JP4433124B2

JP4433124B2 - 合成樹脂被覆絞りしごき金属缶体の製造方法及び装置

Info

Publication number: JP4433124B2
Application number: JP2001014798A
Authority: JP
Inventors: 佳之森田; 邦博高富
Original assignee: Toyo Seikan Kaisha Ltd
Current assignee: Toyo Seikan Kaisha Ltd
Priority date: 2001-01-23
Filing date: 2001-01-23
Publication date: 2010-03-17
Anticipated expiration: 2021-01-23
Also published as: JP2002219538A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、合成樹脂被覆絞りしごき金属缶体の製造方法及び製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、アルミニウム板やスチール板から絞りしごき加工（以下、ＤＩ加工という）により成形されたアルミニウム２ピース缶又はスチール２ピース缶の絞りしごき金属缶が広く流通しているが、近年缶内面の耐食性確保のための内面塗装が不要で、しかも内容物の風味の維持（フレーバー性）に優れている等の理由で、金属板の両面にポリエステルフィルム等の合成樹脂フィルムをラミネートした合成樹脂被覆絞りしごきアルミニウム缶体や合成樹脂被覆絞りしごきスチール缶体等の合成樹脂被覆絞りしごき金属缶体（以下、単に樹脂被覆ＤＩ缶体という）が提案されている。
【０００３】
樹脂被覆ＤＩ缶体は、被覆された合成樹脂フィルム皮膜が傷付いたりピンホール等の皮膜損傷が生じやすいので、耐食性、フレーバー性等の品質を確保するためには、製造中に皮膜損傷が生じないようにすることが必要条件である。そのため、従来樹脂被覆ＤＩ缶体の製造方法として、皮膜損傷が生じないようにするために、ＤＩ加工条件面や合成樹脂フィルムの材料面での提案が種々なされている（例えば、特開平１１−３１４１２３号公報、特開平１０−２９１２７７号公報、特公昭５９−３４５８０号公報）が、その製造は、内面塗装工程がない以外は従来のアルミＤＩ缶体の製造工程とほぼ同様な製造工程と製造装置によって製造されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ＤＩ缶体の製造工程では、ＤＩ成形された缶体の熱処理や塗装後の溶剤の気化除去処理や乾燥処理のため、オーブン内を通過せて加熱する加熱工程が複数回必要であるが、従来のＤＩ缶体の製造工程における加熱工程ではオーブンの大型化防止や効率化のために缶体を密集状態で搬送しながら加熱している。オーブン内では、ラミネートされている樹脂フィルムが加熱により軟化して非常に傷付き易い状態なっており、そのため、成形工程で皮膜損傷の防止を図っても従来の加熱方法ではオーブン内での缶体同士の接触衝撃により、接触部分で皮膜損傷が起き易い欠点がある。この点は、特に高速化になればなる程顕著である。また、従来提案されている樹脂被覆ＤＩ缶体のＤＩ加工は、従来の樹脂被覆されてないアルミニウムＤＩ缶体のＤＩ加工と同様に、潤滑油と冷却剤をかけながらＤＩ加工をおこなっているため、成形後に缶体内外面に付着した潤滑油や冷却剤を洗浄して除去するいわゆる脱脂洗浄を行なう必要がある。
【０００５】
