JP4293330B2 - Canning oven equipment - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、缶体の製造ラインの途中で缶体を加熱するために設置される製缶用のオーブン装置に関し、特に、結晶性の熱可塑性樹脂層で被覆された金属薄板から缶体を製造するための製造ラインの途中において、缶体の金属面を被覆する熱可塑性樹脂層を非晶質化するためのオーブン装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
アルミ系やスチール系の製缶用の金属薄板から絞り加工やしごき加工等を経て製造する缶体(缶の本体部分)について、保護被膜となる熱可塑性樹脂層を予め被覆した金属薄板から缶体を成形加工するということは従来から周知であるが、そのような被覆金属薄板からの缶体の製造では、被覆金属薄板に対して絞り加工やしごき加工を繰り返すことにより、被覆されている樹脂層の結晶性の熱可塑性樹脂が結晶化(結晶度が高くなる)して、その成形加工性に乏しくなり、金属との接着性が低下することから、缶体に成形した後のトリミング工程(缶体の開口端部を切断して缶体の高さを揃える工程)やフランジ加工や二重巻締加工やビード加工等において、被覆樹脂層の白化や剥離が発生し易くなるというような問題が起きる虞がある。
【0003】
これに対して、そのような問題の解消を目的とする技術として、特開昭54−141886号公報には、被覆金属容器(側面無継目缶体)の製造において、熱可塑性樹脂を被覆した素材(被覆金属薄板)を絞り加工やしごき加工により成形後、(Tm−5)℃〜300℃〔Tm:該樹脂の融点〕で熱処理してから、直ちに(Ta−30)℃〔Ta:該樹脂の粘着開始温度〕に急冷することで、成形品(缶体)に被覆されている熱可塑性樹脂の結晶化度を低く(非晶質化)するということが記載されている。
【0004】
また、そのような被覆金属容器の製造における被覆樹脂層の非晶質化に関連する技術として、特開昭52−65579号公報には、熱可塑性ポリエステル樹脂で被覆された金属を成形するに際し、成形加工性および耐腐食性を向上させることを目的として、成形前後の樹脂層の結晶化度を規定された範囲に調節するための方法として、結晶化度が0〜30%の範囲にある熱可塑性ポリエステル樹脂層を被覆してなる被覆金属を成形し、ついでこの成形品を樹脂層のガラス転移温度(Tg)より高く、かつ結晶の融点より5℃低い温度範囲で乾熱または湿熱処理することにより熱可塑性ポリエステル樹脂層の結晶化度を5〜50%の範囲まで増加させるということが記載されている。
【0005】
更にまた、特開昭48−49590号公報及び特開昭48−61584号公報には、結晶性の熱可塑性樹脂を金属板に熱接着させて、結晶質相が50〜60%で非晶質相が50〜40%の樹脂フィルム層で被覆された被覆金属板としてから、この被覆金属板を成形加工して容器又は容器蓋を形成した後、樹脂フィルム層の歪みを除去するために、非晶質と結晶質のバランスを維持するような条件で熱処理するということが記載されている。
【0006】
一方、上記のような被覆樹脂層の非晶質化、又は非晶質と結晶質のバランスを維持することに関する各公知技術とは別に、樹脂層で被覆された被覆金属薄板から絞り加工やしごき加工により缶体を成形する場合において、成形加工時の加工性を良くするために、成形前の被覆金属薄板に被覆樹脂層の上からワックス等の高温揮発性の潤滑剤を塗布しておくと共に、成形後の缶体を潤滑剤の揮発温度以上に加熱することで、多量の水を必要とすることなく、且つ、脱脂・洗浄工程と乾燥工程の2工程を必要とすることなく、缶体から潤滑剤を揮発させて除去するということが従来から公知となっている(例えば、特開昭51−63787号公報,特開平3−226319号公報等参照)。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、結晶性の熱可塑性樹脂で被覆された被覆金属薄板から絞り加工やしごき加工等を経て缶体を製造する場合に、缶体成形後のトリミング工程やネックイン加工やフランジ加工等の加工工程で被覆樹脂層の白化や剥離が発生するのを確実に防止するためには、例えば、上記の特開昭54−141886号公報に記載されているように、絞り加工やしごき加工により被覆金属薄板から缶体を成形した後で、その後のトリミング工程等の加工工程に入る前に、缶体を被覆している熱可塑性樹脂層を改めて非晶質化しておくことが望ましい。
【0008】
特に、ボトル型2ピース缶(口頸部と肩部と胴部を一体成形して、その胴部下端に別体の底蓋を巻締固着した、キャップを除いた部分が2部材からなる缶)の缶体(口頸部と肩部と胴部)を被覆金属薄板から成形加工するような場合には、金属薄板から絞り加工やしごき加工により缶体に成形した後で、その口頸部に対して更にネジ等を成形加工しなければならないことから、そのような口頸部の成形加工に入る前に、それまでの絞り加工やしごき加工で結晶化された被覆樹脂層の熱可塑性樹脂を改めて非晶質化しておくことにより、金属面と樹脂層の接着性を一層高めておくということが必要となる。
【0009】
しかしながら、どのようなタイプの缶体を製造するにしても、非晶質化のための工程を設けることで、そのための加熱装置を製造ラインの途中に設置することが必要となり、例えば、加工性の向上のために被覆樹脂層の上から塗布されているワックス等の潤滑剤を加熱により揮発除去するようにして、脱脂・洗浄工程とその後の乾燥工程の二つの工程を一工程とすることで、せっかく設備を減らして製造ラインを短く簡素化しても、非晶質化のための装置が新たに加わることで再び設備が増えて製造ラインが長く煩雑化する一方、非晶質化のための工程で缶体を加熱(及び急冷)しなければならないため、熱エネルギーの消費量を増大させて製造コストを上昇させることにもなる。
【0010】
なお、そのような非晶質化のための工程を、加熱による潤滑剤除去工程や印刷・塗装後の乾燥(焼き付け)工程として製造ラインに既に設置されている加熱装置を使用して、そのような他の加熱工程と共に行うということも考えられるが、熱可塑性樹脂層を非晶質化する空缶の温度(フィルムの融点以上、略280℃前後)は、潤滑剤を揮発させるための空缶温度(220℃前後)や印刷・塗装後の乾燥焼き付け時の空缶温度(230℃前後)とは異なるため、そのような他の加熱工程と非晶質化の工程を単に一つの装置内で行おうとしても、例えば、潤滑剤の揮発を適性温度よりも高温で行うことにより潤滑剤が炭化して缶体を汚したり、また、印刷・塗装後の乾燥焼き付けを適性温度よりも高温で行うことにより缶体に変色が起きたりする一方、熱可塑性樹脂層の非晶質化を適性温度よりも低温で行うと非晶質化できないというような問題が起きることとなる。
【0011】
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、結晶性の熱可塑性樹脂層で被覆された金属薄板から缶体を製造するための製造ラインに対し、その途中で缶体の熱可塑性樹脂層を非晶質化するための装置を設置するに際して、設備の増加を抑えることで製造ラインの簡素化を図ると共に、製造ラインで消費する熱エネルギーの消費量をできる限り抑えられるようにすることを課題とするものである。
【0012】
