JP4270531B2

JP4270531B2 - 缶蓋の成形装置

Info

Publication number: JP4270531B2
Application number: JP2000135333A
Authority: JP
Inventors: 一夫松井; 義彦松川; 敏夫清水
Original assignee: Daiwa Can Co Ltd
Current assignee: Daiwa Can Co Ltd
Priority date: 2000-05-09
Filing date: 2000-05-09
Publication date: 2009-06-03
Anticipated expiration: 2020-05-09
Also published as: JP2001314931A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、補強用の環状溝であるカウンターシンク部を備えた缶蓋を成形するための装置に関し、特に、カウンターシンク部を、その溝内に金型部品を押し込むことなく、パネル部を缶蓋上面側に押圧することにより成形するようにした、缶蓋の成形装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
炭酸飲料やビールを内容物とする缶詰や、内容物の充填時に液体窒素を滴下した飲料缶詰など、缶の内圧が高い正内圧缶（陽圧缶）では、アルミニウム材料による缶蓋（上蓋や底蓋として缶胴の端部に巻締固着される缶の端板部）の耐圧強度を向上させるために、平坦なパネル部の外周にチャックウォール部とフランジカール部が形成されている所謂フラットシェルの缶蓋に対して、そのパネル部とチャックウォール部の間に、補強のための環状溝となるカウンターシンク部を形成するということが従来から一般的に行われている。
【０００３】
そのようなカウンターシンク部をフラットシェルの缶蓋に対して成形するための方法としては、例えば、図１０（Ａ）に示すように、カウンターシンク部の溝の雄型となる部分を備えた金型部品を用いて、この金型部品の雄型部分を押し込むような形でカウンターシンク部の溝を成形するという方法が、例えば、特開昭６０−２３８０５０号公報，特開昭６３−１２５１５０号公報，特開平１−６２２３４号公報，特公平２−６１８６１号公報，特公平７−７１７１０号公報，特公平７−９４０５５号公報等によって従来から公知となっている。
【０００４】
また、上記のような方法とは別の方法として、例えば、図１０（Ｂ）に示すように、カウンターシンク部の溝内に金型部品を押し込むことなく、パネル部を缶蓋上面側に押圧するだけで、カウンターシンク部の溝を折り返して成形するという方法が、例えば、特公昭５８−４６３６９号公報，特開昭６０−１９３８３４号公報，実開平２−１３１９３１号公報，特開平２−２４１６３２号公報，特開平３−６６４３４号公報，特開平３−６６４３５号公報，特開平３−２７５２２３号公報等によって従来から公知となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、缶の端板部（上蓋や底蓋）となる缶蓋については、材料コストの低減や缶の軽量化という観点から、材料の板厚を可及的に薄くするということが試みられているが、板厚を薄くすればする程、缶蓋の耐圧強度が低下して、缶内圧が高いと缶蓋が反転して外方に膨出する所謂バックリングを起こし易くなるのに対して、そのような缶蓋のバックリングを起き難くする（耐バックリング性を高める）ためには、補強のための環状溝となるカウンターシンク部を、溝の幅が小さく深さが大きなものとすることが望ましい。
【０００６】
しかしながら、カウンターシンク部の溝を幅が狭く深いものに成形しようとすると、金型部品（溝の雄型）を押し込むような形でカウンターシンク部を成形する方法では、溝内に押し込まれる金型部品の先端部をアールの小さい尖ったものにする必要があることから、そのような金型部品（溝の雄型）を用いてカウンターシンク部を成形した場合、カウンターシンク部の溝底を傷付ける（金属板を被覆している保護被膜を傷付ける）ような虞があり、また、成形時にチャックウォール部が金型部品により引き伸ばされることでチャックウォール部にシワが発生するような虞も生じる。
