JP2008513220A

JP2008513220A - 液圧式ドライ缶成形方法

Info

Publication number: JP2008513220A
Application number: JP2007532600A
Authority: JP
Inventors: クバッキー、エドワード・エフ; ザーノタ、ジョン
Original assignee: United States Can Campany
Current assignee: United States Can Campany
Priority date: 2004-09-21
Filing date: 2005-09-20
Publication date: 2008-05-01
Also published as: CN101060946A; CA2580821A1; US7296449B2; WO2006034241A2; BRPI0515541A; AU2005286902A1; EP1791661A2; MX2007003368A; WO2006034241A3; US20060060601A1

Abstract

エーロゾル容器本体（１０）を、所望の形状に成形するための方法が提供される。容器本体（１２）が円筒形に形成され、所望の輪郭形状を規定する型（３０）内に配置される。ブラダ（７４）が、容器の開かれた端部（Ｍ）内に挿入可能なツール（５０）にマウントされる。ツールが容器内に挿入されると、加圧流体を注入することによりブラダを膨張させる。ブラダを加圧させることにより、ブラダを容器の側壁に向けて外向きに膨張させ、容器の側壁を、型の内面形状により定められる形状に変形させる。容器が所望の形状に変形されると、ブラダが収縮され、ツールが引き込められる。一方、容器本体は、型により定められる形状に保持される。成形過程の間、流体は、常に容器の内面に接触することがなく、その後に乾燥工程を実施する必要がない。
【選択図】図７

Description

本発明は成形された金属容器等に関し、特にそのような容器を液圧を利用して成形する技術に関する。

エーロゾル容器は、加圧状態の液体或いは流動体を貯容し、バルブを作動させることにより、内部の材料をスプレー、フォーム或いはゲルとして放出するために使用されている。容器は、最初に４角形に裁断された平板を用いて形成される。得られたブランクは、一端にて開かれた円筒形に成形される。次に、容器に、放出或いは供給されるべき材料を充填する。更に、バルブアセンブリを、容器の開かれた上側端部に取付ける。そのようにして、ユーザにより操作されるべき放出バルブを介して、内容物を放出することができる。

現行のエーロゾル容器の製造方法には欠点がある。その主なものとしては、製造時に缶を所要の最終形状に成形する際に、成形工程に用いられる液体が缶の内面に接触することがある。そのために、時間の経過と共に、液体が缶の側壁を腐食させ、缶を劣化或いは損傷させることのないように、缶の成形工程が終了した後に、乾燥する工程が必要となる。乾燥工程は、成形工程終了後に、容器に付着した液体が乾燥し切るのに必要な時間に渡って、容器を加熱することにより実施される。この工程自体は、格別複雑な工程ではないが、容器の製造に要する時間及びコストを増大させる。

本発明はエーロゾル容器の成形方法に関する。本発明の方法は、成形用の液体が容器に直接接触することのないような液圧成形手法を利用するもので、製造過程に於ける成形後の乾燥工程を不要とする。このような「ドライ」成形方法により、容器を製造するのに要する工程数を減らし、製造に要する時間及びコストを減少させることができる。

本発明によれば、ブランクを、円筒形の缶の本体形状に成形し、ドーム状のベースを、缶の本体にかしめ結合する。半完成の缶は成形ステーションに搬送され、本体の最終形状を規定する型の両半分の間に配置される。ブラダを、ツールにマウントし、容器の開かれた口から容器内に挿入する。ツールの下端が容器の底部に支承された状態で、ブラダ内に加圧流体を注入し、ブラダを容器の側壁に向けて外向きに膨張させる。この圧力は、容器の側壁を、型の内面形状により定められる形状に変形させる。容器が所望の形状に変形されると、容器内から液体が排出され、容器本体は、型により定められる形状に保持される。次に、ツールが引き込められる。成形過程の間、流体は、容器の内面に接触することがなく、その後に乾燥工程を実施する必要がない。

本発明の他の目的及び特徴は、一部自明であり、それ以外の部分については、以下の記載で指摘する。複数の図面中、対応する部分には同一の符号を付した。

以下に、本発明を非限定的な実施例について詳細に説明する。この記載によれば、当業者は、本発明を実施し、利用することができるものであり、その記載内容は、本願出願人が最良の形態であると考える実施例を含むいくつかの実施例、変更実施例、変形実施例、代替的実施例を含むものである。本発明の概念から逸脱することなく、記載された構成に対して様々な変更を加えることができ、本願の記載及び添付の図面の内容は、単なる例示であって、本発明を何ら限定するものではないことを了解されたい。