【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、結晶性の熱可塑性樹脂層で被覆された金属薄板から缶体を製造するための製造ラインの途中に設置されるオーブン装置であって、オーブン本体内を通過する缶体搬送用の無端ベルトコンベアの進行方向に沿って、オーブン本体内が温度の異なる複数の加熱ゾーンに分けられていると共に、オーブン本体内の複数の加熱ゾーンのうちの一つが、缶体の金属面を被覆する熱可塑性樹脂層を非晶質化するための加熱ゾーンとなり、その他の加熱ゾーンが、前記の非晶質化以外に製缶工程で必要とされる他の加熱工程のためのゾーンとなっている缶体加熱用のオーブン装置において、オーブン本体内の各加熱ゾーンでは、上方から下方に向けて熱風を吹き付け、缶体の搬送面よりも下方で空気を吸引すると共に、缶体の開口端部側を下にした状態で缶体を載置して搬送する無端ベルトコンベアには、その缶体載置面側に、缶体との間で隙間を形成するための凹溝部を、コンベア全体としては缶体載置面と交互になるように多数形成して、各凹溝部の底部にはそれぞれ所定間隔で複数の孔を貫通させることを特徴とするものである。
【0013】
上記のような製缶用オーブン装置によれば、製造ラインの途中に設置される一つのオーブン装置により、潤滑剤を適性温度で揮発除去したり、或いは、印刷・塗装後の缶体を適性温度で乾燥焼き付けしたりすると共に、缶体の金属面を被覆する熱可塑性樹脂層を確実に非晶質化することができるため、製造ラインの設備を増やすことなく非晶質化のための工程を行うことができ、また、二つの加熱工程での熱エネルギーの使用を一つの装置により効率良く行うことができて、製造ラインでの熱エネルギーの消費量を抑えることができる。また、オーブン本体内の各加熱ゾーンでは、上方から下方に向けて熱風を吹き付けることで、搬送中の缶体が転倒するのを防止できると共に、この熱風が、凹溝部の底部の孔を通して下方に吸引されることで、凹溝部による隙間を通って缶体の内側に入ることから、この熱風によって缶体を内側からも加熱することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の製缶用オーブン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、本発明の製缶用オーブン装置の一実施形態について、図1は、装置の外観を示し、図2は、装置における気体の還流経路を示し、図3は、装置のオーブン本体の内部を示し、図4は、オーブン本体内を通過する無端ベルトコンベアの構造を示し、図5は、無端ベルトコンベア上に載置された缶体の内側に気体が流れる状態を示し、図6は、装置の各ゾーンを通過する時の缶体のヒートパターンを示し、図7は、オーブン装置が使用される製缶工程の一例について示すものである。
【0015】
本実施形態のオーブン装置1は、図1に示すように、オーブン本体(加熱炉)2と冷却室3を、缶体を連続的に搬送するための無端ベルトコンベア4に沿って、該無端ベルトコンベア4を囲むようなトンネル状に連続して設けたものであり、オーブン本体2の内部は、図2に示すように、無端ベルトコンベア4の進行方向に沿って温度が異なる3つの加熱ゾーン2a,2b,2cに分けられていて、各加熱ゾーンのそれぞれの温度を異なった個別のものとするための温度制御部5がオーブン本体2に付設されている。
【0016】
このオーブン装置1は、例えば、図7に示すような製缶工程において、缶体に熱可塑性樹脂層の上から塗布されている高温揮発性の潤滑剤を加熱により揮発させて除去するための潤滑剤除去工程(或いは、印刷・塗装が施された後の缶体を加熱により乾燥するための乾燥工程)において缶体を加熱するために使用される製缶用の加熱装置である。なお、このオーブン装置1の使用対象の一例として図7に示す製缶工程は、ボトルタイプの2ピース缶(口頸部と肩部と胴部が一体成形された缶体の胴部下端に底蓋を巻締固着した、キャップを除いた部分が2部材からなる缶)を製造するためのものである。
【0017】
すなわち、図7に示す製缶工程では、金属薄板の両面に非晶質化された状態の熱可塑性樹脂層が形成されて、その上から高温揮発性の潤滑剤が塗布された被覆金属薄板を材料として、先ず、カップ成形工程で、被覆金属薄板を円板状に打ち抜いたブランクを絞り加工してカップ形状に成形してから、次の缶胴成形工程で、このカップに対して少なくとも一回以上の再絞り加工やしごき加工を行って胴部が小径で薄肉化された有底円筒状の缶体に成形する。
【0018】
次いで、トップドーム成形工程で、有底円筒状の缶体の缶底側に対して絞り加工を複数回行うことで肩部と未開口の口頸部に成形してから、潤滑剤除去工程で、口頸部が未開口で胴部下端が開口された缶体の少なくとも外面から潤滑剤を加熱により揮発させて除去し、次のトリミング工程で、口頸部とは反対側の胴部の開口端側をトリミングして缶体を所定の長さにした後、印刷・塗装工程に向けて送り出す。
【0019】
そして、印刷・塗装工程で、缶体の円筒状の胴部に対して所望のデザイン(文字や装飾模様等)を印刷し、その上からトップコートを塗布した後、次の乾燥工程で、加熱により印刷インキ層やトップコート層を充分に乾燥(焼付け)してから、次のネジ・カール成形工程において、先ず、未開口の口頸部の先端閉鎖部をトリミングすることで口頸部を開口させてから、その開口端部を外巻きで環状のカール部に成形し、その円筒状周壁にキャップ螺合用のネジを成形し、ネジ形成部分の下方に、タンパーエビデンス(ピルファープルーフ)機構付きキャップの破断リングを固着させるためのビード部を形成する。
【0020】
次いで、ネック・フランジ成形工程で、口頸部とは反対側の胴部下端開口端部に対してネックイン加工とフランジ加工を順次施してから、図示していない底蓋巻締工程において、シーマー(缶蓋巻締機)により、金属薄板材からなる別部材の底蓋を、缶体の胴部の下端開口部に形成されたフランジ部に二重巻き締め法により一体的に固着することで、ボトルタイプの2ピース缶を製造している。
【0021】
なお、上記のような缶体の材料として使用される被覆金属薄板については、アルミニウム合金板や表面処理鋼板等の製缶用の金属薄板の両面に予めポリエステル樹脂,ポリプロピレン樹脂等の結晶性熱可塑性樹脂の保護被膜層をラミネートした厚さが0.1〜0.4mmの被覆金属薄板であって、好適なポリエステル樹脂として、エチレンテレフタレートとエチレンイソフタレートとの共重合体やPETやPBT、更にはこれらの樹脂と他のホモポリマー又はコポリマーとの混合物を挙げることができる。
【0022】
そのような熱可塑性樹脂のラミネートによる被覆金属薄板の具体的な一例として、厚さが0.315mmの3004H191アルミニウム合金板に対し、結晶性ポリエステル樹脂の保護被膜層として、ポリブチレンテレフタレート樹脂(PBT)とポリエチレンテレフタレート樹脂(PET)との混合樹脂(PBT:PET=60:40)のフィルムを、内面側で20μmの厚さ、外面側で20μmの厚さとなるようにラミネートした被覆金属薄板を使用している。
【0023】
金属薄板への熱可塑性樹脂層のラミネートの仕方については、予めフィルム成形した熱可塑性樹脂フィルムを金属薄板の金属面に直接熱接着させるような方法の他に、Tダイから溶融した熱可塑性樹脂を予熱した金属薄板上に押し出して直接接着させる方法や、予めフィルム成形した熱可塑性樹脂フィルムを接着性プライマー層又は硬化型の接着剤層若しくは熱接着性の良好な熱可塑性樹脂層を介して金属薄板の金属面に熱接着する方法などがある。このラミネート工程で熱接着した熱可塑性樹脂フィルムを一旦溶融させた後に(例えば、水中を通す等により)急速冷却させて非晶質化しておくことで、その後の加工性及び接着性が良好なものとなる。
【0024】
また、そのようにラミネートされた熱可塑性樹脂層の上から塗布される潤滑剤としては、熱揮発性があり、プレス成形性やフレーバー保持性に優れ、食品衛生上問題のないことが条件とされ、例えば、ノルマルブチルステアレート,流動パラフィン,ペトロラタム,ポリエチレンワックス,食用油,パーム油,合成パラフィン等が使用される。このような加熱により揮発させて除去できる高温揮発性の潤滑剤を使用することで、潤滑剤を除去する際に、多量の水を必要とすることなく、且つ、脱脂・洗浄工程とその後の乾燥工程の二工程を必要とすることなく、一回の加熱工程だけで缶体から潤滑剤を除去することができる。
