JP3960709B2 - ダブルシームが施された複合材コンテナ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、縮径したダブルシームを形成し、本体側に結合された金属蓋部を持ち、ダブルシームの大きさと素材量を減らした気密性の複合材コンテナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
複合コンテナ又は金属コンテナのようなコンテナは、一般的にコンテナ本体と金属蓋部を有する。この金属蓋部は、ダブルシームと呼ばれる方法で、コンテナ本体と結合される。このダブルシームは、２枚の板材の周縁を互いに巻込み、つぶして接合することにより形成されるもので、具体的には、予め金属蓋部の周縁を外方にカールさせておき、コンテナ本体には外方に延在するフランジを予め形成しておき、両者を抱き合わせて圧縮加圧して行う。こうして形成したダブルシームは、カバーフック部とボデーフック部とを含む断面においてはダブルロック形状となる。ここにいう「カバーフック部」は、カール状に形成された金属蓋部のダブルシームの一部分という意味で使用されている。また、ここにいう「ボデーフック部」は、ダブルシームの形成において下側に折り曲げられたコンテナ本体のフランジの部分という意味で使用されている。
【０００３】
ダブルシーム法の第１シーミング工程では、金属蓋部のカール部をコンテナ本体のフランジの下に巻込んで、カバーフック部とボデーフック部とを形成する。第２シーミング工程では、第１シーミング工程で形成した両フック部を互いに対するよう、きつく絞りをかけて仕上げる。ダブルシームを形成するために、ロータリシームチャックとバネ圧を受けている基板が、金属蓋部とコンテナ本体とを合体させ、他方、第１工程と第２工程に用いるシームロールが、ダブルシームを形成するために、カムにより入ったり出たり連続的に動作する。
【０００４】
このようなダブルシーム法は、金属缶に用いられていた。従来の技術では、金属缶には有用であるものの、複合材コンテナをシールする場合に新たな問題が生じる。すなわち、ダブルシーム法で通常生じる金属缶の端部のしわに起因して、多くの問題点が起こる。そのようなしわ（又は歯状部）が金属缶のシーム部分に生じたときには、例えば第２シーミング工程において、金属本体又は金属蓋部に何ら影響を与えることなく、単にしごきをかける場合がある。その結果、金属缶は有効なシールがなされ、シーム部分は気密となる。しわの量は、金属の板厚と相関関係がある。しわの形成は、金属の板厚すなわち坪量（basis weight）が小さくなるほど増加する。
【０００５】
Ｋｒａｍｅｒによる米国特許第５５９５３２２号は、金属蓋部と金属のコンテナ本体とをダブルシームにより一体結合させた金属缶の一例を開示する。カール工程中又は第１シーミング工程中に金属蓋部の内側に形成されるしわは、第２シーミング工程においてしごきをかけてしわ取りを行うので、その結果として気密シールされる。しごきの前にしわが存在することは、缶本体もまた金属ゆえ、缶本体の一体性に影響することはない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
異種材料からなる複合材缶にこの技術が応用されるときには、いくつか問題点がある。複合材コンテナには、フォイル、紙及びプラスチックの組合せを含んだものがある。フォイル層をライナー層とすることができる。その結果、シーム部は、複合材コンテナ本体に金属蓋部を気密状態でシールするシーミング工程によって形成される。複合材コンテナに関連した問題は、数多くある。まず第１に、金属蓋部のしわがダブルシーム部に生じたときには、しばしばそのしわが缶を貫いて、ライナー層が破損して複合材缶が気密でなくなる。第２には、紙層を含むような複合材缶からは、しわをのばして取除くことが容易にできない。
【０００７】
ダブルシームは、故意に気密性をなくしたＭａｚｕｒｅｋらによる米国特許第５００５７２８号で用いられたような複合材コンテナに施された例がある。これらの缶の端部にしわが発生するが、このしわは、実際には缶が気密でなくなることを促進するので、しわの発生はむしろ好ましいことである。すなわち、これらの缶では、例えば包装されたパン等の生地の加工中に発生するガスを逃がすことができる。さらに、このしわは、缶の複合本体の両端部を蓋が把持し維持するのを助けるので、しわはむしろ望ましい。
【０００８】
本発明は、複合材コンテナ本体の金属蓋部をダブルシームする際に、それに伴って生じる不都合、すなわち気密する複合材コンテナの金属蓋部に絞りをかけて縮径した部分のしわを回避すること、もし避けられなくてもしわの形成を最小限とすることが可能なダブルシームが施された複合材コンテナを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、ライナー層及びボデー層を含む複数層を有する複合材コンテナ本体に、板厚が０．１８ｍｍ未満で所定の直径の金属蓋部がダブルシームによって相互に結合される、ダブルシームが施された複合材コンテナであって、上記金属蓋部が周縁部を有し、上記複合材コンテナ本体がフランジ状端部を有し、該フランジ状端部と上記金属蓋部の周縁部とがダブルシーミング工程で互いに結合され、該工程後には上記複合材コンテナ本体のフランジ状端部が本体フック部と該本体フック部に続く第１カット端部とを含み、かつ、上記金属蓋部の周縁部は、チャック壁径部とシームパネル径部と、上記チャック壁径部と上記シームパネル径部との間に位置するチャック壁部と、カバーフック部と該カバーフック部に続く第２カット端部とを含み、上記複合材コンテナ本体の本体フック部と上記金属蓋部のカバーフック部とが協同して密封シールし、上記チャック壁部は、その中間位置で折り曲げて傾斜角度を互いに異ならせて形成されて上記複合材コンテナ本体の内壁に密着した部分と該内壁から離間した部分とを含んでおり、該離間部分は上記チャック壁径部に続くものであることを特徴とする。
【００１０】
上記金属蓋部は、上記周縁部に囲まれたセンターパネル部を含む。上記複合材コンテナ本体の内壁に密着した部分は、上記センターパネル部に実質的に垂直な面に対して２．５度乃至８．０度の範囲内の角度で延在している第１部分であり、上記複合材コンテナ本体の内壁から離間した部分は、上記垂直面に対して１０度乃至２０度の範囲内の角度で延在している第２部分である。好ましくは、上記第１部分の角度は、３．５度乃至４．５度の範囲内であり、上記第２部分の角度は、１５度乃至１７度の範囲内である。
【００１１】
また、上記金属蓋部の周縁部において、上記第２カット端部と上記チャック壁部との間でのフランジ長さが上記金属蓋部の所定の直径の８．０％未満であるように構成してもよい。
【００１２】
また、上記フランジ長さは、上記直径の７．０％未満であるように構成してもよい。
【００１３】
また、上記ライナー層は、液体と気体に対する不透過性を有するものであるように構成してもよい。
【００１４】
また、上記複数層は少なくとも上記ライナー層と付加的なボデー層を含み、該付加的なボデー層はそれの複合材として紙を含むように構成してもよい。
