JP2017141056A - Cap and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、飲料用等の容器の口金部に装着されて密栓するキャップ及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a cap that is attached to a cap portion of a container for beverages or the like and tightly plugged, and a method for manufacturing the same.
容器を密栓するキャップは有底筒状に設けられ、天面部と、その天面部の周縁から略垂下してなる筒状の円筒部とによりカップ状に形成されている。また、キャップの円筒部は、ブリッジを介して筒上部と筒下部とが連結された構成とされており、筒上部には、ボトル缶の口金部に形成された雄ねじ部に螺合する雌ねじ部が形成される雌ねじ形成予定部と、雌ねじ形成予定部の天面部側に形成されるナール部とが設けられている。また、筒下部には、ボトル缶の口金部の膨出部にピルファープルーフ部として係止されることになるフレアが形成されている。 A cap for sealing the container is provided in a bottomed cylindrical shape, and is formed in a cup shape by a top surface portion and a cylindrical cylindrical portion that is substantially suspended from the periphery of the top surface portion. Moreover, the cylindrical part of the cap is configured such that the upper part of the cylinder and the lower part of the cylinder are connected via a bridge, and the upper part of the cylinder is threaded into a male threaded part formed on the cap part of the bottle can. Are formed, and a knurled portion formed on the top surface side of the female screw formation scheduled portion is provided. In addition, a flare that is to be locked as a pilfer proof portion at the bulging portion of the base portion of the bottle can is formed at the lower portion of the tube.
そして、上記のように形成されたキャップは、ボトル缶の口金部にキャップを被せた状態でキャッピング装置（キャッパ）によりキャッピング加工が施されることにより、口金部に装着される。ここで、キャップの雌ねじ形成予定部には、ＲＯロール（ロールオンロール）により口金部の雄ねじ部に対応する雌ねじ部が形成され、キャップのフレアがＰＰロール（ピルファープルーフロール）により口金部の膨出部に巻き込まれることで、キャップがボトル缶の口金部に装着され、キャップ付ボトル缶が得られる。 Then, the cap formed as described above is attached to the base part by being capped by a capping device (capper) in a state where the cap is put on the base part of the bottle can. Here, a female thread portion corresponding to the male thread portion of the base portion is formed by the RO roll (roll-on-roll) in the female thread formation planned portion of the cap, and the flare of the cap is expanded by the PP roll (pill proof roll). By being caught in the exit part, the cap is attached to the base part of the bottle can, and the bottle can with the cap is obtained.
このようなキャップ付ボトル缶を開栓する際には、キャップを、その雌ねじ部がボトル缶の雄ねじ部に対して緩まる方向に缶軸回りに相対的に回転させることにより、キャップをボトル缶の口金部に対して缶軸方向上方へ移動させる。この際、キャップのフレアは、ボトル缶の膨出部に巻き込まれているので、キャップの筒下部は缶軸方向上方への移動が阻止され、キャップの移動の初期段階でブリッジが破断され、そのブリッジよりも上側のキャップの筒上部及び天面部が、口金部から取り外され、ブリッジよりも下側の筒下部のみが口金部に残される。 When opening a bottle can with such a cap, the cap is rotated by rotating the cap relative to the axis of the can in a direction in which the female screw portion loosens with respect to the male screw portion of the bottle can. The can is moved upward in the can axis direction with respect to the base portion. At this time, since the flare of the cap is wound around the bulging portion of the bottle can, the cap cylinder lower portion is prevented from moving upward in the can axis direction, and the bridge is broken at the initial stage of the cap movement. The upper part of the cylinder and the top surface part of the cap above the bridge are removed from the base part, and only the lower part of the cylinder below the bridge is left in the base part.
ところで、このようなキャップにおいては、使用者によるキャップ開栓性を向上させるために、キャップの開栓時の開栓トルクを低減することが課題とされてきた。しかし、開栓トルクが低くなり過ぎることで、使用者がキャップ付ボトル缶が一度開栓されたものと勘違いするおそれがある。そこで、ＰＰロールのトルク（荷重）を高くして、フレアの巻き込みを深くすることにより開栓トルクを向上させることも考えられるが、このようにキャッピング時にボトル缶やキャップに加えられるトルクを大きくした場合には、ボトル缶の口金部及びキャップに変形が生じるおそれがある。また、開栓トルクが高くなり過ぎることで、開栓不良を生じることも懸念される。 By the way, in such a cap, in order to improve the cap opening performance by the user, it has been a problem to reduce the opening torque when the cap is opened. However, since the opening torque becomes too low, the user may misunderstand that the bottle with a cap is once opened. Therefore, it is conceivable to increase the opening torque by increasing the PP roll torque (load) and deepening the flare, but in this way the torque applied to the bottle can and cap during capping was increased. In such a case, there is a possibility that the cap part and the cap of the bottle can be deformed. Moreover, there is a concern that the opening torque becomes too high due to the excessive opening torque.
また、キャップのフレアが膨出部に適正に巻締められていない場合には、特許文献１にも記載されているように、キャップの開栓時に、フレア（開放端部）が口金部の膨出部に沿って拡径されることで、ブリッジが破断されずに、キャップの筒下部が筒上部とともに、缶軸方向に移動されてキャップのすっぽ抜けが生じるおそれがあった。また、ブリッジが容易に破断されずにキャップが口金部で空転することにより、開栓角度が大きくなり開栓し難くなるおそれがあった。この点、特許文献１には、キャップのフレアの硬度を高くしておくことで、キャップのフレアを膨出部に強固に係止させ、キャップのすっぽ抜けを防止することが記載されている。しかし、フレアの硬度を高くした場合には、キャッピング時のＰＰロールのトルクも高くすることが必要となり、口金部に変形が生じるおそれがある。 In addition, when the cap flare is not properly wound around the bulging portion, as described in Patent Document 1, the flare (open end portion) is expanded at the base portion when the cap is opened. By expanding the diameter along the protruding portion, there is a possibility that the bottom portion of the cap is moved together with the top portion of the cap in the direction of the can axis without breaking the bridge, and the cap slips out. Further, the cap is not easily broken and the cap is idled at the base portion, so that the opening angle is increased and it is difficult to open the cap. In this regard, Patent Document 1 describes that by increasing the hardness of the cap flare, the cap flare is firmly locked to the bulging portion to prevent the cap from slipping off. . However, when the flare hardness is increased, it is necessary to increase the torque of the PP roll at the time of capping, which may cause deformation of the base part.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、開栓トルクと開栓角度とを適正な範囲で制御可能なキャップ及びその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a cap capable of controlling the opening torque and the opening angle within an appropriate range and a method for manufacturing the same.
