JP2009039776A - Method and device for sealing container - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、開口端部にビードを有する部材とカール部を有するマウンテンカップを、環状ガスケットを介して密封する方法及び装置に関する。 The present invention relates to a method and an apparatus for sealing a member having a bead at an open end and a mountain cup having a curl portion via an annular gasket.
従来、開口端部にビードを有する部材とカール部を有するマウンテンカップを環状ガスケットを介して密封する場合、マウンテンカップの下端部を外側方向にクリンチしてビードを有する部材と密封する。このような密封方法は、耐内圧性に優れることからエアゾール缶のような高い密封性能が要求される容器に多く用いられている。
エアゾール業界では、密封に際し厳重な管理を行っているが、密封時に、環状ガスケットがマウンテンカップから外部にはみ出すことが希にあり、このことが外観不良、さらには、内容物や噴射剤の漏洩やそれらによる錆の発生といった問題がある。
このような問題を解決するために、以下のことが提案されている。バルブカップ内面やビード部に対し、円周状のパッキング（環状ガスケット）接触面に１〜数個の環状突起若しくは環状溝を設けることによりパッキングを完全に封鎖し、パッキングが缶内圧によって受ける応力を密封効果の増大に転ぜしめ、かつ、ガスケットの押出されるのを防止する（特許文献１及び２）、マウンテンカップのカール部の内側に凹凸を有する粗面を形成して、カットゴム（環状ガスケット）のマウンテンカップからのズレや脱落を防止する（特許文献３）方法が提案されている。
Conventionally, when a member having a bead at an open end and a mountain cup having a curl portion are sealed through an annular gasket, the lower end of the mountain cup is clinched outward to seal the member having a bead. Such a sealing method is often used for a container such as an aerosol can that requires high sealing performance because of its excellent internal pressure resistance.
In the aerosol industry, strict control is carried out when sealing, but at the time of sealing, the annular gasket rarely protrudes from the mountain cup, which causes poor appearance, and leakage of contents and propellants. There is a problem such as the generation of rust.
In order to solve such a problem, the following has been proposed. By providing one to several annular protrusions or annular grooves on the contact surface of the circumferential packing (annular gasket) against the inner surface of the valve cup and the bead part, the packing is completely sealed, and the stress that the packing receives due to the internal pressure of the can Cut rubber (annular gasket) by forming a rough surface with irregularities on the inner side of the curl portion of the mountain cup, which causes the sealing effect to increase and prevents the gasket from being pushed out (Patent Documents 1 and 2). ) Has been proposed (Patent Document 3) that prevents displacement and dropout from the mountain cup.
上記提案されたビード部及びカール部を環状ガスケットを介して密封する方法として、特許文献１〜３のようにビード部やカール部に突起部を設ける或いは粗面加工して環状ガスケットのずれを防止する方法があるが、これらは、突起部を成形する工程が増え、作業が複雑になる。またカール部及びビード部の突起部からの被覆樹脂の剥がれ、錆、外観不良といった問題がある。 As a method of sealing the proposed bead part and curl part via an annular gasket, as described in Patent Documents 1 to 3, protrusions are provided on the bead part and the curl part, or roughening is performed to prevent the annular gasket from shifting. However, these methods increase the number of steps for forming the protrusions and complicate the operation. In addition, there are problems such as peeling of the coating resin from the protrusions of the curled part and the bead part, rust, and poor appearance.
そこで、上記課題を解決するために、請求項１に記載の密封方法では、開口端部にビード部を有する部材とカール部を有するマウンテンカップを、環状ガスケットを介して密封する方法において、カール部の中心点からカール部の垂直中心軸に対してフランジ頂部を押し圧しないでかつ３０乃至６０度の範囲内のみにカール部外側上方向からカール部内側に押え力を付与しながら、ビード部を有する部材とマウンテンカップをクリンチして密封することを特徴とするものである。
また、請求項２に記載の密封装置では、開口端部にビード部を有する部材とカール部を有するマウンテンカップを、環状ガスケットを介して密封する装置において、カール部の中心点からカール部の垂直中心軸に対して３０乃至６０度の範囲内のみを拘束するホルダーと、カール部内周壁をクリンチするコレットと、該コレット内部を摺動してコレットを拡径させるプランジャを備えたことを特徴とするものである。
Accordingly, in order to solve the above-mentioned problem, in the sealing method according to claim 1, in the method of sealing a member having a bead portion and a mountain cup having a curl portion at an open end portion through an annular gasket, the curl portion While pressing the top of the flange against the vertical center axis of the curled portion from the center point of the curled portion, and applying a pressing force to the inside of the curled portion from the upper side of the curled portion only within a range of 30 to 60 degrees, the bead portion is The member and the mountain cup are clinched and sealed.