【００１５】
また、上記複数層は更にアウター層を含むように構成してもよい。
【００１６】
また、上記金属蓋部は、約０．１６ｍｍ（約０．００６インチ）未満の板厚であるように構成してもよい。
【００１７】
また、上記金属蓋部は、約０．１３ｍｍ（約０．００５インチ）未満の板厚であるように構成してもよい。
また、上記ダブルシームが形成された複合材コンテナ本体は、本体壁部、圧縮領域部、上記本体フック径部、本体フック部及び上記第１カット端部により構成してもよい。
【００１８】
また、上記ダブルシームが形成された周縁部は、チャックパネル部、上記チャック壁径部、チャック壁部、上記シームパネル径部、シーム壁部、カバーフック径部、上記カバーフック部及び上記第２カット端部により構成してもよい。
【００１９】
複合材コンテナ本体の金属蓋部をダブルシーミングする際に、それに伴って生じる不都合、すなわち気密する複合材コンテナの金属蓋部に絞りをかけて縮径した部分のしわを回避すること、もし避けられなくてもしわの形成を最小限とすることができる。
【００２０】
その上、たとえ金属蓋部の板厚が減少してしわの形成が一般的に増加するような場合であっても、減少した坪量の金属で達成される。その結果、ダブルシームは、寸法が減少し、それによって、そのシームの内側においてコンテナ本体のより少ない量を利用する。これらの有利な点のすべては、減少した寸法を持つダブルシームの結果として、かなりの節約に寄与する。
【００２１】
本発明によるダブルシームの断面部は、金属蓋部を形成するための、より小径の金属素材の使用を許容する。これは、かなりのコスト削減が達成されるものである。素材（ブランク）の切断端により区画される半径が小さくなるので、約２５％以上の材料費削減と労働コストの削減を見込める。労働コストの削減は、少なくとも材料の単位シート当たりに形成できる素材の数の増加にいくぶん起因する。従来が約３４．０２ｋｇ（７５ポンド）の坪量（板厚が約２．１８ｍｍ（０．０８６インチ））であるのに対し、約２４．９５ｋｇ（５５ポンド）の坪量（板厚が約１．３２ｍｍ（０．０５２インチ）乃至約１．５５ｍｍ（０．０６１インチ）の範囲内で、公差が±１０％以内）の金属のような、より軽い坪量の金属を用いることは、必要な金属の量が約３０％減少した結果、更にコスト削減にも寄与する。ダブルシーム内の複合材ボデー、すなわちボデーフック部の長さの減少もまたかなりの節約に寄与する。なぜなら、ボデー素材も同様に減少するからである。ダブルシーム内のコンパウンドの量もまた減少する。
【００２２】
本発明によるダブルシームを有するコンテナは、一般的に従来のダブルシーム装置を使って製造できる。そのうえ、そうして製造したコンテナは、別のシーム法により形成した従来のコンテナと同じように誤用試験や漏れ試験に耐える。
【００２３】
小径のシーム部を有する複合材コンテナは、次の工程で製造される。まず、金属蓋部が、スタンプダイによって形成される。そして、カバーが、カーリング工具により形成され、所定の形状にカールされる。第１シーミング工程の間、本体は金属蓋部へと案内される。すなわち、コンテナ本体のフランジ部は、ボデーフック形状へと変形され、カバーフック部と組み合う。第２シーミング工程において、ボデーフック部とカバーフック部を加圧する。
【００２４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係るダブルシーミングが施された複合材コンテナの実施の形態について図面に基づいて説明する。本発明は、好適な実施形態を図示した添付図面に関して詳細により十分に説明されている。この発明は、しかしながら、本実施形態に限定して解釈されず、むしろこの開示は、十分にそして完全であり、本発明の範囲を十分に知らせる。
【００２５】
複合材コンテナ１０は、複合材コンテナ本体１１と金属蓋部１２とを含む。この金属蓋部１２と複合材コンテナ本体１１は、ダブルシーム１４によって相互に結合されている。このダブルシーム１４は、金属蓋部１２の周縁部１５と複合材コンテナ本体１１の周縁部１６（フランジ状端部）を含む。図３及び図４に示すような周縁部１５、１６が最適な形態である。
【００２６】
図に示すように、複合材コンテナ本体１１は、複数層を有する。しかしながら、複合材コンテナ本体がシングルプライであること、さらには非金属材料で形成されることも、本発明の範囲内にある。本明細書における「金属の（metallic）」とは、坪量が大きい材料をいい、例えば圧縮可能なフォイル、紙又はプラスチックの層は含まれない。それゆえに、「非金属の（nonmetallic）」とは、１又はそれ以上の金属フォイル層を含む、例えば紙板等で形成された複合材コンテナを意味する。複合材コンテナは、典型的に少なくとも１つの構造体ボデー層を含み、管状構造を作るための所望の形状をしたマンドレルの回りに、紙板のような連続する細長いボデー層材料を巻いて形成できる。このボデー層の細長い片は、マンドレルの回りをうずまき状に巻くように、マンドレルの回りにらせん状に巻き付けられているか又は一連の構成要素を横切るかしている。マンドレルの下流端で、チューブは個別の長さに切断され、次に、コンテナを形成するために端部キャップを装着する。
【００２７】
このタイプの管状コンテナは、紙板のボデー層の内側にライナー層１８を典型的に含む。例示したように、ボデー層は、インナボデー層１９とアウタボデー層２０を含む。ライナー層１８は、例えばジュースのような液体がコンテナから漏れ出すのを防ぎ、コンテナ内にそのような液体が入り込むのもまた防ぐ。そして、その中に収容された食品の汚染防止も可能である。コンテナ内の食品のにおいが漏れず、外の空気がコンテナ内に入らず、そして、食品が腐らないようにするために、ライナー層１８は通気性のないものが好ましい。こうして、ライナー層１８は、バリヤ特性を与えるものであり、ボデー層は、構造体としての特性を与えるものである。
【００２８】
ライナー層１８は、インナボデー層１９の内面に液体接着剤で接着させるのが好ましい。そして、ライナー層１８の端部を重ね合わせて接着すると、コンテナ１０が完全にシールされるようになる。ラベル層２１は、アウタボデー層２０の外側の面に接着するのが好ましい。このアウタボデー層２０には、コンテナ内の製品に関して種々の表示が印刷される。
【００２９】
金属蓋部１２は、軽量の金属で形成されている。それにもかかわらず、その金属は、金属蓋部１２にしわが生じることがなく、複合材コンテナ本体１１に対するダブルシーム１４を形成できる。したがって、ライナー層１８又は別の層は、何ら損傷を受けず、気密シールが維持される。好ましくは、金属蓋部１２は、坪量が約２５ｋｇ（５５ポンド）、板厚が約０．１０ｍｍ（０．００４インチ）乃至約０．１８ｍｍ（０．００７インチ）の範囲内のような約０．１８ｍｍ（０．００７インチ）未満、例えば、例えば約０．１３ｍｍ（０．００５インチ）乃至約０．１５ｍｍ（０．００６インチ）の金属で形成されている。金属蓋部１２は、センターパネル部２２と周縁部１５によって明らかになる。この周縁部１５は、図３及び図７に示すように、端部がフック形状である。本実施形態によれば、金属蓋部１２もまた逆向きパネルビード部２５を有する。