図面中に於いて、エーロゾル容器等からなる容器に符号１０が付されている。容器１０は、当該技術分野で良く知られているように、ブランクから形成された本体１２と、同じく当該技術分野で良く知られているように、本体１２の下端にかしめ結合されたドーム状のベース１４とを有する。容器本体１２は概ね円筒形をなし、初期の段階では両端が開かれている。

この容器は、単純な円筒形ではない異形容器である。図１に示されるように、本体の中間部が小径部１６をなしている。後記するように、製造過程の間に缶本体の形状が形成される。しかしながら、図１に示された形状は単なる例示であって、当業者であれば容易に理解できるように、本発明によれば、他の任意の形状を実現することができる。バルブアセンブリ２０が、容器の開かれた上側端部に取付けられる。図１に示された容器は３ピース容器をなす。当業者であれば容易に理解できるように、ここに記載された缶の成形方法は、本発明の概念から逸脱することなく、２ピース容器にも適用することができる。

所望の形状が決定されたなら、型３０が、製造過程の間にそのような形状が実現するように構成される。型３０は、両半分３０ａ、３０ｂ及び型ベース３２を含む多ピース型をなす。これら３つのピース即ち型部分を互いに組み合わせると、キャビティＣが画定される。更に、型３０は、多キャビティ型をなす。図７に示すように、型３０は、４キャビティ型をなすものであって良い。当業者であれば容易に理解できるように、型３０は、本発明の概念から逸脱することなく、より多数の或いはより少数のキャビティを有するものであって良い。型３０の両半分３０ａ、３０ｂは、それぞれ対応する可動プレート３６上にマウントされる。但し、図７に於いては、両半分の一方３０ａのみが可動プレート３６上にマウントされているのが図示されている。両可動プレート３６は、互いに近接離反する方向に往復運動するようにロッド３８に取付けられている。図７に於いては、その内の３本のみが図示されている。型３０の両半分３０ａ、３０ｂの内面４０ａ、４０ｂは、上記したような容器の所望の形状を形成するように、その輪郭が定められている。図示されているように、型３０の両半分の内面は、図１に示された容器１０を形成するように互いに同一形状を備えている。即ち、容器１０は、上下の比較的大径の部分間に小径部１６を備えた形状をなしている。やはり、当業者であれば容易に理解できるように、図示された形状は単なる例示であって、本発明の概念から逸脱することなく、型３０により他の輪郭形状を実現するようにすることもできる。

製造過程の間に、図示されないブランクを、図３に示されるような円筒形の缶の本体形状に成形する。次に、ドーム状のベース１４を、缶の本体にかしめ結合する。半完成の缶は成形ステーションに搬送され、図３に示されるような型の両半分の間に配置される。矢印により示すように、容器がこのように配置されると、型の両半分３０ａ、３０ｂを互いに近付け、容器を包囲する。同時に、型ベース３２を、ドーム状のベース１４の底部を支承する状態に至るまで上向きに移動させる。型ベース３２のドーム状上側支持面４２は、ドーム状のベース１４に概ね適合する形状を有する。最後に、ツール５０を、上方から容器内に落とし込む。

図２に示すように、ツール５０は、上側及び下側ツール部材５２，５４を有する。各ツール部材は平面図で見て円形をなし、ねじ部が設けられた軸６０上にマウントするための中心孔５６，５８を有する。各ツール部材の外径は、図３に示されるような半完成の缶の口の内径よりも小さい。これにより、各ツール部材を、容器１０の口Ｍから、その内部に挿入することができる。

下側ツール部材５４の位置は、軸６０の下端に固定され、上側ツール部材５２の位置は調節可能である。これにより、ツール５０は、異なる長さの容器のための異なるサイズの型を用いた場合でも、適用可能である。両ツール部材５２，５４は、軸６０にマウントされると、ナット６２により固定された位置にロックされる。軸６０の上端は、コントローラ２００の制御下に於いて、ツール５０を容器１０に対して出し入れするための駆動機構１８０に連結されるように構成されている。

スリーブ６４は、上側及び下側ツール部材５２，５４間に取付けられるように、その寸法及び形状が定められている。各ツール部材は、それぞれ内向きの肩部６６，６８を有し、かつ各肩部の幅がスリーブ６４の厚さに対応する。従って、スリーブ６４の上下端は、対応する肩部により支持されることにより、スリーブの各端が、対応するツール部材の小径軸部７０，７２に嵌装される。