本発明のキャップは、天面部と、該天面部の周縁から略垂下してなる筒状の円筒部とを備える金属製のキャップであって、前記円筒部の下端縁は円周上で高さの高い高ハイト部と高さの低い低ハイト部とを有しており、前記高ハイト部の最も高い部分と前記低ハイト部の最も低い部分との差分が０．５ｍｍ以下とされていることを特徴とする。 The cap of the present invention is a metal cap that includes a top surface portion and a cylindrical cylindrical portion that is substantially suspended from the periphery of the top surface portion, and the lower end edge of the cylindrical portion has a height on the circumference. A high height portion having a low height and a low height portion having a low height, and the difference between the highest portion of the high height portion and the lowest portion of the low height portion being 0.5 mm or less. It is characterized by.
このキャップでは、円筒部の下端縁の高さを円周上に異ならせて不均一に設けているので、下端縁を均一に設けたキャップよりもフレアを縮径して内周側に巻き込みやすく、裾巻きのためのＰＰロール（ピルファープルーフロール）のトルクを低く抑えることができる。このため、座屈強度が低い容器であっても、容器に変形を生じることなく、膨出部に沿ってフレアを深く巻き込むことができる。さらに、不均一に設けた下端縁（フレア）の高ハイト部を容器の膨出部に沿って膨出部に強固に係止させることができるので、キャップのすっぽ抜けを防止できるとともに、開栓トルクを向上させることができる。また、キャップの空転を抑制できるので、開栓角度も小さくできる。 In this cap, the height of the lower end edge of the cylindrical portion is unevenly provided on the circumference, so that it is easier to wind the flare to the inner periphery side by reducing the diameter of the flare than the cap having the lower end edge provided uniformly. The torque of the PP roll (pill fur proof roll) for tail winding can be kept low. For this reason, even if it is a container with low buckling strength, a flare can be wound deeply along a bulging part, without producing a deformation | transformation in a container. Furthermore, the high height part of the unevenly provided lower edge (flare) can be firmly locked to the bulging part along the bulging part of the container, so that the cap can be prevented from slipping off and opened. The plug torque can be improved. Moreover, since the idling of the cap can be suppressed, the opening angle can be reduced.
本発明のキャップにおいて、前記高ハイト部が、前記円周上において対向する対角位置に設けられているとよい。
高ハイト部を円周上の対角位置において膨出部に沿って深く巻き込むことができるので、容器の口金部にキャップを安定して装着できる。
In the cap of the present invention, it is preferable that the high height portion is provided at diagonal positions facing each other on the circumference.
Since the high height portion can be deeply wound along the bulging portion at a diagonal position on the circumference, the cap can be stably attached to the base portion of the container.
本発明のキャップの製造方法は、前記キャップを製造する方法であって、アルミニウム又はアルミニウム合金の圧延材からブランク材を打ち抜くブランク打ち抜き工程と、前記ブランク材を有底筒状のカップ状に成形するキャップシェル成形工程とを有し、前記ブランク材は、前記圧延材の圧延方向に沿って対角に短径部を有する非円形に打ち抜かれることを特徴とする。 The cap manufacturing method of the present invention is a method for manufacturing the cap, and includes a blank punching step of punching a blank material from a rolled material of aluminum or an aluminum alloy, and forming the blank material into a bottomed cylindrical cup shape. A cap shell forming step, wherein the blank material is stamped into a non-circular shape having a minor axis portion diagonally along the rolling direction of the rolled material.
従来のキャップの製造方法では、図１０に示すように、絞りダイ９１上に配置したブランク材の外周縁部を、絞りダイ９１とドローダイ８２との間で保持した状態とし、ブランク材の中央部を絞りパンチ８１によりダイ孔９３内に押し込んで絞り加工を施すことにより有底筒状のカップ形状部を形成した後、外周縁部に形成されたフランジ部（耳）３３をトリムカッター８７によりトリミングすることで、円筒部１２ａの下端縁の高さが円周上で均一に切り揃えられる。
一方、本発明のキャップの製造方法においては、圧延材の伸びを考慮して、対角に対称形状を有する非円形のブランク材を用いることで、キャップの下端縁の高さの高低差が０．５ｍｍ以下の不均一な形状を有するキャップを成形できる。また、従来の製造方法のように、外周縁部のトリミングを行わないため、円筒部の下端縁を薄く形成できる。また、低ハイト部よりも背の高い高ハイト部を、低ハイト部の厚みよりも薄く形成できる。
In the conventional cap manufacturing method, as shown in FIG. 10, the outer peripheral edge portion of the blank material arranged on the
On the other hand, in the cap manufacturing method of the present invention, the height difference of the lower end edge of the cap is 0 by using a non-circular blank having a symmetrical shape on the diagonal in consideration of the elongation of the rolled material. A cap having a non-uniform shape of 5 mm or less can be formed. Further, since the outer peripheral edge is not trimmed as in the conventional manufacturing method, the lower end edge of the cylindrical portion can be formed thin. In addition, the high height portion that is taller than the low height portion can be formed thinner than the thickness of the low height portion.
