JP2650598B2 - 缶体のネックイン部形成方法 - Google Patents
缶体のネックイン部形成方法Info
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Description
缶等の飲料缶等に用いられる缶体の開口端部に、スムー
ズ・ネックイン部を多工程ダイ方式で形成する方法に関
する。
ン部は、缶蓋の材料費節減等のため径が小さい程望まし
い。従来は、このネックイン部の径の縮小は、主として
多段ネックイン部の形成によって行なわれてきた。しか
しながら現状よりも更にネック部の径を小さくする場合
は、多段ネックイン部は、見栄えが悪い、内容液の収納
容量が少なくなる等の欠点があるため、これらの欠点が
比較的少ない、スムーズ・ネックイン部の形成によって
ネック部の径の縮小を実現することが望ましい。
ピニング方式と多工程ダイ方式(例え特開昭53−27
887号公報に示されるタイプのような)とがあるが、
外面塗膜に対する悪影響が小さい等の点では、多工程ダ
イ方式の方が有利である。しかしながら従来のネッキイ
ングダイ(例えば上記公報に示されるタイプのような)
を使用して、高速で(例えば約1000〜1500缶/
分)、胴部が薄い(例えばアルミニュウム缶の場合、約
0.1mm、スチール缶の場合約0.08mm)シーム
レス缶をネッキイング加工する場合に、次のような問題
が起こり易い。すなわち各工程で工具にセットされたネ
ック部高さが、基準高さよりも少しでも大きいと、ネッ
クイン部全体を押すことになるので、胴部に座屈が生じ
易い。そのため極めて高精度の工具およびそのセットが
必要となる。
部が極く薄く、かつネッキイング速度が極めて速い場合
(この場合衝撃的な荷重が極く薄い胴部に加わる)であ
っても、各工程で特に高精度の工具を用いたり、高精度
のセットを行なわなくとも胴部に座屈が生じ難い、缶体
の開口端部に、多工程ダイ方式でスムーズ・ネックイン
部を形成する方法を提供することを目的とする。
端部に、円錐台形状の肩部および短円筒形のネック部を
有するスムーズ・ネックイン部を順次多工程で形成する
方法は、第2工程以降の各工程に用いるネッキングダイ
の内面が、缶体胴部本体のガイド面、および前工程にお
いて形成されたネック部の端面と接触可能の位置にあ
り、かつ接触部におけるネック部とのなす接触角θが比
較的小さい環状の凸曲面を備えており、第2工程以降の
各工程において、ネッキングダイを缶体に向って移動さ
せてネック部を絞り、凸曲面が、当該工程において形成
された肩部部分に接触し、肩部の下端が変形を開始する
直前に上記移動を停止して、凸曲面の接触部より外側の
部分およびガイド面の上端部近傍間の部分と、肩部との
間に空隙が生ずるようにしたことを特徴とする。ここに
接触角θとは、接触部における凸曲面の斜め上方に延び
る接線とネック部の上方延長線とのなす角度(図14参
照)をいう。
イド面の上端部近傍間の部分と、肩部との間に空隙が生
ずるようにするのに用いられるネッキイングダイ内面の
代表的な態様として、凸曲面とガイド面が実質的に直接
接続しているもの、および凸曲面とガイド面が台形部を
介して接続しており、台形部の傾斜角αが、当該工程で
形成された肩部の傾斜角βより大きいものが挙げられ
る。接触角θは10〜35度であることが望ましい。ガ
イド面の導入部の内径と、缶体胴部本体の外径の差が、
0.05〜0.30mmであることが望ましい。
ングダイの内面は、前工程において形成されたネック部
の端面と接触可能の位置にあり、かつ接触部におけるネ
ック部とのなす接触角θが比較的小さい環状の凸曲面を
備えている。そのため第2工程以降の各工程において、
ネッキイングダイを缶体に向って移動させてネック部を
絞り、当該工程において肩部を長くし、ネック部を短く
する、すなわち縮径度を大きくする際に、ネック部に加
わる力が比較的小さい。従って胴部が極く薄く、かつネ
ッキイング速度が極めて速く衝撃的な荷重が加わる場合
であっても、胴部の座屈が起こり難い。
備えており、肩部の下端が変形を開始する直前にネッキ
ングダイの移動を停止するので、凸曲面の接触部より外
側の部分およびガイド面の上端部近傍間の部分と、肩部
との間に空隙が生じる。そのため第2工程以隆の各工程
