔽体220及び水受け222/加圧ポンプ206が設けられており、これらは成 形/エンボス加工工程において使用された水の進路を変更し排水するためのもの である。 図3は三つのダイ要素310a、310b、310cを有するダイアセンブリ 310を図示しており、これらダイ要素は、成形/エンボス加工工程のために図 示された位置に半径方向に進行し、更に成形/エンボス加工を施された容器体の 取り外し並びに成形されるべき次の円筒形容器体を装填するために後退するよう にそれぞれ設置されている。このような後退可能な装置において3又はそれ以上 のダイ要素を設けることにより、成形/エンボス加工工程の終了時に容器体側壁 の外部表面と、ダイアセンブリ310の内部表面との間の好ましくない引っ掻き 又は他の接触を減少させることができるものである。更に一般的には、上述のよ うに、生産装備において容器体の最初の位置決め、ダイアセンブリの進行/後退 、噴霧アセンブリの進行/後退、噴霧アセンブリの回転、噴霧アセンブリへの流 体の供給、並びに成形/エンボス加工工程終了後の成形済み容器体の取り外しは 自動化され得るものである点が評価されるべきである。 図4A−B及び図5A−Bは、本発明により得られる二つの容器体の形状を示 している。更に詳しくは、図4A及び4Bは、垂直リブ410及び画期的表面4 20を有してなる容器体420を図示している。図示されているように、リブ4 10の直径(容器体400の中央軸に対して)は容器体400の垂直方向幅に沿 って変化している。図5A及び5Bは画期的表面520及びその側壁に選択的に エンボス加工された会社名/ロゴ530を有してなる容器体500を図示してい る。 容器体再成形装置の他の態様が図6に示されている。図6に係る再成形アセン ブリ600は金型すなわちダイアセンブリ604を有してなり、該ダイアセンブ リは容器体688(例えば、約0.0070インチ(約0.018cm)を超え ない側壁厚を有する)を保持して再成形に供し、更に再成形後の容器体688に 所望の形状に対応する表面を設けるためのものである。再成形工程においては再 成形アセンブリ600により供給される複数の流体が使用される。一方の流体は 加圧アセンブリ652により導入され、容器体688の内部736を加圧し、実 際再成形される容器体688の特定表面を「制御」又は「保持」するものである 。この加圧アセンブリ652は、該加圧アセンブリ652が使用されている間、 容器体688内部を効果的に封印する封印アセンブリ620と連動するものであ る。一方の流体は、噴霧アセンブリ676により導入され、容器体688に主要 な成形力を与え、更に容器体688とダイアセンブリ604とを相互に作用させ て容器体を再成形するものである。典型的に、加圧アセンブリ652は、容器体 688の再成形時に噴霧アセンブリ676が稼動している間、少なくとも重要な 部分において典型的には該噴霧アセンブリが稼動している間中、稼動されるもの である。少なくとも噴霧アセンブリ676から供給される流体は、再成形工程の 間中、排出アセンブリ664により容器体688から排出される。 容器体688は上記の容器体40と実質的に同一であるが、再成形アセンブリ 600についての理解を深めるためにここで簡単に説明する。容器体688は金 属であり、引抜き加工及びアイアニング加工により成形されるものである。この ようにして、容器体688は一般に、円筒形側壁692、該側壁692に必須に 設けられた底すなわち閉口部708、並びに該底部708に対向する開口部70 4を有してなるものである。側壁692の厚さは、典型的には底部708の厚さ よりも薄いものであり、一つの態様においては側壁692の厚さは約0.006 インチ(約0.015cm)を超えないものである。 容器体688の側壁692上部は、ネック696及びフランジ700を有して なり、該ネックは容器体688内部に内容物が充填された後、該容器体688を 封印するのに必要とされる端片(非図示)の直径を減少させるものであり、該フ ランジは容器体688上にこの端片を接合することを補助するものであり、且つ 開口部704の境界を定めるものである。底部708は外向きに凸形状の環状支 持部すなわちノーズ712を有し、このノーズは底部708の一部を構成する環 状移行壁716を介して側壁692の下部に必須に設けられている。底部708 は更に中央板724を含んでなり、この中央板は一般的には直線状の内壁720 を介して該ノーズ712上に設けられるものである。 再成形される容器体688は金型すなわちダイアセンブリ604の少なくとも 一部において保持される。ダイアセンブリ604は賦形表面616によって定め られる金型キャビティ又はダイキャビティ612を有する金型又はダイ608を 含むものである。容器体688の一部は、賦形表面616から半径方向に隙間を 有しており、このことにより、賦形表面616の当該部に対応する容器体688 の一部が半径方向外向きに力を受け、再成形後の容器体として望ましい形状を得 るものである。容器体688とダイ608との間のこの領域に入り込むいかなる 流体(例えば空気)も何らかの方法により排出されることが一般的には望ましい 。 容器体688の他の部分は賦形表面616により最初に支持されているもので ある。これに関して、賦形表面616はノーズ座部618を有しており、該ノー ズ座部は実質的には移行壁716に隣接しており、容器体688のノーズ712 の少なくとも一部を構成するものである。賦形表面688は更に、ネック座部6 14を有しており、このネック座部は実質的に容器体688のネック696の実 質部分と隣接しているものである。座部614及び618は再成形工程中、容器 体688の位置を制御するのに有用であり、ノーズ座部618は更に、再成形工 程に先立って、以下に更に詳細に説明される方法で、軸方向の「与圧」を容器体 688に与えるために利用されるものである。概述のダイアセンブリ10(図1 A−D)、ダイアセンブリ110(図2)、並びにダイアセンブリ312(図3 )の特徴は、ダイアセンブリ604においても利用されており、該ダイアセンブ リ604は容器体688の装填/取り外しのために複数の部品からなるダイ60 8を有しているものである(すなわち、ダイ608は三つに分離した放射状に可 動なダイ部品からなる)。 金型又はダイアセンブリ604は封印アセンブリ620と相互に作用して容器 体688を一方の流体により(加圧アセンブリ652を介して)加圧せしめるも のであり、これは(噴霧アセンブリ652を介する)もう一方の流体による主要 な再成形に先立って行われる。これに関して、ダイ608の下部は、ダイ608 に必須に設けられるかあるいは別個に取り付けられるネック環632を有してい る。ダイアアンブリ604内に容器体688を装填するために、ダイ608に沿 ってネック環832を分断するような種々の仕切り(図示略)が利用される。 ネック環632は封印アセンブリ620の封印ハウジング624と結合してい る。この封印ハウジング624は加圧アセンブリからの加圧流体を開口部704 を介して容器体688へ導入するための封印ハウジングキャビティ628を有す るものである。ネック環632と封印ハウジング624との間に種々のOリング 644が配置され加圧アセンブリ652が使用されている間、ネック環及び封印 ハウジング間を好適に封印するものである。 ダイアセンブリ604のネック環632はまた同様に、容器体688のネック 696上部及びフランジ700と結合しそれらを支持するものである。容器体6 88のフランジ700は実際に、分断されたネック環688と、封印ハウジング 624内部に設置された概ね円筒形の内部封印636との間に、保持されている 。一つ又はそれ以上のバネ648(一つのみ図示)が、封印ハウジング624内 に好適に成形されたバネキャビティ646内に設置されており、該バネは容器体 688のフランジ700に対して内部封印636により斜め方向の荷重を与えて 、ネック環632と内部封印636との間にフランジ700を強制的に保持する ためのものである。このことにより、加圧アセンブリ652が使用されている間 、容器体688の内部736が効果的に封印されるものである。一つの態様にお いて、バネ648は約10ポンド乃至約50ポンドの範囲の力をフランジ700 に与え、内部封印636とネック環632との間にフランジ700を保持するも のである。この方法により同時に、ダイ608のノーズ座部618に対して容器 体688に斜め方向の力が加わり容器体688に軸方向の与圧が負荷されるもの である。 加圧アセンブリ652は容器体688の内部736を加圧するものであり、噴 霧アセンブリ676により容器体688の再成形が行われている間、容器体68 8の一部を加圧流体に曝露させて該金属を「保持」又は「制御」するものである 。加圧アセンブリ652に適用される操作圧は、噴霧アセンブリ676に適用さ れる操作圧より概ね小さいものであり(例えば、噴霧アセンブリ652に適用さ れる圧力の約0.5%乃至約6%の範囲)、従って、以後、加圧アセンブリ65 2は低圧流体を使用するものとして言及され、噴霧アセンブリ676は高圧、高 速流体を使用するものとして言及される。加圧アセンブリ652は、噴霧アセン ブリ676が稼動している間、容器体688の成形性を向上させ、また、再成形 後の容器体688の「スプリングバック」の可能性を減少させ、上記態様と比較 して噴霧アセンブリ676に適用される圧力を潜在的に減少させ、再成形後の容 器体688の表面仕上げを向上させ、上記態様に比較して噴霧アセンブリ676 に必要な多数の経路を減少させる機能を有するという特徴も持つものである。加 圧アセンブリ652は上記の噴霧アセンブリ20及び120と共に利用されても よいことが理解されるべきである。 加圧アセンブリ652は、好適な流体を含み、更に加圧ライン660を介して 、封印キャビティ628、並びに容器体688の内部736に流動的に結合して いる加圧源656(例えばコンプレッサ)を含んでなるものである。