本発明のキャップの製造方法において、前記キャップシェル成形工程は、ドローダイの内周部に絞りダイ上の前記ブランク材に当接しない逃がし部を形成しておき、前記天面部の成形を行う工程の前半においては、前記ブランク材の外周縁部を前記絞りダイと前記ドローダイとで挟持した状態で、該ブランク材の中央部分を絞りパンチにより前記絞りダイのダイ孔内に押し出して絞り加工を施し、前記円筒部の下端縁の成形を行う工程の最後においては、前記外周縁部を前記ドローダイの前記逃がし部に通過させながら前記ダイ孔内に引き込み、前記絞りダイに沿って前記外周縁部を前記絞りパンチと前記絞りダイとの間に案内するとよい。 In the cap manufacturing method of the present invention, the cap shell molding step is a step of forming a relief portion that does not contact the blank material on the drawing die on the inner peripheral portion of the draw die and molding the top surface portion. In the first half, with the outer peripheral edge of the blank material sandwiched between the drawing die and the draw die, the center portion of the blank material is extruded into the die hole of the drawing die by a drawing punch, and subjected to drawing processing. At the end of the step of forming the lower end edge of the cylindrical portion, the outer peripheral edge portion is drawn into the die hole while passing through the escape portion of the draw die, and the outer peripheral edge portion is moved along the drawing die. It may be guided between the drawing punch and the drawing die.
ドローダイの内周部に逃がし部を形成しておくことで、キャップシェル成形工程の最後において、ブランク材の外周縁部が絞りダイとドローダイとで挟持されないので、円筒部の下端縁の厚みを所定の厚みに保持しやすくなる。そして、キャップシェル成形工程の最後において、ブランク材の外周縁部を挟持しないことで、いたずらに高ハイト部が高く成形されたり、ちぎれたりすることを抑制できる。 By forming a relief portion on the inner peripheral portion of the draw die, the outer peripheral edge portion of the blank material is not sandwiched between the drawing die and the draw die at the end of the cap shell molding process, so that the thickness of the lower end edge of the cylindrical portion is predetermined. It becomes easy to hold at the thickness. And at the end of a cap shell shaping | molding process, it can suppress that a high height part is shape | molded high or torn apart by not pinching the outer peripheral part of a blank material.
本発明によれば、キャッピング時にボトル缶やキャップに加えられるトルクを変更することなく、キャッピング時の開栓トルクと開栓角度とを適正に制御できる。 According to the present invention, the opening torque and the opening angle at the time of capping can be appropriately controlled without changing the torque applied to the bottle can and the cap at the time of capping.
以下、本発明に係るキャップ及びその製造方法の実施形態を、図面を参照しながら説明する。
本実施形態のキャップ１は、図２に示すように、ボトル缶２（本発明でいう、容器）の口金部２１に装着されて、ボトル缶２を密栓するものである。
Hereinafter, embodiments of a cap and a manufacturing method thereof according to the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 2, the cap 1 according to the present embodiment is attached to the
ボトル缶２は、アルミニウム又はアルミニウム合金製（金属製）とされ、図２に示すように、有底筒状の胴部２２と、胴部２２の上端から上方に向けて漸次縮径するテーパ状の肩部２３と、この肩部２３の上端から上方に延びる筒状小径の首部２４と、この首部２４よりも上方部分に形成される口金部２１とを有するボトル状に形成されている。また、キャップ１が装着されるボトル缶２の口金部２１は、図２に示すように、その下端部に半径方向外方に突出する膨出部２７が形成され、その上方に雄ねじ部２６、雄ねじ部２６の上方に開口端部を丸めてなるカール部２５が形成されている。
The bottle can 2 is made of aluminum or an aluminum alloy (made of metal), and as shown in FIG. 2, a bottomed
キャップ１は、アルミニウム又はアルミニウム合金製（金属製）のブランク材を有底筒状（カップ状）に成形してなるもので、図１に示すように、円形の天面部１１と、その天面部１１の周縁から略垂下されてなる筒状の円筒部１２とを備えている。
また、キャップ１の円筒部１２は、周方向に断続的に形成されたスリット３５の間に形成された複数のブリッジ３６を介して筒上部３７と筒下部３８とが連結された構成とされている。筒上部３７には、ボトル缶２の口金部２１に形成された雄ねじ部２６に螺合する雌ねじ部１９が形成される雌ねじ形成予定部３９と、雌ねじ形成予定部３９の天面部１１側に設けられるナール部１３、フック部１４及びグルーブ部１５と、雌ねじ形成予定部３９のブリッジ３６側に設けられるビード部１６とが設けられている。また、筒下部３８には、ボトル缶２の口金部２１の膨出部２７にピルファープルーフ部として係止されることになるフレア１７が設けられている。