膨張可能なブラダ７４が、スリーブ６４の外周に張り廻らされている。ブラダ７４の上下端は、スリーブ６４の上下端に嵌装され、小さな距離に渡って、スリーブ６４の内面に沿っても延在する。スリーブ／ブラダアセンブリは、各端にてそれぞれ１対のＯリング７６ａ、７６ｂ、７８ａ、７８ｂによりシールされている。スリーブ６４は、更に、間隔をおいて配置された複数の開口８０を有し、スリーブ６４と上下のツール部材５２，５４との間のスペース内に加圧された流体を導入したときに、ブラダ７４を押し広げ、かつ容器本体１２の側壁に押し付けるようにしている。図示された開口８０の数及び配置は、単に説明の便宜上選択されたものである。

ブラダ７４は、ツール内に加圧状態で導入された流体により膨張する。この目的に利用される流体は、食品としても適するものからなり、コントローラ２００の制御下に於いて、ポンプ手段１９０により、ブラダ内に加圧状態で押し込まれ、或いは排出される。上側ツール部材５２は、その底部からその内部に至る垂直孔８２を有する。垂直孔８２は、中心孔５６に対して平行に延在する。水平孔８４が上側ツール部材５２内部に向けて延出し、垂直孔８２の上端部に交差する。ニップル８６が水平孔８４に嵌入され、ポンプ手段１９０に接続された圧力ホース８８の一端がこのニップル８６に接続される。

図３〜６に示すように、本発明のドライ成形方法の最初の工程は、半完成の缶を、型３０及びツール５０が配置された製造ステーションに搬送することを含む。このステーションに於いては、矢印により示すように、型３０の両半分３０ａ、３０ｂを互いに近付け、容器を包囲させ、型ベース３２を、同じく矢印により示すように、容器のベース１４に接触し、支持するに至るまで上向きに移動させる。同時に、矢印により示すように、駆動機構１８０により、ツール５０を、容器１０の口Ｍから、下側ツール部材５４の下部が容器の底部に当接するまで、容器１０の内部を下向きに移動させる。その結果生じる状態が図４に示されている。

図４に於いては、容器本体１２の側壁が、その中央部の全体に渡って、型３０の両半分３０ａ、３０ｂの内面に接触するが、型３０の上側及び下側部分が、容器本体の上側及び下側部分に対して間隔を保つように、型３０が構成されている。このとき、ブラダ７４は加圧されていない。当業者であれば容易に理解できるように、図４は単なる例示であって、所望の缶の形状に応じて、容器の様々な部分が、型の面に対して接触し、或いは間隔を保つようにすることができる。

図５に示すように、コントローラ２００は、ポンプ手段１９０を作動させることにより、液体をツール５０内に圧入し、ブラダ７４を膨張させる。ブラダ７４が膨張するに伴い、外側に向けて均一に拡開し、容器本体１２の側壁に押し付けられ、容器本体１２の側壁を型の内面に向けて押し付ける。膨張するブラダ７４により、容器本体１２の上側及び下側部分が、外側に向けて拡開するが、容器本体１２の中間部は型の面により拘束されているため拡開することができない。容器本体１２の上側及び下側部分が、型の面に押し付けられて変形することにより、容器本体１２の輪郭を型３０により規定する。

ブラダが十分に膨張し、容器本体１２の側壁を型の内面に向けて圧縮するようになると、コントローラ２００は、ポンプ手段１９０を作動させて、ツール５０から液体を排出し、ブラダ７４を、スリーブ６４に向けて内向きに押し付けるようになるまで収縮させる。しかしながら、容器１０の本体１２は、変形したままに保持される。

最後に、図６に示すように、ブラダ７４の加圧が停止されると、コントローラ２００は、駆動機構１８０を作動させ、ツール５０を容器の口から引き出す。そのとき、型３０の両半分３０ａ、３０ｂは、矢印により示されるように、互いに離反し、型ベース３２を容器の底部から引き離す。このとき、容器１０は型により定められる形状となり、容器本体の上側及び下側部分が、その中間部よりも大きな外径を有する。成形工程の間、ブラダ７４を膨張させる液体は、常にブラダ７４内に保持されることが重要である。液体は、全く容器の側壁に接触することはなく、成形工程が終了した後に、容器を乾燥させる必要がない。

成形工程の後、容器は次のステーションに搬送され、バルブアセンブリ２０を容器の口に、例えばかしめにより結合する。最後に、容器により放出されるべき流動体を、容器内に充填する。

上記説明により、本発明により、いくつもの目的及び利点が達成され、それ以外の結果が得られることが明らかにされた。

所望の形状に成形された容器本体を有するエーロゾル容器を一部破断して示す正面図である。容器本体を所望の形状に成形するために用いられるブラダを容器内に配置するためのツールを一部破断して示す正面図である。本発明に基づくドライ成形方法の一工程を示す説明図である。本発明に基づくドライ成形方法の一工程を示す説明図である。本発明に基づくドライ成形方法の一工程を示す説明図である。本発明に基づくドライ成形方法の一工程を示す説明図である。所定の輪郭形状を有する容器を成形するための多キャビティ型の片半分を示す斜視図である。