【００３０】
端部がフック形状の金属蓋部１２の周縁部１５は、カット端部（第２カット端部）２６、カバーフック部２７、カバーフック径部２８、シーム壁部２９、シーム壁径部３０、シームクラウン部３１、シームパネル径部３２、チャック壁部３３、チャック壁径部３４及びチャックパネル部３５によって明らかになる。本実施形態では、このチャックパネル３５が、逆向きパネルビード２５に隣接している。複合材コンテナ本体１１の周縁部１６は、カット端部（第１カット端部）３６、本体フック３７、本体フック径部３８及び圧縮領域部３９によって明らかになる。
【００３１】
図１に示すように、複合材コンテナ１０のダブルシール１４は、小径の金属蓋部１２で形成されている。ダブルシーム１４は、金属蓋部１２及び複合材コンテナ本体１１の減少した長さによって形成されている。この減少した長さは、先行技術のコンテナである図２に示すコンテナ１０’と図１に示す複合材コンテナ１０との比較により説明される。図１に示すように、本発明における本体フック長さ４０は、本体フック径部３８の水平接線と複合材コンテナ本体１１の周縁部１６のカット端部３６の水平接線との垂直距離で定義される。また、本発明におけるダブルシーム１４のシーム長さ４１は、周縁部１５のシームクラウン部３１の水平接線と周縁部１５のカバーフック径部２８の水平接線との垂直距離で定義される。また、本発明におけるダブルシーム１４のシーム幅４２は、周縁部１５のシーム壁部２９の垂直接線と金属蓋部１２のチャック壁部３３外側の垂直接線との水平距離で定義される。
【００３２】
次に、本実施形態の複合材コンテナ（図１参照）における材料の節約について、従来のコンテナ１０’（図２参照）と比較して説明する。図１及び図２に示すように、本実施形態でのシーム長さ４１は、従来のコンテナ１０’のシーム長さ４１’よりも短く、同様に、本実施形態での本体フック長さ４０は、従来のコンテナ１０’の本体フック長さ４０’よりも短い。図２に示すように、従来のコンテナ１０’のシーム幅４２’は、本実施形態でのシーム幅４２よりも有意に広い。その上、本実施形態でのカバーフック部２７の長さは、従来のカバーフック部２７’よりも有意に短い。同様に、本発明におけるカット端部３６と本体フック径部３８とによって明らかになる本体フック部３７の長さは、従来のコンテナ１０’の本体フック部３７’よりも有意に短い。上述したように、これは、ダブルシーム１４を形成するための材料の節約に重要な意味を持つ。これによって、利用すべき小径の金属蓋部１２、及びコンテナ本体１１を形成するより短い素材を可能にする。
【００３３】
コンパウンド５８は、ダブルシーム１４の内側に用いられるものであり、最適な態様を図４に示す。コンパウンド５８は、水又は溶媒によるゴム分散溶液からなるシール材料で、金属蓋部１２のカール状の周縁部１５の内側に配置される。コンパウンド５８は、タブルシーム１４内の空間や隙間に充填されることで、気密シール効果に寄与するもので、ダブルシーム１４のより一層の安定のために使われる。有効なコンパウンドは、「Ｗ．Ｒ．Ｇｒａｃｅ♯９１７９Ｅ−ＨＶ」である。本発明によれば、金属蓋部１２と複合材コンテナ１０の寸法が小さくなるので、コンパウンド５８の量も減少する。これは、本発明におけるすべての材料の節約に寄与する。
【００３４】
複合材コンテナ１０のダブルシーム１４の形成に先立ち、径の小さな金属蓋部１２を予備形成する。図３には、本発明における予備形成した金属蓋部１２を単体で表している。この金属蓋部１２は、センターパネル部分２２と、逆向きパネルビード部２５を含む周縁部１５とによって明らかになる。逆向きパネルビード２５は、チャック壁径部３４の中心寄りに放射状に、隣接して設けられている。
【００３５】
図３に示すように、金属蓋部１２のチャック壁部３３は、２つの角度ａ、ｂを明らかにする。すなわち、チャック壁部３３は、２つの角度ａ、ｂに折り曲げて合成したものである。チャック壁部３３は、第１部分２３と第２部分２４とを有する。第１部分２３は、２．５度乃至８．０度の範囲、好ましくは３．５度乃至４．５度の範囲内の角度ａで延在している。第２部分２４は、１０度乃至２０度の範囲、好ましくは１５度乃至１７度の範囲内の角度ｂで延在している。この実施形態による金属蓋部１２は、シームクラウン部３１、シームパネル径部３２、金属蓋部カール部４６及びカット端部２６を含む。
【００３６】
逆向きパネルビード２５のビード高さ４８は、逆向きパネルビード２５の水平接線とチャックパネル３５の水平接線との垂直距離である。この金属蓋部１２は、シームクラウン部３１の水平接線とチャックパネル３５の水平接線との垂直距離であるカウンターシンク深さ４９もまた有する。リング深さ５１は、逆向きパネルビード２５の水平接線とシームクラウン部３１の水平接線との垂直距離である。カール高さ５２は、シームクラウン部３１の水平接線とカット端部２６の水平接線との垂直距離である。逆向きパネルビード２５とチャック壁部３３は、複合材コンテナ１０の耐久性に寄与する。
【００３７】
例えば、本発明の一実施形態によれば、金属蓋部１２は、約２５ｋｇ（５５ポンド）の坪量の金属であり、板厚が約０．１８ｍｍ（０．００７インチ）未満で、カウンターシンク深さ４９は、２．５４ｍｍ（０．１００インチ）乃至約３．８１ｍｍ（０．１５０インチ）の範囲内、例えば約３．３０ｍｍ（約０．１３０インチ）で形成されている。ビード高さ４８は、約１．０２ｍｍ（０．０４０インチ）乃至約１．７８ｍｍ（０．０７０インチ）の範囲内、例えば約１．２７ｍｍ（約０．０５０インチ）で、カール高さ５２は、約１．０２ｍｍ（０．０４０インチ）乃至約１．７８ｍｍ（０．０７０インチ）未満の範囲、例えば約１．５２ｍｍ（０．０６０インチ）である。
【００３８】
小径の金属蓋部１２と複合材コンテナ本体１１との間にダブルシーム１４を有する複合材コンテナ１０の形成方法は、図４乃至図６に最もよく表されている。本発明によるダブルシーミング工程は、ダブルシーム１４の断面形状に対応するシームチャックを用いるものであれば、従来のダブルシーミング機で行ってもよい。上述したように、金属蓋部１２は図３に示す形状に予備形成される。同様に、複合材コンテナ本体１１もまた、図４に示すように、フランジ部５４を含む最良形状に予備形成される。
【００３９】
ダブルシーミング工程は、第１シーミング工程と第２シーミング工程を含む。第１シーミング工程では、金属蓋部１２のチャックパネル部３５が、密封機のシームロール部５６に対向するように配置されている。金属蓋部１２は、シームチャック部５７に差し迫るように配置されている。第１シーミング工程中、複合材コンテナ本体１１のフランジ部５４は、予備形成された金属蓋部１２に案内される。コンパウンド５８もまた案内される。その後、回転しているシームロール部５６は、回転しているシームチャック部５７の方向に関してカムにより作動し、最初は、図４の位置まで移動し金属蓋部１２のカール部分と係合する。