According to a second aspect of the present invention, in the device for sealing the member having the bead portion at the opening end and the mountain cup having the curled portion via the annular gasket, the vertical direction of the curled portion from the center point of the curled portion. A holder that restrains only within a range of 30 to 60 degrees with respect to the central axis, a collet that clinches the inner peripheral wall of the curl portion, and a plunger that slides inside the collet and expands the diameter of the collet are provided. Is.
本発明によれば、ビード部やカール部に突起部のような特殊な加工部を施さないで、環状ガスケットのはみ出しやずれを確実に防止し、容器の内容物の漏洩を防ぐことができる。また、クリンチ時にマウンテンカップの位置ずれ、容器の傾きを制御し、カール部の変形を確実に抑えることができる。 According to the present invention, it is possible to reliably prevent the annular gasket from sticking out and shifting, and to prevent the contents of the container from leaking, without providing a special processing part such as a protrusion on the bead part or the curl part. In addition, it is possible to control the displacement of the mountain cup and the inclination of the container during clinching, and to reliably suppress the deformation of the curled portion.
本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係るビードとカール部のクリンチ時の一実施形態を示す。開口端部にビード部１を有するメガネ蓋２とカール部３を有するマウンテンカップ４を、環状ガスケット５を介してクリンチする場合の断面図を示す。ビード部１に環状ガスケット５を載置して、これらをカール部３内部に収まるように嵌着し、ホルダー８にてカール部３を押圧しながらプランジャ７にて内周壁１０を外径方向に拡径してクリンチされる。メガネ蓋２は下方端部がカール構造となっており、容器本体と巻き締められて一体構造をなしている。なお、本実施形態では、開口端部にビード部１を有する部材としてメガネ蓋を示しているが、容器胴部の開口端部がビード部となっている場合も同様である。
ビード部１を有する部材及びマウンテンカップ４の素材としては、ブリキやアルミが使われており、内容物によっては内面にエポキシフェノール等をコーティングしたり、ポリエステル樹脂等をラミネートしたものが使われたりしている。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention when a bead and a curled portion are clinched. Sectional drawing in the case of clinching the spectacles lid 2 which has the bead part 1 in the opening edge part and the mountain cup 4 which has the curl part 3 via the annular gasket 5 is shown. An annular gasket 5 is placed on the bead portion 1 and is fitted so as to fit inside the curled portion 3. The inner peripheral wall 10 is moved outwardly by the plunger 7 while pressing the curled portion 3 with the holder 8. The diameter is expanded and clinched. The lower end of the glasses lid 2 has a curl structure and is wound around the container body to form an integral structure. In this embodiment, the eyeglass lid is shown as a member having the bead portion 1 at the opening end, but the same applies to the case where the opening end of the container body is a bead.
Tin or aluminum is used as the material for the bead portion 1 and the mountain cup 4, and depending on the contents, epoxy phenol or the like may be coated on the inner surface or laminated with polyester resin or the like. ing.
図２は、図１で示した一実施形態の嵌合部分の拡大図を示す。本発明のカール部３の押え力範囲Ａは、カール部３の中心点Ｐからカール部幅Ｈの中心軸Ｉに対して３０乃至６０度の範囲Ａを押え力範囲内とした。そして、その他の部分、即ち、押え力範囲Ａ以外は押え力等を付与しない。押え力は、一定の箇所に部分的に付与することが好ましい。後述する解析結果でもわかるように、環状ガスケットのずれは、マウンテンカップ４の内周壁を外側に押圧する場合に発生するカール部３の外側が外径方向に開くことに由来するものと考えられる。そこで、クリンチ時の該環状ガスケット５のずれは、環状ガスケット５に接触する面に摩擦力を作用することによって防止することができるのである。
本実施形態では、半円状のカール部３外側下端部が垂直下方向に延伸している。カール部３外側下端部が内側にカールしていてもよい。また、カール部３の形状は、円弧状、楕円状、凸状、矩形、三角形状であってもよい。この場合、押え力の範囲Ａは、カール部の中心点Ｐはカール部幅Ｈの中心軸Ｉとカール部３の頂点が交わる点から下方にカール部幅の１／２距離Ｈ’の位置を中心点Ｐとし、中心点Ｐからカール部幅の中心軸に対してフランジ頂部１１を押し圧しないでかつ３０乃至６０度に応力を付与することができる。
環状ガスケット５は、カットラバーやカットゴムと呼ばれ、通常、ブナＮ、ネオプレン、バイトン等のエラストマー材からなり、エアゾールに使用される内容物や噴射剤によって適宜選択される。環状ガスケットの製造方法としては、平板状のシートからドーナツ状に打ち抜く方法やパイプ状に成型されたものを輪切りにする方法などがある。また、環状ガスケット５材は、ビード部１及びカール部３と接触する面に凹凸を設けてもよい。
FIG. 2 shows an enlarged view of the fitting portion of the embodiment shown in FIG. The pressing force range A of the curled portion 3 of the present invention is set within a pressing force range of 30 to 60 degrees from the center point P of the curled portion 3 to the central axis I of the curled portion width H. Then, the presser force or the like is not applied to the other portions, that is, the presser force range A. It is preferable that the pressing force is partially applied to a certain portion. As can be seen from the analysis results described later, it is considered that the deviation of the annular gasket originates from the fact that the outer side of the curled portion 3 that occurs when the inner peripheral wall of the mountain cup 4 is pressed outwardly opens in the outer diameter direction. Therefore, the displacement of the annular gasket 5 at the time of clinching can be prevented by applying a frictional force to the surface in contact with the annular gasket 5.