加圧ライン 660は封印ハウジング624に通じて、更に内部封印636内の好適な開口部 に通じており、また流れは矢印Aの方向である。好ましくは、加圧アセンブリ6 52により利用される流体は気体であり、更に好ましくは空気である。一つの態 様においては、加圧アセンブリ652は流体(例えば、空気のような気体)を容 器体688内部736へ導入し、容器体688の内部表面728の実質上全部を 、好ましくは実質上一定の流体圧(例えば空気圧)に曝露することにより、容器 壁内に環状引っ張り応力を与えるものであり、この環状引っ張り応力は容器体6 88の降伏強度の約10%乃至約50%の範囲内にある。一つの態様において、 容器体688内部736における圧力は、実質的に一定であり、約20psi乃 至約100psi(約138kPa〜約690kPa)の範囲内にあり、また他 の態様においては、実質的に一定であり、約30psi乃至60psi(約20 7kPa〜約414kPa)の範囲内にあり、さらに他の態様においては、ほぼ 一定であり約40psi(約276kPa)を超えないものである。内部736 における圧力はまた、再成形工程の間あるいは噴霧アセンブリ676が使用され ている間、制御された方法により増加するものであってもよい。噴霧アセンブリ 676により容器体688内部736へ流体が導入されている間、内部736に おける圧力は加圧アセンブリ652によりもたらされるものよりも増加している ものである。圧力上昇を所定の値(例えば、上記範囲又は100psi(約69 0kPa)以下)に制限するために圧力安全弁が使用される。容器体688が再 成形されている間、噴霧アセンブリ676に係る少なくとも重要な工程部分、典 型的には全工程にわたって、好ましくは容器体の内部736における圧力は加圧 アセンブリ652により実質上一定に保たれる。このようにして、再成形工程の 間は、加圧アセンブリ652を介して供給される流体は実質的に静的という特徴 を有するものである。 噴霧アセンブリ676は主要な再成形力を作り出し更にそれを容器体688の 内部表面728に作用させるものであり、上記の噴霧アセンブリ20及び噴霧ア センブリ120の種々の面をそれぞれ利用しうるものである。一般に、噴霧アセ ンブリ676は噴霧細棒680を有してなり、該噴霧細棒は封印ハウジング68 8を通って、容器体688の内部736内に達しており、更に少なくとも一つの 噴霧ノズル684を有するものである。好適な流体は、好ましくは水のような液 体であって、細棒680の内部導管682を介して矢印B方向にくみ上げられ、 各噴霧ノズル684から出て容器体688の内部表面728に再成形力を及ぼす ものである。更にこのことにより、容器体688において衝撃を受ける部分が半 径方向外向きの力を受けることとなり、その結果としてダイ608の賦形表面6 16の当該部に概ね一致しかみ合うものである。上記のように、噴霧アセンブリ 676と容器体688との間の相対的な回転及び縦方向移動により、噴霧ノズル 684は容器体の側壁692の内部表面728の実質上全部分に対して、流体を 導入することができるものである(例えば、容器体688の縦方向中央軸740 に一致する回転中心の周囲を、噴霧細棒692が矢印C方向に回転し、同時に容 器体688の内部736へ向って、あるいはそこから出るように矢印Dの方向に 噴霧細棒680が少なくとも一回、典型的には数回、移動することによって)。 噴霧ノズル684から発射される流体は、容器体688の内部表面728の比 較的小さな領域に集中して力を与えるものである。それには多くの寄与因子があ る。初めに、一つの態様において、各噴霧ノズル684は容器体688の側壁6 92の内部表面728から距離をおいて設置されるものであり、その距離は約1 /8インチ乃至約3/4インチ(約0.3cm〜約1.90cm)の範囲内、更 に好ましくは約1/4インチ乃至約1/2インチ(約0.64〜約1.27cm )の範囲内である。従って、噴霧アセンブリ676からの流体は加圧アセンブリ 652からの流体中を移動して容器体688に衝突し、該容器体を再成形するも のである。該加圧アセンブリからの流体も、また容器体688の内部736に存 在するものであり、典型的には空気である。噴霧アせンブリにより容器体688 へ集中して力を加えるための他の寄与因子は、各噴霧ノズル684から容器体6 88へ向けて噴射される流体(例えば水)が、高速流体流れの形をとっているこ とである。一つの態様において、この流体流れが容器体688の内部表面728 に衝突するときの該流れの幅は、約0.040インチ乃至約0.150インチ( 約0.10cm〜0.38cm)の範囲内であり、また、噴霧アセンブリ676 からの各流体流れが衝突する容器体688の領域は約0.0015平方インチ乃 至約0.050平方インチ(約0.0097平方cm〜約0.32平方cm)の 範囲である。容器体688の内部表面728上へ流体流れを衝突させるときの圧 力は、一つの態様においては約1000psi乃至約5000psi(約690 0kPa〜約3450kPa)の範囲である。噴霧エネルギーが金属を再成形す るためには、容器体内が、容器内の内部空気圧により容器壁内に環状引っ張り応 力が生じるような低圧状態となっていることが必要である。 加圧アセンブリ652を噴霧アセンブリ20、120及び676と共に使用す ることにより、再成形工程全般にわたって幾つかの利点を得ることができる。噴 霧アセンブリ20、120及び676が作動している間、加圧アセンブリ652 を使用することにより、成形後の容器体の表面仕上げが、加圧アセンブリ652 を使用しなかった場合に比べ向上するものである。更に、噴霧アセンブリ20、 120及び676に必要とされる力を、加圧アセンブリ652を使用することに より減少させることができ、例えば上記のような噴霧アセンブリの効率的な操作 に必要とされる流体圧を減少させる場合等を挙げることができる。加圧アセンブ リ652を使用することにより、再成形工程全般にわたって必要とされる時間を も短縮することができ、例えば、噴霧細棒680の「往復運動」の回数を減少さ せる場合等を挙げることができる(すなわち、噴霧細棒680が容器体688の 内部736へ挿入され、またそこから引き出されなければならない回数)。 噴霧アセンブリ676からの流体は、特に噴霧アセンブリ676からのこの流 体が容器体688の内部表面728に衝突した後、排出アセンブリ664により 容器体688内部736から排出されるものである。排出ライン668は封印ハ ウジング624に通じており、封印ハウジングキャビティ628及び排出タンク 672を流動的に結合しているものである。排出ライン668は加圧ライン66 0に隣接して配置することができる。排出タンク672は、例えば約45psi (約310kPa)に加圧されてもよい。従って、噴霧アセンブリ676からの 流体は封印ハウジングキャビティ628内に流下し、排出ライン668内を矢印 Eの方向に流れ排出タンク672に到達するものである。 ここで、再成形アセンブリ600による再成形工程について要旨を説明する。 容器体688をダイ608内へ装填するためには、ダイ608が開いていること が必要であり(すなわち、少なくとも二つ、より好ましくは三つの異なる部分に 放射状に分離した状態)、更にダイアセンブリ604と封印ハウジング624と が軸方向に分離しているか、両者に間に空間が設けられている必要がある。その 後、ダイ608は閉じられ、封印ハウジング624が移動してダイアセンブリ6 08とかみ合うものである。これは容器体688に軸方向の圧縮力を加え上記の ように容器体688に与圧を負荷するものである。更に、これは加圧アセンブリ 652を作動させるために容器体688の内部736を封印するものでもある。 特に、容器体688のフランジ700がダイアセンブリ604のネック環632 と封印アセンブリ620の内部封印636との間で、バネ648の働きにより強 制的に保持されることにより、容器体688の内部736が効率的に加圧される ものである。 加圧アセンブリ652は流体(例えば空気)を封印ハウジングキャビティ62 8内に、続いて容器体688の内部736へ導入するために作動される。容器体 688の内部736における気体流体圧は噴霧アセンブリ676からの噴霧圧に 比較して相対的に低いものであり、典型的には容器体688をダイ608の賦形 表面616に一致させるためには不十分であり、実質的には定常状態に保たれる ものである。更にこれは容器体688に「与圧」を与え、噴霧アセンブリ676 の噴霧ノズル684からの流体流れが容器体688に衝突する部分を効率的に「 保持」し、「制御」する機能を有するものである。また、噴霧ノズル684から の流体流れはどの場合にも容器体688の内部表面728の小局部へのみ作用す るものである。噴霧細棒680は、容器体688の縦方向中央軸740に一致す る軸に沿って回転し得るものであり、更に、容器体688の内部736へ軸方向 に進入し、また、該内部から軸方向に後退して該容器体を再成形するものである (細棒680の内方向への進行及びこれに続く後退は往復運動からなり、複数の 往復運動が利用されてもよい)。噴霧アセンブリ676からの流体は容器体68 8の内部736から封印ハウジングキャビティ628内へ流下することにより排 出され、排出ライン668を介して封印ハウジング624内から抜き出されるも のである。 容器体再成形装置の他の態様が、ネック成形アセンブリ770の原理に関して 図7A、図7Bに図示されている。引抜き且つアイアニングされた容器体878 もまた図7A、図7Bに図示されている。図7Aにおいて、容器体878は「ネ ック成形されていない」状態で図示されており、図7Bにおいては容器体878 は「ネック成形された」状態で図示されている。「ネック成形されていない」引 抜き且つアイアニングされた容器体878は底882及び容器体中央軸880の 周囲に配置された概ね円筒形の側壁886を有しており、該側壁は該底882上 に必須に設けられるものであり、一つの態様においてその側壁厚は約0.007 0インチを超えないものである。