【０００７】
そこで、上記のような問題を回避するために、カウンターシンク部の溝内に金型部品を押し込むようなことなく、パネル部を缶蓋上面側に押圧するだけでカウンターシンク部を成形するという方法を採用した場合、上記の引用公報中に記載されているような従来の装置では、カウンターシンク部を成形するときのパネル部の押圧に抗して、内縁部がラッパ状のショルダー部分となっているフランジカール部を一つの金型部品により受けて固定しているため、この金型部品にフランジカール部が嵌まり込むことで、成形後の缶蓋を成形金型から取り出す際に、缶蓋が金型部品に拘束されてスムーズに取り出し難いという問題がある。
【０００８】
そのため、図１０（Ｂ）に示すように、パネル部の缶蓋上面側への押圧に対してフランジカール部が金型部品に嵌まり込まないように、上端面が略平坦な金型部品によってフランジカール部の頂面部分のみで押圧力を受けるようにした場合、該押圧力がショルダー部分にも作用することで、金型部品による支えがないショルダー部分は内方に膨らむように座屈して変形し、その後の製缶工程で缶蓋を取り扱うときに、シャッフル不良や巻き締めボディフック不良を起こす原因となる。
【０００９】
本発明は、上記のような問題の解消を課題とするものであり、具体的には、カウンターシンク部を備えた缶蓋を成形するための装置において、耐バックリング性を高めるためにカウンターシンク部の溝を幅が狭く深いものとしても、缶蓋のショルダー部分を変形させたりカウンターシンク部の溝底を傷付けたりすることなくカウンターシンク部を成形することができ、しかも、成形後の缶蓋を装置からスムーズに取り出すことができるようにすることを課題とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記のような課題を解決するために、平坦なパネル部の外周にチャックウォール部とフランジカール部が成形されているフラットシェルの状態から、補強のための環状溝であるカウンターシンク部を、その溝内に金型部品を押し込むことなく、パネル部を缶蓋の下面側から上面側に向けて押圧することにより、パネル部とチャックウォール部の間に成形するようにした、複数の金型部品を備えた缶蓋の成形装置において、カウンターシンク部の成形時にパネル部を缶蓋の下面側から上面側に向けて押圧する力に対し、缶蓋の上面側でフランジカール部を固定的に支持するための金型部品として、フランジカール部の内縁部であるラッパ状のショルダー部分を支持するショルダーサポートと、フランジカール部の頂面部分を支持するノックアウトリングとを、それぞれ別個の金型部品として設けると共に、成形後の缶蓋を装置から取り出す際に、固定的に設置されたショルダーサポートに対して可動的に設置されたノックアウトリングを移動させることで、ショルダーサポートを缶蓋から離した状態で、ノックアウトリングにより缶蓋を移動させるように構成することを特徴とする
【００１１】
上記のような缶蓋の成形装置によれば、カウンターシンク部の成形時に、カウンターシンク部の溝内に金型部品が押し込まれないため、カウンターシンク部の溝底が傷付けられたり、チャックウォール部が引き伸ばされてシワを発生させたりするようなことなく、また、パネル部を押圧する力に抗して、フランジカール部を頂面部分だけでなくショルダー部分でも金型部品により固定的に支持していることから、該押圧力によってフランジカール部のショルダー部分が変形させられるようなことはない。
【００１２】
また、缶蓋の成形が完了した後は、フランジカール部のショルダー部分を支持する金型部品であるショルダーサポートが固定された状態で、フランジカール部の頂面部分を支持する金型部品であるノックアウトリングだけが成形品の抜き方向に移動することで、フランジカール部を金型部品に嵌まり込ませることなく、成形済みの缶蓋を成形位置から排出位置に移動させることができて、その後で缶蓋を装置の金型部分から排出する際には、金型部品に邪魔されることなく缶蓋をスムーズに排出することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の缶蓋の成形装置の実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明の一実施形態に係る缶蓋の成形装置について、図１〜図４は、缶蓋成形の各段階での金型部分の状態をそれぞれ示し、図５は、装置の上側金型部品の駆動構造を示し、図６は、装置の下側金型部品の固定及び可動構造を示すものである。また、図７〜図９は、缶蓋成形の各段階における缶蓋の成形部分の状態をそれぞれ拡大して示すものであり、図１０は、本発明に対する各比較例の装置における缶蓋の成形部分をそれぞれ拡大して示すものである。