【0025】
ところで、上記のようなボトルタイプの2ピース缶を製造するための製缶工程では、トップドーム成形工程とトリミング工程の間の潤滑剤除去工程(この段階で潤滑剤が印刷・塗装の障害とならないように除去しておく必要がある)を加熱により行っているが、そのような加熱による潤滑剤除去工程、又は印刷・塗装後の加熱による乾燥工程、或いはその両方の工程において、同時に缶体の金属面を被覆する熱可塑性樹脂層の非晶質化(結晶度を低くする)を行っている。
【0026】
本実施形態のオーブン装置1は、そのような加熱による潤滑剤除去工程において使用されるものであり、この一つのオーブン装置1によって、加熱による潤滑剤の揮発除去を行うと共に、更に、当初の被覆金属薄板材料では非晶質化された状態であるが、その後のカップ成形と缶胴成形とトップドーム成形によって結晶化された熱可塑性樹脂層について、この段階で改めて非晶質化するように熱可塑性樹脂層を加熱してから急冷している。
【0027】
そのように一つのオーブン装置1によって潤滑剤の揮発除去と熱可塑性樹脂層の非晶質化が問題なく行われるように、無端ベルトコンベア4による搬送で缶体が通過するオーブン本体2の内部は、図2に示すように、缶体の搬送方向に沿って入口側から出口側に、カムアップゾーン2aとキーピングゾーン2bとアモルファスゾーン2cの温度が異なる3つの加熱ゾーンに分けられており、オーブン本体2に続く冷却室3の内部をクーリングゾーンとしていて、カムアップゾーン2aとキーピングゾーン2bにおいて潤滑剤の揮発除去が行われ、アモルファスゾーン2cとクーリングゾーン(冷却室3)において熱可塑性樹脂層の非晶質化が行われるようになっている。
【0028】
すなわち、潤滑剤の揮発温度が熱可塑性樹脂層の非晶質化温度(溶融温度)より概ね低いことから、オーブン本体2の内部では、まず潤滑剤の揮発のための温度と時間がとれる加熱ゾーンを、カムアップゾーン2aおよびキーピングゾーン2bとして缶体の搬送方向の上流側に設けており、この各加熱ゾーン2a,2bは、潤滑剤の揮発と同時に、次の非晶質化工程に向けて缶体を予備加熱させる部分でもあって、この加熱ゾーン2a,2bで潤滑剤が揮発除去された缶体は、その温度を落とすことなく、次のアモルファスゾーン2cで更に高い熱可塑性樹脂の溶融温度とされて、缶体を被覆する熱可塑性樹脂層を一瞬溶融させてから、直ぐに常温のクーリングゾーン(冷却室3)で急冷されて、その熱可塑性樹脂層を非晶質状態としている。
【0029】
そのために、オーブン装置1では、オーブン本体2の入口および出口(オーブン本体2と冷却室3の間)は、無端ベルトコンベア4により搬送される缶体が自由に通過可能で、且つ、オーブン本体2内の熱が外に逃げないように、熱風によるエアーカーテンによって仕切られていると共に、オーブン本体2内のカムアップゾーン2aとキーピングゾーン2bとアモルファスゾーン2cのそれぞれに対して、個別の温度制御部5により各ゾーン毎の個別のバーナー(図示せず)とブロアー6をそれぞれ設けていることによって、一つのオーブン本体2の内部で、各加熱ゾーン2a,2b,2cがそれぞれ異なる所定の温度を維持できるようにしている。
【0030】
具体的には、カムアップゾーン2aは、該加熱ゾーンを10秒で通過する缶体の温度を常温から潤滑剤の揮発温度付近にまで昇温させるために、その雰囲気温度を300℃としており、キーピングゾーン2bは、該加熱ゾーンを10秒で通過する缶体の温度を潤滑剤の揮発温度に維持し続けるために、その雰囲気温度を220℃としており、アモルファスゾーン2cは、該加熱ゾーンを15秒で通過する缶体の温度を熱可塑性樹脂層の溶融温度(約270℃以上)にまで昇温させるために、その雰囲気温度を310℃としている。
【0031】
そして、オーブン本体2に続くクーリングゾーン(冷却室3)では、該ゾーンを15秒で通過する間に、上方から常温の空気を吹き付けることで、オーブン本体2のアモルファスゾーン2cで熱可塑性樹脂層の温度が融点に到達後、1分以内に熱可塑性樹脂層の温度が(樹脂の粘着開始温度−30℃)以下となるように缶体を急冷していて、それにより、無端ベルトコンベア4による搬送で各ゾーンを通過させられる缶体の温度を、図6に示すようなヒートパターンとなるようにしている。
【0032】
オーブン本体2内の各加熱ゾーン2a,2b,2c毎に個別のバーナーとブロアーによりそれぞれの温度制御部5から送風されている熱風は、図3に矢印で示すように、オーブン上部ノズル21により常に上方から下方に向けて吹き付けられており、開口端部側を下にして無端ベルトコンベア4上に載置されている缶体の内側にまで熱風が入り込んで加熱効率が良くなるように、無端ベルトコンベア4には、図4の(A)と(B)に示すように、その載置面側に缶体との隙間となるような凹溝部4a(例えば、幅が9mm,深さが0.3〜1mm)が、矢印で示す搬送方向と直交する方向に延びて、コンベア全体としては缶体載置面となる部分と交互になるように複数(円柱状のピンを刺し通されて組立られているコンベアの各パーツ毎に1本ずつ)形成されていると共に、熱風が下方に向かってスムーズに流れるように、各凹溝部4aの底部には所定間隔(例えば、15〜30mm)で複数の孔4bが貫通されている。
【0033】
そのように無端ベルトコンベア4に複数の孔4bが形成されていると共に、無端ベルトコンベア4の缶体載置側よりも下方の空気は、各加熱ゾーン2a,2b,2cの熱風を送風する各ブロアー6の吸引側に連通されていて、バキューム圧(例えば、−20mAq)が働いているために、無端ベルトコンベア4の缶体載置側から上方の空気は、各孔4bから下方に吸引されることとなる。
【0034】
その結果、無端ベルトコンベア4上に載置されている缶体に対して、無端ベルトコンベア4上に押し付ける力が働くことで、缶体の転倒を防止することができると共に、上方から下方に吹き付けられている熱風は、図5に示すように、缶体の下にある孔4bから吸引作用が働いていることで、缶体の外側壁に沿って流下した熱風が凹溝部4aを通って缶体内に入り、缶体の内側壁に沿って上昇し、その後、反転して缶体の中心部(軸心部)付近を下降して孔4bから吸引されるので、この熱風により缶体を内側からも加熱することができる。
【0035】
このように、熱風により缶体を内外面から加熱することにより、加熱処理の効率が良く短時間で缶体の温度を上昇させることができる。また、本実施形態では、オーブン本体2に続くクーリングゾーン(冷却室3)でも缶体を内外面から冷却しているので、冷却効率が良く短時間で缶体を冷却することができる。
【0036】
なお、無端ベルトコンベア4は、加熱炉であるオーブン本体2内の高温領域を通過するものであり、しかも、オーブン本体2内を通過するときに載置した缶体の熱可塑性樹脂層が溶融状態となるので、耐熱性と離型性を備えた材質のものとすることが必要であって、そのため、素地がガラス繊維でテフロン系の表面地を持つベルト、高分子ポリエチレン系樹脂のベルトやチェーン、或いは、テフロンコートやフッ素コートした樹脂ベルトや金属チェーンなどが使用されている。
【0037】
また、そのような無端ベルトコンベア4に対して、缶体をその開口端部側(この開口端部側には水平方向に延びるフランジ部があるが、各図面では省略している)が下となるように載置しているが、これは、図6に示すようにアモルファスゾーンにおいて缶体の温度が熱可塑性樹脂層の溶融温度にまで昇温することで、溶けた熱可塑性樹脂が缶体から接地している無端ベルトコンベア4に垂れた状態となるようなことがあっても、それが後のトリミング工程で切り捨てる開口端部側であれば、缶体に品質上の悪影響を与えることがないからである。