The cap 1 is formed by molding a blank material made of aluminum or an aluminum alloy (made of metal) into a bottomed cylindrical shape (cup shape), and as shown in FIG. 1, a circular
Further, the
そして、筒下部３８の下端縁、すなわち円筒部１２の下端縁は、図１に示すように、円周上で高さの高い高ハイト部１８ａと、高さの低い低ハイト部１８ｂとを有しており、そのうち高ハイト部１８ａの最も高い部分と低ハイト部１８ｂの最も低い部分との差分Ｒが０．５ｍｍ以下に設けられている。また、高ハイト部１８ａは、円筒部１２の下端縁の円周上において対向する対角位置に設けられている。
As shown in FIG. 1, the lower end edge of the cylindrical
このように構成されるキャップ１の天面部１１の内側には、シール材であるライナ４が設けられ、ライナ付キャップ５とされる。そして、図９に示すように、ボトル缶２の口金部２１にライナ付キャップ５を被せた状態で、キャッピング装置（キャッパ）６０によりキャップ１にキャッピング加工を施すことにより、ライナ付キャップ５がボトル缶２の口金部２１に装着される。ここで、キャッピング装置６０のプレッシャーブロック６１により、缶軸方向にライナ付キャップ５を口金部２１に押し付けた状態を維持するとともに、天面部１１の外周部に絞り成形を施し、段差部３４を形成する。また、キャップ１の雌ねじ形成予定部３９には、キャッピング装置６０のＲＯロール（ロールオンロール）６２により内方（半径方向）に押圧されることで口金部２１の雄ねじ部２６に対応する雌ねじ部１９が形成される。また、キャップ１のフレア１７は、ＰＰロール（ピルファープルーフロール）６３により内方（半径方向）に押圧されることで、口金部２１の膨出部２７の下面に巻き込まれて係止される。これにより、ライナ４がカール部２５に圧接された状態でライナ付キャップ５が口金部２１に螺着状態に固定され、密栓されたキャップ付ボトル缶９が得られる。
A
なお、キャップ１に挿入されるライナ４としては、例えば図１に示すように、エラストマー樹脂等で形成されてシール機能を有する密封層４１と、その密封層４１よりも高い硬度を有し、ポリプロピレン等で円板状に形成されて、キャップ１の天面部１１の内面と摺動する摺動層４２とが積層されたものを用いることができる。この場合、密封層４１は、摺動層４２よりも外径が小さく設けられ、密封層４１よりも外径が大きく設けられた摺動層４２がフック部１４により支持されることで、ライナ４がキャップ１に取り付けられている。
As the
上述したように、本実施系形態のキャップ１では、円筒部１２の下端縁の高さを円周上に異ならせて不均一に設けているので、下端縁を均一に設けたキャップよりもフレア１７を縮径して内周側に巻き込みやすく、ＰＰロール６３のトルクを低く抑えることができる。このため、座屈強度が低いボトル缶（容器）２であっても、ボトル缶２に変形を生じることなく、膨出部２７に沿ってフレア１７を深く巻き込むことができる。また、高ハイト部１８ａを対角位置に設けているので、ボトル缶２の口金部２１にキャップ１を安定して装着できる。さらに、不均一に設けた下端縁（フレア１７）の高ハイト部１８ａをボトル缶２の膨出部２７に沿って膨出部２７に強固に係止させることができるので、キャップ１のすっぽ抜けを防止できるとともに、開栓トルクを向上させることができる。また、キャップ１の空転を抑制できるので、開栓角度も小さくできる。
As described above, in the cap 1 according to the present embodiment, the height of the lower end edge of the
次に、本実施形態のキャップ１の製造方法を、図３〜図８を参照して説明する。
キャップ１の製造方法においては、例えば図３〜図７に示すプレス用金型７０を用いる。プレス用金型７０は、天面部１１ａと円筒部１２ａとを備えるカップ状のキャップシェル１０を成形するためのものであり、成形されたキャップシェル１０は、円筒部１２ａにナール部１３、フック部１４、スリット３５等の成形を行うナーラー成形が施されることにより、キャップ１として完成する。
Next, the manufacturing method of the cap 1 of this embodiment is demonstrated with reference to FIGS.
In the manufacturing method of the cap 1, for example, a
なお、プレス用金型７０は、図３に示すように、上型７１と下型７２との間に圧延材３０を配置し、圧延材３０からブランク材３１を打ち抜きながらキャップシェル１０を成形するものである。上型７１には、中央に配置され、キャップシェル１０の天面部１１ａを絞る柱状の絞りパンチ８１と、この絞りパンチ８１を囲む環状のドローダイ８２と、ドローダイ８２を囲む環状の板押さえ８３とが設けられている。また、下型には、ドローダイ８２に対向する環状の絞りダイ９１と、絞りダイ９１を囲んでドローダイ８２との間で圧延材３０を打ち抜く環状のカットエッジダイ９２とが設けられている。そして、絞りパンチ８１は、絞りダイ９１のダイ孔９３内に上下移動可能に保持され、ダイ孔９３は、成形後のキャップシェル１０の天面部１１ａと略同形状の開口に設けられている。また、ドローダイ８２の内周部には、絞りダイ９１上のブランク材３１に当接しない逃がし部８５が設けられている。
As shown in FIG. 3, the press die 70 is configured such that the rolled
以上のように構成されたプレス用金型７０によりキャップシェル１０を成形し、キャップ１を製造する方法について説明する。
（ブランク打ち抜き工程）
アルミニウム又はアルミニウム合金の圧延材３０を、図３に示すように、プレス用金型７０の上型７１と下型７２との間に配置する。そして、図４に示すように、上型７１と下型７２とを閉じるように上型７１を下降させ、圧延材３０をカットエッジダイ９２と板押さえ８３との間に挟持するとともに、カットエッジダイ９２とドローダイ８２との間で圧延材３０を打ち抜く。この際、ブランク材３１を、図８に示すように、圧延材３０の圧延方向（０°及び１８０°を通る方向）に沿って対角に短径部を有する非円形に打ち抜く。
A method of manufacturing the cap 1 by molding the
(Blank punching process)
The rolled
（キャップシェル成形工程）
さらに上型７１を下降させ、図４に示すように、絞りダイ９１とドローダイ８２との間にブランク材３１の外周縁部３２を環状に挟持する。その挟持状態でさらに図５に示すように絞りパンチ８１を下降させることで、ブランク材３１の中央部分を絞りパンチ８１により絞りダイ９１のダイ孔９３内に押し出して絞り加工を行う。