【００４０】
第２シーミング工程では、複合材コンテナ１０のダブルシーム１４が水平姿勢となる。シームチャック部６０の最初の状態を図５に示す。このシームチャック部６０は、一般的にシームチャック部５７と正反対側に位置している。図５に示すように、シームチャック部６０もまた、シームロール部５６の方向にカムに前進する。図６に示すように、この部分は、ダブルシーミング工程が完了するまで回転し続ける。また、しわは、この処理中にまったく形成されない。
【００４１】
金属蓋部１２とダブルシーム１４の正確な寸法は、複合材コンテナ本体１１の厚さと選択された金属蓋部１２の素材の直径を含む諸要因により変更する。ほかの変更可能なものは、カウンターシンク深さ４９である。例えば、カウンターシンク深さ４９は、所望の耐久性により変更する。例えば、収容される内容物、コンテナの容積、求められる強度等といったようなコンテナの最終用途は、複合材コンテナ、厚さ及び選択された金属蓋部の直径の一因となる。大半は、しかしながら製造される。例えば、複合材コンテナ本体１１の壁の厚さが、約０．６６ｍｍ（０．０２６インチ）乃至約１．０７ｍｍ（０．０４２インチ）の範囲内、例えば約０．７１ｍｍ（０．０２８インチ）乃至約０．８１ｍｍ（０．０３２インチ）の範囲内で、しかもカウンターシンクを有する金属蓋部の貢献が軽視されるような複合材コンテナ１０にとっては、結果としてコード長さが金属蓋部の直径の１０％未満になる。コード長さは、チャック壁径部３４と形成済のカット端部３６とによって明らかになる金属蓋部フック部の外形における未圧縮又は当初の長さである。フランジ長さは、もし真っすぐであれば、金属蓋部１２の端部フックの外形として明らかになる。すなわち、フランジ長さは、図３にて破線で示すように、チャック壁部３３とカット端部３６（真っすぐのとき）との距離である。
【００４２】
本発明によれば、フランジ長さは、金属蓋部の直径の７．０％未満である。その結果、シーム長さ４１は、約２．５４ｍｍ（０．１００インチ）未満、例えば約２．２９ｍｍ（およそ０．０９０インチ）である。また、シーム幅４２は、約１．７８ｍｍ（０．０７０インチ）未満、例えば約１．５２ｍｍ（およそ０．０６０インチ）である。
【００４３】
ダブルシーミング工程に先立つ金属蓋部のフランジ形成について言えば、逆向きパネルビードのビード高さ４８は、約１．０２ｍｍ（０．０４０インチ）乃至約２．０３ｍｍ（０．０８０インチ）の範囲内であり、カウンターシンク深さ４９は、約２．５４ｍｍ（０．１００インチ）乃至約５．０８ｍｍ（０．２００インチ）の範囲内で、カール高さ５２は、約１．１４ｍｍ（０．０４５インチ）乃至約１．６５ｍｍ（０．０６５インチ）の範囲内である。
【００４４】
これは、約７６．２ｍｍ（３インチ）の金属蓋部（「３００直径のブランク」という。）と約１０１．６０ｍｍ（４＋１／１６インチ）の金属蓋部（「４０１直径のブランク」という。）についての次の実施例によって実施化される。それぞれの金属蓋部は、小径のボデー壁部の厚さが約１．５２ｍｍ（０．０６０インチ）未満であり、また、複合材コンテナにおいては、約０．８１ｍｍ（０．０３２インチ）未満の厚さである。ここにいう「３００直径の金属蓋部」及び「４０１直径の金属蓋部」とは、工場において結果として生ずるコンテナの直径をいう。以下に示す比率は、素材の直径に関して明細に記す寸法である。
【００４５】
【表１】
【００４６】
予備形成された金属蓋部１２は、次のような寸法を有する。
【表２】
【００４７】
もちろん、いかなる直径の金属蓋部１２でも利用され、上記したものは、典型的な金属蓋部１２である。本発明による小さな寸法のダブルシームを持つコンテナは、結果として意義あるコスト節約を行ったにもにもかかわらず、前述の一般的な特徴を示す。特にこの発明の実施形態が記述されているが、種々の変形例が本発明の要旨からいかなる面でも逸脱することなしに行われることが可能であるので、本発明は、これらに制限されることは意図されていない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る複合材コンテナのダブルシーム部の拡大断面図である。
【図２】従来のコンテナのダブルシーム部の拡大断面図である。
【図３】本発明の金属蓋部の断面図である。
【図４】本発明の第１シーミング工程を表した断面図である。
【図５】本発明の第２シーミング工程の初期状態を表した断面図である。
【図６】本発明の第２シーミング工程の完了状態を表した断面図である。
【図７】本発明の金属蓋部の平面図である。
【符号の説明】
１０ 複合材コンテナ
１１ 複合材コンテナ本体
１２ 金属蓋部
１４ ダブルシーム
１５、１６ 周縁部
１８ ライナー層
１９ インナボデー層
２０ アウタボデー層
２１ ラベル層
２２ センターパネル部
２３ 第１部分
２４ 第２部分
２５ 逆向きパネルビード部
２６、３６ カット端部
２７ カバーフック部
２８ カバーフック径部
２９ シーム壁部
３０ シーム壁径部
３１ シームクラウン部
３２ シームパネル径部
３３ チャック壁部
３４ チャック壁径部
３５ チャックパネル部
３７ 本体フック部
３８ 本体フック径部
３９ 圧縮領域部
４０ 本体フック長さ
４１ シーム長さ
４２ シーム幅
４６ 金属蓋部カール部
４８ ビード高さ
４９ カウンターシンク深さ
５１ リング深さ
５２ カール高さ
５４ フランジ部
５６ シームロール部
５７ シームチャック部
５８ コンパウンド
６０ シームチャック部
【発明の属する技術分野】
本発明は、縮径したダブルシームを形成し、本体側に結合された金属蓋部を持ち、ダブルシームの大きさと素材量を減らした気密性の複合材コンテナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
複合コンテナ又は金属コンテナのようなコンテナは、一般的にコンテナ本体と金属蓋部を有する。この金属蓋部は、ダブルシームと呼ばれる方法で、コンテナ本体と結合される。このダブルシームは、２枚の板材の周縁を互いに巻込み、つぶして接合することにより形成されるもので、具体的には、予め金属蓋部の周縁を外方にカールさせておき、コンテナ本体には外方に延在するフランジを予め形成しておき、両者を抱き合わせて圧縮加圧して行う。こうして形成したダブルシームは、カバーフック部とボデーフック部とを含む断面においてはダブルロック形状となる。ここにいう「カバーフック部」は、カール状に形成された金属蓋部のダブルシームの一部分という意味で使用されている。また、ここにいう「ボデーフック部」は、ダブルシームの形成において下側に折り曲げられたコンテナ本体のフランジの部分という意味で使用されている。
【０００３】
ダブルシーム法の第１シーミング工程では、金属蓋部のカール部をコンテナ本体のフランジの下に巻込んで、カバーフック部とボデーフック部とを形成する。第２シーミング工程では、第１シーミング工程で形成した両フック部を互いに対するよう、きつく絞りをかけて仕上げる。ダブルシームを形成するために、ロータリシームチャックとバネ圧を受けている基板が、金属蓋部とコンテナ本体とを合体させ、他方、第１工程と第２工程に用いるシームロールが、ダブルシームを形成するために、カムにより入ったり出たり連続的に動作する。