そこで本発明は、高速製造ラインであっても加熱工程での皮膜損傷が発生することを確実に防止でき、皮膜損傷のない品質に優れた樹脂被覆ＤＩ缶体を得ることができ、且つＤＩ加工後の脱脂洗浄の必要もなく、しかも製造工程も単純化された新規な合成樹脂被覆絞りしごき金属缶体の製造方法及び装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題解決する本発明の合成樹脂被覆絞りしごき金属缶体の製造方法は、両面を合成樹脂フィルムで被覆された金属板からカップ成形後、さらに絞りしごき加工により缶体を成形して合成樹脂被覆絞りしごき金属缶体を製造する方法であって、カップを絞りしごき加工を行う缶体成形工程後に、缶体成形後の合成樹脂被覆の歪を除去するヒートセット工程を設け、該ヒートセット工程では、ヒートセットオーブン内を缶体同士が接触しない間隔で前後左右に離して多列状態で搬送しながら、加熱してヒートセットを行うようにしてなり、前記缶体成形工程後にボディートリマで縁切りされた缶体を単列密状態で搬送し、前記ヒートセットオーブンに供給前に、缶体を多列に振り分けて搬送方向の前後左右に間隔を開けて搬送する多列振分工程を設け、且つ該多列振分工程の下流側で、該多列振分工程で搬送方向の前後左右に間隔を開けて搬送される缶体を、多列に前後方向に密集させてから、再び前後方向の間隔を所定間隔に調整して前記ヒートセットオーブンに供給する間隔調整工程を設けたことを特徴とするものである。
【０００７】
また、カップ成形工程で成形されたカップをその下流側で複数のボディーメーカに分配して、複数のボディーメーカで並列に絞りしごき加工、及びボディートリマで縁切り加工を行うようにすることによって、加工速度の速いカッピングプレスを能力最大限に駆動させることができ、製造ラインの高速化を図ることができる。また、各ボディートリマで縁切りされた缶体を単列密状態で搬送し、ヒートセットオーブンに供給前に、多列に振り分けて搬送方向の前後左右に間隔を開けて搬送する多列振分工程を設けることによって、効果的に缶体の間隔を前後左右に拡げることができる。さらに、多列振分工程の下流側で、多列振分工程で搬送方向の前後左右に間隔を開けて搬送される缶体を、多列に前後方向に密にさせてから、再び前後方向の間隔を所定間隔に調整してヒートセットオーブンに供給する前後方向間隔調整工程を設けることによって、ヒートセットオーブンの効率を高めることができ、望ましい。
【０００９】
さらに、本発明に係る他の合成樹脂被覆絞りしごき金属缶体の製造装置は、缶体をヒートセットオーブンに供給する缶体搬送路に、缶体の搬送方向の間隔を所定間隔に調整する間隔調整装置が設けてなり、該間隔調整装置が、上流側から搬送方向に間隔を有して搬送されてくる缶体を搬送方向密状態に整列させる低速コンベア、該低速コンベアで密状態に整列された缶体を下流側端部で吸着して垂下状態で搬送して、前記低速コンベアの下流端部に所定間隔を有して配置されているヒートセットコンベアに移載する移載コンベア、該移載コンベアから移載された缶体をヒートセットオーブン内に搬送するヒートセットオーブンコンベアからなり、前記移載コンベアと前記ヒートセットオーブンコンベアが前記低速コンベアよりも高速で駆動されることにより、低速コンベア上で搬送方向密状態であった缶体の搬送間隔を所定間隔に調整してヒートセットオーブンコンベアへ移載するようにしたことを特徴とするものである。
【００１０】
そして、合成樹脂被覆絞りしごき金属缶体の製造装置において、缶体をヒートセットオーブンに供給する缶体搬送路に、前記多列振分装置を設け、且つ該多列振分装置の下流側に前記間隔調整装置を設けることがより望ましい。上記した合成樹脂被覆絞りしごき金属缶体の各製造方法及び装置は、合成樹脂被覆絞りしごきアルミニウム缶体又は合成樹脂被覆絞りしごきスチール缶体の製造方法及び製造装置として、好適である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る合成樹脂被覆絞りしごき金属缶体の製造方法及び装置を示すブロック図である。本実施形態では、合成樹脂被覆絞りしごきアルミニウム缶体の製造方法及び装置ついて説明するが、以下の方法及び装置は合成樹脂被覆絞りしごきスチール缶体等の他の合成樹脂被覆絞りしごき金属缶体の製造方法及び装置にも適用できるものである。なお、該ブロック図では、検査工程は省略してあるが、実際の製造工程では缶体ピンホール検査、フィルム損傷検査、ネッキングクラック検査、フランジクラック検査等の検査工程は当然組み込まれている。