【００１４】
本実施形態の成形装置は、金型の上下方向の動きにより一回の一往復動で金属板から缶蓋を裏返し（フランジカール部がパネル部よりも下方に位置する）の状態に成形するための装置であって、装置の金型部分１は、図１に示すように、金属板からブランクを裁断するために下側で固定刃となるダイカッター１１と上側で可動刃となるパンチカッター１２を有すると共に、それらの内側に、上側の可動金型部品としてドローリング１３とパンチコアリング１４とパンチコア１５を、下側の固定金型部品としてショルダーサポート１６とダイコア１７を、下側の可動金型部品としてノックアウトリング１８とパネルフォームリング１９をそれぞれ有するものである。
【００１５】
上側の可動部品は、図５に示すように、パンチカッター１２とドローリング１３とパンチコアリング１４がアウタースライド２１により上下往復動され、パンチコア１５がインナースライド２２により上下往復動されるものであって、パンチカッター１２がアウタースライド２１に対して固定的に連結され、パンチコア１５がインナースライド２２に対して固定的に連結されているのに対して、ドローリング１３とパンチコアリング１４は、それぞれ個別のエアー圧により常に下方に付勢された状態で、アウタースライド２１に対してそれぞれの所定範囲だけ可動的に連結されている。
【００１６】
すなわち、アウタースライド２１には、二つの可動シリンダブロック２３，２４とパンチホルダー２５が一体的に連結されており、インナースライド２２には、ベースプレート２６とパンチプレート２７とクランパー２８を介してコアシャフト２９が一体的に連結されていて、パンチカッター１２がパンチホルダー２５に固定的に連結され、パンチコア１５がコアシャフト２９に固定的に連結されているのに対して、ドローリング１３とパンチコアリング１４は、各可動シリンダブロック２３，２４に設けられたそれぞれのシリンダとピストンを介して、それぞれ個別のエアー圧により常に下方に付勢された状態で、各可動シリンダブロック２３，２４に対してそれぞれの所定範囲だけ可動的に連結されている。
【００１７】
アウタースライド２１とインナースライド２２は、図示していないクランクの回転駆動に連動してそれぞれ上下往復動するものであって、アウタースライド２１とインナースライド２２のそれぞれの上下往復動は、往復動のサイクルは同じ（両者の時間当たりの往復動数が同じ）ではあるが、往復動の始まるタイミングが異なり（アウタースライド２１よりもインナースライド２２の方が遅れたタイミングで動く）、往復動のストロークが異なる（アウタースライド２１よりもインナースライド２２の方が移動範囲が大きい）ようになっている。
【００１８】
下側の可動部品であるノックアウトリング１８とパネルフォームリング１９は、図６に示すように、固定基盤３１に一体的に連結された二つの固定シリンダブロック３２，３３のそれぞれに設けられた個別のシリンダとピストンを介して、それぞれ個別のエアー圧により常に上方に付勢された状態で、各固定シリンダブロック３２，３３に対してそれぞれの所定範囲だけ可動的に連結されており、対向する上側の可動部品（パンチコアリング１４やパンチコア１５）による上方からの押圧力によりエアー圧に抗して下降し、上方からの押圧力が解除されるとエアー圧により上限位置まで上昇するものである。
【００１９】
なお、パネルフォームリング１９を上方に付勢するエアー圧は一定であるが、ノックアウトリング１８を上方に付勢するエアー圧は、例えば、アウタースライド２１とインナースライド２２を上下往復動させるために回転駆動されるクランクの角度の信号によって圧力を切り換える等の方法により、缶蓋の成形時と搬出時（缶蓋を金型内の成形位置から排出位置に移動させる時）とでは異なった圧力レベルとなるように制御されている。