【０００４】
このようなダブルシーム法は、金属缶に用いられていた。従来の技術では、金属缶には有用であるものの、複合材コンテナをシールする場合に新たな問題が生じる。すなわち、ダブルシーム法で通常生じる金属缶の端部のしわに起因して、多くの問題点が起こる。そのようなしわ（又は歯状部）が金属缶のシーム部分に生じたときには、例えば第２シーミング工程において、金属本体又は金属蓋部に何ら影響を与えることなく、単にしごきをかける場合がある。その結果、金属缶は有効なシールがなされ、シーム部分は気密となる。しわの量は、金属の板厚と相関関係がある。しわの形成は、金属の板厚すなわち坪量（basis weight）が小さくなるほど増加する。
【０００５】
Ｋｒａｍｅｒによる米国特許第５５９５３２２号は、金属蓋部と金属のコンテナ本体とをダブルシームにより一体結合させた金属缶の一例を開示する。カール工程中又は第１シーミング工程中に金属蓋部の内側に形成されるしわは、第２シーミング工程においてしごきをかけてしわ取りを行うので、その結果として気密シールされる。しごきの前にしわが存在することは、缶本体もまた金属ゆえ、缶本体の一体性に影響することはない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
異種材料からなる複合材缶にこの技術が応用されるときには、いくつか問題点がある。複合材コンテナには、フォイル、紙及びプラスチックの組合せを含んだものがある。フォイル層をライナー層とすることができる。その結果、シーム部は、複合材コンテナ本体に金属蓋部を気密状態でシールするシーミング工程によって形成される。複合材コンテナに関連した問題は、数多くある。まず第１に、金属蓋部のしわがダブルシーム部に生じたときには、しばしばそのしわが缶を貫いて、ライナー層が破損して複合材缶が気密でなくなる。第２には、紙層を含むような複合材缶からは、しわをのばして取除くことが容易にできない。
【０００７】
ダブルシームは、故意に気密性をなくしたＭａｚｕｒｅｋらによる米国特許第５００５７２８号で用いられたような複合材コンテナに施された例がある。これらの缶の端部にしわが発生するが、このしわは、実際には缶が気密でなくなることを促進するので、しわの発生はむしろ好ましいことである。すなわち、これらの缶では、例えば包装されたパン等の生地の加工中に発生するガスを逃がすことができる。さらに、このしわは、缶の複合本体の両端部を蓋が把持し維持するのを助けるので、しわはむしろ望ましい。
【０００８】
本発明は、複合材コンテナ本体の金属蓋部をダブルシームする際に、それに伴って生じる不都合、すなわち気密する複合材コンテナの金属蓋部に絞りをかけて縮径した部分のしわを回避すること、もし避けられなくてもしわの形成を最小限とすることが可能なダブルシームが施された複合材コンテナを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、ライナー層及びボデー層を含む複数層を有する複合材コンテナ本体に、板厚が０．１８ｍｍ未満で所定の直径の金属蓋部がダブルシームによって相互に結合される、ダブルシームが施された複合材コンテナであって、上記金属蓋部が周縁部を有し、上記複合材コンテナ本体がフランジ状端部を有し、該フランジ状端部と上記金属蓋部の周縁部とがダブルシーミング工程で互いに結合され、該工程後には上記複合材コンテナ本体のフランジ状端部が本体フック部と該本体フック部に続く第１カット端部とを含み、かつ、上記金属蓋部の周縁部は、チャック壁径部とシームパネル径部と、上記チャック壁径部と上記シームパネル径部との間に位置するチャック壁部と、カバーフック部と該カバーフック部に続く第２カット端部とを含み、上記複合材コンテナ本体の本体フック部と上記金属蓋部のカバーフック部とが協同して密封シールし、上記チャック壁部は、その中間位置で折り曲げて傾斜角度を互いに異ならせて形成されて上記複合材コンテナ本体の内壁に密着した部分と該内壁から離間した部分とを含んでおり、該離間部分は上記チャック壁径部に続くものであることを特徴とする。
【００１０】
上記金属蓋部は、上記周縁部に囲まれたセンターパネル部を含む。上記複合材コンテナ本体の内壁に密着した部分は、上記センターパネル部に実質的に垂直な面に対して２．５度乃至８．０度の範囲内の角度で延在している第１部分であり、上記複合材コンテナ本体の内壁から離間した部分は、上記垂直面に対して１０度乃至２０度の範囲内の角度で延在している第２部分である。好ましくは、上記第１部分の角度は、３．５度乃至４．５度の範囲内であり、上記第２部分の角度は、１５度乃至１７度の範囲内である。
【００１１】
また、上記金属蓋部の周縁部において、上記第２カット端部と上記チャック壁部との間でのフランジ長さが上記金属蓋部の所定の直径の８．０％未満であるように構成してもよい。
【００１２】
また、上記フランジ長さは、上記直径の７．０％未満であるように構成してもよい。
【００１３】
また、上記ライナー層は、液体と気体に対する不透過性を有するものであるように構成してもよい。
【００１４】
また、上記複数層は少なくとも上記ライナー層と付加的なボデー層を含み、該付加的なボデー層はそれの複合材として紙を含むように構成してもよい。
【００１５】
また、上記複数層は更にアウター層を含むように構成してもよい。
【００１６】
また、上記金属蓋部は、約０．１６ｍｍ（約０．００６インチ）未満の板厚であるように構成してもよい。
【００１７】
また、上記金属蓋部は、約０．１３ｍｍ（約０．００５インチ）未満の板厚であるように構成してもよい。
また、上記ダブルシームが形成された複合材コンテナ本体は、本体壁部、圧縮領域部、上記本体フック径部、本体フック部及び上記第１カット端部により構成してもよい。
【００１８】
また、上記ダブルシームが形成された周縁部は、チャックパネル部、上記チャック壁径部、チャック壁部、上記シームパネル径部、シーム壁部、カバーフック径部、上記カバーフック部及び上記第２カット端部により構成してもよい。
【００１９】
複合材コンテナ本体の金属蓋部をダブルシーミングする際に、それに伴って生じる不都合、すなわち気密する複合材コンテナの金属蓋部に絞りをかけて縮径した部分のしわを回避すること、もし避けられなくてもしわの形成を最小限とすることができる。
【００２０】
その上、たとえ金属蓋部の板厚が減少してしわの形成が一般的に増加するような場合であっても、減少した坪量の金属で達成される。その結果、ダブルシームは、寸法が減少し、それによって、そのシームの内側においてコンテナ本体のより少ない量を利用する。これらの有利な点のすべては、減少した寸法を持つダブルシームの結果として、かなりの節約に寄与する。
【００２１】