【0038】
オーブン本体2内の各加熱ゾーンで上方から下方に向けて吹き付けられて、無端ベルトコンベア4の缶体載置面よりも下方にまで流れた熱風は、図2に示すように、各ブロアー6の吸引作用により、その大部分がそれぞれの加熱ゾーン2a,2b,2cの温度制御部5に戻されるように循環されていて、その際、各加熱ゾーン毎に温度制御部5で戻された空気の温度を検知してバーナーの燃焼を制御することで、それぞれの加熱ゾーンの温度を所定の温度に維持することができる。なお、図示していないが、温度制御部5に戻される空気は、その途中で触媒式フィルター等を通すことにより、その中に含まれる潤滑剤を除去している。
【0039】
一方、無端ベルトコンベア4の下方にまで流れた熱風の一部(約10%)は、オーブン本体2から下方から吸い出されて、オーブン装置1の近傍に設置された排ガス処理装置(インシネレーター)7に回収されており、この排ガス処理装置7の内部で、燃焼部よりも手前で触媒式フィルター等により潤滑剤の除去が行われた空気について、更に、燃焼部で高温度に燃焼させて回収空気中に含有されている炭素量を減少させた後、その一部を処理済の排ガスとして大気中に放出すると共に、その分だけ大気中から新たな空気を加えて混合した状態で、再びオーブン装置1に還流させている。
【0040】
上記のように使用されている本実施形態の製缶用オーブン装置1によれば、缶体の製造ラインにおいて、潤滑剤除去工程と共に非晶質化工程を一つの装置によって連続的に行っていることで、それぞれの工程に対して専用の装置をそれぞれ個別に設けるような場合と比べて、設備の縮小化を図ることができて製造ラインを短く簡素化することができ、製造ラインの設備コストを抑えることができると共に、二つの加熱工程を一つの装置内で行うことにより、熱エネルギーを効果的に利用することができて、製造ラインでの熱エネルギーの消費を抑えて稼働コストを抑えることができる。
【0041】
また、製造される缶体についても、二つの加熱工程についての加熱処理を短時間で効率良く終了させる(特に非晶質化工程で加熱した缶体を急冷する)ことにより、製造ラインにおける缶体の熱履歴を大幅に減少させることができて、長時間の熱履歴によって熱可塑性樹脂層等が変色するのを防止できることで、缶体の品質を安定させることができる。
【0042】
なお、潤滑剤の揮発温度(220℃前後)と熱可塑性樹脂層を非晶質化する温度(280℃前後)は異なるため、潤滑剤除去の工程と非晶質化の工程とを単なる一つの装置で行った場合には、例えば、潤滑剤の揮発を適性温度よりも高温で行うと潤滑剤が炭化して缶体を汚すこととなり、また、熱可塑性樹脂層を非晶質化を適性温度よりも低温で行うと非晶質化できないというような問題を生じることとなるが、本実施形態のオーブン装置1では、両方の工程をそれぞれ問題なく適性に行うことができる。
【0043】
さらに、本実施形態のオーブン装置1では、オーブン本体2に対して、オーブン本体2から回収した空気に新たな空気を加えて還流する手段として、回収した空気を高温度で燃焼させて該空気中に含有されている炭素量を減少させるような排ガス処理装置7を設置していることにより、オーブン装置1から大気中に排出される排ガスにより大気が汚染されるのを防止することができると共に、燃焼させた加熱空気をオーブン本体2に還流させていることで、オーブン本体2での加熱を効率的に行うことができる。
【0044】
以上、本発明の製缶用オーブン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られるものではなく、例えば、上記の実施形態に示したような潤滑剤除去工程と共に非晶質化工程を行うための装置に限らず、印刷・塗装後の乾燥(焼き付け)工程と共に非晶質化工程を行うための装置として実施することも可能であり、また、上記の実施形態に示したようなボトルタイプの2ピース缶の製缶工程で使用するための装置に限らず、結晶性熱可塑性樹脂で被覆された金属板から製造される通常の2ピース缶(胴部と底部を一体成形した缶体に対して缶蓋を巻締固着した缶)のための缶体(胴部と底部が一体成形された1ピース缶体)の製缶工程で使用するための装置として実施することも可能であって、さらに、装置自体の各部分の具体的な構造についても、例えば、ベルトコンベアの凹溝部の向きを缶体の搬送方向と同じ方向にしたり、所定の間隔で池状の凹溝部としても良い等、適宜設計変更可能なものであることは言うまでもない。
【0045】
【発明の効果】
以上説明したような本発明の製缶用オーブン装置によれば、製造ラインの途中に設置される一つの装置により、缶体の金属面を被覆する熱可塑性樹脂層を非晶質化する工程を確実に行うことができると共に、加熱による潤滑剤の除去や印刷・塗装後の缶体の乾燥のような他の加熱工程を適性な温度で行うことができることから、各工程に対して装置をそれぞれ個別に設けるような場合と比べ、設備の縮小化を図ることができて製造ラインを短く簡素化することができ、また、二つの加熱工程を一つの装置内で行うことにより熱エネルギーを効果的に利用することができて、製造ラインでの熱エネルギーの消費を抑えることができる。また、オーブン本体内の各加熱ゾーンでは、吹き付ける熱風により缶体の転倒を防止することができると共に、この熱風を缶体の内側に入れて缶体を内側からも加熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の製缶用オーブン装置の一実施形態についての外観を示す斜視図。
【図2】図1に示した装置における気体の還流経路を示す説明図。
【図3】図1に示した装置のオーブン本体の内部について、缶体の搬送方向から見た状態を部分的に示す断面正面図。
【図4】図3に示したオーブン本体内を通過する無端ベルトコンベアについて、その構造を部分的に示す(A)上面平面図、および(B)図AのB−B線に沿った断面側面図。
【図5】図3に示したオーブン本体内で無端ベルトコンベア上に載置された缶体の内側に気体が流れる状態を示す断面正面図。
【図6】図2に示した装置の各ゾーンを通過する時の缶体のヒートパターンを示すグラフ。
【図7】本発明の製缶用オーブン装置が使用される製缶工程の一例について概略的に示す説明図。
【符号の説明】
1 オーブン装置
2 オーブン本体
2a カムアップゾーン(オーブン本体内の加熱ゾーン)
2b キーピングゾーン(オーブン本体内の加熱ゾーン)
2c アモルファスゾーン(オーブン本体内の加熱ゾーン)
3 冷却室(クーリングゾーン)
4 無端ベルトコンベア(缶体搬送用コンベア)
5 温度制御部
6 ブロアー
7 排ガス処理装置
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an oven device for can manufacturing that is installed to heat a can body in the middle of a can manufacturing line, and in particular, manufactures a can body from a metal thin plate coated with a crystalline thermoplastic resin layer. The present invention relates to an oven apparatus for amorphizing a thermoplastic resin layer that covers a metal surface of a can body in the middle of a production line.