符号の説明

１０容器１２本体
１４ベース３０型
３２型ベース３６可動板
５０ツール５２，５４ツール部材
６４スリーブ７４ブラダ

Claims

エーロゾル容器本体を、所望の形状に成形するための方法であって、
容器本体を円筒形に成形するステップと、
前記容器本体を、所望の輪郭形状に対応する内面を有する型内に配置するステップと、
前記容器本体の開かれた端部内に挿入可能なツールの周りにブラダを装着するステップと、
前記ツールを、前記容器本体内に挿入し、前記ツールが前記容器本体内に到達したときに、液体の圧力により前記ブラダを膨張させ、前記ブラダが前記容器本体の側壁に向けて押し付け、前記容器本体側壁が前記型に押し付けられることにより、前記容器本体側壁が前記型により規定される輪郭形状に変形するように、前記ブラダを拡開させるステップとを有することを特徴とする方法。
前記ブラダから前記液体を排出させるステップを更に有し、前記ブラダが収縮した後も、前記容器本体が変形後の形状を保持するようにし、前記ブラダが収縮した後は、前記ツールを前記容器本体から引き出すことを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記ブラダを膨張させるための前記液体が、前記ブラダ内に保持され、前記容器本体側壁に接触することがなく、それにより、成形ステップ後に前記容器を乾燥させるステップを不要としたことを特徴とする請求項１に記載の方法。
複数の容器本体が一時に成形されるように多キャビティ型を用いることを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記型が、成形ステップの前に前記容器本体を包囲するように互いに近接されるべき複数の型部分を有する分割型をなすことを特徴とする請求項４に記載の方法。
前記ツールが、前記ブラダを嵌装するべき長寸のスリーブを有し、前記スリーブの各端が、前記ツールの上側及び下側部材により支承されていることを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記スリーブがシールされて前記ツール部材に取付けられていることにより、前記ブラダが膨張したときに前記液体が漏洩しないようにしたことを特徴とする請求項６に記載の方法。
前記ツール部材の１つに、前記ブラダを膨張させるために前記ツール内に加圧用液体を注入するための通路が設けられていることを特徴とする請求項７に記載の方法。
前記スリーブが複数の開口を有し、注入された液体が、これらの開口から前記ブラダに圧力を及ぼし、前記ブラダを前記容器本体の側壁に向けて外向きに押し付け、前記容器本体側壁が前記型の容器成形面に押し付けられるようにしたことを特徴とする請求項８に記載の方法。
前記開口が、前記スリーブの長手方向に沿って均一に配置されていることを特徴とする請求項９に記載の方法。
前記ツール部材の間隔が調節可能であることにより、異なる長さの容器に対しても適用可能としたことを特徴とする請求項６に記載の方法。
エーロゾル容器本体を、所望の形状に成形するための装置であって、
所望の輪郭形状に対応する内面を有し、容器本体を受容するべき型と、
膨張可能なブラダと、
前記容器本体の開かれた端部内に挿入可能であって、ブラダを装着するべきツールとを有し、
液体の圧力により前記ブラダを膨張させ、前記ブラダが前記容器本体の側壁に向けて外向きに押し付けられ、前記容器本体側壁が前記型に押し付けられることにより、前記容器本体側壁が前記型により規定される輪郭形状に変形するように、前記ブラダを拡開させ、
前記ブラダを膨張させるための前記液体が、常に前記ブラダ内に保持され、前記容器本体側壁に接触することがなく、それにより、成形工程後に前記容器を乾燥させるステップを不要としたことを特徴とする装置。
複数の容器本体が一時に成形されるように多キャビティ型を含むことを特徴とする請求項１２に記載の装置。
前記型が、成形工程の前に前記容器本体を包囲するように互いに近接されるべき複数の型部分を有する分割型をなすことを特徴とする請求項１３に記載の装置。
前記ツールが、前記ブラダを嵌装するべき長寸のスリーブを有し、前記スリーブの各端が、前記ツールの上側及び下側部材により支承されていることを特徴とする請求項１３に記載の装置。
前記ブラダが膨張したときに前記液体が漏洩しないように、前記スリーブを前記ツール部材にシール可能に取付けるためのシールを更に有することを特徴とする請求項１５に記載の装置。