【００２０】
上記のような成形装置により金属板から缶蓋を連続的に成形するときの状態について以下に説明する。なお、図７〜図９において、白い丸は、固定部品を示し、黒い丸は、可動部品の停止状態を示し、白い矢印は、アウタースライドに対して可動的に連結された部品の移動を示し、黒い矢印は、アウタースライドに対して固定的に連結された部品の移動を示し、斜線の矢印は、下側可動部品のエアー圧に抗した移動を示し、太線の矢印は、インナースライドに対して固定的に連結された部品の移動を示すものである。
【００２１】
缶蓋の成形に入る前の状態については、アウタースライド２１やインナースライド２２が上死点の近傍（両方が同時に上死点に位置することはない）に位置している状態で、図１に示すように、上側の各部品（パンチカッター１２，ドローリング１３，パンチコアリング１４，パンチコア１５）と、下側の各部品（ダイカッター１１，ショルダーサポート１６，ダイコア１７，ノックアウトリング１８，パネルフォームリング１９）とは、上下方向で間隔を置いて離れていて、その間で下側の各部品に載せられるように材料の金属板２が送り込まれている。
【００２２】
そのような状態から、アウタースライド２１が下降することによって、図２に示すように、パンチカッター１２とドローリング１３とパンチコアリング１４が揃って下降して、図７（Ａ）に示すように、ドローリング１３とダイカッター１１により金属板２を挟持してから、ダイカッター１１に対しオフセットされたパンチカッター１２が下降して金属板２を剪断することにより、金属板２から缶蓋一個分のブランク２ａが裁断される。
【００２３】
そして、下側の固定部品であるダイカッター１１によりドローリング１３が下方への移動を停止されている状態から、更にアウタースライド２１が下降を続けることで（なお、アウタースライド２１に対してドローリング１３が可動的に連結されているため、ドローリング１３を停止してもアウタースライド２１は下降できる）、図７（Ｂ）に示すように、パンチコアリング１４は、裁断されたブランク２ａの周辺部分をノックアウトリング１８との間に挟持した状態で、ノックアウトリング１８を押し下げながら下降し続ける。
【００２４】
そして、アウタースライド２１が下死点に至る前に、図８（Ｃ）に示すように、パンチコアリング１４が下側の固定金型部品であるショルダーサポート１６によって停止された（アウタースライド２１は未だ下死点にまで至らず、パンチカッター１２は未だ下降している）時点で、パンチコアリング１４の下降に連れてブランクの周辺部分が下方に引き込まれ、ダイカッター１１とパンチコアリング１４とノックアウトリング１８とショルダーサポート１６とパネルフォームリング１９とで挟み込まれることにより、ブランクは、平坦なパネル部４１の外周にチャックウォール部４２とフランジカール部４３が形成されたフラットシェル（カウンターシンク部が成形される前の缶蓋）に成形される。
【００２５】
そのように、ブランクがフラットシェルに成形されている間、インナースライド２２は、アウタースライド２１の下降からタイミングを遅らせた状態で下降しており、インナースライド２２に対して直接連結されているパンチコア１５は、フラットシェルの成形が終了した時点（アウタースライド２１が下死点に至る前）では、図８（Ｃ）に示すように、フラットシェルのパネル部４１の位置にまで下降している。
【００２６】
そのような状態からアウタースライド２１が下降して下死点に位置しても、インナースライド２２は更に下降を続け、それに連れてパンチコア１５が下降することで、図８（Ｄ）に示すように、パンチコア１５の側に形成された環状の凸部１５ａとパネルフォームリング１９の側に形成された環状の凹部１９ａとによりパネル部４１を噛み込むように、パンチコア１５とパネルフォームリング１９の間にパネル部４１を挟み込んだ状態で、パンチコア１５はパネルフォームリング１９を押し下げながら更に下降する。
【００２７】
