JP2005518996A - 金属容器の製造方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、少なくとも２個の金属部品の組付け工程を含む容器の製造方法に関する。本発明の方法は、上記２個の部品が鑞付けによって組み付けられることを特徴とするものである。

Description

本発明は、金属容器の製造方法に関し、特にこのような容器の組立て方法に関するものである。

本発明は、飲料缶、食品缶、またはその他の金属容器に関するものである。

標準的な構成では、容器は、一般にかしめ加工によって組み付けられる少なくとも二つの金属要素からなる。容器を構成する最少の二つの要素は、容器本体を形成する缶と、この缶を閉塞する蓋とによって構成されている。とはいえ、三つまたはそれ以上の構成要素からなる、より複雑な容器も本発明の範囲内であると考えられる。

図１は、標準的な容器の製造方法を示している。専門雑誌である非特許文献１に掲載された記事には、レーザー溶接によって缶を組み立てる方法が記載されているが、このような組立て法の実行の困難さも明らかにしている。溶接製法は、容器を構成する金属を溶かすことになるので、溶接が容器の組立てに必ずしも適しているとはいえない。このような溶接は、溶接箇所における著しい温度上昇を伴い、例えば内面耐食処理のような容器の表面処理および外面化粧処理を劣化させる。

一方、かしめ加工による金属要素の組立ては、単純な方法ではあるが、金属シートが極めて薄い場合には、信頼性に限度がある。実際に、原材料の使用量を少しでも少なくする、すなわち少しでも薄い金属シートを使用するという産業上の制約がある。容器の壁の厚さに対するこの制約は、飲料缶製造産業の大きな足枷となっている。したがって、かしめられるべき金属シートが薄過ぎると、破損する危険性が増大する。さらに、かしめ加工は縁の巻込みを行なうために、無視できない量の金属を必要とする。

これに加えて、例えば同じ缶の中に数個の区画を備えた缶や、二重底を備えた缶のような、より複雑な容器が必要である場合には、かしめ加工が必ずしも適しているとはいえない。

複雑な容器に関していえば、二重区画を備えた金属容器の製法が特許文献１に提案されている。しかしながら、この特許文献１に提案された方法は、実行が困難でかつ容器の構造および寸法が限定される。
米国特許第５,０８８,８７０号明細書 雑誌「缶製造者」（The canmaker）２００１年９月号第９頁

本発明の目的は、特に極めて薄い金属壁を備えた数個の区画を有する容器の組立てに適した、金属要素を組み立てるための新規な方法を提供することにある。

このため、本発明は２個の金属要素の組付けが鑞付けによって、すなわち金属を溶融および固化して、組み付けられるべき要素間の結合状態を確保することによって行なわれる。

特に、本発明は、少なくとも２個の金属要素の組付け工程を含む容器の製造方法において、上記２個の要素の組付けが鑞付けによって行なわれることを特徴とするものである。

有利な特徴によれば、上記鑞付けが、組み付けられるべき要素の一つ上の鑞付け領域を被う鑞付け金属の局部的加熱によって行なわれる。

本発明の実施例によれば、上記鑞付け金属の局部的加熱が、上記鑞付け領域上に合焦されたレーザービームによって、または上記鑞付け領域の周囲の誘導加熱によって生起される。

一つの応用例によれば、上記組み付けられるべき金属要素がスチールからなり、上記鑞付け金属が錫からなる。

本発明の実施方法によれば、上記組み付けられるべき要素が缶と蓋とからなり、および／または缶とこの缶の本体の仕切りとからなり、および／または嵌合された２個の缶からなる。

本発明の特徴および利点は、図面を参照して説明される後述の非限定的な実施例の記載から明らかになるであろう。

本発明は、図２に示されているような容器を構成する金属要素の組立てに適用される。スチールからなるのが好ましい金属缶１０には、同一材料または別の金属材料から構成することができる金属蓋１１を組み付けなければならない。本発明によれば、この組付けは鑞付け（ブレーズ）によって行なわれる。