この際、キャップシェル１０の天面部１１ａの成形を行う工程の前半においては、図５に示すように、ブランク材３１の外周縁部３２を絞りダイ９１とドローダイ８２とで挟持しながら絞り加工を行うが、キャップシェル１０の円筒部１２ａの下端縁の成形を行う工程の最後においては、図６に示すように、ブランク材３１の外周縁部３２をドローダイ８２の逃がし部８５に通過させながらダイ孔９３に引き込み、絞りダイ９１に沿ってブランク材３１の外周縁部３２を絞りパンチ８１と絞りダイ９１との間に案内することで、円筒部１２ａの成形を完了する。
(Cap shell molding process)
Further, the
At this time, in the first half of the step of forming the
このようにしてキャップシェル１０の成形が終了した後、絞りパンチ８１及びドローダイ８２を上昇させて、これらをキャップシェル１０から離間する。成形されたキャップシェル１０は、円筒部１２ａの下端縁が周方向で異なる高さを有する不均一な形状に形成されており、その下端縁の最も高い高ハイト部と最も低い低ハイト部との差分は０．５ｍｍ以下に設けられる。また、円周上の複数の高ハイト部は、円筒部１２ａの下端縁の円周上において対向する対角位置に対となって設けられる。なお、円筒部１２ａの下端縁の厚みは、円筒部１２ａの下端縁以外の部分の厚みよりも若干厚く形成され、高ハイト部の厚みは低ハイト部の厚みよりも薄く形成される。
After the molding of the
（ナーラー成形工程）
最後に、図示は省略するが、カップ状に成形されたキャップシェル１０の円筒部１２ａに、ナール部１３、フック部１４、スリット３５等の加工を行うことにより、キャップ１が得られる。そして、このようにして得られたキャップ１においても、加工前のキャップシェル１０と同様に、円筒部１２の下端縁の最も高い高ハイト部１８ａと最も低い低ハイト部１８ｂとの差分が０．５ｍｍ以下に維持される。
(Knurler molding process)
Finally, although illustration is omitted, the cap 1 is obtained by processing the
なお、図示は省略するが、キャップシェル成形工程からナーラー成形工程へのキャップシェル１０の搬送は、エアーフローコンベアで行われる。エアーフローコンベアは、ボトムガイドとトップガイドとの間にキャップシェル１０の天面部１１を下に向けて配置し、エアーをキャップシェル１０に吹き付けることにより搬送する。このエアーフローコンベアによるキャップシェル１０の搬送時において、キャップシェル１０の円筒部１２の下端縁がトップガイドに接触することがあるが、キャップシェル１０の下端縁を周方向で異なる高さに設けているので、キャップシェルとトップガイドとの接触面を少なくできる。したがって、キャップシェル搬送時の接触抵抗を小さくでき、キャップシェル１０を円滑に搬送することができる。また、キャップシェル搬送時の接触抵抗を小さくできるので、エアーフローコンベアのエアー圧を低減させることも可能となる。
In addition, although illustration is abbreviate | omitted, conveyance of the
このように、本実施形態のキャップの製造方法においては、圧延材３０の伸びを考慮して、対角に対称形状を有する非円形のブランク材３１を用いる。これにより、キャップ１の下端縁の高さの高低差が０．５ｍｍ以下の不均一な形状を有するキャップ１を成形できる。また、従来の製造方法のように、外周縁部のトリミングを行わないため、円筒部１２の下端縁は、ブランク材３１を打ち抜いた端面が成形されたものであり、バリが出た場合であってもキャップ１の半径方向内側にバリが出るため、キャップ表面の塗装膜を傷つけることを防止できる。なお、従来の製造方法では、外周縁部のトリミングを行う際に、キャップの半径方向外側にバリが出やすく、キャップに施された塗装膜を傷つけるおそれがある。
Thus, in the cap manufacturing method of the present embodiment, the non-circular
また、ドローダイ８２の内周部に逃がし部８５を形成しておくことで、キャップシェル成形工程の最後において、ブランク材３１の外周縁部３２が絞りダイ９１とドローダイ８２とで挟持されないので、円筒部１２の下端縁の厚みを所定の厚みに保持しやすくなる。そして、このようにキャップシェル成形工程の最後において、ブランク材３１の外周縁部３２を挟持しないことで、いたずらに高ハイト部１８ａが高く成形されたり、ちぎれたりすることを抑制できる。
Further, by forming the
次に、本実施形態のキャップ及びキャップの製造方法について、その効果を確認するために実験を行った。
本実施形態のキャップの製造方法により、アルミニウム合金の厚み０．２５０ｍｍの圧延材から非円形のブランク材を打ち抜き、公称キャップ外径３８ｍｍのキャップシェル及びキャップを成形した。また、ブランク材は、圧延材の伸びを考慮して、対角に対称形状を有する非円形のブランク材を形成し、耳が出やすい圧延材の圧延方向（０°及び１８０°を通る方向）に沿って対角に短径部（６２．２ｍｍ）を形成するとともに、９０°及び２７０°を通る方向に沿って対角に長径部（６３．８ｍｍ）を形成した。
Next, experiments were conducted to confirm the effects of the cap and the cap manufacturing method of the present embodiment.
According to the cap manufacturing method of the present embodiment, a non-circular blank material was punched from a rolled material of aluminum alloy having a thickness of 0.250 mm, and a cap shell and a cap having a nominal cap outer diameter of 38 mm were formed. In addition, the blank material is a non-circular blank material having a symmetrical shape on the diagonal in consideration of the elongation of the rolled material, and the rolling direction of the rolled material that is easy to hear (direction passing through 0 ° and 180 °). A short-diameter portion (62.2 mm) was formed diagonally along the line, and a long-diameter portion (63.8 mm) was formed diagonally along the direction passing through 90 ° and 270 °.