本発明によるダブルシームの断面部は、金属蓋部を形成するための、より小径の金属素材の使用を許容する。これは、かなりのコスト削減が達成されるものである。素材（ブランク）の切断端により区画される半径が小さくなるので、約２５％以上の材料費削減と労働コストの削減を見込める。労働コストの削減は、少なくとも材料の単位シート当たりに形成できる素材の数の増加にいくぶん起因する。従来が約３４．０２ｋｇ（７５ポンド）の坪量（板厚が約２．１８ｍｍ（０．０８６インチ））であるのに対し、約２４．９５ｋｇ（５５ポンド）の坪量（板厚が約１．３２ｍｍ（０．０５２インチ）乃至約１．５５ｍｍ（０．０６１インチ）の範囲内で、公差が±１０％以内）の金属のような、より軽い坪量の金属を用いることは、必要な金属の量が約３０％減少した結果、更にコスト削減にも寄与する。ダブルシーム内の複合材ボデー、すなわちボデーフック部の長さの減少もまたかなりの節約に寄与する。なぜなら、ボデー素材も同様に減少するからである。ダブルシーム内のコンパウンドの量もまた減少する。
【００２２】
本発明によるダブルシームを有するコンテナは、一般的に従来のダブルシーム装置を使って製造できる。そのうえ、そうして製造したコンテナは、別のシーム法により形成した従来のコンテナと同じように誤用試験や漏れ試験に耐える。
【００２３】
小径のシーム部を有する複合材コンテナは、次の工程で製造される。まず、金属蓋部が、スタンプダイによって形成される。そして、カバーが、カーリング工具により形成され、所定の形状にカールされる。第１シーミング工程の間、本体は金属蓋部へと案内される。すなわち、コンテナ本体のフランジ部は、ボデーフック形状へと変形され、カバーフック部と組み合う。第２シーミング工程において、ボデーフック部とカバーフック部を加圧する。
【００２４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係るダブルシーミングが施された複合材コンテナの実施の形態について図面に基づいて説明する。本発明は、好適な実施形態を図示した添付図面に関して詳細により十分に説明されている。この発明は、しかしながら、本実施形態に限定して解釈されず、むしろこの開示は、十分にそして完全であり、本発明の範囲を十分に知らせる。
【００２５】
複合材コンテナ１０は、複合材コンテナ本体１１と金属蓋部１２とを含む。この金属蓋部１２と複合材コンテナ本体１１は、ダブルシーム１４によって相互に結合されている。このダブルシーム１４は、金属蓋部１２の周縁部１５と複合材コンテナ本体１１の周縁部１６（フランジ状端部）を含む。図３及び図４に示すような周縁部１５、１６が最適な形態である。
【００２６】
図に示すように、複合材コンテナ本体１１は、複数層を有する。しかしながら、複合材コンテナ本体がシングルプライであること、さらには非金属材料で形成されることも、本発明の範囲内にある。本明細書における「金属の（metallic）」とは、坪量が大きい材料をいい、例えば圧縮可能なフォイル、紙又はプラスチックの層は含まれない。それゆえに、「非金属の（nonmetallic）」とは、１又はそれ以上の金属フォイル層を含む、例えば紙板等で形成された複合材コンテナを意味する。複合材コンテナは、典型的に少なくとも１つの構造体ボデー層を含み、管状構造を作るための所望の形状をしたマンドレルの回りに、紙板のような連続する細長いボデー層材料を巻いて形成できる。このボデー層の細長い片は、マンドレルの回りをうずまき状に巻くように、マンドレルの回りにらせん状に巻き付けられているか又は一連の構成要素を横切るかしている。マンドレルの下流端で、チューブは個別の長さに切断され、次に、コンテナを形成するために端部キャップを装着する。
【００２７】
このタイプの管状コンテナは、紙板のボデー層の内側にライナー層１８を典型的に含む。例示したように、ボデー層は、インナボデー層１９とアウタボデー層２０を含む。ライナー層１８は、例えばジュースのような液体がコンテナから漏れ出すのを防ぎ、コンテナ内にそのような液体が入り込むのもまた防ぐ。そして、その中に収容された食品の汚染防止も可能である。コンテナ内の食品のにおいが漏れず、外の空気がコンテナ内に入らず、そして、食品が腐らないようにするために、ライナー層１８は通気性のないものが好ましい。こうして、ライナー層１８は、バリヤ特性を与えるものであり、ボデー層は、構造体としての特性を与えるものである。
【００２８】
ライナー層１８は、インナボデー層１９の内面に液体接着剤で接着させるのが好ましい。そして、ライナー層１８の端部を重ね合わせて接着すると、コンテナ１０が完全にシールされるようになる。ラベル層２１は、アウタボデー層２０の外側の面に接着するのが好ましい。このアウタボデー層２０には、コンテナ内の製品に関して種々の表示が印刷される。
【００２９】
金属蓋部１２は、軽量の金属で形成されている。それにもかかわらず、その金属は、金属蓋部１２にしわが生じることがなく、複合材コンテナ本体１１に対するダブルシーム１４を形成できる。したがって、ライナー層１８又は別の層は、何ら損傷を受けず、気密シールが維持される。好ましくは、金属蓋部１２は、坪量が約２５ｋｇ（５５ポンド）、板厚が約０．１０ｍｍ（０．００４インチ）乃至約０．１８ｍｍ（０．００７インチ）の範囲内のような約０．１８ｍｍ（０．００７インチ）未満、例えば、例えば約０．１３ｍｍ（０．００５インチ）乃至約０．１５ｍｍ（０．００６インチ）の金属で形成されている。金属蓋部１２は、センターパネル部２２と周縁部１５によって明らかになる。この周縁部１５は、図３及び図７に示すように、端部がフック形状である。本実施形態によれば、金属蓋部１２もまた逆向きパネルビード部２５を有する。
【００３０】
端部がフック形状の金属蓋部１２の周縁部１５は、カット端部（第２カット端部）２６、カバーフック部２７、カバーフック径部２８、シーム壁部２９、シーム壁径部３０、シームクラウン部３１、シームパネル径部３２、チャック壁部３３、チャック壁径部３４及びチャックパネル部３５によって明らかになる。本実施形態では、このチャックパネル３５が、逆向きパネルビード２５に隣接している。複合材コンテナ本体１１の周縁部１６は、カット端部（第１カット端部）３６、本体フック３７、本体フック径部３８及び圧縮領域部３９によって明らかになる。
【００３１】
図１に示すように、複合材コンテナ１０のダブルシール１４は、小径の金属蓋部１２で形成されている。ダブルシーム１４は、金属蓋部１２及び複合材コンテナ本体１１の減少した長さによって形成されている。この減少した長さは、先行技術のコンテナである図２に示すコンテナ１０’と図１に示す複合材コンテナ１０との比較により説明される。図１に示すように、本発明における本体フック長さ４０は、本体フック径部３８の水平接線と複合材コンテナ本体１１の周縁部１６のカット端部３６の水平接線との垂直距離で定義される。また、本発明におけるダブルシーム１４のシーム長さ４１は、周縁部１５のシームクラウン部３１の水平接線と周縁部１５のカバーフック径部２８の水平接線との垂直距離で定義される。また、本発明におけるダブルシーム１４のシーム幅４２は、周縁部１５のシーム壁部２９の垂直接線と金属蓋部１２のチャック壁部３３外側の垂直接線との水平距離で定義される。