[0002]
[Prior art]
For cans (can body parts) manufactured from aluminum or steel cans made from thin metal plates for cans (can body parts), the cans are made from thin metal plates that have been pre-coated with a thermoplastic resin layer as a protective coating. However, in the production of a can body from such a coated metal sheet, the resin layer that has been coated is obtained by repeatedly drawing and ironing the coated metal sheet. The crystalline thermoplastic resin crystallizes (the degree of crystallinity increases), its molding processability becomes poor, and the adhesion to metal decreases, so the trimming process (can In the process of cutting the open end of the body and aligning the height of the can body), flange processing, double winding processing, bead processing, etc., there is a problem that whitening or peeling of the coating resin layer is likely to occur. There is a risk of getting up.
[0003]
On the other hand, as a technique for solving such a problem, Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-141886 discloses a material coated with a thermoplastic resin in the production of a coated metal container (side seamless can body). (Tm-5) ° C. to 300 ° C. [Tm: melting point of the resin] and then immediately (Ta-30) ° C. [Ta: the resin It is described that the crystallinity of the thermoplastic resin coated on the molded product (can body) is lowered (amorphized) by rapidly cooling to the pressure-sensitive adhesive start temperature].
[0004]
In addition, as a technique related to the amorphization of the coating resin layer in the production of such a coated metal container, JP-A-52-65579 discloses that when molding a metal coated with a thermoplastic polyester resin, As a method for adjusting the crystallinity of the resin layer before and after molding to a specified range for the purpose of improving molding processability and corrosion resistance, heat having a crystallinity in the range of 0 to 30% is used. Molding a coated metal formed by coating a plastic polyester resin layer, and then subjecting this molded product to dry heat or wet heat treatment in a temperature range higher than the glass transition temperature (Tg) of the resin layer and 5 ° C. lower than the melting point of the crystal. Describes that the crystallinity of the thermoplastic polyester resin layer is increased to a range of 5 to 50%.
[0005]
Furthermore, in Japanese Patent Laid-Open Nos. 48-49590 and 48-61584, a crystalline thermoplastic resin is thermally bonded to a metal plate so that the crystalline phase is 50 to 60% and is amorphous. In order to remove the distortion of the resin film layer after forming the coated metal plate with a phase of 50 to 40% coated with a resin film layer and forming the coated metal plate to form a container or container lid, It is described that the heat treatment is performed under a condition that maintains the balance between the crystal quality and the crystal quality.
[0006]
On the other hand, apart from each of the known techniques relating to the amorphization of the coated resin layer as described above or the maintenance of the balance between the amorphous and crystalline, the drawing and ironing are performed from the coated metal sheet coated with the resin layer. In the case of forming a can body by processing, in order to improve the workability at the time of forming, a high-temperature volatile lubricant such as wax is applied to the coated metal thin plate before molding from above the coated resin layer. By heating the molded can body to a temperature equal to or higher than the volatilization temperature of the lubricant, the can body does not require a large amount of water and does not require two steps of a degreasing / washing step and a drying step. It has been conventionally known that the lubricant is volatilized and removed (see, for example, JP-A-51-63787, JP-A-3-226319, etc.).
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when manufacturing a can body from a coated thin metal sheet coated with a crystalline thermoplastic resin through drawing or ironing, processing steps such as trimming process, neck-in processing and flange processing after forming the can body In order to surely prevent the coating resin layer from being whitened or peeled off, for example, as described in the above-mentioned JP-A No. 54-141886, a coated metal thin plate is obtained by drawing or ironing. After forming the can body, it is desirable to make the thermoplastic resin layer covering the can body amorphized again before entering a subsequent processing step such as a trimming step.
[0008]
In particular, bottle-shaped two-piece cans (cans consisting of two parts, except for the cap, where the neck and shoulders, shoulders, and body are integrally molded, and a separate bottom lid is fastened and secured to the bottom of the body. ) Can be formed from a coated metal sheet, after forming the can body from the metal sheet by drawing or ironing, Since it is necessary to further mold the screw, etc., the thermoplastic resin of the coating resin layer that has been crystallized by the drawing or ironing process so far before entering the mouth-and-neck molding process. It is necessary to further improve the adhesion between the metal surface and the resin layer by making the film amorphized again.
[0009]
However, no matter what type of can is manufactured, by providing a process for amorphization, it is necessary to install a heating device therefor in the middle of the production line. By removing the lubricant such as wax applied from the top of the coating resin layer by volatilization and removal by heating, the two steps of degreasing / washing step and subsequent drying step are made into one step. Even if the number of facilities is reduced and the production line is shortened and simplified, the equipment for amorphization is newly added to increase the number of facilities again and make the production line longer and complicated. Since the can body must be heated (and rapidly cooled) in the process, the consumption of heat energy is increased and the manufacturing cost is increased.
[0010]
Such a process for amorphization is carried out by using a heating apparatus already installed in the production line as a lubricant removing process by heating or a drying (baking) process after printing / painting. However, the temperature of the empty can for making the thermoplastic resin layer amorphous (above the melting point of the film, approximately 280 ° C.) is an empty can for volatilizing the lubricant. This is different from the temperature (around 220 ° C) and the empty can temperature (around 230 ° C) at the time of drying and baking after printing / painting. Even if it is going to be done, for example, the volatilization of the lubricant is performed at a temperature higher than the appropriate temperature, so that the lubricant is carbonized and the can body is soiled, or dry baking after printing / painting is performed at a temperature higher than the appropriate temperature. Can cause discoloration in the can On the other hand, so that the problems such as inability to amorphous when conducted at a temperature lower than the temperature suitable for amorphization of the thermoplastic resin layer occurs.
[0011]
The present invention is intended to solve the above problems, specifically, for a production line for producing a can body from a thin metal sheet coated with a crystalline thermoplastic resin layer, During installation, when installing a device to make the thermoplastic resin layer of the can body amorphous, the production line is simplified by suppressing the increase in facilities, and the amount of heat energy consumed in the production line It is an object to be able to suppress as much as possible.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
  The present invention is an oven apparatus installed in the middle of a production line for producing a can body from a metal thin plate coated with a crystalline thermoplastic resin layer in order to solve the above-described problems, For transporting cans that pass through the oven bodyEndless beltThe oven body is divided into a plurality of heating zones having different temperatures along the direction of travel of the conveyor, and one of the heating zones in the oven body covers the metal surface of the can body. It becomes a heating zone for amorphizing the resin layer, and the other heating zone is a zone for other heating processes required in the can making process other than the amorphization described above.In the oven device for heating the can body, in each heating zone in the oven main body, hot air is blown from the upper side to the lower side, air is sucked below the transfer surface of the can body, and the opening end side of the can body In the endless belt conveyor that places and transports cans with the bottom facing down, a concave groove for forming a gap between the can bodies on the can body placing surface side, as a whole conveyor A plurality of holes are formed so as to alternate with the can mounting surface, and a plurality of holes are penetrated at predetermined intervals in the bottom of each groove.It is characterized by this.