In this embodiment, the semicircular curled portion 3 outer lower end portion extends vertically downward. The outer lower end of the curled part 3 may be curled inward. Further, the curled portion 3 may have a circular arc shape, an elliptical shape, a convex shape, a rectangular shape, or a triangular shape. In this case, the range A of the pressing force is such that the center point P of the curled portion is positioned at a distance of 1/2 distance H ′ of the curled portion width from the point where the central axis I of the curled portion width H intersects the vertex of the curled portion 3. A stress can be applied to the center point P without pressing the flange top 11 from the center point P to the center axis of the curl width, and at 30 to 60 degrees.
The annular gasket 5 is called a cut rubber or a cut rubber, and is usually made of an elastomer material such as beech N, neoprene, or viton, and is appropriately selected depending on the contents and propellant used for the aerosol. As a manufacturing method of the annular gasket, there are a method of punching out a flat sheet into a donut shape, a method of cutting a pipe-shaped one, and the like. Further, the annular gasket 5 material may be provided with unevenness on the surface that contacts the bead part 1 and the curl part 3.
図示しないが、図２で示した一実施形態のプランジャを下降させコレットが開きクリンチする解析を行った。解析条件は、環状ガスケット５と接触するビード部１を有する部材とマウンテンカップ４との摩擦係数を０及び０．３とした。解析結果から、摩擦係数０の場合は、環状ガスケットがマウンテンカップからはみ出しているのに対して、摩擦係数０．３の場合ははみ出しがないことがわかった。また、クリンチ時におけるカール部の変形を解析にて測定したところ、僅かであるがカール部が外側方向に変形していることが分かった。即ち、マウンテンカップ４内周壁１０の拡径時に、カール部３の外側方向に応力がかかり環状ガスケット５と接触するビード部１を有する部材２とマウンテンカップ４との摩擦力が低下して環状ガスケット５がマウンテンカップ４からはみ出すものと考えられる。 Although not shown, an analysis was performed in which the plunger according to the embodiment shown in FIG. The analysis conditions were such that the coefficient of friction between the member having the bead portion 1 in contact with the annular gasket 5 and the mountain cup 4 was 0 and 0.3. From the analysis results, it was found that when the friction coefficient is 0, the annular gasket protrudes from the mountain cup, whereas when the friction coefficient is 0.3, there is no protrusion. In addition, when the deformation of the curled portion during clinching was measured by analysis, it was found that the curled portion was deformed outwardly although it was slight. That is, when the diameter of the inner peripheral wall 10 of the mountain cup 4 is expanded, stress is applied in the outer direction of the curled portion 3, and the frictional force between the member 2 having the bead portion 1 that comes into contact with the annular gasket 5 and the mountain cup 4 is reduced. 5 is considered to protrude from the mountain cup 4.