【００１２】
本実施形態の缶体製造工程は、樹脂被覆アルミ板繰出工程ａ、カップ成形工程ｂ、缶体成形工程ｃ、縁切り工程ｄ、多列振分工程ｅ、間隔調整工程ｆ、ヒートセット工程ｇ、缶体外面印刷工程ｈ、キュアリング工程ｉ、ネック成形工程ｊ、フランジ成形工程ｋからなる。以下、各工程を順に説明する。アルミニウム板は、ＰＥＴフィルムやポリエステルフィルム等の合成樹脂フィルムが両面にラミネートされ、コイル状に巻かれた状態でアンコイラ１に設定され、樹脂被覆アルミ板繰出工程ａでカッピングプレス２に繰り出される。カッピングプレス２は、樹脂被覆アルミ板を打ち抜いて浅絞り加工することによりカップを成形する（カップ成形工程ｂ）。成形されたカップはコンベア５（図２）で搬送されてボディーメーカ３に供給される。ボディーメーカ３は、コンベヤに沿って複数個（図２に示す実施形態では５台）並列に配置し、ボディーメーカ３より加工速度の早いカッピングプレス２の最大処理速度での稼動を可能にし、製造ラインの高速化を図っている。
【００１３】
ボディーメーカ３では、前記カッピングプレス２で成形されたカップをさらに深絞り加工し且つしごき加工して、缶体を成形する（缶体成形工程ｃ）。この缶体成形工程では、通常のＤＩ缶体成形工程の場合と相違して、潤滑油や冷却剤を使用しないでドライ成形加工で行う。それにより、成形加工後に潤滑剤や冷却剤を除去するために、通常のＤＩ缶体の製造工程で行っている脱脂洗浄を行う必要がなく、工程の短縮化と潤滑剤・冷却剤・洗浄水の使用を省くことができる。
【００１４】
ボディーメーカ３により有底円筒状に成形された缶体は、各ボディーメーカに直結して設けられているボディートリマ４により上部開口部の縁切りを行い、所定高さに揃えられる（縁切り工程ｄ）。そして、次工程のヒートセット工程を行うヒートセットオーブン７に供給される。ヒートセットは、被覆フィルムの成形による歪を取るのが主な目的であり、成形された缶体を高温（１６０℃〜２４０℃）の熱処理炉で一定時間保持する必要がある。そのため、ヒートセットオーブン内で缶体同士が接触している状態で搬送すると、加熱された被覆樹脂が衝撃等により傷付く恐れがある。それを防止するために、本発明ではオーブン内では缶体同士が互いに接触しないように搬送方向及び左右方向とも所定の間隔を保って搬送するように特別な工夫を施してある。
【００１５】
即ち、本実施形態では、各ボディートリマ４から送出された缶体は、図２に示すように、それぞれコンベア６により単列密状態で平行して送られ、図の実施形態では、５列が並列になった所定の位置で、各列を３列に振り分ける。そのための機構として、図３に示す多列振分装置１０が設けられている。本実施形態の多列振分装置１０は、６個の缶体係合凹部１１を有する一対のスターホイール１２ａ、１２ｂを缶体が通過する間隔で両側に配置してなる。各スターホイールの缶体係合凹部１１のうちに、直線上の反対側に位置する一対の係合凹部には吸着手段１３が設けられ、２缶体おきに缶体を吸着するようになっている。スターホイール１２ａと１２ｂの吸着手段は、互いに対向して、同時に同一の缶体を吸着することがないようにピッチをずらして配置されている。吸着手段１３は、本実施形態では、アルミニウム缶体を取り扱うため、バキューム孔を設けてバキュームにより吸着するようにしてあるが、スチール缶体を取り扱う場合は、電磁石で吸着するようにしてもよい。
【００１６】
多列振分装置１０はコンベア６の下流端部に設けられ、多列振分装置１０までのコンベア６の搬送面上方には、コンベア軸方向中央部を缶体が単列密状態で搬送されるように、一対の缶体搬送ガイド１５が設けられて単列密搬送路１６が形成されている。多列振分装置１０の下流側には、ベルトコンベアからなる分岐搬送コンベア１７が設けられ、該分岐搬送コンベアの搬送面上方には、単列密搬送路１６の延長上を中心にして３列の分岐搬送路１７ａ、１７ｂ、１７ｃを形成するように平行な缶体ガイド１８が設けられ、コンベア幅方向にも所定間隔を有して搬送されるようになっている。