鑞付けを行なうには、容器を構成する金属の融点よりも低い融点を有する金属からなる鑞付け金属の存在を必要とする。例えばスチール製容器の場合には、錫からなる鑞付け金属が適当である。鑞付け金属１５は、組み付けられるべき要素１０または１１の少なくとも一方に薄層の形態で堆積される。鑞付け金属１５の堆積はいわゆる鑞付け領域を画成する。

鑞付けは、仮組付けされた要素の鑞付け領域を確実に加熱することによって達成される。加熱により鑞付け金属１５が溶融する。加熱を停止すると、鑞付け金属１５が固化し、要素１０，１１を強固に結合させる。

鑞付けは、鑞付け金属の溶融を可能にする加熱を必要とするだけである。しかしながら、信頼性のある鑞付けを保証して、高い工業的生産性の要求に適合させるのには、鑞付け領域を急速に強度にかつ局部的に加熱するのが好ましい。このような加熱は、例えば鑞付け領域に合焦されたレーザービームによって、または上記領域の周囲の誘導加熱によって行なうことができる。

誘導加熱による鑞付け領域の加熱は、例えば缶のような円筒状の金属容器の形状に対して特に適している。誘導加熱による局部的な加熱は、鑞付け金属１５をジュール熱により加熱することからなる。鑞付け領域を取り巻く少なくとも１個の誘導コイル１６に高周波交流電流を流すことによって生成される交番磁場によって渦電流が誘起される。

局部加熱の場合、加熱も全体の冷却も急速なために、本発明による容器の組立てに関する高い生産性を維持することができる。

したがって、もし容器が０．１ｍｍと０．４ｍｍの間の厚さを有する金属要素からなるものとすると、組み付けられるべき要素の少なくとも一方の壁面には、約０．０２ｍｍの鑞付け層を堆積させればよい。５０から１００ｍｓの１０ｋＷの加熱出力によって、組み付けられるべき要素の鑞付けを行なうことができる。

本発明による組立て方法は、あらゆる形状およびサイズの容器に適応される。例えば、図３に示されているように、本発明の組立て方法により、２個の缶１２，１３を嵌合させて強固に結合させることができる。同様に、図４は、区画を形成するために金属缶１０の本体内に仕切り１４を設けることを示しており、本発明による鑞付けは、鑞付け金属に合焦されたレーザービーム１８を用いて行なわれる。

したがって、本発明は、図示された種々の実施例を組み合わせた複雑な容器缶の作成を可能にする。

従来技術による公知の金属缶の組立て方法を示す図である。 本発明の第１実施例を示す図である。 本発明の第２実施例を示す図である。 本発明の第３実施例を示す図である。

符号の説明

１０，１２，１３ 缶
１１ 蓋
１４ 仕切り
１５ 鑞付け金属
１６ 誘導コイル
１８ レーザービーム

Claims (9)

1. 少なくとも２個の金属要素の組付け工程を含む容器の製造方法において、前記２個の要素の組付けが鑞付けによって行なわれることを特徴とする前記方法。
2. 前記鑞付けが、前記組み付けられるべき要素の一つ上の鑞付け領域を被う鑞付け金属の局部的加熱によって行なわれることを特徴とする請求項１記載の方法。
3. 前記鑞付け金属の局部的加熱が、前記鑞付け領域の周囲の誘導加熱によって生起されることを特徴とする請求項２記載の方法。
4. 前記鑞付け金属の局部的加熱が、前記鑞付け領域上に合焦されたレーザービームによって生起されることを特徴とする請求項２記載の方法。
5. 前記組み付けられるべき金属要素がスチールからなることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の方法。
6. 前記鑞付け金属が錫からなることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の方法。
7. 前記組み付けられるべき要素が缶と蓋とからなることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載の方法。
8. 前記組み付けられるべき要素が缶と該缶の本体の仕切りとからなることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項記載の方法。
9. 前記組み付けられるべき要素が嵌合された２個の缶からなることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項記載の方法。

Images