すなわち、図３に示すようなアウタースライドが下死点の位置にある金型では、パンチカッター１２とドローリング１３とパンチコアリング１４がそれぞれ下限位置で停止しているのに対して、パンチコア１５だけが更に下降を続けており、インナースライドが下死点に達した時点で、図４に示すように、ドローリング１３とパンチコアリング１４がそのままの停止状態を続けている（パンチカッター１２は上昇を始めている）と共に、パンチコア１５はその下限位置で停止することとなる。
【００２８】
そのようなパンチコア１５の下降により、図８（Ｄ）に示すように、パンチコア１５とパネルフォームリング１９の間に挟み込まれたパネル部４１が押し下げられる（缶蓋上面側に押圧される）のに対して、パネル部４１の押し下げにより缶蓋全体が下方に移動しようとするのを、ノックアウトリング１８とショルダーサポート１６でフランジカール部４３を受け止めて阻止していることにより、パネル部４１の押し下げに連れてその外周部が徐々に折り返され、図９（Ｅ）に示すように、パンチコア１５の下降が停止した時点（インナースライド２２が下死点に達した時点）で、パネル部４１とチャックウォール部４２の間にカウンターシンク部４４が成形されて、カウンターシンク部４４を備えた缶蓋の成形が完了することとなる。
【００２９】
なお、パンチコア１５の下降によるカウンターシンク部の成形時にフランジカール部４３を固定的に支持しているノックアウトリング１８とショルダーサポート１６について、フランジカール部４３の頂面部分４３ｂを支持するノックアウトリング１８は、その上端面が実質平坦面に形成されており、また、フランジカール部４３のショルダー部分４３ａを支持するショルダーサポート１６は、チャックウォール部４２の一部と接触することはあっても、チャックウォール部４２の大部分と接触したりカウンターシンク部４４の溝内にまで入り込まないように形成されている。
【００３０】
ノックアウトリング１８の上端面については、フランジカール部４３の頂面部分４３ｂの略平坦な曲面と合致するものであって、フランジカール部４３の外端側での変形を防止するために、フランジカール部４３の外端側で僅かに突出しているが、この突出の高さは、後で述べる缶蓋の装置外への排出時に邪魔にならないように、０．５ｍｍ以上とならないように形成されていることから、完全な平坦面ではないが、実質的には殆ど平坦面と変わらないものとなっている。
【００３１】
インナースライド２２が下死点の位置にまで下降して、カウンターシンク部３５を備えた缶蓋の成形が完了した後、インナースライド２２に固定的に連結されているパンチコア１５は、インナースライド２２が下死点から上昇するのと同時に上昇するが、アウタースライド２１に対して可動的に連結されているパンチコアリング１４は、アウタースライド２１が下死点に至る前から下死点を過ぎた後までの所定の時間だけ、ショルダーサポート１６により阻止された下限位置でその動きが停止されていることから、その分だけアウタースライド２１の下死点からの上昇よりも遅れて上昇することとなる。
【００３２】
それによって、アウタースライド２１よりもインナースライド２２の方が遅れたタイミングで上下動していることにより、アウタースライド２１が下死点からの上昇を開始した後で、遅れてインナースライド２２が下死点からの上昇を開始するにもかかわらず、アウタースライド２１に対して可動的に連結されているパンチコアリング１４の上昇は、その動きがアウタースライドとの可動範囲で吸収されて停止していることで、インナースライド２２に対して固定的に連結されているパンチコア１５の上昇と略同時（同時又は同時よりも僅かに早く）に始まるようになっている。
【００３３】
この点について、缶蓋の成形が完了した後、アウタースライド２１とインナースライド２２の動きに直接連動して、フランジカール部４３を押さえているパンチコアリング１４が、パネル部４１を押さえているパンチコア１５よりも早いタイミングで上昇を始めると、パンチコアリング１４の上昇に追従してノックアウトリング１８が直ちに上昇することで、未だパネル部４１がパンチコア１５により押さえられた状態で、ノックアウトリング１８によりフランジカール部４３が持ち上げられることとなる。
【００３４】