[0013]
  According to the above can manufacturing oven device, the lubricant is volatilized and removed at an appropriate temperature by one oven device installed in the middle of the production line, or the can body after printing / painting is operated at the appropriate temperature. In addition to drying and baking, the thermoplastic resin layer covering the metal surface of the can can be amorphized without fail, so the process for amorphization can be carried out without increasing production line equipment. Moreover, the use of heat energy in the two heating steps can be efficiently performed by one apparatus, and the consumption amount of heat energy in the production line can be suppressed.Moreover, in each heating zone in the oven body, by blowing hot air from above to below, it is possible to prevent the can that is being transported from falling, and this hot air flows downward through the hole at the bottom of the groove. By being sucked, the can enters the inside of the can through the gap formed by the concave groove, and thus the can can be heated from the inside by the hot air.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a can-making oven device of the present invention will be described in detail based on the drawings. In addition, about one Embodiment of the oven apparatus for cans of this invention, FIG. 1 shows the external appearance of an apparatus, FIG. 2 shows the reflux path | route of the gas in an apparatus, FIG. 3 shows the inside of the oven main body of an apparatus. 4 shows the structure of an endless belt conveyor that passes through the oven body, FIG. 5 shows the state in which gas flows inside the can body placed on the endless belt conveyor, and FIG. FIG. 7 shows an example of a can-making process in which an oven apparatus is used.
[0015]
As shown in FIG. 1, the oven apparatus 1 of the present embodiment includes an oven belt (heating furnace) 2 and a cooling chamber 3 along an endless belt conveyor 4 for continuously conveying can bodies. As shown in FIG. 2, the interior of the oven body 2 is provided with three heating zones 2 a having different temperatures along the traveling direction of the endless belt conveyor 4. , 2b, 2c, and a temperature control unit 5 is attached to the oven body 2 for making the temperature of each heating zone different.
[0016]
For example, in the can making process as shown in FIG. 7, the oven apparatus 1 is a lubricant for volatilizing and removing the high-temperature volatile lubricant applied to the can body from above the thermoplastic resin layer by heating. It is a heating apparatus for can-making used for heating a can body in an agent removal process (or the drying process for drying the can body after printing and coating are performed by heating). As an example of the object of use of the oven apparatus 1, a can-making process shown in FIG. The can is made up of two members having a portion excluding the cap.
[0017]
That is, in the can making process shown in FIG. 7, a coated metal sheet in which a thermoplastic resin layer in an amorphized state is formed on both surfaces of a metal sheet, and a high-temperature volatile lubricant is applied thereon is formed. As a material, first, in a cup forming process, a blank obtained by punching a coated metal thin plate into a disk shape is drawn and formed into a cup shape, and then in the next can body forming process, at least once for this cup. The above-described redrawing process and ironing process are performed to form a cylindrical body with a bottom having a small diameter and a thin wall.
[0018]
Next, in the top dome forming step, the shoulder portion and the unopened mouth-and-neck portion are formed by performing drawing processing a plurality of times on the bottom side of the bottomed cylindrical can body, and then in the lubricant removing step. The lubricant is volatilized and removed by heating from at least the outer surface of the can body whose mouth and neck are not opened and the lower end of the body is opened, and in the next trimming process, the opening of the body opposite to the mouth and neck is opened. After trimming the end side to make the can body a predetermined length, it is sent out for the printing / painting process.
[0019]
Then, in the printing / painting process, the desired design (characters, decorative patterns, etc.) is printed on the cylindrical body of the can body, and after applying the top coat from the top, heating is performed in the next drying process. After the printing ink layer and topcoat layer are sufficiently dried (baked) by the following steps, in the next screw / curl molding process, first, the mouth and neck are opened by trimming the closed end of the mouth and neck that has not been opened. After that, the end of the opening is formed into an annular curled portion by external winding, a screw for cap screwing is formed on the cylindrical peripheral wall, and a tamper evidence (pill fur proof) mechanism is provided below the screw forming portion. A bead portion is formed for fixing the breaking ring of the cap.
[0020]
Next, in the neck and flange forming process, the neck-in process and the flange process are sequentially performed on the lower end opening end of the body part opposite to the mouth and neck part, and then in the bottom cover winding process (not shown) By fixing the bottom lid of another member made of a thin metal plate to the flange portion formed in the lower end opening of the body portion of the can body by the double winding method by (can lid winding machine) Manufactures bottle-type 2-piece cans.
[0021]
In addition, about the coating metal thin plate used as a material of the above can bodies, crystalline thermoplastics, such as a polyester resin and a polypropylene resin, on both surfaces of a metal thin plate for cans such as an aluminum alloy plate and a surface-treated steel plate. It is a coated metal thin plate having a thickness of 0.1 to 0.4 mm laminated with a protective coating layer of resin, and as a suitable polyester resin, a copolymer of ethylene terephthalate and ethylene isophthalate, PET or PBT, Mention may be made of mixtures of these resins with other homopolymers or copolymers.
[0022]
As a specific example of the coated metal thin plate by lamination of such a thermoplastic resin, a polybutylene terephthalate resin (PBT) is used as a protective coating layer of a crystalline polyester resin on a 3004H191 aluminum alloy plate having a thickness of 0.315 mm. Use a coated metal sheet that is a laminate of a mixed resin (PBT: PET = 60: 40) film of polyethylene terephthalate resin (PET) with a thickness of 20 μm on the inner surface side and a thickness of 20 μm on the outer surface side. ing.
[0023]
Regarding the method of laminating the thermoplastic resin layer to the metal thin plate, in addition to the method of directly bonding the thermoplastic resin film formed in advance to the metal surface of the metal thin plate, a thermoplastic resin melted from the T die is used. A method of directly extruding onto a preheated metal thin plate and directly bonding it, or a metal thin plate via a pre-formed thermoplastic resin film through an adhesive primer layer, a curable adhesive layer, or a thermoplastic resin layer with good thermal adhesion There is a method of thermally bonding to the metal surface. After the thermoplastic resin film heat-bonded in this laminating process is once melted (for example, by passing it through water), it is rapidly cooled to become amorphous, so that the subsequent processability and adhesiveness are good It becomes.
[0024]
Moreover, the lubricant applied from above the laminated thermoplastic resin layer is required to have heat volatility, excellent press moldability and flavor retention, and no problem in food hygiene. For example, normal butyl stearate, liquid paraffin, petrolatum, polyethylene wax, edible oil, palm oil, synthetic paraffin and the like are used. By using a high-temperature volatile lubricant that can be removed by volatilization by heating, a large amount of water is not required when removing the lubricant, and a degreasing / cleaning step and subsequent drying are performed. The lubricant can be removed from the can body by only one heating step without requiring two steps.
[0025]
By the way, in the can manufacturing process for manufacturing the bottle type two-piece can as described above, the lubricant removing process between the top dome molding process and the trimming process (so that the lubricant does not become an obstacle to printing and painting at this stage) In the process of removing the lubricant by heating, the drying process by heating after printing / painting, or both processes, the metal of the can is simultaneously used. The thermoplastic resin layer covering the surface is amorphized (lowering the crystallinity).
[0026]
The oven device 1 according to the present embodiment is used in such a lubricant removal step by heating, and by this one oven device 1, the lubricant is volatilized and removed by heating. Although the metal sheet material is in an amorphized state, the thermoplastic resin layer crystallized by the subsequent cup molding, can body molding, and top dome molding is heated so as to be amorphized again at this stage. The plastic resin layer is heated and then rapidly cooled.
[0027]
Thus, the inside of the oven body 2 through which the can body passes by the endless belt conveyor 4 is removed so that the evaporation of the lubricant and the amorphization of the thermoplastic resin layer can be performed without any problem by one oven apparatus 1. As shown in FIG. 2, the cam-up zone 2a, the keeping zone 2b, and the amorphous zone 2c are divided into three heating zones having different temperatures from the inlet side to the outlet side along the conveying direction of the can body. The inside of the cooling chamber 3 following the main body 2 is used as a cooling zone, and the lubricant is volatilized and removed in the cam-up zone 2a and the keeping zone 2b. Amorphization is performed.