側壁886の上部は直径D1をもつ開口部89 0の範囲を定めるものである。容器体878の内部表面894は容器体に供給さ れる内容物(例えば飲料)と接するものであり、一方、外部表面896は容器体 878の「人目にふれる」側面、すなわち消費者が容器体878を手にするとき 消費者が注目する側面を決定するものである。 ネック成形アセンブリ770は容器体878の外部表面896に力を加え、開 口部890の直径を直径D1から、直径D1よりも小さい直径D2へ左右対称に減 少 させるものである(図7B)。この工程は、容器体878の側壁886上部、す なわち側壁886の縦方向断面888の少なくとも一部に、一般に錐台型の環状 ネック898を成形することにより行われるものである。ここで、「縦方向」と は容器体中央軸880に実質的に平行な方向に幅を持つ断面を意味する。容器体 878上に成形されたネック898は側壁886から容器体中央軸880へ向っ て内側に入り込むものである。典型的には、フランジ断面900もまた、ネック 898の上端から、容器体中央軸880に概して平行な方向へ、したがってネッ ク898とは異なる方向に延びているものである。このフランジ断面900は容 器体878内が充填された後、該容器体878上に分離端片(非図示)を接合す るために必要なフランジを成形するための部位であり、あるいはそれ自体がフラ ンジとなるものである。すなわち、ネック成形アセンブリ770によりフランジ 断面900から該フランジを少なくとも部分的に成形することが可能であり、そ の結果、ネック898の上端から、容器体中央軸880から一般に遠ざかる方向 へ広がるフランジを成形することが可能である。 ネック成形アセンブリ770の構成要素として、容器体支持アセンブリ832 (図8)及び噴霧アセンブリ774(図7A、図7B)を挙げることができる。 容器体支持アセンブリ832は図8に図示されており、一般に、容器体の底88 2とかみ合うことにより、該容器体878をネック成形アセンブリ770による ネック成形加工に好適な位置に保持するものである。容器体支持アセンブリ83 2は1988年11月1日に認められた米国特許第4781047号においてよ り詳細に説明されており、その全開示をここでは引用するものとする。図8に示 される容器体878'の外形は図7A−Bに示される容器体878の外形と若干 異なっており、そのため図8においては「単一プライム符号(')」付きの符号 を使用するものである。しかしながら、支持アセンブリ832は容器体878に 関して説明される。 容器体支持アセンブリ832は一般に、ハウジングアセンブリ836を含むも のであり、該アセンブリはギア840によって回転し噴霧アセンブリ774に対 して容器体878を回転させるものである。容器体878の底882の一部はハ ウジングアセンブリ836の一部(例えば最下端)とかみ合っており、更に底8 82と側壁886との間の接合点もOリング848によりかみ合っているもので ある。該Oリング848により封印することにより、真空室が真空路844を介 して吸引され、結果として容器体支持体832がハウジングアセンブリ836を 介して容器体878を確実に保持するものである。 噴霧アセンブリ774は容器体878の外側に配置されており、容器体に力を 加え容器体開口部890の直径を減少させるものである。噴霧アセンブリ774 はノズル取り付け環782を有しており、該ノズル取り付け環はその上に取り付 けられた一つの噴霧ノズル778を有するものである。噴霧ノズル778は、上 記のノズル22及び684が有する特徴に概ね一致しており、そのような特徴と して使用される流体(例えば水)、利用されうる噴射パターンの種類(例えば、 流体の流れ、容器体878に衝突する流体の「大きさ」)、ノズル操作圧(例え ば流体流れが容器体878に衝突するときの速度)、並びに容器体への噴射を開 始するときの該容器体878からの距離等を挙げることができる。しかしながら 、一つの態様において、噴霧アセンブリ774は次の方法で操作され、ネック成 形加工を行うものである:i)噴霧ノズル778に関する操作圧は約1000p si乃至約10000psi(約6900KPa〜約69000kPa)、より 典型的には約2000psi乃至約5000psi(約13800kPa〜約3 4500kPa)の範囲であり、ii)流体速度は約375フィート/秒乃至約 1100フィート/秒(約114m/秒〜約335m/秒)、より典型的には約 550フィート/秒乃至約860フィート/秒(約168m/秒〜約262.3 m/秒)であり、iii)ノズル778の直径は約0.050インチ(約0.1 23cm)乃至約0.120インチ(約0.03cm)、iv)ネックの輪郭を 成形するために直線状もしくは扇状のパターンが利用され、v)ノズル778は 、ネック成形作業の間、容器体878の壁から約1/8インチ乃至約1インチ( 約0.31〜約2.45cm)の距離をおいて設けられるものである。 一般に、噴霧ノズル778は、容器体878の側壁886上部の分断部に高速 流体流れを導入するものである。これは、総じて容器体中央軸880方向に向う 力を該容器体878の外部表面896に与えるものである。更に、噴霧ノズル7 78は、更に容器体878の底882方向に向かう高速流体流れにより与えられ る力ベクトルも持つようにノズル取り付け環782上に配置されるものである。 商業的装備においては幾つかの一般的な機械的機構が必要とされ、これらの補 助により、少なくとも一つの高速流体流れを容器体878の外部表面896上へ 作用させて容器体878の側壁886にネック898を成形するものである。主 に、ネック成形工程の間、制御された方法で噴射流体の作用により成形された好 適なネック形状を保持するために、金属を制御する何らかの方法が必要とされる 。加えて、ネック898を成形するために、制御された方法で容器体878又は 噴霧ノズルが回転すること、並びに、容器体878又はノズルが軸方向に移動す ることが必要であり、このことにより容器体878の適切な範囲に噴射流体の力 を与えて金属を漸次「加工」し、所望のネック形状を成形するものである。 また容器体878の壁は、しわ、座屈、あるいは商業環境において望ましくな い他の変形を起こさないことが必要である。ネック成形作業の間、金属のしわを 防ぎ所望のネック形状を成形するために、容器体878の壁を制御する幾つかの 方法が利用される。これらの方法は、容器体878内に一つ又はそれ以上のマン ドレルを設置することを含むものである。これらのマンドレルは容器体878の 容器体中央軸880に対して同心であっても偏心であってもよく、また一つのマ ンドレルが該容器体中央軸880に対して同心、他のマンドレルが偏心であって もよい。マンドレルを連結するために容器体878内にローラが設けられてもよ い。ネック成形工程の開始に先立って容器体878の端部を保持する工具が利用 されてもよく、該工具はネック成形工程の間容器体の開口部を制御しつづけるも のである。金属を制御するために容器内部の流体圧を利用することも同様に好ま しい。 ネック成形アセンブリ770は、マンドレル790も含むものであり、該マン ドレル790は容器体878内部892に設置され、ネック成形工程の間、少な くとも容器体の関連部位を少なくともある程度「制御」するものである。マンド レル790はマンドレル中央軸794の周囲に実質的に円筒形の第1マンドレル 断面798を含むものである。第1マンドレル断面798は直径D3により限定さ れ、該直径D3はネック成形工程開始前の容器体878の開口部890の直径D1よ りも小さいものである。第1マンドレル断面798の直径D3はまた、ネック成形 工程終了時の容器体878の開口部890の直径D2よりも小さいものである。こ のことにより、マンドレル790は容器体878の内部892から、いかなる力 も容器体に加えること無しに取り出されるものである。 ネック成形アセンブリ770によりネック成形が行われている間のいかなる時 も、容器体878の内部表面894における環状すなわち円周部の一部のみが第 1マンドレル断面798により支持されるものである。典型的に、容器体878 の内部表面894のこの部分の「中心」は、容器体中央軸880から噴霧ノズル 778を通過して半径方向に外向きに展開する基準面内に含まれるものである( 例えば、マンドレル790及び噴霧ノズル778、特に噴霧ノズルから射出され る流体流れのベクトルは、半径方向に一直線に並んでいる)。再成形が行われて いる間、マンドレル790に「制御」機能を持たせるために、マンドレル790 の半径方向の位置は実際に噴霧ノズル778の半径方向の位置に対して固定され ているものである。噴霧ノズル778と容器体878との間の相対的回転運動に より単一噴霧ノズル778が以下により詳細に説明されるように側壁886の環 状部を再成形しているとき、同時に容器体878とマンドレル790との間の相 対的回転運動も同様に起こるものである。ネック成形工程中、マンドレル790 と容器体878との間の相対的軸方向運動はないので、以下により詳細に説明さ れるように容器体878に対して軸方向に移動する噴霧ノズル778により再成 形が行われている間、マンドレル790の軸方向の位置は、容器体878の軸方 向位置に対して固定されているものである。 マンドレル790は更に、容器体878のネック898の輪郭を決定する第2 マンドレル断面800を有するものである。従って、第2マンドレル断面800 はマンドレル中央軸794と実質的に同心で概して錐台形であり、軸794に対 して実質的に一定角をもって左右対称に第1マンドレル断面798から概して内 側に向って延びているものである(例えば、第2マンドレル断面800の最大直 径は第1マンドレル断面798の直径D3である)。第2マンドレル断面800 の全ての部分は、図7Aに示されるようにネック成形開始時は容器体878の内 部表面894から離れているものである。