（キャップハイト評価）
ブランク材の圧延方向を基準（０°及び１８０°）とし、本実施形態のキャップの製造方法において成形したキャップシェルのハイト（円筒部の高さ）を１６等配（１６箇所）で測定し、１６箇所の測定値から、最大値（ｍａｘ）、最小値（ｍｉｎ）、最大値から最小値を減じた差分Ｒ、１６箇所の平均値（ａｖｅ）を求めた。各５個のキャップの測定を実施した。
表１に結果を示す。
(Cap height evaluation)
With the rolling direction of the blank material as the reference (0 ° and 180 °), the height of the cap shell (the height of the cylindrical portion) formed in the cap manufacturing method of the present embodiment is measured at 16 equal positions (16 locations), The maximum value (max), the minimum value (min), the difference R obtained by subtracting the minimum value from the maximum value, and the average value (ave) at 16 locations were obtained from the measured values at 16 locations. Measurements of 5 caps each were performed.
Table 1 shows the results.
いずれのキャップにおいても、ハイトの差分Ｒを０．３ｍｍ以下に設けることができた。また、各キャップのハイトの最大値（ｍａｘ）は２９０°±３０°の範囲にあり、その反対側の円周上において対向する対角位置の１１０°±３０°の範囲にも、平均値（ａｖｅ）よりも高い高ハイト部が形成できた。一方、ハイトの最小値（ｍｉｎ）は１８０°±３０°の範囲にあり、その反対側の円周上において対向する対角位置の０°±３０°の範囲にも、平均値（ａｖｅ）よりも低い低ハイト部を形成できた。 In any cap, the height difference R could be set to 0.3 mm or less. Further, the maximum height (max) of each cap is in the range of 290 ° ± 30 °, and the average value (110 ° ± 30 ° in the opposite diagonal position on the opposite circumference) A high height portion higher than ave) could be formed. On the other hand, the minimum value (min) of the height is in the range of 180 ° ± 30 °, and the average value (ave) is also in the range of 0 ° ± 30 ° of the opposite diagonal position on the opposite circumference. And a low height portion could be formed.
（開栓評価）
円筒部の下端縁の高さが円周上で均一に切り揃えられた従来例のキャップと、本実施形態の方法により作製した実施例のキャップとを用意した。なお、実施例のキャップは、キャップハイト評価と同様のキャップシャルを成形後、ナーラー成形工程によりキャップシェルの円筒部に、ナール部、フック部、ブリッジ等の加工を行うことにより成形した。また、従来例のキャップと実施例のキャップのそれぞれにライナを設け、ライナ付キャップを作製した。ライナは、ＴＰＳ（スチレン系エラストマー）製の軟質層とＰＰ（ポリプロピレン）製の硬質層とからなる二層シートを用いた。
(Opening evaluation)
The cap of the prior art example in which the height of the lower end edge of the cylindrical portion was cut evenly on the circumference and the cap of the example produced by the method of this embodiment were prepared. In addition, the cap of the example was formed by processing a knurled portion similar to the cap height evaluation and then processing a knurled portion, a hook portion, a bridge, and the like on the cylindrical portion of the cap shell by a knurler forming step. In addition, a liner was provided on each of the cap of the conventional example and the cap of the example to produce a cap with a liner. As the liner, a two-layer sheet composed of a soft layer made of TPS (styrene elastomer) and a hard layer made of PP (polypropylene) was used.
そして、ボトル缶に水を７５ｍｌ（８５℃）充填し、ヘッドスペース部分に液体窒素を滴下して空気を置換してキャッピング行い、初期内圧が２０℃で１００±２０ｋＰａ相当となるように設定されたキャップ付ボトル缶を作製した。
キャッピングに用いるプレッシャーブロックは、絞り径を直径３５．８ｍｍ、絞り深さを１．８ｍｍに設定したものを使用した。キャッピング時のボトル缶の缶軸方向の押圧荷重（トッププレッシャー：ＴＰ）は１０００Ｎに設定し、ＲＯロールのＲＯトルクは４．０Ｎ・ｍ（押付荷重１２３Ｎ）に設定し、ＰＰロールのＰＰトルクは３．２Ｎ・ｍ（押圧荷重９２Ｎ）に設定した。なお、各キャップ付ボトル缶のキャッピングは、いずれもＲＯロール及びＰＰロールを半径方向に押し付ける動作を二度繰り返して行う二度加工により行った。
Then, the bottle can was filled with 75 ml (85 ° C.) of water, and liquid nitrogen was dropped into the head space portion to perform air capping and the initial internal pressure was set to be equivalent to 100 ± 20 kPa at 20 ° C. A bottle can with a cap was produced.
As the pressure block used for capping, a pressure block having a diameter of 35.8 mm and a drawing depth of 1.8 mm was used. The pressing load (top pressure: TP) in the can axis direction of the bottle can during capping is set to 1000 N, the RO torque of the RO roll is set to 4.0 N · m (pressing load 123 N), and the PP torque of the PP roll is It was set to 3.2 N · m (pressing load 92 N). In addition, capping of each bottle can with a cap was performed by twice processing which repeats the operation | movement which presses a RO roll and PP roll to radial direction twice.
そして、このようにして作製した各キャップ付ボトル缶について、１２４．５℃×５分のレトルト処理を施した後に、さらに２０℃で１週間保存した後、キャップ付ボトル缶の開栓を行い、開栓トルクの測定を行った。開栓トルクは、日本電産シンポ株式会社製のデジタルトルクメータ（ＴＮＰ‐５）により測定した。また、従来例のキャップを用いたキャップ付ボトル缶と、実施例のキャップを用いたキャップ付ボトル缶とについて、それぞれ１０缶ずつの開栓トルクを測定した。 And about each bottle can with a cap produced in this way, after performing a retort treatment at 124.5 ° C. × 5 minutes, after further storing for 1 week at 20 ° C., opening the bottle can with a cap, The opening torque was measured. The opening torque was measured with a digital torque meter (TNP-5) manufactured by Nidec Sympo Corporation. Moreover, about the bottle can with a cap using the cap of a prior art example, and the bottle can with a cap using the cap of an Example, the opening torque of each 10 cans was measured.