その結果、成形済みの缶蓋は、ノックアウトリング１８の押圧力により、フランジカール部４３がパネル部４１の高さに近づくように変形させられて、缶蓋の高さの寸法が変わってしまうこととなるが、上記のようにパンチコアリング１４をアウタースライド２１に可動的に連結することで、アウタースライド２１がインナースライド２２より早く上昇しても、パンチコアリング１４とパンチコア１５は略同時に上昇するようにしておくことで、そのような成形済み缶蓋の変形を回避することができる。
【００３５】
なお、パンチコアリング１４とパンチコア１５の上昇開始のタイミングを揃えても、上昇開始時がインナースライド下死点の状態では、インナースライド２２よりもアウタースライド２１の上昇スピードが僅かに速くなっていて、パンチコア１５よりもパンチコアリング１４の方が僅かに速く上昇することとなり、それによってパンチコアリング１４の上昇に追従するノックアウトリング１８の押圧力でフランジカール部４３が持ち上げられて缶蓋の高さの寸法が低くなるような変形を起す虞がある。
【００３６】
そこで、パンチコアリング１４とパンチコア１５の上昇スピードに僅かな差があっても、ノックアウトリング１８の押圧力によって缶蓋が変形を起こすことのないように、ノックアウトリング１８を上方に付勢するエアー圧のレベルを、缶蓋成形時（パンチコアリング１４による押圧時）よりも缶蓋搬出時（パンチコアリング１４の上昇時）の方が低くなるように制御している。
【００３７】
このノックアウトリング１８のエアー圧について、缶蓋の成形時のエアー圧は、適正範囲が１４７０〜３９２０Ｎであって、１４７０Ｎ以下では板厚が薄い場合（特に０．２５ｍｍよりも薄い場合）にフランジカール部のショルダー部分にシワが発生し、３９２０Ｎ以上ではエアー残圧発生によりカウンターシンク部の深さに変形の起きる虞がある。一方、缶蓋成形後の搬出時（成形位置から排出位置までの移動時）のエアー圧は、適正範囲が４９０〜１４７０Ｎであって、４９０Ｎ以下では蓋搬出が遅れてエンドジャムしやすく、１４７０Ｎ以上ではカウンターシンク部の深さに変形が起きる虞がある。
【００３８】
缶蓋の成形が完了してから、アウタースライド２１とインナースライド２２が上死点の近傍にまで上昇した時点では、図１に示すように、上側の各部品１２，１３，１４，１５と、下側の各部品１１，１６，１７，１８，１９とは、上下方向で間隔を置いて離れており、成形済みの缶蓋３は、図中に二点鎖線で示すように、裏返しでフランジカール部をノックアウトリング１８に載せた状態となっていて、そのような缶蓋３の排出位置から、図示していない適宜の手段により横方向（水平方向）に缶蓋３を押し出すことで、缶蓋３は金型による抵抗無くスムーズに金型部分１から外側に排出される。
【００３９】
上記のように作動する本実施形態の缶蓋の成形装置によれば、カウンターシンク部の成形時に、図８（Ｄ）および図９（Ｅ）に示すように、パンチコア１５の下降によりパネル部４１を押し下げている（缶蓋上面側に押圧している）だけで、カウンターシンク部４４の溝内にはどのような金型部品も押し込まれていないため、金型部品によりカウンターシンク部４４の溝底を傷付けたりすることはなく、また、チャックウォール部４２を引き伸ばしてシワを発生させたりするようなことはない。
【００４０】
また、カウンターシンク部の成形時に、パンチコア１５によるパネル部４１の押し下げによって缶蓋全体が下方に移動しようとするのを、ノックアウトリング１８とショルダーサポート１６の２つの金型部品でフランジカール部４３を受け止めて阻止していることにより、パンチコア１５の押圧力でフランジカール部４３のショルダー部分４３ａが変形するのを防止することができる。
【００４１】
また、缶蓋の成形が完了した後、缶蓋を成形位置から排出位置にまで持ち上げるのに、図９（Ｆ）に示すように、位置が固定されたショルダーサポート１６に対してノックアウトリング１８だけを上昇させて、缶蓋をノックアウトリング１８だけで持ち上げていることにより、フランジカール部４３を金型部品に嵌まり込ませるようなことなく缶蓋を排出位置にまで移動させることができ、その後、缶蓋を金型部分１から外側に排出する際に、図１に二点鎖線で示すように、ノックアウトリング１８に裏返しで載置された状態の缶蓋３を、金型による抵抗無くスムーズに横方向（水平方向）に押し出すことができる。