このことにより、側壁886の縦方向 断面888が第2マンドレル断面800に接触するまで、マンドレル790によ り「制限されていない」容器体中央軸880に向って半径方向内向きの力が該縦 方向断面に加えられるものである。噴霧ノズル778が縦方向断面880の当該 部に力を加えて当該部を第2マンドレル断面800と実質上一致させるまで、第 2マンドレル断面800によって容器体878へ逆向きの力は与えられないもの である。 マンドレル790は更に、容器体878のネック898から延びるフランジ断 面900の輪郭を定めるための第3マンドレル断面804を有するものである( 図7B)。第3マンドレル断面804は第2マンドレル断面800の端から続い ており、図示される態様において、マンドレル中央軸794と同心であって概ね 円筒形である。第3マンドレル断面804のこの形状により、容器体中央軸88 0と同心で概ね円筒形のフランジ断面900が賦形されるものである。容器体8 78のフランジ断面900の輪郭に変化を与えるために他の形状が第3マンドレ ル断面804に対して与えられてもよい。フランジ断面900は容器体中央軸8 00に対して半径方向外向きにネック898から延びており、マンドレル中央軸 794に対して半径方向外向きに第2マンドレル断面800から延びる第3マン ドレル断面804を設けることにより、且つ、マンドレル中央軸794と同心に 概して錐台形となるように第3マンドレル断面804の形状を定めることにより 、フランジ断面900に対して賦形を行うことが可能となる。 図7A、図7Bにおいて図示される第3マンドレル断面804は第1マンドレ ル断面798の直径D3よりも小さい直径D4によりその境界が定められる。第3 マンドレル断面804の全ての部分は、ネック成形開始時は容器体878の内部 表面894から離れているものである。このことにより、側壁886の縦方向断 面888が第3マンドレル断面804に接触するまで、マンドレル790により 「制限されていない」容器体中央軸880に向って内向き半径方向の力が該縦方 向断面に加えられるものである。噴霧ノズル778が縦方向断面880の当該部 に力を加えて当該部を第3マンドレル断面804と一致させるまで、第3マンド レル断面804によって容器体878へ逆向きの力は与えられないものである。 ネック成形アセンブリ770によるネック成形工程を要約すると、直径D1を もつ開口部890を有する概して円筒形の側壁886が設けられた容器体878 が、容器体支持体832上に取り付けられる(図8)。真空路844を介して真 空室を設けることにより、容器体878は容器体支持アセンブリ832の方向に 吸引され、該アセンブリに確実に支持されるものである。容器体878と噴霧ノ ズル778との間の当初の相対的軸方向すなわち縦方向の位置は、次のようなも のである。すなわち、流体が噴霧ノズル778から容器体878へ向って導入さ れ るとき、流体は、容器体878の開口部890から軸方向に隔たった位置で、容 器体878の外部表面896に衝突するものである。マンドレル790は容器体 878が容器体支持体832に支持された後、典型的に容器体878の内部89 2に設置される。縦方向すなわち軸方向の相対的な動きにより、マンドレル79 0は開口部890を通過して進むものである。マンドレル790を「装填」する 間、マンドレル中心軸794を容器体中央軸880と同心とすることによって、 マンドレル790は容器体878と接触せずに容器体878の内部892へ進入 することができる。マンドレル790はその後容器体中央軸880に対して外向 き半径方向に移動し、第1マンドレル断面798が容器体878の内部表面89 4の一部とかみ合う位置にまで到達するものである。このことにより、マンドレ ル中心軸794は容器体中央軸880からずれるものである。第2マンドレル断 面800、並びに典型的には第3マンドレル断面804の全部は、ネック成形工 程開始時は容器体878の内部表面894から離れているものである。第1マン ドレル断面798において容器体878の開口部890に最も近い部分は、噴霧 ノズル778からの流体流れが容器体878の外部表面896に最初に衝突する 位置の近くに、しかしながら若干の距離をおいて配置される。 容器体支持アセンブリ832が回転することにより、容器体878が容器体中 央軸880に対して回転するものである。このことにより、容器体878と噴霧 ノズル778との間の相対的回転運動が生ずるものであり、該噴霧ノズルは、高 速流体流れにより容器体878の側壁886の環状部を再成形するために必要な ものであり、該高速流体流れは、いかなる場合も容器体878の狭い分断部のみ に衝突するものである。このことによりまた、容器体878とマンドレル790 との間の相対的回転運動も生じ、結果としてネック成形工程中、容器体878の 側壁886の当該部分がマンドレル790により「制御」されるものである(例 えば、ネック成形工程中は、噴霧ノズル778はマンドレル790の少なくとも 一部と半径方向に概ね一直線上に並ぶものである)。マンドレル790はこのと き、マンドレル中心軸794の周囲を自由に回転すべく「自由回転」するもので あってもよい。それから噴霧ノズル778を介して流体が導入され、該噴霧ノズ ルは流体流れを容器体878側壁886の外部表面896分断部へ衝突させるも のである。 容器体878と噴霧ノズル778との間の相対的回転運動により、高速流体流 れが容器体の側壁886へ衝突し、容器体の環状部を再成形するものである。特 に、容器体878の該環状部は容器体中央軸880方向へ内向きの力を受け、マ ンドレル790の当該部へ一致するものである。容器体878と噴霧ノズル77 8との間の相対的軸方向移動により更に、高速流体流れが側壁886の縦方向断 面888をも再成形するものである。この相対的な軸方向すなわち縦方向の動き は、容器体中央軸880に概して平行であり、容器体878を保持している容器 体支持アセンブリ832、同様にマンドレル790の矢印Bで示される軸方向へ の移動により行われるものである。典型的に、容器体878と噴霧ノズル778 との間の相対的な軸方向及び回転運動は容器体878にネック898を成形する ために利用される。このことにより、高速流体流れが容器体878の側壁886 に衝突する位置が、容器体878の開口部890の方向へ漸次移動するものであ る。ネック898を形成するために、開口部890と高速流体流れが外部表面8 96に衝突する位置との間の距離を縮めるように、容器体878の噴霧ノズル7 78に対する軸方向移動速度を減少させる必要がある(例えば、流体流れの容器 体878への衝突領域が開口部890へ近づいていくときの相対的軸方向速度を 減少させる)。 噴霧ノズル778の半径方向の位置は、ネック成形アセンブリ770を使用し て再成形が行われている間、マンドレル790の半径方向の位置に対して固定さ れているものである。このことにより、マンドレル790は噴霧ノズル778か らの流体流れが衝突する側壁886の当該部を「制御」するものである。容器体 878の内部表面894の一部は、流体流れが容器体878の外部表面896に 衝突する位置に隣接して、しかしながら若干の距離をおいて配置されており、ネ ック成形工程の進み具合に応じて、第1マンドレル断面798、第2マンドレル 断面800もしくは第3マンドレル断面804のいずれかと接面することにより 支持されるものである。更に、噴霧ノズル778がマンドレル790に対して軸 方向に移動することにより、流体流れが容器体878の縦方向断面888を第1 マンドレル断面798、第2マンドレル断面800、並びに/もしくは第3マン ドレル断面804に概ね一致させて再成形するものである。ネック成形工程終了 時、容器体878とマンドレル790との間の半径方向の相対的移動により、マ ンドレル790が内部表面894から離れ、マンドレル790が容器体878の 内部892から該容器体878に接触すること無しに取り外されるものである( 例えば、容器体中央軸880に概ね平行な軸に沿ってマンドレル790が容器体 878に対して軸方向に移動して)。 容器体再成形装置の他の態様が、ネック成形アセンブリ808の原理に関して 図9A−Cに図示されている。上記の引抜き且つアイアニングされた容器体87 8において「ネック成形前」の状態が図9Aに示されており、ネック成形途中の 状態が図9Bに示されており、完全にネックが成形された状態が図9Cに示され ている。ネック成形アセンブリ808は容器体878の外部表面896に力を加 え、開口部890の直径を直径D1から、直径D1よりも小さい直径D2(図9A 及び9C)へ減少させるものである。この機能はまた、容器体878上部すなわ ち側壁886の縦方向断面888の少なくとも一部から概ね錐台形の環状ネック 898(図9C)を成形することにより、もたらされるものである。ネック成形 アセンブリ808によりもたらされるネック成形工程は、縦方向断面888から フランジ断面900(図9C)を成形するものでもある。このフランジ断面90 0は容器体中央軸880に対して概ね平行に配置されたネック898の上端から 延びており、したがって、ネック898と異なる向きを持つものである。このフ ランジ断面900はまた、容器体878内が充填された後、該容器体878上に 端 片(非図示)を接合するために必要なフランジを成形するための部位であり、あ るいはそれ自体がフランジとなるものである。 ネック成形アセンブリ808の構成要素としては、ネック成形加工のために上 記の方法で容器体878を保持する上記の容器体支持アセンブリ832(図8) 、容器体878の外側に配置され、ネック成形に要する力を容器体878に与え る噴霧アセンブリ812(図9A−C)、並びに、容器体878の内部892に 配置され、ネック成形工程中、側壁886の当該部を少なくともある程度「制御 」するマンドレル824を挙げることができる。 