[0028]
That is, since the volatilization temperature of the lubricant is generally lower than the amorphization temperature (melting temperature) of the thermoplastic resin layer, the heating zone in which the temperature and time for volatilization of the lubricant can be first taken inside the oven body 2. As a cam-up zone 2a and a keeping zone 2b on the upstream side in the conveying direction of the can. Each heating zone 2a, 2b is directed to the next amorphization step simultaneously with the volatilization of the lubricant. The can body is a part for preheating the can body, and the can body from which the lubricant has been volatilized and removed in the heating zones 2a and 2b, the melting temperature of the thermoplastic resin is further increased in the next amorphous zone 2c without lowering the temperature. The thermoplastic resin layer covering the can body is melted for a moment, and then immediately cooled in the cooling zone (cooling chamber 3) at room temperature to make the thermoplastic resin layer amorphous.
[0029]
Therefore, in the oven apparatus 1, the can body conveyed by the endless belt conveyor 4 can freely pass through the inlet and the outlet (between the oven body 2 and the cooling chamber 3) of the oven body 2, and the oven body 2 It is partitioned by hot air air curtain so that the heat inside does not escape to the outside, and individual temperature control units for the cam-up zone 2a, the keeping zone 2b, and the amorphous zone 2c in the oven body 2 5, by providing an individual burner (not shown) and a blower 6 for each zone, the heating zones 2 a, 2 b, and 2 c maintain different predetermined temperatures within one oven body 2. I can do it.
[0030]
Specifically, the cam-up zone 2a has an atmospheric temperature of 300 ° C. in order to raise the temperature of the can passing through the heating zone in 10 seconds from room temperature to near the volatilization temperature of the lubricant, In order to keep the temperature of the can passing through the heating zone in 10 seconds at the volatilization temperature of the lubricant in the keeping zone 2b, the atmospheric temperature is set to 220 ° C., and the amorphous zone 2c In order to raise the temperature of the can passing in seconds to the melting temperature of the thermoplastic resin layer (about 270 ° C. or higher), the ambient temperature is set to 310 ° C.
[0031]
Then, in the cooling zone (cooling chamber 3) following the oven body 2, air at normal temperature is blown from above while passing through the zone in 15 seconds, so that the thermoplastic resin layer is formed in the amorphous zone 2c of the oven body 2. After the temperature reaches the melting point, the can body is rapidly cooled so that the temperature of the thermoplastic resin layer becomes equal to or lower than (resin adhesion start temperature−30 ° C.) within 1 minute, and thereby transported by the endless belt conveyor 4. The temperature of the can passed through each zone is set to a heat pattern as shown in FIG.
[0032]
The hot air blown from each temperature control unit 5 by the individual burner and blower for each heating zone 2a, 2b, 2c in the oven body 2 is always supplied by the oven upper nozzle 21 as shown by the arrow in FIG. The endless belt is sprayed from the upper side to the lower side, so that the hot air enters the inside of the can placed on the endless belt conveyor 4 with the opening end side down, and the heating efficiency is improved. As shown in FIGS. 4A and 4B, the conveyor 4 has a groove 4a (for example, a width of 9 mm and a depth of 0.1 mm) that forms a gap with the can on the mounting surface side. 3 to 1 mm) extends in a direction perpendicular to the conveying direction indicated by the arrow, and the entire conveyor is assembled by being pierced with a plurality of cylindrical pins so as to be alternated with a portion to be a can body mounting surface. 1 for each conveyor part Each) with are formed, to flow smoothly hot air downward, predetermined intervals on the bottom of the groove portions 4a (e.g., a plurality of holes 4b in 15 to 30 mm) has been through.
[0033]
A plurality of holes 4b are formed in the endless belt conveyor 4 as described above, and the air below the can body mounting side of the endless belt conveyor 4 sends hot air from each heating zone 2a, 2b, 2c. Since the vacuum pressure (for example, −20 mAq) is in communication with the suction side of the blower 6, the air above the can body mounting side of the endless belt conveyor 4 is sucked downward from each hole 4 b. The Rukoto.
[0034]
As a result, the can body placed on the endless belt conveyor 4 is pressed against the endless belt conveyor 4 so that the can body can be prevented from overturning and sprayed downward from above. As shown in FIG. 5, the hot air that has been sucked through the hole 4b under the can body, the hot air that has flowed along the outer wall of the can body passes through the concave groove portion 4a. It enters the body, rises along the inner wall of the can body, and then reverses and descends near the center (axial center) of the can body and is sucked from the hole 4b. Can also be heated.
[0035]
Thus, by heating the can body from the inner and outer surfaces with hot air, the temperature of the can body can be raised in a short time with good heat treatment efficiency. Moreover, in this embodiment, since the can body is cooled from the inner and outer surfaces also in the cooling zone (cooling chamber 3) following the oven body 2, the can body can be cooled in a short time with good cooling efficiency.
[0036]
The endless belt conveyor 4 passes through a high temperature region in the oven body 2 that is a heating furnace, and the thermoplastic resin layer of the can placed when passing through the oven body 2 is in a molten state. Therefore, it is necessary to use a material having heat resistance and releasability. Therefore, a belt having a glass fiber and a Teflon-based surface, a belt or a chain of a high molecular polyethylene resin is used. Alternatively, a Teflon-coated or fluorine-coated resin belt, a metal chain, or the like is used.
[0037]
In addition, with respect to such an endless belt conveyor 4, the can body is on the opening end side (the opening end side has a flange portion extending in the horizontal direction, but is omitted in each drawing). As shown in FIG. 6, this is because the temperature of the can is raised to the melting temperature of the thermoplastic resin layer in the amorphous zone, so that the melted thermoplastic resin can be Even if it is in a state where it hangs down on the endless belt conveyor 4 that is in contact with the ground, if it is on the opening end side to be cut off in the subsequent trimming process, the can may be adversely affected in quality. Because there is no.
[0038]
As shown in FIG. 2, the hot air blown from the upper side to the lower side in each heating zone in the oven body 2 and flows downward from the can mounting surface of the endless belt conveyor 4 Most of the air is circulated by the suction action so as to be returned to the temperature control unit 5 of each heating zone 2a, 2b, 2c. At that time, the air returned by the temperature control unit 5 for each heating zone is circulated. By detecting the temperature and controlling the combustion of the burner, the temperature of each heating zone can be maintained at a predetermined temperature. Although not shown, the air returned to the temperature control unit 5 passes through a catalytic filter or the like in the middle to remove the lubricant contained therein.
[0039]
On the other hand, a part (about 10%) of the hot air that has flowed to the lower side of the endless belt conveyor 4 is sucked out from the lower part of the oven body 2 and installed in the vicinity of the oven device 1 (incinerator). ) The air that has been collected in the exhaust gas treatment device 7 and has been subjected to the removal of the lubricant by a catalytic filter or the like before the combustion section is further combusted at a high temperature in the combustion section. After reducing the amount of carbon contained in the recovered air, a part of it is released into the atmosphere as treated exhaust gas, and in that state, fresh air is added from the atmosphere and mixed again. The oven apparatus 1 is refluxed.
[0040]
According to the can manufacturing oven device 1 of the present embodiment used as described above, the amorphization process is continuously performed together with the lubricant removing process by one apparatus in the can manufacturing line. Compared to the case where dedicated devices are individually provided for each process, the equipment can be reduced, the production line can be shortened and simplified, and the equipment cost of the production line can be reduced. In addition, it is possible to effectively use heat energy by performing two heating processes in one device, and to reduce the operating cost by suppressing the consumption of heat energy in the production line. Can do.
[0041]
In addition, for the can body to be manufactured, the can body in the production line can be efficiently completed in a short time (especially by rapidly cooling the can body heated in the amorphization process). The thermal history of the can can be significantly reduced, and the quality of the can body can be stabilized by preventing the thermoplastic resin layer and the like from being discolored by a long-time thermal history.