【００４２】
さらに、本実施形態の成形装置では、図８（Ｄ）に示すように、パンチコア１５とパネルフォームリング１９に対して凸部１５ａと凹部１９ａをそれぞれ形成していることによって、カウンターシンク部の成形時に、凸部１５ａと凹部１９ａによる噛み込みによって、パネル部４１の材料を逃がすことなく、パネル部４１の外周部（パネル部４１とチャックウォール部４２の間）を折り返すことができると共に、パネル部４１に対して凸部１５ａと凹部１９ａの噛み込みにより環状のビード部４５をカウンターシンク部４４に沿って成形できることから、缶蓋を一層強化した状態に成形することができる。
【００４３】
また、本実施形態の成形装置では、同じサイクルでタイミングをずらせて直線往復動するアウタースライド２１とインナースライド２２に対して、アウタースライド２１とインナースライド２２の下死点におけるタイミング差の間はパンチコアリング１４の動きを停止させていることで、缶蓋の搬出時には、パンチコアリング１４をパンチコア１５と略同時に上昇させることができて、パンチコアリング１４とパンチコア１５の上昇タイミングが異なることに起因する缶蓋の変形を回避することができる。
【００４４】
そして、パンチコアリング１４の動きを停止させている間に、ノックアウトリング１８の付勢圧力を成形時のレベルから搬出時のレベルに切り替えるように、ノックアウトリング１８のエアー圧を制御していることで、パンチコアリング１４とパンチコア１５を略同時に上昇させた後、パンチコアリング１４とパンチコア１５の上昇スピードが僅かに異なっても、パンチコアリング１４の上昇開始までには、ノックアウトリング１８のエアー圧を確実に缶蓋の搬出に適したレベルとしておくことができて、缶蓋の搬出開始時に缶蓋が変形するという事態を回避することができる。
【００４５】
以上、本発明の缶蓋の成形装置の一実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、例えば、上記の実施形態では、アウタースライドとインナースライドのそれぞれによって駆動される複数の金型部品を用いて、フラットシェルの成形とカウンターシンク部の成形を一つの装置により連続して行うような装置として実施しているが、そのような装置に限らず、一つの装置で成形されたフラットシェルに対して、それとは別の装置でカウンターシンク部の成形を行うような装置として実施することも可能である。
【００４６】
また、上記の実施形態では、各金型部品を上下方向に移動させて缶蓋を成形し、成形済みの缶蓋を横方向に押し出して排出するような装置として実施しているが、各金型部品を傾いた上下方向に配置したり、或いは、各金型部品を左右方向に配置して左右方向に移動させることで缶蓋を成形してから、成形済みの缶蓋を自重で下に落として排出するような装置として実施することも可能である。
【００４７】
また、成形装置の細部の構造についても、例えば、上記の実施形態では、補強用のビード部を形成するために、カウンターシンク部を成形するときにパネル部を押圧する金型部品（パンチコアとパネルフォームリング）に対して、パネル部を噛み込むような環状の凸部や凹部を形成しているが、そのような凸部や凹部が形成されていない金型部品を用いてビード部のない缶蓋を成形するための装置として実施することも可能である等、適宜設計変更可能なものであることはいうまでもない。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したような本発明の缶蓋の成形装置によれば、溝内に金型部品を押し込むようなことなくカウンターシンク部を成形していることで、カウンターシンク部の溝底を傷付けたり、チャックウォール部を引き伸ばしてシワを発生させたりすることなく、カウンターシンク部の溝を深く幅が狭い状態に成形することができると共に、パネル部の押圧によるカウンターシンク部の成形時に、フランジカール部を頂面部分だけでなくショルダー部分でも金型部品により固定的に支持していることで、パネル部の押圧によるフランジカール部のショルダー部分の変形を防止することができて、しかも、缶蓋の成形後は、フランジカール部のショルダー部分を支持する金型部品を固定した状態で、フランジカール部の頂面部分を支持する金型部品だけを成形品の抜き方向に移動させることで、成形済みの缶蓋を、金型部品に邪魔されることなく装置の外側にスムーズに排出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の缶蓋の成形装置の一実施形態について、缶蓋成形前の段階における金型部分の状態を示す縦断面図。