噴霧アセンブリ812はノズル取り付け環820を含んでなり、該取り付け環 は、該取り付け環820上に放射状に間隔を置いて設置された多数の噴霧ノズル 816を有するものである(例えば、容器体中央軸880に対して異なる角度を 持つ位置に配置される)。噴霧ノズル816は上記のノズル22、684及び7 78が有する特徴に概ね一致するものであり、そのような特徴として使用される 流体(例えば水)、利用されうる噴射パターンの種類(例えば、流体の流れ、容 器体878に衝突する流体の「大きさ」)、ノズル操作圧(例えば流体流れが容 器体878に衝突するときの速度)、並びに容器体への噴射を開始するときの該 容器体878からの距離等を挙げることができる。総じて、噴霧ノズル816は それぞれ、高速流体流れを容器体878の側壁886上部の異なる分断部に対し て導入するものである。このことにより、容器体878の外部表面896に、概 して容器体中央軸880へ向かって力を加えて、容器体878の側壁886の縦 方向断面888にネック898及びフランジ断面900を成形するものである。 高速流体流れは更に、ネック成形装置に係る上記態様と同様に容器体878の底 882方向へ総じて導入されるものである。 ネック成形アセンブリ808は更に、マンドレル824を含んでなり、該マン ドレルは容器体878の内部892に配置され、ネック成形工程中、容器体87 8の少なくとも一当該部を少なくともある程度「制御」するものである。マンド レル824は第1マンドレル断面826を有しており、該断面は容器体中央軸8 80と実質的に一致するマンドレル中央軸794と同心で概ね円筒形である。第 1マンドレル断面798は、ネック成形工程開始前の容器体878開口部890 の直径D1と概ね等しい直径D5により定められるものである。したがって、第1 マンドレル断面826はネック成形工程開始に先だって、容器体878内部表面 894の環状すなわち円周部とかみ合うか又はわずかな隙間を持って配置される (図9A)。 マンドレル824は更に、第2マンドレル断面828を有し、該断面は容器体 878のネック898輪郭の決定に関与するものである。第2マンドレル断面8 28は概ね錐台形であり、且つ、マンドレル中央軸825と同心であって、第1 マンドレル断面826から概ね一定の角度を保ってマンドレル中心軸825へ向 って概して内向きに延信しているものである(例えば、第2マンドレル断面80 0の最大直径は、第1マンドレル断面826の直径D5である)。第2マンドレ ル断面828は更に、第1マンドレル断面826から容器878の内部892に 延長している。第2マンドレル断面828の全部はネック成形開始時、容器体8 78の内部表面894から離れているものである。 各高速流体流れと容器体878との接触は、図9Aに示されるように容器体8 78の開口部890から軸方向に離れた位置で開始される。この位置は、第1マ ンドレル断面826と第2マンドレル断面828との接合部近傍、やや底882 方向よりにある(すなわち、容器体中央軸880から、高速流体流れが接触する 外部表面896上の位置に向って、垂直外向きに延びる半直線が、この場合の第 2マンドレル断面828も通過するものである)。噴霧ノズル816は容器体中 央軸880に平行な軸に沿って容器体878に対して相対的に軸方向に移動する ものである。このことにより、高速流体流れが容器体878に接触する位置が、 開口部890に向って更に移動するものであり、結果として、容器体878側壁 886上の縦方向断面888を再成形するものである。容器体878を保持して いる容器体支持体832が図9A−Cに示される矢印C方向に軸方向移動するこ とにより、この望ましい相対運動が得られるものである。 マンドレル824はまた、容器体中央軸880に平行な軸に沿って容器体87 8に対して相対的に軸方向移動するものである。この移動は、ネック成形工程中 、マンドレル824が図9A−Cにおける矢印Dの方向に移動することによりな されるものである。ネック898を成形するために、噴霧ノズル816及びマン ドレル824の速度に関して、異なる相対的軸移動速度が採用される。図示の態 様において、噴霧ノズル816とマンドレル824との間の相対的軸方向位置が 変化していく様子が、図9A及び9Bの間で、並びに図9B及び9Cの間で示さ れており、これらの図は、マンドレル824が噴霧ノズル816と容器体878 との間の相対的軸方向移動よりも速い速度で容器体878に対して軸方向に移動 することを示している。これらの相対的軸方向移動により縦方向断面888の一 部が第2マンドレル断面828に対して力を加えられることによりネック898 が成形されるものである。 マンドレル824は更に、第3マンドレル断面830を有しており、該断面は フランジ断面900の輪郭の決定に関与しており、該フランジ断面は容器体87 8のネック898からネック898とは異なる方向に延長するものである。第3 マンドレル断面830は第2マンドレル断面800から更に容器体878の内部 892にまで延長しており、図示の態様においては、概ね円筒形でマンドレル中 心軸825と同心であるものである。第3マンドレル断面830のこの形状によ りフランジ断面900に形状が与えられるものであり、その形状は基本的に円筒 形で、容器体中央軸880と同心であるものである。 第3マンドレル断面830は直径D6により定められ、該直径は第2マンドレ ル断面826の直径D5及びネック成形開始前の容器体878開口部890の直 径D1よりも小さいものである。直径D6は、ネック成形アセンブリ808により ネックが成形された後の容器体878開口部890の直径D2と基本的に等しい ものである。第3マンドレル断面830の全部は図9Aに示されるようにネック 成形開始時は、容器体878の内部表面894から離れているものである。上記 の方法によりネック898が成形された後、マンドレル824が後退している間 、側壁886の一部が第3マンドレル断面830に一致して接面するような力を 受けることにより、容器体878上にフランジ断面900を定めるものである。 ネック成形アセンブリ808によるネック成形工程を要約すると、開口部89 0の直径がD1であって概ね円筒形の側壁886が設けられた容器体878が、 容器体支持体832上に取り付けられる(図8)。真空路844を介して真空室 を設けることにより、容器体878は容器体支持アセンブリ832の方向に吸引 され、該アセンブリに確実に支持されるものである。容器体878と噴霧ノズル 816との間の当初の相対的軸方向すなわち縦方向の位置は、次のようなもので ある。すなわち、流体が噴霧ノズル816から容器体878へ向って導入される とき、流体は、容器体878の開口部890から軸方向に隔たった位置で、容器 体878の外部表面896に衝突するものである。更に、噴霧ノズル816とマ ンドレル824との間の相対的軸方向位置は、各噴霧ノズル816からの特定の 高速流体流れに対応するベクトルが第2マンドレル断面828の一部へ向うよう に定められてもよい。 マンドレル824は噴霧ノズル816から流体が導入される前に典型的に容器 体878の内部892に配置されるものである。容器体中央軸880に平行な軸 に沿う相対的縦方向すなわち軸方向移動により、マンドレル790は容器体87 8の開口部890を通過して、第2マンドレル断面828及び第3マンドレル断 面830が共に容器体878の内部表面894より隔たって且つ第1マンドレル 断面826が開口部890に隣接する側壁894の上方環状部とかみ合う位置ま で移動するものである。容器体878の内部892から最も遠い位置に配置され る第1マンドレル断面826部は、典型的に、噴霧ノズル816それぞれからの 高速流体流れが容器体878の外部表面896に最初に衝突する位置近傍に、し かしながら若干の距離をおいて配置されるものである。 容器体支持アセンブリ832は、容器体878を容器体中央軸880に対して 回転させるべく回転するものである。このことにより、容器体878と各噴霧ノ ズル816との間の相対回転運動が生じるものであり、この回転は放射状に配置 された多数のノズル816及び別々の流体流れにより容器体878の側壁886 の環状部を再成形するために必要なものである。このとき、マンドレル824は マンドレル中央軸825の周囲を自由回転していてもよい。各噴霧ノズル816 から高速で導入される流体は、容器体878の側壁886の外部表面896にお いて別個の、放射状に位置する分断部に衝突するものである。容器体878の外 部表面896においてマンドレル824との間に隙間を有する部分に高速流体流 れが衝突することにより、容器体878の該衝突面が、容器体中央軸880及び マンドレル824へ向う内向き半径方向の力を受けるものである。 容器体878と噴霧ノズル778との間の相対的な回転運動により、高速流体 流れが容器体の側壁886へ衝突し、側壁環状部を再成形するものである。特に 、容器体878のこの環状部は、該環状部がマンドレル824の当該部に噛み合 うまで、容器体中央軸880へ向って内向きの力を受けるものである。初めに、 この作用は第2マンドレル断面826において生じるものである。引き続き、噴 霧ノズル816と容器体878との間の相対的な回転運動により、引き続き、例 えば、容器体支持アセンブリ832が矢印C方向へ移動するような容器体878 の各噴霧ノズル816に対する軸方向移動により、更に引き続き、例えばマンド レル824が矢印D方向へ容器体878と噴霧ノズル816との間の相対的軸方 向速度よりも大きい相対速度で移動する容器体878とマンドレル824との間 の相対的軸方向移動により、側壁886の縦方向断面888部分にネック898 形状を再成形するものである(図9A(ネック成形工程開始時に対応)と図9B (ネック898の成形完了時に対応)との間の、噴霧ノズル816及びマンドレ ル824の軸方向位置の変化に注目されたい)。 容器体878、各噴霧ノズル816、並びに、マンドレル824の間の上記相 対移動はネック824の形状が定められた後も継続しうるものである。