前記ツール部材の１つに、前記ブラダを膨張させるために前記ツール内に加圧用液体を注入するための通路が設けられていることを特徴とする請求項１６に記載の装置。
前記スリーブが複数の開口を有し、注入された液体が、これらの開口から前記ブラダに圧力を及ぼし、前記ブラダを前記容器本体の側壁に向けて外向きに押し付け、前記容器本体側壁が前記型の容器成形面に押し付けられるようにしたことを特徴とする請求項１７に記載の装置。
前記開口が、前記スリーブの長手方向に沿って均一に配置されていることを特徴とする請求項１８に記載の装置。
前記ツール部材の間隔が調節可能であることにより、異なる長さの容器に対しても適用可能としたことを特徴とする請求項１５に記載の装置。
所望の本体形状を有するように容器を液体の圧力により成形するための装置であって、
完成した容器が、放出或いは供給されるべき流動材料を貯要するべき、所定の輪郭形状を有する本体と、前記流動材料を放出或いは供給するために開かれるべきバルブとを有し、
当該装置が更に、
前記所望の輪郭形状に対応する内面を有し、前記容器本体を受容するべき型と、
前記容器本体の開かれた端部内に挿入可能とツールと、
前記ツールに予め装着されたブラダと、
前記容器本体内に前記ツールを挿入した後に、液体の圧力により前記ブラダを膨張させ、前記ブラダが前記容器本体の側壁に向けて外向きに押し付けられ、前記容器本体側壁が前記型に押し付けられることにより、前記容器本体側壁が前記型により規定される輪郭形状に変形させるための加圧手段と、
前記ツールの運動及び前記ブラダの加圧を制御するためのコントローラとを有し、
前記ブラダを膨張させるための前記液体が、常に前記ブラダ内に保持され、前記容器本体側壁に接触することがなく、それにより、成形工程後に前記容器を乾燥させるステップを不要とすることを特徴とする装置。
前記加圧手段が、加圧工程後に前記ブラダを収縮させ、前記ツールを前記容器本体から引出し得るようにし、前記コントローラが、前記ブラダの収縮を制御することを特徴とする請求項２１に記載の装置。
複数の容器本体が一時に成形されるように多キャビティ型を含むことを特徴とする請求項２１に記載の装置。
前記型が、成形工程の前に前記容器本体を包囲するように互いに近接されるべき複数の型部分を有する分割型をなすことを特徴とする請求項２３に記載の装置。
前記ツールが、前記ブラダを嵌装するべき長寸のスリーブを有し、前記スリーブの各端が、前記ツールの上側及び下側部材により支承されていることを特徴とする請求項２１に記載の装置。
前記ブラダが膨張したときに前記液体が漏洩しないように、前記スリーブを前記ツール部材にシール可能に取付けるためのシールを更に有することを特徴とする請求項２５に記載の装置。
前記ツール部材の１つに、前記ブラダを膨張させるために前記ツール内に加圧用液体を注入するための通路が設けられていることを特徴とする請求項２６に記載の装置。
前記スリーブが複数の開口を有し、注入された液体が、これらの開口から前記ブラダに圧力を及ぼし、前記ブラダを前記容器本体の側壁に向けて外向きに押し付け、前記容器本体側壁が前記型の容器成形面に押し付けられるようにしたことを特徴とする請求項２７に記載の装置。
前記開口が、前記スリーブの長手方向に沿って均一に配置されていることを特徴とする請求項２８に記載の装置。
前記ツール部材の間隔が調節可能であることにより、異なる長さの容器に対しても適用可能としたことを特徴とする請求項２５に記載の装置。
流動材料を放出或いは供給するためのエーロゾル容器であって、
所定の輪郭形状を有する容器本体と、
前記容器の一端を閉じるために前記容器本体に取付けられたベースと、
前記容器の他端に取付けられ、前記流動材料を放出或いは供給するために開かれるべきバルブとを有し、
前記容器本体を形成するために、前記容器本体を、所望の輪郭形状に対応する内面を有する型内に配置し、
前記容器本体の開かれた端部内に挿入可能なツールの周りにブラダを装着し、それに続いて前記ツールを、前記容器本体内に挿入し、液体の圧力により前記ブラダを膨張させ、前記ブラダが前記容器本体の側壁に向けて押し付けられ、前記容器本体側壁が前記型に押し付けられることにより、前記容器本体側壁が前記型により規定される輪郭形状に変形するようにし、
前記ブラダを膨張させるための前記液体が、常に前記ブラダ内に保持され、前記容器本体側壁に接触することがなく、それにより、成形工程後に前記容器を乾燥させるステップを不要とするようにしたことを特徴とする容器。
当該容器が２ピース容器をなすことを特徴とする請求項３１に記載の容器。