[0042]
Since the volatilization temperature of the lubricant (around 220 ° C.) and the temperature at which the thermoplastic resin layer is made amorphous (around 280 ° C.) are different, the lubricant removing step and the amorphizing step are merely one. When the apparatus is used, for example, if the lubricant is volatilized at a temperature higher than the appropriate temperature, the lubricant carbonizes and the can body is soiled, and the thermoplastic resin layer is made amorphous at the appropriate temperature. If it is performed at a lower temperature, there will be a problem that it cannot be amorphized. However, in the oven device 1 of this embodiment, both steps can be appropriately performed without problems.
[0043]
Furthermore, in the oven apparatus 1 of the present embodiment, as a means for adding fresh air to the air collected from the oven body 2 and refluxing the oven body 2, the collected air is burned at a high temperature to be in the air. By installing the exhaust gas treatment device 7 that reduces the amount of carbon contained in the atmosphere, it is possible to prevent the atmosphere from being polluted by the exhaust gas discharged from the oven device 1 into the atmosphere, By heating the combusted heated air to the oven body 2, the oven body 2 can be efficiently heated.
[0044]
As mentioned above, although one Embodiment of the oven apparatus for cans of this invention was described, this invention is not restricted to said embodiment, For example, with a lubricant removal process as shown in said embodiment. The present invention is not limited to an apparatus for performing an amorphization process, and can also be implemented as an apparatus for performing an amorphization process together with a drying (baking) process after printing / painting. In addition to the device for use in the can-making process of the bottle-type two-piece can as shown in Fig. 1, a normal two-piece can (made to the body and the bottom) manufactured from a metal plate coated with a crystalline thermoplastic resin. It is implemented as an apparatus for use in a can manufacturing process of a can body (a one-piece can body in which a body portion and a bottom portion are integrally formed) for a can body formed by integrally fastening a can lid to a integrally formed can body. It is also possible for the device itself Regarding the specific structure of the part, for example, the direction of the grooved portion of the belt conveyor can be the same as the conveying direction of the can body, or the shape can be changed as appropriate, such as a pond-shaped grooved portion at a predetermined interval. Needless to say.
[0045]
【The invention's effect】
  According to the oven device for can making of the present invention as described above, the step of amorphizing the thermoplastic resin layer covering the metal surface of the can body by one device installed in the middle of the production line. It can be performed reliably, and other heating processes such as removal of lubricants by heating and drying of cans after printing and painting can be performed at appropriate temperatures, so each device can be used for each process. Compared to the case where it is provided individually, the equipment can be reduced in size, the production line can be shortened and simplified, and the heat energy is effectively obtained by performing two heating processes in one apparatus. Therefore, it is possible to suppress the consumption of heat energy in the production line.Further, in each heating zone in the oven body, the can body can be prevented from falling by the hot air to be blown, and the can body can also be heated from the inside by putting the hot air inside the can body.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an appearance of an embodiment of a can-making oven device of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a gas reflux path in the apparatus shown in FIG.
3 is a cross-sectional front view partially showing the inside of the oven main body of the apparatus shown in FIG. 1 as viewed from the direction in which the can body is conveyed.
4A is a top plan view partially showing the structure of the endless belt conveyor passing through the oven main body shown in FIG. 3, and FIG. 4B is a sectional side view taken along line BB in FIG. Figure.
5 is a cross-sectional front view showing a state in which gas flows inside a can body placed on an endless belt conveyor in the oven main body shown in FIG. 3. FIG.
6 is a graph showing a heat pattern of the can when passing through each zone of the apparatus shown in FIG. 2;
FIG. 7 is an explanatory view schematically showing an example of a can making process in which the can making oven apparatus of the present invention is used.
[Explanation of symbols]
1 Oven device
2 Oven body
2a Come-up zone (heating zone in the oven body)
2b Keeping zone (heating zone in the oven body)
2c Amorphous zone (heating zone in the oven body)
3 Cooling chamber (cooling zone)
4 Endless belt conveyor (conveyor for cans)
5 Temperature controller
6 Blower
7 Exhaust gas treatment equipment

Claims (4)

結晶性の熱可塑性樹脂層で被覆された金属薄板から缶体を製造するための製造ラインの途中に設置されるオーブン装置であって、オーブン本体内を通過する缶体搬送用の無端ベルトコンベアの進行方向に沿って、オーブン本体内が温度の異なる複数の加熱ゾーンに分けられていると共に、オーブン本体内の複数の加熱ゾーンのうちの一つが、缶体の金属面を被覆する熱可塑性樹脂層を非晶質化するための加熱ゾーンとなり、その他の加熱ゾーンが、前記の非晶質化以外に製缶工程で必要とされる他の加熱工程のためのゾーンとなっている缶体加熱用のオーブン装置において、
オーブン本体内の各加熱ゾーンでは、上方から下方に向けて熱風が吹き付けられて、缶体の搬送面よりも下方で空気が吸引されていると共に、缶体の開口端部側を下にした状態で缶体を載置して搬送する無端ベルトコンベアには、その缶体載置面側に、缶体との間で隙間を形成するための凹溝部が、コンベア全体としては缶体載置面と交互になるように多数形成されていて、各凹溝部の底部にはそれぞれ所定間隔で複数の孔が貫通されていることを特徴とする製缶用オーブン装置。
An oven apparatus installed in the middle of a production line for producing a can body from a thin metal sheet coated with a crystalline thermoplastic resin layer, wherein the endless belt conveyor for conveying the can body passing through the inside of the oven body A thermoplastic resin layer in which the inside of the oven body is divided into a plurality of heating zones having different temperatures along the traveling direction, and one of the plurality of heating zones in the oven body covers the metal surface of the can body. For heating the can body, which is a heating zone for amorphizing, and other heating zones are zones for other heating processes required in the can manufacturing process besides the amorphization described above In the oven device of
In each heating zone in the oven body, hot air is blown from the upper side to the lower side, air is sucked below the transfer surface of the can body, and the opening end side of the can body is turned down In the endless belt conveyor for placing and transporting the can body, a concave groove portion for forming a gap with the can body is formed on the can body placing surface side. A can-making oven device , wherein a plurality of holes are alternately formed, and a plurality of holes are penetrated at predetermined intervals in the bottom of each concave groove .
缶体の金属面を被覆する熱可塑性樹脂層を非晶質化するための加熱ゾーンの下流に、搬送中の缶体に対して常温空気を上方から下方に向けて吹き付けて急冷させるためのクーリングゾーンを備えた冷却室が配置されていることを特徴とする請求項1に記載の製缶用オーブン装置。 Cooling for rapidly cooling the can body being transported by spraying room-temperature air downward from the heating zone for amorphizing the thermoplastic resin layer covering the metal surface of the can body The canning oven device according to claim 1, wherein a cooling chamber having a zone is arranged . オーブン本体内で行われる非晶質化以外の他の加熱工程が、缶体に熱可塑性樹脂層の上から塗布されている潤滑剤を揮発除去するための工程であることを特徴とする請求項1又は2に記載の製缶用オーブン装置。The heating process other than the amorphization performed in the oven body is a process for volatilizing and removing the lubricant applied to the can body from above the thermoplastic resin layer. The oven device for can making according to 1 or 2 . オーブン本体内で行われる非晶質化以外の他の加熱工程が、印刷・塗装後の缶体を乾燥焼き付けするための工程であることを特徴とする請求項1又は2に記載の製缶用オーブン装置。Another heating step other than the amorphization performed in an oven body, a can-according to claim 1 or 2, characterized in that the can body after printing, painting is a process for drying baking Oven equipment.
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