例えば、 ネック898の上端と開口部890との間に残された側壁886部分に高速流体 流れが更に作用することにより、当該部を図9Cに図示されているように第3マ ンドレル断面830の形状に実質的に一致させることができる。上記の相対移動 に起因して、高速流体流れが容器体878にもはや接触しなくなったとき、ネッ ク成形工程は完了し、次の容器体に対して同工程が繰り返されうるものである。 本発明に係る前出の記載は、図示及び説明を目的としたものである。更に、該 記載は本発明をここに開示されたものに限定する意図によるものではない。した がって、上記教示と同等の変化、修正、並びに、当該分野に係る技法及び知識は 、本発明の範疇に入るものである。上記の態様は更に、本発明を実施するにあた って知られるべき最適例を説明すること、また、当該分野の技術を有する者が、 上記方法もしくは本発明に係る特有の応用又は利用に必要とされる種々の変更が 施された他の態様により、本発明を利用できるようにすることを意図したもので ある。添付の請求の範囲は、従来技術に抵触しない範囲において、他の態様を含 むものであることが理解されるべきである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF ,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE, SN,TD,TG),AP(KE,LS,MW,SD,S Z,UG),UA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD ,RU,TJ,TM),AL,AM,AT,AU,AZ ,BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN, CU,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,GB,G E,HU,IL,IS,JP,KE,KG,KP,KR ,KZ,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LV, MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO,NZ,P L,PT,RO,RU,SD,SE,SG,SI,SK ,TJ,TM,TR,TT,UA,UG,US,UZ, VN (72)発明者 ウィロビー、オーティス アメリカ合衆国 80304 コロラド州 ア イリス アベニュー ボルダー 720 (72)発明者 ロビンソン、グレッグ アメリカ合衆国 80027 コロラド州 ル イビル ウエスト ホップツリー コート 533

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.金属容器体に隣接して設置可能な少なくとも一つの賦形表面を有してなる形 状限定手段と、 容器体の選択された部分に対して加圧流体流れを導入して前記容器体を前記形状 限定手段の前記賦形表面に押し付ける噴霧手段とからなり、 前記容器体部分が前記加圧流体流れと賦形表面との間で所定の形状に成形される ものである金属容器成形装置。 2.前記形状限定手段及び噴霧手段の一方を、前記形状限定手段及び噴霧手段の 他方に対して回転させる手段を更に含んでなる請求項1に記載の装置。 3.前記噴霧手段が容器体の中央軸の周囲を前記形状限定手段に対して回転可能 な請求項1に記載の装置。 4.前記形状限定手段及び噴霧手段の一方を、前記形状限定手段及び噴霧手段の 他方に対して縦方向に移動させる手段を更に含んでなる請求項1に記載の装置。 5.前記噴霧手段が容器体の中央軸に沿って前記形状限定手段に対して縦方向に 移動可能な請求項1に記載の装置。 6.前記加圧流体流れが、前記噴霧手段により供給される液体からなる請求項1 に記載の装置。 7.前記流体流れの形状が、前記噴霧手段と接触容器体との間で実質上保たれて いる請求項1に記載の装置。 8.前記流体流れが約1000psi(約6900kPa)の所定最小圧力を有 する請求項1に記載の装置。 9.前記流体流れが約10000psi(約69000kPa)の所定最大圧力 を有する請求項10に記載の装置。 10.前記流体流れが約2000psi乃至5000psi(約13800kP a乃至34500kPa)の所定圧力を有する請求項9に記載の装置。 11.前記噴霧手段が、容器体の選択された部分から少なくとも約1/4インチ (約0.61cm)の所定距離をおいて設けられた少なくとも一つの噴霧要素か らなる請求項1に記載の装置。 12.前記噴霧手段が、縦方向に間隔をおいて配置された多数の噴霧要素からな る請求項1に記載の装置。 13.前記噴霧要素のそれぞれが、そこへ供給される供給流体流れを加速する請 求項12に記載の装置。 14.前記流体形成手段が多数の噴霧要素からなり、それらのうち少なくとも第 1のものが上向きに曲げられており、且つ、それらのうち少なくとも第2のもの が下向きに曲げられている請求項1に記載の装置。 15.前記形状限定手段が多数のダイ要素からなる請求項1に記載の装置。 16.前記多数のダイ要素が前記噴霧手段の周囲に配置される請求項15に記載 の装置。 17.噴霧手段に対して内向き及び外向きに前記ダイ要素を移動させる手段を更 に含んでなる請求項16に記載の装置。 18.少なくとも二つのダイ要素を更に含んでなる請求項17に記載の装置。 19.前記形状限定手段が前記金属容器体と内部に設置可能で、前記加圧流体が 前記容器体の外部表面に接触する請求項1に記載の装置。 20.前記所定の形状が、前記容器体の周囲及び縦方向の不規則な形状を含むも のである請求項1に記載の装置。 21.集合的に形状が定められた多数のダイ要素を有するダイアセンブリと、 円筒形金属容器体をその内部に受け入れる賦形ダイキャビティと、 少なくとも一つの加圧流体流れを射出し、ダイアセンブリに隣接して設置可能 な噴霧手段と、 前記噴霧手段を前記ダイアセンブリに対して縦方向に進行及び後退させるため の手段と、 前記噴霧手段を前記ダイアセンブリに対して回転させる手段と からなる金属容器成形装置。 22.前記加圧流体流れが少なくとも約2000psi(13800kPa)の 圧力で射出される請求項21に記載の金属容器成形装置。 23.容器体を支持する支持手段と、 加圧流体流れを容器体の選択された部分へ直接導入する噴霧手段と、 前記噴霧手段及び支持手段の少なくとも一方を他方に対して所定の方法で移動 させる移動手段と からなり、 前記容器体の選択された部分が前記加圧流体流れにより局所的に漸次加工され 所定の形状になるものである金属容器成形装置。 24.前記移動手段が 前記支持手段及び噴霧手段の一方を他方に対して所定の方法で移動させる軸方 向移動手段と、 前記支持手段及び噴霧手段の一方を他方に対して所定の方法で回転させる回転 手段と からなり、 前記局所加工が前記容器体の選択された部分の縦方向幅に沿いあるいはその周 囲にらせん様式で進行する請求項23に記載の金属容器成形装置。 25.前記噴霧手段が前記容器体の選択された部分における第1の側面上に設置 可能であり、更に、 前記容器体の選択された部分における第2の側面上に前記加圧流体流れに対向 して設置可能な賦形表面を含んでなり、 前記加圧流体流れが前記選択された部分を前記賦形表面に押し付けることによ り所定形状を定めるものである請求項23に記載の金属容器成形装置。 26.概ね円筒形の側壁を有する容器体を成形する工程と、 少なくとも一つの流体流れを前記容器体の分断部に対して導入する工程と、 前記導入工程を利用して前記容器体の前記分断部の形状を変化させる工程と からなる容器製造方法。 27.前記成形工程が前記側壁と必須に相互接合する底を成形することを更に含 む請求項26に記載の方法。 28.前記成形工程が、引抜き及びアイアニング加工を実施することを含む請求 項26に記載の方法。 29.前記導入工程の前に流体流れを発生させる工程を更に含んでなる請求項2 6に記載の方法。 30.前記発生工程が約0.040インチ乃至約0.060インチ(約0.10 cm〜0.15cm)の範囲にある幅をもつ前記流体流れを発生させることを含 む請求項29に記載の方法。 31.前記発生工程が、前記流体流れを約1000psi乃至約10000ps i(約6900kPa〜約69000kPa)の範囲にある圧力まで加圧するこ とを含む請求項29に記載の方法。 32.前記発生工程が、前記流体流れを約2000psi乃至約5000psi (約13800kPa〜約34500kPa)の範囲にある圧力まで加圧するこ とを含む請求項29に記載の方法。 33.前記導入工程が多数の別個の流体流れを前記容器体に対して導入すること を含み、前記流体流れそれぞれが前記容器体の異なる分断部に直接に作用するも のである請求項26に記載の方法。 34.前記導入工程が、第1流体流れを前記容器体の第1分断部に対して導入す ることと、第2流体を前記容器体の第2分断部に対して導入することとを含み、 前記第1分断部が前記第2分断部とは異なる位置にある請求項26に記載の方法 。 35.前記導入工程が、第1流体流れを前記容器体の第1分断部に対して導入す ることと、第2流体を前記第1分断部から放射状に離れた前記容器体の第2分断 部に対して導入することとを含む請求項26に記載の方法。 36.前記導入手段が、第1流体流れを前記容器体の第1分断部に対して導入す ることと、第2流体を前記第1分断部から縦方向に離れた前記容器体の第2分断 部に対して導入することとを含む請求項26に記載の方法。 37.前記第1分断部が、前記第2分断部から更に放射状に離れている請求項2 6に記載の方法。 38.前記導入手段が、第1流体流れを前記容器体の第1分断部に対して、前記 容器体の縦方向中央軸に垂直な基準面において第1の角度で導入することと、第 2流体を前記第1分断部から縦方向に離れた前記容器体の第2分断部に対して、 前記基準面において第2の角度で導入することとを含み、前記第1の角度が前記 第2の角度と異なるものである請求項26に記載の方法。 