図３は、図１で示した一実施形態のマウンテンカップ４とビード部１を有する部材とに環状ガスケットをクリンチした構造を示す。内側にテーパー部を有する中空のコレット６と、コレットの下端部外側に突起部を有し、該コレット６内を摺動するプランジャ７を下方へ移動させ、該プランジャ７でコレット６内側に設けたテーパー部を拡径し、次いで、コレット６の突起部でマウンテンカップ４の内周壁９を外側方向に押圧して変形させクリンチしている。そのとき、カール部３を拘束するホルダー突起部９はカール部３の中心点からカール部幅の中心軸に対して３０乃至６０度に押え力範囲Ａとするように形成される。ホルダー突起部９は、ホルダーに環状或いは間欠的に設けても良く、ホルダーと一体化或いは別部材としても良い。例えば、ホルダー突起部９素材としてゴムのような弾性体である場合は、カール部３の押え力の付与時にゴムが変形しても、カール部３の中心点からカール部幅の中心軸に対して３０度乃至６０度の範囲内のみに押え力が付与されていればよい。また、ホルダー突起部９の先端形状は、カール部３形状に追従しているのが好ましい。 FIG. 3 shows a structure in which an annular gasket is clinched to the mountain cup 4 and the member having the bead portion 1 of the embodiment shown in FIG. A hollow collet 6 having a tapered portion on the inner side and a protrusion 7 on the outer side of the lower end of the collet, and a plunger 7 sliding inside the collet 6 is moved downward, and the plunger 7 is provided inside the collet 6. The diameter of the tapered portion is increased, and then the inner peripheral wall 9 of the mountain cup 4 is pressed outwardly by the protruding portion of the collet 6 to deform and clinch. At this time, the holder protrusion 9 that restrains the curled portion 3 is formed so as to have a pressing force range A from 30 to 60 degrees with respect to the central axis of the curled portion width from the central point of the curled portion 3. The holder protrusion 9 may be provided on the holder annularly or intermittently, or may be integrated with the holder or may be a separate member. For example, when the holder projection 9 is made of an elastic material such as rubber, even if the rubber is deformed when the pressing force of the curled portion 3 is applied, the center point of the curled portion 3 with respect to the central axis of the curled portion width. Therefore, it is sufficient that the pressing force is applied only within the range of 30 degrees to 60 degrees. Further, the tip shape of the holder projection 9 preferably follows the shape of the curl 3.
図４は、本発明の装置に関する一実施形態を示す。内側にテーパー部を有する中空のコレット６内に摺動するプランジャと、下端部外側に突起部を有するコレット６と、カール部３を拘束するための突起部を有するホルダー８を配置し、ホルダー突起部９の位置は、カール部３を拘束したときのカール部３の中心点からカール部幅の垂直中心軸に対して３０乃至６０度の押え力範囲内Ａに形成される。図示しないが、本発明に関する密封方法は、開口端部にビード部１を有する部材とマウンテンカップ４を、環状ガスケット５を介してなる容器を積載台に乗せて積載台上方へ移動させ、前述した装置のホルダー８にカール部３を嵌め、積載台とホルダー８とで前記容器を挟持し、次に、カール部３下端部内側にコレット６内を摺動するプランジャ７下端部でクリンチし、プランジャ７を下方に移動させてコレット５下端部のテーパー部を上方からスライド押圧し、次いで、カール部３内周壁１０を外径方向に押圧し、マウンテンカップ４とビード部１を有する部材とをクリンチさせる。 FIG. 4 shows one embodiment for the apparatus of the present invention. A plunger that slides into a hollow collet 6 having a tapered portion on the inside, a collet 6 having a protruding portion on the outer side of the lower end portion, and a holder 8 having a protruding portion for restraining the curled portion 3 are arranged. The position of the portion 9 is formed within a pressing force range A of 30 to 60 degrees with respect to the vertical center axis of the curl width from the center point of the curl portion 3 when the curl portion 3 is restrained. Although not shown in the drawings, the sealing method according to the present invention moves the member having the bead portion 1 at the opening end and the mountain cup 4 to the upper side of the loading table by placing a container through the annular gasket 5 on the loading table. The curl 3 is fitted into the holder 8 of the apparatus, the container is held between the loading table and the holder 8, and then the clinch is clinched at the lower end of the plunger 7 sliding inside the collet 6 inside the lower end of the curl 3. 7 is moved downward, the taper portion at the lower end of the collet 5 is slid and pressed from above, then the inner peripheral wall 10 of the curl portion 3 is pressed in the outer diameter direction, and the mountain cup 4 and the member having the bead portion 1 are clinched. Let
以上から、本発明のように押え力範囲Ａからカール部を押えることにより、カール部全周方向に均一に押え力を付与できることからクリンチ時のマウンテンカップの位置ずれ、傾きを有効に防止することができる。 From the above, by pressing the curled portion from the pressing force range A as in the present invention, the pressing force can be uniformly applied in the entire circumferential direction of the curled portion, so that the displacement and inclination of the mountain cup during clinching can be effectively prevented. Can do.