表２に結果を示す。なお、表２の「１ｓｔトルク」は、開栓始めにおいてライナ付キャップを僅かに動かすのに要した開栓トルクの値であり、「２ｎｄトルク」は、開栓中に１本目のブリッジが破断するまでに要した開栓トルクの値である。また、「ロック角度（ＢＢＡ）」は、ライナ付キャップの１本目のブリッジが最初に破断するまでに要したキャップ回転角度であり、「開栓角度（ＢＢＦＡ）」は、全てのブリッジが破断されるまでのキャップの回転角度である。なお、「品温」は、開栓トルク測定時のキャップ付ボトル缶の温度である。 Table 2 shows the results. “1st torque” in Table 2 is the value of the opening torque required to slightly move the cap with liner at the beginning of opening, and “2nd torque” is the breakage of the first bridge during opening. It is the value of the opening torque required to do. The “lock angle (BBA)” is the cap rotation angle required until the first bridge of the cap with liner is first broken, and the “opening angle (BBFA)” is the breakage of all bridges. It is the rotation angle of the cap until The “product temperature” is the temperature of the bottle can with a cap when the opening torque is measured.
表２の結果からわかるように、実施例のキャップ付ボトル缶は、従来例のキャップ付ボトル缶に比べて、１ｓｔトルクの平均値（Ａｖｅ）を高くでき、さらに１ｓｔトルクのバラツキ（σｎ−１）も小さくできることから、開栓者に適度な開栓性を認識させることができる。
また、実施例のキャップ付ボトル缶では、キャップ付ボトル缶のロック角度（ＢＢＡ）の平均値（Ａｖｅ）と開栓角度（ＢＢＦＡ）の平均値（Ａｖｅ）を、従来例よりも小さくでき、バラツキ（σｎ−１）も小さくできることから、開栓動作を円滑に行えるようになり、開栓性を向上できる。
As can be seen from the results in Table 2, the bottled can with the example can increase the average value (Ave) of the 1st torque compared to the bottled can with the conventional example, and further the variation of the 1st torque (σ n− Since 1 ) can also be made small, it is possible to make the person who opens the bottle recognize the proper opening ability.
Moreover, in the bottle can with the cap of the embodiment, the average value (Ave) of the lock angle (BBA) and the average value (Ave) of the opening angle (BBFA) of the bottle can with the cap can be made smaller than those of the conventional example, and the variation. Since (σ n-1 ) can also be reduced, the opening operation can be performed smoothly, and the opening performance can be improved.
（ＰＰトルク評価）
次に、開栓評価で用いた従来例と実施例のライナ付キャップ、ボトル缶を用いて、ＰＰロールのＰＰトルク及び押圧荷重を表１に示す条件に変更して、ボトル缶にライナ付キャップをキャッピングして、初期内圧が２０℃で１００±２０ｋＰａ相当となるように設定されたキャップ付ボトル缶を作製した。
(PP torque evaluation)
Next, using the caps with liners and bottle cans of the conventional example and the example used in the plugging evaluation, the PP torque and pressing load of the PP roll were changed to the conditions shown in Table 1, and the caps with liners were attached to the bottle cans Was capped, and a bottle with a cap set so that the initial internal pressure was equivalent to 100 ± 20 kPa at 20 ° C. was produced.
なお、キャッピングに用いるプレッシャーブロックは、開栓評価と同様に、絞り径を直径３５．８ｍｍ、絞り深さを１．８ｍｍに設定したものを使用し、キャッピング時のボトル缶の缶軸方向の押圧荷重（ＴＰ）は１０００Ｎに設定し、ＲＯロールのＲＯトルクは４．０Ｎ・ｍ（押付荷重１２３Ｎ）に設定し、各キャップ付ボトル缶のキャッピングは、いずれもＲＯロール及びＰＰロールを半径方向に押し付ける動作を二度繰り返して行う二度加工により行った。 In addition, the pressure block used for capping is the same as in the opening evaluation, but the one with the diameter set to 35.8 mm and the depth set to 1.8 mm is used to press the bottle can in the can axis direction during capping. The load (TP) is set to 1000 N, the RO torque of the RO roll is set to 4.0 N · m (pressing load 123 N), and the capping of the bottle cans with caps is performed with the RO roll and PP roll in the radial direction. The pressing operation was performed twice by repeating the operation twice.
そして、このようにして作製した各キャップ付ボトル缶について、１２４．５℃×５分のレトルト処理を施した後、２０℃で１週間保存した後、キャップ付ボトル缶の開栓を行い、開栓トルクの測定を行うとともに、ライナ付キャップのすっぽ抜けが生じるかを確認した。開栓トルクは、開栓評価と同様に、日本電産シンポ株式会社製のデジタルトルクメータ（ＴＮＰ‐５）により測定した。また、従来例のキャップを用いたキャップ付ボトル缶と、実施例のキャップを用いたキャップ付ボトル缶とについて、それぞれ１０缶ずつの開栓トルクを測定した。なお、すっぽ抜けとは、ライナ付キャップの開栓時に、フレア（ピルファープルーフ部）がボトル缶の膨出部から外れて、膨出部を乗り上げてしまうことをいう。
結果を表３に示す。
The bottled cans thus prepared were subjected to a retort treatment at 124.5 ° C. for 5 minutes and then stored at 20 ° C. for 1 week. Then, the bottled cans with caps were opened and opened. The plug torque was measured and it was confirmed whether the cap with the liner slipped out. The opening torque was measured with a digital torque meter (TNP-5) manufactured by Nidec Sympo Corporation in the same manner as the opening evaluation. Moreover, about the bottle can with a cap using the cap of a prior art example, and the bottle can with a cap using the cap of an Example, the opening torque of each 10 cans was measured. The slip-off means that when the cap with liner is opened, the flare (pill fur proof part) comes off from the bulging part of the bottle can and rides on the bulging part.