【図２】図１に示した装置の金型部分について、金属板からブランクを裁断する段階の状態を示す縦断面図。
【図３】図１に示した装置の金型部分について、ブランクがフラットシェルに成形されてからアウタースライドが下死点に位置した段階の状態を示す縦断面図。
【図４】図１に示した装置の金型部分について、インナースライドが下死点に位置してカウンターシンク部が成形された段階の状態を示す縦断面図。
【図５】図１に示した装置の金型部分の上側金型部品の駆動構造を示す縦断面図。
【図６】図１に示した装置の金型部分の下側金型部品の固定及び可動構造を示す縦断面図。
【図７】図１に示した装置の金型部分による缶蓋の成形について、（Ａ）金属板からブランクを裁断する時の状態、および（Ｂ）ブランクの周辺部分を成形し始める時の状態をそれぞれ拡大して示す縦断面説明図。
【図８】図１に示した装置の金型部分による缶蓋の成形について、（Ｃ）ブランクからフラットシェルが成形された時の状態、および（Ｄ）フラットシェルにカウンターシンク部を成形し始める時の状態をそれぞれ拡大して示す縦断面説明図。
【図９】図１に示した装置の金型部分による缶蓋の成形について、（Ｅ）缶蓋の成形（カウンターシンク部の成形）が完了した時の状態、および（Ｆ）成形済みの缶蓋を成形位置から排出位置に移動させた時の状態をそれぞれ拡大して示す縦断面説明図。
【図１０】本発明に対する各比較例（Ａ）（Ｂ）のそれぞれについて、カウンターシンク部の成形状態を拡大して示す縦断面説明図。
【符号の説明】
１装置の金型部分
１４パンチコアリング
１５パンチコア（パネル部を押圧する金型部品）
１５ａ（パンチコアの）凸部
１６ショルダーサポート（ショルダー部分を支持する金型部品）
１８ノックアウトリング（フランジカール部を支持する金型部品）
１９パネルフォームリング（パネル部の押圧力を受ける金型部品）
１９ａ（パネルフォームリングの）凹部
２１アウタースライド
２２インナースライド
４１パネル部
４２チャックウォール部
４３フランジカール部
４３ａ（フランジカール部の）ショルダー部分
４３ｂ（フランジカール部の）頂面部分
４４カウンターシンク部

Claims

平坦なパネル部の外周にチャックウォール部とフランジカール部が成形されているフラットシェルの状態から、補強のための環状溝であるカウンターシンク部を、その溝内に金型部品を押し込むことなく、パネル部を缶蓋の下面側から上面側に向けて押圧することにより、パネル部とチャックウォール部の間に成形するようにした、複数の金型部品を備えた缶蓋の成形装置において、カウンターシンク部の成形時にパネル部を缶蓋の下面側から上面側に向けて押圧する力に対し、缶蓋の上面側でフランジカール部を固定的に支持するための金型部品として、フランジカール部の内縁部であるラッパ状のショルダー部分を支持するショルダーサポートと、フランジカール部の頂面部分を支持するノックアウトリングとが、それぞれ別個の金型部品として設けられていると共に、成形後の缶蓋を装置から取り出す際に、固定的に設置されたショルダーサポートに対して可動的に設置されたノックアウトリングを移動させることで、ショルダーサポートを缶蓋から離した状態で、ノックアウトリングにより缶蓋を移動させるように構成されていることを特徴とする缶蓋の成形装置。
カウンターシンク部の成形時にパネル部を押圧する金型部品と、その押圧力をパネル部を介して受ける金型部品とに対して、両方の金型部品の間に挟み込まれるパネル部の周辺部分を噛み込むように、両方の金型部品の対向面の一方に凸部が他方に凹部が、それぞれ環状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の缶蓋の成形装置。