39.前記導入手段が、前記流体流れを前記容器体に対して、前記流体流れと前 記容器体とのなす角が90゜以外のものとなるように導入することを含む請求項 26に記載の方法。 40.前記導入手段が、前記流体流れを前記容器体に対して、前記流体流れと前 記容器体とのなす角が約90゜となるように導入することを含む請求項26に記 載の方法。 41.前記導入工程が、異なる力ベクトルを有する多数の別個の流体流れを前記 容器体へ対して直接に導入することを含む請求項26に記載の方法。 42.前記導入工程が、前記流体流れを前記容器体の内部表面へ対して導入する ことを含む請求項26に記載の方法。 43.前記導入工程に先だって前記内部表面にコーティングを施す工程を更に含 んでなる請求項42に記載の方法。 44.前記導入工程が、前記流体流れを前記容器体の外部表面へ対して導入する ことを含む請求項26に記載の方法。 45.前記導入手段が少なくとも一つの噴霧要素からなる噴霧アセンブリを使用 することを含む請求項26に記載の方法。 46.前記噴霧要素を前記容器体に対して移動させる工程を更に含んでなる請求 項45に記載の方法。 47.前記移動工程の速度を制御する工程を更に含んでなる請求項46に記載の 方法。 48.前記移動工程が、前記噴霧要素を前記容器体に対して回転させることを含 む請求項46に記載の方法。 49.前記噴霧アセンブリの回転軸を実質的に前記容器体の縦方向中央軸上に設 定する工程を更に含んでなる請求項48に記載の方法。 50.前記噴霧手段の回転軸を前記容器体の縦方向中央軸に対してずらして設定 する工程を更に含んでなる請求項48に記載の方法。 51.前記回転工程の速度を制御する工程を更に含んでなる請求項48に記載の 方法。 52.前記移動工程が、前記噴霧要素を前記容器体に対して軸方向に移動させる ことを含む請求項46に記載の方法。 53.前記移動工程が、前記噴霧要素を前記容器体に対して回転させることを更 に含む請求項52に記載の方法。 54.前記軸方向の移動及び前記回転の両工程の速度を制御する工程を更に含ん でなる請求項53に記載の方法。 55.前記軸方向移動工程が、前記噴霧要素を前記容器体に対して第1の方向に 軸方向移動させることと、前記噴霧要素を前記容器体に対して前記第1の方向と 逆向きの第2の方向に軸方向移動させることとを含む請求項52に記載の方法。 56.前記導入工程が、前記噴霧要素が前記容器体に対して第1の方向に軸方向 移動する工程の少なくとも一部において実施される請求項55に記載の方法。 57.前記導入工程が、前記噴霧要素が前記容器体に対して第1の方向及び第2 の方向に軸方向移動する両工程の少なくとも一部において実施される請求項55 に記載の方法。 58.前記軸方向移動工程の速度を制御する工程を更に含んでなる請求項52に 記載の方法。 59.前記導入工程、変化工程及び移動工程を採用することにより前記容器体の 形状を漸次変化させる工程を更に含んでなる請求項46に記載の方法。 60.前記漸次変化工程が、前記容器体の形状を螺旋状に変化させることを含む 請求項59に記載の方法。 61.前記導入工程の間、前記流体流れの圧力を変化させる工程を更に含んでな る請求項26に記載の方法。 62.前記導入工程の間、前記流体流れの圧力を制御する工程を更に含んでなる 請求項26に記載の方法。 63.前記容器体の前記分断部を、前記流体流れに対向して配置されたダイ要素 へ一致させる工程を更に含み、前記容器体が前記流体流れと前記ダイ要素との間 に設置されるものである請求項26に記載の方法。 64.前記容器体の表面を実質的に一定圧力下で第1の流体に曝露する工程と、 前記容器体の少なくとも一部を再成形するために前記第1の流体とは異なる第 2の流体を前記容器体の前記表面の少なくとも一部に対して導入する工程とから なり、 前記導入工程が前記曝露工程中に実施されるものである容器体再成形方法。 65.前記容器体が内部及び外部表面を備えた側壁と、 前記曝露工程が前記第1の流体を前記容器体の内部に導入することと、 前記導入工程の主要な部分において前記容器体の前記内部における圧力を実質 的に一定に保つことと を含む請求項64に記載の方法。 66.前記曝露工程が前記導入工程の主要な部分において前記容器体の前記表面 を制御することを含む請求項64に記載の方法。 67.前記曝露工程が前記第1の流体として第1の気体を使用することを含む請 求項64に記載の方法。 68.前記曝露工程が前記第1の流体として空気を使用することを含む請求項6 4に記載の方法。 69.前記曝露工程が前記表面を前記第1の流体に実質的に一定圧力で曝露する ことを含み、前記一定圧力が前記容器体の前記表面上に前記容器体の降伏強度の 約10%乃至約50%の範囲内にある環状引っ張り応力を与えるものである請求 項64に記載の方法。 70.前記曝露工程が前記表面を前記第1の流体に約20psi乃至約100p si(約138kPa〜690kPa)の範囲内にあるほぼ一定の圧力で曝露す ることを含む請求項64に記載の方法。 71.前記曝露工程が前記表面を前記第1の流体に約30psi乃至約60ps i(約207kPa〜約414kPa)の範囲内にあるほぼ一定の圧力で曝露す ることを含む請求項64に記載の方法。 72.前記曝露工程が前記表面を前記第1の流体に曝露することと、 制御された方法で増加する圧力を与えることとを含む請求項64に記載の方法 。 73.前記第2流体導入工程が、前記容器体の前記表面の少なくとも一部に対し て前記第1の流体を介して前記第2の流体を導入することを含む請求項64に記 載の方法。 74.前記第2流体導入工程が前記容器体の前記表面における選択された分断部 に対して直接に、前記第2流体の高速流れを導入することを含む請求項64に記 載の方法。 75.前記第2流体導入工程が、前記曝露工程の間、前記容器体の前記表面に対 して液体流れを導入することを含む請求項64に記載の方法。 76.前記曝露工程が第1流体として気体を使用することを含む請求項75に記 載の方法。 77.前記曝露工程が、前記表面を前記第1の流体に約20psi乃至約100 psi(約138kPa〜690kPa)の範囲内にある実質的に一定な圧力で 曝露することと、 前記第2流体導入工程が、前記第2流体の流れを前記容器体の前記内部表面の選 択された分断部に対して直接に少なくとも約1000psi(6900kPa) のノズル圧で導入することと を含む請求項64に記載の方法。 78.前記容器体が内部及び外部表面を備えた側壁を有してなり、前記曝露及び 導入工程が前記内部表面に対して実施されるものであり、 前記曝露及び導入工程の主要な部分において前記容器体の内部から前記第2の流 体を排出する工程を更に含んでなる請求項64に記載の方法。 79.前記容器体が内部及び外部表面を備えた側壁、前記側壁に相互に結合した 底壁、並びに、前記底壁に対向する開口部を有してなり、前記曝露及び導入工程 が前記内部表面に対して実施されるものであり、 前記曝露及び導入工程の主要な部分において前記容器体の前記開口部を封印する 工程を更に含んでなる請求項64に記載の方法。 80.前記曝露及び導入工程の間、前記容器体を軸方向に装填する工程を更に含 んでなる請求項64に記載の方法。 81.前記軸方向装填工程が約20重量ポンド乃至約40重量ポンド(約9kg 〜18kg)の範囲内にある軸方向圧縮力を前記容器体に与えることを含む請求 項80に記載の方法。 82.金属容器体をその内部に設置しうる金型キャビティを決定する金型表面を 有してなる金型と、 前記容器体が前記金型キャビティ内にあるとき、前記容器体の内部を所定の値 まで加圧する手段と、 前記容器体が前記金型キャビティ内にあって前記加圧手段が操作されている間 、前記容器体の内部表面における選択された部分に対して高速流体流れを導入す る手段とを有してなり、 前記導入手段が前記容器体の前記選択された部分を前記金型表面へ押し付ける ものである金属容器体再成形装置。 83.前記容器体が側壁、閉じられた第1の端部及び前記第1の端部に対向する 開かれた第2の端部を有してなり、前記加圧手段が前記容器体の前記開かれた第 2の端部を封印する手段を含むものである請求項82に記載の装置。 84.前記封印手段が封印容器を有してなり、前記封印容器が前記容器体の前記 開かれた第2の端部及び第1のキャビティを封印しつつ支持する手段を有してな り、ここで第1のキャビティは前記封印支持手段と一直線上に流動的に結合して いるものであって、 前記加圧手段が前記第1のキャビティと流動的に結合された第1の導管を含ん でなり、 前記導入手段が前記第1のキャビティを通過して前記容器体の内部へ延長する 第2の導管を含むものである請求項83に記載の装置。 85.前記導入手段が前記容器体の開口部を通過して前記容器体の内部に延長す る導管と 前記容器体の前記内部に設置可能な前記導管と結合する少なくとも一つの噴霧 ノズルと を含むものである請求項82に記載の装置。 86.前記導入手段が少なくとも一つの噴霧ノズルを含み、前記噴霧ノズルそれ ぞれは、前記容器体の前記選択された部分から約1/8インチ乃至約3/4イン チ(約0.3cm〜約1.8cm)の範囲にある第1の距離をおいて配置される ものである請求項82に記載の装置。 87.前記導入手段が前記容器体の内部に設置可能な多数の縦方向配置噴霧要素 を含む請求項82に記載の装置。 88.前記金型及び前記導入手段の少なくとも一方を前記金型及び前記導入手段 の他方に対して回転させる手段を更に含んでなる請求項82に記載の装置。 89.前記金型及び前記導入手段の少なくとも一方を前記金型及び前記導入手段 の他方に対して縦方向に移動させる手段を更に含んでなる請求項82に記載の装 置。 90.前記導入手段を前記金型に対して回転させる手段を更に含んでなり、前記 導入手段が回転するものであって前記導入手段の回転中心が容器体の縦方向中央 軸であり、且つ、前記導入手段が容器体の縦方向中央軸に沿って縦方向に移動可 能なものである請求項89に記載の装置。 