【００３２】
次に、本実施形態の複合材コンテナ（図１参照）における材料の節約について、従来のコンテナ１０’（図２参照）と比較して説明する。図１及び図２に示すように、本実施形態でのシーム長さ４１は、従来のコンテナ１０’のシーム長さ４１’よりも短く、同様に、本実施形態での本体フック長さ４０は、従来のコンテナ１０’の本体フック長さ４０’よりも短い。図２に示すように、従来のコンテナ１０’のシーム幅４２’は、本実施形態でのシーム幅４２よりも有意に広い。その上、本実施形態でのカバーフック部２７の長さは、従来のカバーフック部２７’よりも有意に短い。同様に、本発明におけるカット端部３６と本体フック径部３８とによって明らかになる本体フック部３７の長さは、従来のコンテナ１０’の本体フック部３７’よりも有意に短い。上述したように、これは、ダブルシーム１４を形成するための材料の節約に重要な意味を持つ。これによって、利用すべき小径の金属蓋部１２、及びコンテナ本体１１を形成するより短い素材を可能にする。
【００３３】
コンパウンド５８は、ダブルシーム１４の内側に用いられるものであり、最適な態様を図４に示す。コンパウンド５８は、水又は溶媒によるゴム分散溶液からなるシール材料で、金属蓋部１２のカール状の周縁部１５の内側に配置される。コンパウンド５８は、タブルシーム１４内の空間や隙間に充填されることで、気密シール効果に寄与するもので、ダブルシーム１４のより一層の安定のために使われる。有効なコンパウンドは、「Ｗ．Ｒ．Ｇｒａｃｅ♯９１７９Ｅ−ＨＶ」である。本発明によれば、金属蓋部１２と複合材コンテナ１０の寸法が小さくなるので、コンパウンド５８の量も減少する。これは、本発明におけるすべての材料の節約に寄与する。
【００３４】
複合材コンテナ１０のダブルシーム１４の形成に先立ち、径の小さな金属蓋部１２を予備形成する。図３には、本発明における予備形成した金属蓋部１２を単体で表している。この金属蓋部１２は、センターパネル部分２２と、逆向きパネルビード部２５を含む周縁部１５とによって明らかになる。逆向きパネルビード２５は、チャック壁径部３４の中心寄りに放射状に、隣接して設けられている。
【００３５】
図３に示すように、金属蓋部１２のチャック壁部３３は、２つの角度ａ、ｂを明らかにする。すなわち、チャック壁部３３は、２つの角度ａ、ｂに折り曲げて合成したものである。チャック壁部３３は、第１部分２３と第２部分２４とを有する。第１部分２３は、２．５度乃至８．０度の範囲、好ましくは３．５度乃至４．５度の範囲内の角度ａで延在している。第２部分２４は、１０度乃至２０度の範囲、好ましくは１５度乃至１７度の範囲内の角度ｂで延在している。この実施形態による金属蓋部１２は、シームクラウン部３１、シームパネル径部３２、金属蓋部カール部４６及びカット端部２６を含む。
【００３６】
逆向きパネルビード２５のビード高さ４８は、逆向きパネルビード２５の水平接線とチャックパネル３５の水平接線との垂直距離である。この金属蓋部１２は、シームクラウン部３１の水平接線とチャックパネル３５の水平接線との垂直距離であるカウンターシンク深さ４９もまた有する。リング深さ５１は、逆向きパネルビード２５の水平接線とシームクラウン部３１の水平接線との垂直距離である。カール高さ５２は、シームクラウン部３１の水平接線とカット端部２６の水平接線との垂直距離である。逆向きパネルビード２５とチャック壁部３３は、複合材コンテナ１０の耐久性に寄与する。
【００３７】
例えば、本発明の一実施形態によれば、金属蓋部１２は、約２５ｋｇ（５５ポンド）の坪量の金属であり、板厚が約０．１８ｍｍ（０．００７インチ）未満で、カウンターシンク深さ４９は、２．５４ｍｍ（０．１００インチ）乃至約３．８１ｍｍ（０．１５０インチ）の範囲内、例えば約３．３０ｍｍ（約０．１３０インチ）で形成されている。ビード高さ４８は、約１．０２ｍｍ（０．０４０インチ）乃至約１．７８ｍｍ（０．０７０インチ）の範囲内、例えば約１．２７ｍｍ（約０．０５０インチ）で、カール高さ５２は、約１．０２ｍｍ（０．０４０インチ）乃至約１．７８ｍｍ（０．０７０インチ）未満の範囲、例えば約１．５２ｍｍ（０．０６０インチ）である。
【００３８】
小径の金属蓋部１２と複合材コンテナ本体１１との間にダブルシーム１４を有する複合材コンテナ１０の形成方法は、図４乃至図６に最もよく表されている。本発明によるダブルシーミング工程は、ダブルシーム１４の断面形状に対応するシームチャックを用いるものであれば、従来のダブルシーミング機で行ってもよい。上述したように、金属蓋部１２は図３に示す形状に予備形成される。同様に、複合材コンテナ本体１１もまた、図４に示すように、フランジ部５４を含む最良形状に予備形成される。
【００３９】
ダブルシーミング工程は、第１シーミング工程と第２シーミング工程を含む。第１シーミング工程では、金属蓋部１２のチャックパネル部３５が、密封機のシームロール部５６に対向するように配置されている。金属蓋部１２は、シームチャック部５７に差し迫るように配置されている。第１シーミング工程中、複合材コンテナ本体１１のフランジ部５４は、予備形成された金属蓋部１２に案内される。コンパウンド５８もまた案内される。その後、回転しているシームロール部５６は、回転しているシームチャック部５７の方向に関してカムにより作動し、最初は、図４の位置まで移動し金属蓋部１２のカール部分と係合する。
【００４０】
第２シーミング工程では、複合材コンテナ１０のダブルシーム１４が水平姿勢となる。シームチャック部６０の最初の状態を図５に示す。このシームチャック部６０は、一般的にシームチャック部５７と正反対側に位置している。図５に示すように、シームチャック部６０もまた、シームロール部５６の方向にカムに前進する。図６に示すように、この部分は、ダブルシーミング工程が完了するまで回転し続ける。また、しわは、この処理中にまったく形成されない。
【００４１】
金属蓋部１２とダブルシーム１４の正確な寸法は、複合材コンテナ本体１１の厚さと選択された金属蓋部１２の素材の直径を含む諸要因により変更する。ほかの変更可能なものは、カウンターシンク深さ４９である。例えば、カウンターシンク深さ４９は、所望の耐久性により変更する。例えば、収容される内容物、コンテナの容積、求められる強度等といったようなコンテナの最終用途は、複合材コンテナ、厚さ及び選択された金属蓋部の直径の一因となる。大半は、しかしながら製造される。例えば、複合材コンテナ本体１１の壁の厚さが、約０．６６ｍｍ（０．０２６インチ）乃至約１．０７ｍｍ（０．０４２インチ）の範囲内、例えば約０．７１ｍｍ（０．０２８インチ）乃至約０．８１ｍｍ（０．０３２インチ）の範囲内で、しかもカウンターシンクを有する金属蓋部の貢献が軽視されるような複合材コンテナ１０にとっては、結果としてコード長さが金属蓋部の直径の１０％未満になる。コード長さは、チャック壁径部３４と形成済のカット端部３６とによって明らかになる金属蓋部フック部の外形における未圧縮又は当初の長さである。フランジ長さは、もし真っすぐであれば、金属蓋部１２の端部フックの外形として明らかになる。すなわち、フランジ長さは、図３にて破線で示すように、チャック壁部３３とカット端部３６（真っすぐのとき）との距離である。