において、工具にセットされたネック部高さが、基準高
さより若干大きい場合でも、すなわちネッキイングダイ
のセットされた下降距離が、基準下降距離より若干大き
い場合でも、凸曲面全体が成形終了直前の肩部全面を押
圧することはない。よって肩部に実質的に軸荷重が加わ
らないようにしてネック部の縮径を行なうことができ
る。 従って、缶体の胴部が極く薄く、かつネッキイング
速度が極めて速い場合に、各工程で特に高精度の工具を
用いたり、高精度のセットを行なわなくとも、胴部に座
屈が生じ難い。
に加わる半径方向内方の力が小さくなって、ネック部に
縦皺が発生し易くなるので好ましくない。一方接触角θ
が35度より大きいと、ネック部に加わる軸荷重が大き
くなり過ぎて、ネックイン部が陥没したり、胴部に座屈
を生じ易くなるので好ましくない。ガイド面の導入部の
内径と、缶体の胴部の外径の差が0.05mmより小さ
いと胴部の導入の際、胴部外面に擦り傷等が生じたり、
摩擦力により座屈し易くなるので好ましくない。一方こ
の差が0.30mmより大きいと、ネッキイングダイと
缶体間に芯ずれ、すなわち円形の接触部の中心と、ネッ
キイングダイの軸心間のずれが起り易くなるので、ネッ
ク部に加わる半径方向内方の力が周方向に異なって、皺
を発生し易くなるので好ましくない。
うに、開口部をトリムされた公称211径(胴部外径:
2−11/16吋)の、アルミニュウム合金よりなり、
胴部平均厚さ0.103mmの絞り−しごき成形缶(D
I缶)を8工程でネッキイング加工して、その開口端部
に公称204径(ネック部の外径:2−4/16吋)の
スムーズ・ネックイン部を形成する方法の実施例につい
て説明する。
ング1および昇降可能の底部支持体8を用いて、肩部1
0aおよびネック部10bよりなる予備のネックイン部
6が形成されたDI缶10の状態を示す。工具1は、ネ
ッキイングダイ2、センターコア3、およびセンターコ
ア3を支持するアダプタ4を備えている。アダプタ4の
底面周縁部は、センターコア3の外周部3aより僅かに
外方に延びる段差5となっている。この段差5によっ
て、ネッキイングダイ2の円筒面部2aとセンターコア
3の外周部3a間に隙間部7が形成される。図示のよう
に、DI缶10の肩部10a近傍は、ネッキイングダイ
2の、凸曲率部2b,台形部2c,凹曲率部2dおよび
ガイド面2eとほぼ全面的に密着しており、ネック部1
0bは、隙間部7に沿って段差5近傍まで延びている。
なお図1では明示していないが、ネックイン部6の肉厚
は、その下方の胴部本体10cの肉厚よりも若干厚くな
っている(例えば0.163mm)。
ッキイング工具11により、第2工程のネッキイング加
工が開始する直前、および上記加工が終了した直後の状
態を示す。ネッキイング工具11の内面は、上方より円
筒面部12a、環状の凸曲率部18、円筒形のガイド面
12eを備えており、凸曲率部18は極く小さな曲率半
径の凹曲率部12dを介してガイド面12eに接続す
る。凸曲率部18は、その中間の接触部19においてネ
ック部10bの端面10b1と接触し、かつ接触部19
における接線とネック部10bとのなす接触角θ(図1
4参照)が、比較的小さくなるように、その位置および
曲率半径r等が定められている。
り好ましくは、15〜30度である。さらに接触角θ
は、1工程当たりのネッキイング率が大きい程、ネック
部に皺等の欠陥を発生しないように、座屈が生じない範
囲内で大きい方が望ましい。センターコア13およびア
ダプタ14の構造は、第1の工具1のそれ等と同様であ
る。 凸曲率部18の曲率半径rは、加工されるネック
イン部6の肉厚や工程数等によって異なるが、通常約
1.5〜10mmであり、本実施例では6mmである。
上記のネッキイング率とは、前工程で形成されたネック
部の外径をDとし、次工程で形成されたネック部の外径
をdとすると、(Dーd)/D*100%で定義され
る。またガイド面12eの導入部12e2(図2におい
て、ガイド面12eの胴部本体10cと、ほぼ接触して
いる部分)の内径と、胴部本体10cの外径の差は通
常、0.05〜0.30mmであり、本実施例では、こ
の差は0.15mmである。
と同様のタイプの)に載置されたDI缶10に対して、
センターコア13を固定した状態でネッキイングダイ1