91.縦方向中央軸の周囲に配され、内部及び外部表面を備えた概ね円筒形の側 壁、並びに、第1の直径をもつ開口部を含んでなる容器体のネック成形方法であ って、 前記容器体の前記側壁の前記外部表面の少なくとも一部に対して流体を導入す る工程と、 前記開口部の前記第1の直径を前記導入工程に採用される第2の直径へ減少さ せる工程とを含んでなり 前記第2の直径が前記第1の直径より小さいものである容器体のネック成形方 法。 92.前記導入工程が前記容器体の前記側壁の前記外部表面の分断部に対して少 なくとも一つの流体流れを導入することを含む請求項91に記載の方法。 93.前記容器体を前記少なくとも一つの流体流れに対して回転させる工程を更 に含んでなる請求項92に記載の方法。 94.前記容器体を前記少なくとも一つの流体流れに対して軸方向に移動させる 工程を更に含んでなる請求項92に記載の方法。 95.前記容器体を前記少なくとも一つの流体流れに対して回転させる工程を更 に含んでなる請求項94に記載の方法。 96.前記少なくとも一つの流体流れと前記容器体の前記側壁の前記外部表面に おける前記分断部との間の最初の接触を、前記容器体の前記開口部から第1の距 離をおいて離れた位置で開始する工程と、 前記少なくとも一つの流体流れが前記容器体に衝突する位置が、前記容器体の 前記開口部に向って相対的に移動するように、前記少なくとも一つの流体流れを 前記容器体に対して漸次移動させる工程と を更に含んでなる請求項92に記載の方法。 97.前記導入工程が、第1、第2及び第3条件の少なくとも一つを含んでなる ものであり、前記第1条件が約1000psi乃至約10000psi(約69 00kPa〜約69000kPa)の範囲にある前記導入工程における圧力であ り、前記第2条件が約375フィート/秒乃至約1100フィート/秒(約11 4m/秒〜約334m/秒)の範囲にある前記導入工程における速度であり、更 に第3の条件が約0.050インチ乃至約0.120インチ(約0.12cm〜 約0.29cm)の範囲にある直径をもち、前記導入工程で使用される少なくと も一つのノズルである請求項91に記載の方法。 98.前記導入工程が、同時に二つの流体流れを前記容器体の前記側壁の前記表 面の異なる分断部に対して導入することを含む請求項91に記載の方法。 99.前記導入工程が、前記容器体の前記側壁の前記外部表面における少なくと も一部に対して、概ね前記容器体の前記縦方向中央軸へ向う力を与えることを含 む請求項91に記載の方法。 100.前記減少工程が前記側壁の一部にネック及びフランジ断面を成形するこ とを含み、前記ネックは前記側壁から前記容器体の縦方向中央軸に向って内向き に延長するものであり、前記フランジ断面は前記ネックから前記ネックとは異な る方向に延長するものであり、前記フランジ断面の上端が前記容器体の前記開口 部を限定するものである請求項91に記載の方法。 101.前記容器体の前記内部表面によって限定される前記容器体の内部にマン ドレルを設置する工程を更に含んでなる請求項91に記載の方法。 102.前記減少工程が前記側壁の上部を前記マンドレルの当該部の形状に一致 させることを含む請求項101に記載の方法。 103.前記マンドレルが第1及び第2の軸方向に直列なマンドレル断面を有し てなり、 前記減少工程に先だって前記第1マンドレル断面を前記内部表面の一部に対し て一致させる工程と、 前記容器体の前記内部表面の内側に前記第2マンドレル断面を配置する工程と を更に含んでなり、 前記第2マンドレル断面が、前記第1マンドレル断面と前記容器体の前記開口 部との間に、前記容器体の前記内部表面から離れて配置されるものであり、 前記容器体の前記側壁の前記外部表面における少なくとも一部が前記第2マン ドレル断面の少なくとも一部に対して半径方向の同一直線上に配置されるもので あり、更に 前記減少工程が前記容器体の前記側壁の前記少なくとも一部に前記第2マンド レル断面と概ね一致しかみ合うように力を加えることを含む請求項101に記載 の方法。 104.前記第1マンドレル断面が概ね円筒形であり、且つ、前記第2マンドレ ル断面が概ね錐台形である請求項103に記載の方法。 105.前記第1マンドレル断面が概ね円筒形であり、且つ、前記第2マンドレ ル断面が第1及び第2の部分からなり、 前記第2マンドレル断面の前記第1の部分が、前記第1マンドレル断面から延 長し、且つ、概ね錐台形であり、更に、 前記第2マンドレル断面の第2の部分が、前記第2マンドレル断面の前記第1 の部分から延長し、且つ、概ね円筒形である請求項103に記載の方法。 106.前記マンドレルに対して前記容器体を回転する工程を更に含んでなり、 前記マンドレルが、いかなる場合も前記容器体の前記内部表面の環状部内でか み合うものである請求項101に記載の方法。 107.前記マンドレルの前記少なくとも一部が、前記容器体の前記内部表面の 少なくとも一部と継続的に接面しているものであって、 前記容器体を第1の速度で前記容器体の縦方向中央軸の周囲に回転させる工程 と、 前記容器体回転工程及び前記マンドレルと前記容器体の前記内部表面との間の かみ合いを利用して、前記マンドレルをマンドレル回転軸の周囲に自由回転させ る工程を更に含んでなる請求項101に記載の方法。 108.前記減少工程の間、前記マンドレルを固定された軸方向位置に保持する 工程を更に含んでなり、 前記容器体に対する前記マンドレルの軸方向位置が前記減少工程の間一定に保 持されるものである請求項101に記載の方法。 109.前記減少工程の間、前記マンドレルを前記容器体の前記開口部の方向へ 移動させるために前記マンドレルを前記容器体に対して軸方向に移動させる工程 を更に含んでなる請求項101に記載の方法。 110.前記少なくとも一つの流体流れを前記容器体の前記開口部の方向へ移動 させるために前記少なくとも一つの流体流れを前記容器体に対して軸方向に移動 させる工程を更に含んでなる請求項109に記載の方法。 111.前記減少工程の間、前記容器体の前記内部表面を支持体から離れた位置 に保持する工程を更に含んでなる請求項91に記載の方法。 112.前記導入工程が前記容器体の前記側壁の前記外部表面における少なくと も一つの分断部と接触するものであり、 前記導入工程により接触される前記側壁の前記外部表面の前記少なくとも一つ の分断部と隣接して、しかしながら若干の間隔をもって配置される前記側壁の前 記内部表面の一部を支持する工程を更に含んでなる請求項91に記載の方法。 113.前記少なくとも一つの流体流れを前記容器体の前記開口部の方向に移動 させるために前記少なくとも一つの流体流れを前記容器体に対して軸方向に移動 させる工程と、 前記支持工程に係る位置を前記容器体の前記開口部の方向に、前記少なくとも 一つの流れを軸方向に移動させる前記工程よりも大きい速度で軸方向に移動させ る工程を更に含んでなる請求項112に記載の方法。 114.縦方向中央軸の周囲に配された概ね円筒形の側壁を含んでなり、開口部 を有し、前記開口部が第1の直径をもち、前記側壁が内部及び外部表面からなる 容器体をネック成形する装置であって、 容器体支持体と、 前記開口部に対して前記第1の直径よりも小さい第2の直径を定めるために、 前記容器体の前記側壁の前記外部表面における少なくとも一部に対して流体を導 入する手段と を含んでなるネック成形装置。 115.前記導入手段が少なくとも一つの噴霧ノズルを含んでなる請求項114 に記載の装置。 116.前記噴霧ノズルのそれぞれが、前記容器体の前記側壁の前記外部表面か ら、約1/8インチ乃至約1インチ(約0.31cm〜約2.54cm)の範囲 内にある第1の距離をおいて配置されるものである請求項114に記載の装置。 117.前記容器体及び前記導入手段の少なくとも一方を前記容器体及び前記導 入手段の他方に対して回転させる手段を更に含んでなる請求項114に記載の装 置。 118.前記容器体の内部に配置され、前記容器体の前記内部表面に向って突き 出るマンドレルを更に含んでなる請求項114に記載の装置。 119.前記マンドレルが、第1及び第2の軸方向に直列な断面を含んでなり、 前記導入手段の操作に先だって、前記第1マンドレル断面が前記容器体の前記内 部表面の一部とかみ合うものであり、前記第2マンドレル断面が前記容器体の前 記縦方向中央軸に対して内向きに配置されるものであり、前記第2マンドレル断 面が前記第1マンドレル断面と前記容器体の前記開口部との間に前記容器体の前 記内部表面から離れて配置されるものである請求項118に記載の装置。 120.前記第1マンドレル断面が概ね円筒形であり、且つ、前記第2マンドレ ル断面が概ね錐台形である請求項119に記載の装置。 121.前記第1マンドレル断面が概ね円筒形であり、且つ、前記第2マンドレ ル断面が第1及び第2の部分からなり、前記第2マンドレル断面の前記第1の部 分が前記第1マンドレル断面から延長する概ね錐台形のものであり、更に前記第 2マンドレル断面の前記第2の部分が前記第2マンドレル断面の前記第1の部分 から延長する概ね円筒形のものである請求項119に記載の装置。 122.前記容器体を第1の速度で前記容器体の前記縦方向中央軸に対して回転 させる手段と、 前記マンドレルを概ね前記第1の速度でマンドレル中央軸に対して回転させる 手段と を更に含んでなる請求項118に記載の装置。 123.前記導入手段が操作される間、前記マンドレルを固定された軸方向位置 に保持する手段を更に含んでなり、前記導入手段が操作される間、前記容器体に 対する前記マンドレルの軸方向位置が一定に保持されるものである請求項118 に記載の装置。 124.前記容器体の前記開口部へ向けて前記マンドレルを移動させるために、 前記マンドレルを前記容器体に対して軸方向に移動させる手段を更に含んでなる 請求項118に記載の装置。
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