［実施例１］
溝深さ：３ｍｍ、幅：３mmの溝を有する半円状のカール部と、幅：２．５mmのビード部とを、厚さ：１ｍｍ、外径：３０ｍｍ、内径：２４．６ｍｍの輪状の環状ガスケットを介した容器を用意する。該容器を積載台に乗せ、ホルダーと積載台で容器を圧力：１００ｋｇで挟持し、次いで、圧力：３００ｋｇでブランジャを下方へ移動させクリンチして密封を行った。カール部の押え力範囲内Ａは、図５（Ａ）に示す通りカール部の中心点からカール部幅の垂直中心軸に対して３０乃至６０度となるようにした。
[Example 1]
A semicircular curled portion having a groove with a groove depth of 3 mm and a width of 3 mm and a bead portion with a width of 2.5 mm in a ring shape with a thickness of 1 mm, an outer diameter of 30 mm, and an inner diameter of 24.6 mm Prepare a container with an annular gasket. The container was placed on a loading table, the container was clamped between the holder and the loading table at a pressure of 100 kg, and then the blanker was moved downward at a pressure of 300 kg to clinch and sealed. As shown in FIG. 5A, the curling portion pressing force range A is set to be 30 to 60 degrees from the center point of the curled portion with respect to the vertical central axis of the curled portion width.
［比較例１］
ホルダーの押え力範囲内Ａ’をカール部の頂部及び外周側壁とした以外は実施例１と同様にクリンチして密封した。断面形状を図５（Ｂ）に示す。
[Comparative Example 1]
Clinching and sealing were performed in the same manner as in Example 1 except that the holding force range A ′ of the holder was the top portion of the curl portion and the outer peripheral side wall. The cross-sectional shape is shown in FIG.
［比較例２］
ホルダーの押え力範囲内Ａ’’をカール部の頂部から外周側壁とした以外は実施例１と同様にクリンチして密封した。断面形状を図５（Ｃ）に示す。
[Comparative Example 2]
The holder was clamped and sealed in the same manner as in Example 1 except that the holder pressing force range A ″ was changed from the top of the curled portion to the outer peripheral side wall. The cross-sectional shape is shown in FIG.
上記実施例の外観について評価を行った。環状ガスケットがマウンテンカップからはみ出しているものを×、はみ出していない物を○とした。結果を表１に示す。 The appearance of the above examples was evaluated. The case where the annular gasket protruded from the mountain cup was indicated as x, and the case where the annular gasket did not protrude was indicated as ◯. The results are shown in Table 1.
１ ビード部
２ メガネ蓋
３ カール部
４ マウンテンカップ
５ 環状ガスケット
６ コレット
７ プランジャ
８ ホルダー
９ ホルダー突起部
１０ 内周壁
１１ フランジ頂部
Ｈ カール部幅
Ｉ 垂直中心軸
Ｐ 中心点
Ａ 押え力範囲
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Bead part 2 Glasses cover 3 Curled part 4 Mountain cup 5 Annular gasket 6 Collet 7 Plunger 8 Holder 9 Holder projection part 10 Inner peripheral wall 11 Flange top part H Curled part width I Vertical center axis P Center point A Pressing force range
Claims (2)
カール部の中心点からカール部の垂直中心軸に対してフランジ頂部を押し圧しないでかつ３０乃至６０度の範囲内のみにカール部外側上方向からカール部内側に押え力を付与しながら、ビード部を有する部材とマウンテンカップをクリンチして密封することを特徴とする密封方法。 In a method of sealing a member having a bead portion at the opening end and a mountain cup having a curl portion via an annular gasket,
While pressing the top of the flange from the center point of the curl portion to the vertical center axis of the curl portion and applying a pressing force from the upper direction outside the curl portion to the inside of the curl portion only within a range of 30 to 60 degrees, A sealing method comprising: clinching a member having a portion and a mountain cup to seal.
カール部の中心点からカール部の垂直中心軸に対して３０乃至６０度の範囲内のみを拘束するホルダーと、カール部内周壁をクリンチするコレットと、該コレット内部を摺動してコレットを拡径させるプランジャを備えたことを特徴とする密封装置。 In an apparatus for sealing a member having a bead portion at the opening end and a mountain cup having a curl portion via an annular gasket,
A holder that restrains only within the range of 30 to 60 degrees from the center point of the curled part to the vertical central axis of the curled part, a collet that clinches the inner peripheral wall of the curled part, and slides the inside of the collet to expand the collet. A sealing device comprising a plunger to be moved.
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| JPS62187529A (en) * | 1986-02-12 | 1987-08-15 | Hokkai Can Co Ltd | Metal made aerosol container and its production |
| JPH1059447A (en) * | 1996-08-20 | 1998-03-03 | Toyo Aerosol Kogyo Kk | Cut rubber for aerosol container |
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2007
- 2007-08-10 JP JP2007209669A patent/JP2009039776A/en active Pending
Patent Citations (4)
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