【００４２】
本発明によれば、フランジ長さは、金属蓋部の直径の７．０％未満である。その結果、シーム長さ４１は、約２．５４ｍｍ（０．１００インチ）未満、例えば約２．２９ｍｍ（およそ０．０９０インチ）である。また、シーム幅４２は、約１．７８ｍｍ（０．０７０インチ）未満、例えば約１．５２ｍｍ（およそ０．０６０インチ）である。
【００４３】
ダブルシーミング工程に先立つ金属蓋部のフランジ形成について言えば、逆向きパネルビードのビード高さ４８は、約１．０２ｍｍ（０．０４０インチ）乃至約２．０３ｍｍ（０．０８０インチ）の範囲内であり、カウンターシンク深さ４９は、約２．５４ｍｍ（０．１００インチ）乃至約５．０８ｍｍ（０．２００インチ）の範囲内で、カール高さ５２は、約１．１４ｍｍ（０．０４５インチ）乃至約１．６５ｍｍ（０．０６５インチ）の範囲内である。
【００４４】
これは、約７６．２ｍｍ（３インチ）の金属蓋部（「３００直径のブランク」という。）と約１０１．６０ｍｍ（４＋１／１６インチ）の金属蓋部（「４０１直径のブランク」という。）についての次の実施例によって実施化される。それぞれの金属蓋部は、小径のボデー壁部の厚さが約１．５２ｍｍ（０．０６０インチ）未満であり、また、複合材コンテナにおいては、約０．８１ｍｍ（０．０３２インチ）未満の厚さである。ここにいう「３００直径の金属蓋部」及び「４０１直径の金属蓋部」とは、工場において結果として生ずるコンテナの直径をいう。以下に示す比率は、素材の直径に関して明細に記す寸法である。
【００４５】
【表１】
予備形成された金属蓋部１２は、次のような寸法を有する。
【表２】
もちろん、いかなる直径の金属蓋部１２でも利用され、上記したものは、典型的な金属蓋部１２である。本発明による小さな寸法のダブルシームを持つコンテナは、結果として意義あるコスト節約を行ったにもにもかかわらず、前述の一般的な特徴を示す。特にこの発明の実施形態が記述されているが、種々の変形例が本発明の要旨からいかなる面でも逸脱することなしに行われることが可能であるので、本発明は、これらに制限されることは意図されていない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る複合材コンテナのダブルシーム部の拡大断面図である。
【図２】従来のコンテナのダブルシーム部の拡大断面図である。
【図３】本発明の金属蓋部の断面図である。
【図４】本発明の第１シーミング工程を表した断面図である。
【図５】本発明の第２シーミング工程の初期状態を表した断面図である。
【図６】本発明の第２シーミング工程の完了状態を表した断面図である。
【図７】本発明の金属蓋部の平面図である。
【符号の説明】
１０ 複合材コンテナ
１１ 複合材コンテナ本体
１２ 金属蓋部
１４ ダブルシーム
１５、１６ 周縁部
１８ ライナー層
１９ インナボデー層
２０ アウタボデー層
２１ ラベル層
２２ センターパネル部
２３ 第１部分
２４ 第２部分
２５ 逆向きパネルビード部
２６、３６ カット端部
２７ カバーフック部
２８ カバーフック径部
２９ シーム壁部
３０ シーム壁径部
３１ シームクラウン部
３２ シームパネル径部
３３ チャック壁部
３４ チャック壁径部
３５ チャックパネル部
３７ 本体フック部
３８ 本体フック径部
３９ 圧縮領域部
４０ 本体フック長さ
４１ シーム長さ
４２ シーム幅
４６ 金属蓋部カール部
４８ ビード高さ
４９ カウンターシンク深さ
５１ リング深さ
５２ カール高さ
５４ フランジ部
５６ シームロール部
５７ シームチャック部
５８ コンパウンド
６０ シームチャック部
Claims (8)
- ライナー層及びボデー層を含む複数層を有する複合材コンテナ本体に、板厚が０．１８ｍｍ未満で所定の直径の金属蓋部がダブルシームによって相互に結合される、ダブルシームが施された複合材コンテナであって、上記金属蓋部が周縁部を有し、上記複合材コンテナ本体がフランジ状端部を有し、該フランジ状端部と上記金属蓋部の周縁部とがダブルシーミング工程で互いに結合され、該工程後には上記複合材コンテナ本体のフランジ状端部が本体フック部と該本体フック部に続く第１カット端部とを含み、かつ、上記金属蓋部の周縁部は、チャック壁径部と、シームパネル径部と、上記チャック壁径部と上記シームパネル径部との間に位置するチャック壁部と、カバーフック部と、該カバーフック部に続く第２カット端部とを含み、上記複合材コンテナ本体の本体フック部と上記金属蓋部のカバーフック部とが協働して密封シールし、上記チャック壁部は、上記複合材コンテナ本体の内壁に密着する実質的に断面が直線状の第１の部分と、該第１の部分の下端から傾斜して下方に延在し、上記内壁から離間する実質的に断面が直線状の第２の部分とを含んでおり、該第２の部分は上記チャック壁径部に続くものであり、上記金属蓋部の周縁部は、上記チャック壁部から上記金属蓋部の半径方向の内側に向かって水平に延在するチャックパネル部と、該チャックパネル部につながっている逆向きパネルビード部とを含んでいることを特徴とするダブルシームが施された複合材コンテナ。
- 上記金属蓋部は、上記周縁部に囲まれたセンターパネル部を含むことを特徴とする請求項１に記載のダブルシームが施された複合材コンテナ。
- 上記複合材コンテナ本体の内壁に密着した第１の部分は、上記センターパネル部に実質的に垂直な面に対して２．５度乃至８．０度の範囲内の角度で延在しており、上記複合材コンテナ本体の内壁から離間した第２の部分は、上記垂直面に対して１０度乃至２０度の範囲内の角度で延在していることを特徴とする請求項２に記載のダブルシームが施された複合材コンテナ。
- 上記第１の部分の角度は、３．５度乃至４．５度の範囲内であり、上記第２の部分の角度は、１５度乃至１７度の範囲内であることを特徴とする請求項３に記載のダブルシームが施された複合材コンテナ。
- 上記金属蓋部の周縁部において、上記第２カット端部と上記チャック壁部との間でのフランジ長さが上記金属蓋部の所定の直径の８．０％未満であることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載のダブルシームが施された複合材コンテナ。
- 上記金属蓋部は、０．１６ｍｍ未満の板厚であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のダブルシームが施された複合材コンテナ。
- 上記金属蓋部は、０．１３ｍｍ未満の板厚であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のダブルシームが施された複合材コンテナ。
- 上記ボデー層は、それの複合材として紙板を含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のダブルシームが施された複合材コンテナ。
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