2を押し下げると、ネック部10bの端面10b1近傍
部は、凸曲率部18に沿って半径方向内方に押圧され
て、センターコアの外周部13aに接触し、次いでネッ
ク部10bが端面側から順次凸曲率部18の絞り面18
aによって絞られて外周部13aに密着する。絞られた
ネック部10bの部分は、ネッキイングダイ12の円筒
部12aとセンターコア13の外周部13a間に形成さ
れる隙間部17(間隙幅はネック部20bの厚さより僅
かに大きい)に入る(図3参照)。凸曲率部18が、D
I缶10の肩部10aの第2工程で形成された部分10
a2に接触し、肩部の下端10a1が変形を開始する直
前の点線で示す位置(図2)に達した時、ネッキイング
ダイ12は下降を停止する。この時点で図3に示す、肩
部20a、およびネック部10bよりも縮径されたネッ
ク部20bを有するネックイン部16が形成される。肩
部20aは、凸曲率部18の接触点19より外側の部分
18b,曲率部12dおよびガイド面12eの曲率部1
2dの近傍部12e1と接触せず、これ等の間に空隙1
5が形成される。
ッキイング工具21により、第3工程のネッキイング加
工が開始する直前、および上記加工が終了した直後の状
態を示す。図6および図7はそれぞれ、第4工程のネッ
キイング工具31により、第4工程のネッキイング加工
が開始する直前、および上記加工が終了した直後の状態
を示す。図8および図9はそれぞれ、第5工程のネッキ
イング工具41により、第5工程のネッキイング加工が
開始する直前、および上記加工が終了した直後の状態を
示す。図10および図11はそれぞれ、第6工程のネッ
キイング工具51により、第6工程のネッキイング加工
が開始する直前、および上記加工が終了した直後の状態
を示す。図12よび図13はそれぞれ、第7工程のネッ
キイング工具61により、第7工程のネッキイング加工
が開始する直前、および上記加工が終了した直後の状態
を示す。図14および図15はそれぞれ、第8工程(最
終工程)のネッキイング工具71により、第8工程のネ
ッキイング加工が開始する直前、および上記加工が終了
した直後の状態を示し、この工程において、図16に示
されるような、円錐台形状の肩部86aおよび短円筒形
のネック部86bよりなるスムーズ・ネックイン部86
を有するDI缶80が形成される。
1の基本的構成は、各工程において、ネック部を順次縮
径するため、凸曲率部28,38,48,58,68の
周長が、順次この順に長くなる点以外は、工具11と同
様である。すなわち各凸曲率部18,28,38,4
8,58,68,78の曲率半径rは互いに等しい。ま
た各接触部19,29,39,49,59,69,79
の、それぞれ各円筒面部12a,22a,32a,42
a,52a,62a,72a下端からの円弧長、すなわ
ち各絞り面18a,28a,38a,48a,58a,
68a,78aの円弧長は互いに等しい。従って各凸曲
率部と各ネック部間の接触角θも等しい。本実施例の場
合、第2、3、4、5、6、7および8工程におけるネ
ッキイング率は2〜3%の範囲内(例えば2.1%)に
ある。
れるものでなく、例えば図17に示されるような、凸曲
率部98が台形部99を介してガイド面92eに接続す
るネッキイングダイ92を用いてもよい。ただしネッキ
イングダイ92の内面は、台形部99の傾斜角αが、ス
ムーズ・ネックイン部が形成されるDI缶90の肩部9
0a傾斜角βより大きく、その間に空隙95が形成され
る形状でなければならない。また凸曲率部に対応する部
分は、断面が円弧でなく、楕円形の一部等の適宜の曲線
形状のものであってもよい。各工具は軸方向を水平に配
置されてもよい。また接触角θは、必ずしも各工程にお
いて、互いに等しくなくてもよい。なお本発明の工具
は、特にDI缶等のシームレス缶に好ましく適用される
ものである。
ネックイン部を形成する方法は、缶体の胴部が極く薄
く、かつネッキイング速度が極めて速い場合であって
も、各工程で特に高精度の工具を用いたり、高精度のセ
ットを行なわなくとも、胴部に座屈が生じ難いという効
果を奏する。
ための、第1工程が終了した状態を示す要部縦断面図で
ある。
ネッキイング加工が開始する直前の状態を示す要部縦断
面図である。