The results are shown in Table 3.
表３の結果からわかるように、実施例のキャップ付ボトル缶では、ＰＰトルクを低くした場合でも、開栓角度が僅かに大きくなるだけで大きな変化はなく、いずれのＰＰトルクの場合でも、良好にフレアを膨出部に係止させることができ、良好な開缶角度を維持できた。また、ライナ付キャップのすっぽ抜けも生じなかった。さらに、実施例のキャップ付ボトル缶は、従来例のキャップ付ボトル缶よりも開缶角度が小さく、開栓動作を円滑に行えることがわかった。
一方、従来例のキャップ付ボトル缶では、ＰＰトルクをトルクを低くすると、開栓角度が大幅に大きくなり、開栓角度も大きくなった。また、ライナ付キャップのすっぽ抜けが生じ、ＰＰトルクを低くすることで、すっぽ抜けの発生リスクが高くなった。
As can be seen from the results in Table 3, in the bottle cans with caps of the examples, even when the PP torque is lowered, the opening angle is slightly increased and there is no significant change. The flare could be locked to the bulging portion, and a good opening angle could be maintained. In addition, no slippage of the cap with liner occurred. Furthermore, it turned out that the bottle can with a cap of an Example has a smaller opening angle than the bottle can with a cap of a prior art example, and can perform a stopper | opening operation | movement smoothly.
On the other hand, in the bottle can with the cap of the conventional example, when the PP torque was lowered, the opening angle was greatly increased and the opening angle was also increased. In addition, the slippage of the cap with liner occurred, and the risk of slipping off increased by reducing the PP torque.
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更を加えることができる。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various change can be added in the range which does not deviate from the meaning of this invention.
１ キャップ
２ ボトル缶
４ ライナ
５ ライナ付キャップ
９ キャップ付ボトル缶
１０ キャップシェル
１１，１１ａ 天面部
１２，１２ａ 天面部
１３ ナール部
１４ フック部
１５ グルーブ部
１６ ビード部
１７ フレア
１８ａ 高ハイト部
１８ｂ 低ハイト部
１９ 雌ねじ部
２１ 口金部
２２ 胴部
２３ 肩部
２４ 首部
２５ カール部
２６ 雄ねじ部
２７ 膨出部
３０ 圧延材
３１ ブランク材
３２ 外周縁部
３３ 耳
３４ 段差部
３５ スリット
３６ ブリッジ
３７ 筒上部
３８ 筒下部
３９ 雌ねじ形成予定部
４１ 密封層
４２ 摺動層
６０ キャッピング装置
６１ プレッシャーブロック
６２ ＲＯロール
６３ ＰＰロール
７０ プレス用金型
７１ 上型
７２ 下型
８１ 絞りパンチ
８２ ドローダイ
８３ 板押さえ
８５ 逃がし部
８７ トリムカッター
９１ 絞りダイ
９２ カットエッジダイ
９３ ダイ孔
1
Claims (4)
前記円筒部の下端縁は円周上で高さの高い高ハイト部と高さの低い低ハイト部とを有しており、
前記高ハイト部の最も高い部分と前記低ハイト部の最も低い部分との差分が０．５ｍｍ以下とされていることを特徴とするキャップ。 A metal cap comprising a top surface portion and a cylindrical cylindrical portion substantially hanging from the periphery of the top surface portion,
The lower end edge of the cylindrical portion has a high height portion with a high height and a low height portion with a low height on the circumference,
The cap characterized in that the difference between the highest part of the high height part and the lowest part of the low height part is 0.5 mm or less.
アルミニウム又はアルミニウム合金の圧延材からブランク材を打ち抜くブランク打ち抜き工程と、
前記ブランク材を有底筒状のカップ状に成形するキャップシェル成形工程とを有し、
前記ブランク材は、前記圧延材の圧延方向に沿って対角に短径部を有する非円形に打ち抜かれることを特徴とするキャップの製造方法。 A method of manufacturing the cap according to claim 1 or 2,
A blank punching process for punching a blank from a rolled material of aluminum or an aluminum alloy,
A cap shell molding step of molding the blank material into a bottomed cylindrical cup shape,
The blank material is stamped into a non-circular shape having a minor axis portion diagonally along the rolling direction of the rolled material.
ドローダイの内周部に絞りダイ上の前記ブランク材に当接しない逃がし部を形成しておき、
前記天面部の成形を行う工程の前半においては、前記ブランク材の外周縁部を前記絞りダイと前記ドローダイとで挟持した状態で、該ブランク材の中央部分を絞りパンチにより前記絞りダイのダイ孔内に押し出して絞り加工を施し、
前記円筒部の下端縁の成形を行う工程の最後においては、前記外周縁部を前記ドローダイの前記逃がし部に通過させながら前記ダイ孔内に引き込み、前記絞りダイに沿って前記外周縁部を前記絞りパンチと前記絞りダイとの間に案内することを特徴とする請求項３に記載のキャップの製造方法。 The cap shell molding process includes:
A relief portion that does not contact the blank material on the drawing die is formed on the inner peripheral portion of the draw die,
In the first half of the step of forming the top surface portion, in the state where the outer peripheral edge portion of the blank material is sandwiched between the drawing die and the draw die, the die hole of the drawing die is formed by drawing the central portion of the blank material with a drawing punch. Extrude in and draw,
At the end of the step of forming the lower end edge of the cylindrical portion, the outer peripheral edge portion is drawn into the die hole while passing through the escape portion of the draw die, and the outer peripheral edge portion is moved along the drawing die. The method of manufacturing a cap according to claim 3, wherein guiding is performed between the drawing punch and the drawing die.
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