ネッキイング加工が終了した直後の状態を示す要部縦断
面図である。
ネッキイング加工が開始する直前の状態を示す要部縦断
面図である。
ネッキイング加工が終了した直後の状態を示す要部縦断
面図である。
ネッキイング加工が開始する直前の状態を示す要部縦断
面図である。
ネッキイング加工が終了した直後の状態を示す要部縦断
面図である。
ネッキイング加工が開始する直前の状態を示す要部縦断
面図である。
ネッキイング加工が終了した直後の状態を示す要部縦断
面図である。
て、ネッキイング加工が開始する直前の状態を示す要部
縦断面図である。
て、ネッキイング加工が終了した直後の状態を示す要部
縦断面図である。
て、ネッキイング加工が開始する直前の状態を示す要部
縦断面図である。
て、ネッキイング加工が終了した直後の状態を示す要部
縦断面図である。
て、ネッキイング加工が開始する直前の状態を示す要部
縦断面図である。
て、ネッキイング加工が終了した直後の状態を示す要部
縦断面図である。
部を形成されたシームレス缶の例の正面図である。
イング工具の要部縦断面図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 缶体の開口端部に、円錐台形状の肩部お
よび短円筒形のネック部を有するスムーズ・ネックイン
部を順次多工程で形成する方法において、該方法の第2
工程以隆の各工程に用いるネッキングダイの内面が、缶
体胴部本体のガイド面、および前工程において形成され
たネック部の端面と接触可能の位置にあり、かつ接触部
におけるネック部とのなす接触角θが比較的小さい環状
の凸曲面を備えており、第2工程以降の各工程におい
て、ネッキングダイを缶体に向って移動させてネック部
を絞り、凸曲面が、当該工程において形成された肩部部
分に接触し、肩部の下端が変形を開始する直前に上記移
動を停止して、凸曲面の接触部より外側の部分およびガ
イド面の上端部近傍間の部分と、肩部との間に空隙が生
ずるようにしたことを特徴とする缶体のスムーズ・ネッ
クイン部の形成方法。 - 【請求項2】 凸曲面とガイド面が実質的に直接接続し
ている、請求項1記載の缶体のスムーズ・ネックイン部
の形成方法。 - 【請求項3】 凸曲面とガイド面が台形部を介して接続
しており、台形部のガイド面に対する傾斜角αが、当該
工程で形成された肩部のガイド面に対する傾斜角βより
大きい、請求項1記載の缶体のスムーズ・ネックイン部
の形成方法。 - 【請求項4】接触角θが10〜35度である、請求項1
記載の缶体のスムーズ・ネックイン部の形成方法。 - 【請求項5】 ガイド面の導入部の内径と、缶体の胴部
本体の外径の差が0.05〜0.3mmである、請求項
1記載の缶体のスムーズ・ネックイン部の形成方法。
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JP5070796A JP2650598B2 (ja) | 1993-03-08 | 1993-03-08 | 缶体のネックイン部形成方法 |
Publications (2)
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JPH06254640A JPH06254640A (ja) | 1994-09-13 |
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Family Applications (1)
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JP5070796A Expired - Lifetime JP2650598B2 (ja) | 1993-03-08 | 1993-03-08 | 缶体のネックイン部形成方法 |
Country Status (1)
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1993
- 1993-03-08 JP JP5070796A patent/JP2650598B2/ja not_active Expired - Lifetime
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