【００１７】
図３は、左側のスターホイール１２ａがスターホイール間に到達した缶体を吸着している状態を示し、この缶体Ｃ₁は、スターホイールの回転にともなって分岐路１７ａの上流側に位置するまで吸着搬送され、分岐搬送路１７ａの上流に位置したときに吸着手段の吸着が解除されることにより、缶体保持係合凹部１１から解除され、分岐搬送コンベア１７によって分岐搬送路１７ａに沿って搬送される。同様に次の缶体Ｃ₂は、右側のスターホイール１２ｂの吸着手段１３に吸着されて分岐搬送路１７ｃに振り分けられ、分岐搬送路１７ｃに沿って搬送される。さらに次の缶体Ｃ₃は、両側のスターホイールとも吸着手段が設けられてない缶体係合凹部に係合するので、そのまま直進し、中央の分岐搬送路１７ｂに振り分けられる。以上の繰返しにより、単列密状態で搬送されてくる缶体を順次３列に振り分けることにより、搬送方向に沿って間隔が開けられると共に、幅方向にも間隔を開けられ、互いに接触しない状態で搬送される。従って、その状態でヒートセットオーブンに搬送することによって、缶体同士が接触することなく加熱されるので、合成樹脂皮膜が損傷を受けることを防止することができる。
【００１８】
しかしながら、１列を３列に振り分けた状態で搬送すると、各列の搬送方向の間隔が２缶体分開くことになるので、ヒートセットオーブン内での缶体搬送間隔が開き過ぎ、その分エネルギーの無駄が生じ効率が悪くなる。缶体の皮膜に損傷を生じさせないためには、缶体同士が互いに接触しない程度に離れて搬送すればよいので、本実施形態ではヒートセットオーブン内でのエネルギー効率を高めるために、上記３列（合計では１５列）に振り分けられた缶体列の搬送方向の間隔を缶体同士が互いに接触しない必要最小限度の間隔となるように、ヒートセットオーブンの入口上流側に図４に示すような間隔調整装置２０を設けた。
【００１９】
間隔調整装置２０は、前記分岐搬送コンベア１７、移載コンベア２１、ヒートセットオーブンコンベア２２から構成されている。分岐搬送コンベア１７は、吸着手段を有するベルトコンベアで構成され、その速度は前記コンベア６の搬送速度より低速で駆動され、その途中にコンベアの下面を横断するように、バキューム手段２３（図２）を配置し、該位置に到達した缶体を吸引してブレーキをかけてその位置で２〜３缶体停滞させ、後続缶体により押されることにより、下流側に搬送されるようにしてある。それにより、多列振分装置１０により搬送方向に間隔を開けられて搬送される缶体は分岐搬送コンベア１７上で再び搬送方向に沿って互いに接触するようにその間隔が調整される。なお、バキューム手段２３の吸引力は、ダンバーにより適宜調整することができる。
【００２０】
移載コンベア２１は、バキュームボックス２４を有するバキュームコンベアで構成され、前記分岐搬送コンベア１７とヒートセットオーブンコンベア２２間の上方に設けられ、分岐搬送コンベア１７の下流端に到達した缶体Ｃの開口上端部を吸着して、垂下状態で搬送し、ヒートセットオーブンコンベア２２上に移載する。該移載コンベア２１は、分岐搬送コンベア１７の速度ｖ₁よりも高速で駆動され、それにより缶体の搬送間隔が再び拡げられて搬送されるが、その間隔は移載コンベア２１の速度ｖ₂を調整することにより、任意の間隔に調整できるので、缶体同士が互いに接触しない必要最小限度の間隔となるように適宜調整することができる。ヒートセットオーブンコンベア２２は、移載コンベア２１と同速度のｖ₃で駆動される。従って、ヒートセットオーブン７内では缶体同士が互いに接触しない必要最小限度の間隔で搬送することができ、ヒートセットオーブンのエネルギー効率を高めることができる。
【００２１】
ヒートセットオーブンコンベア２２は、バキュームコンベアで構成され、缶体の底部を吸着した状態で搬送する。それにより、スチール缶体に比べて重量が軽い樹脂被覆アルミ缶体を安定して搬送することができる。
【００２２】
ヒートセットオーブン７で加熱されることにより、成形により生じた合成樹脂被覆の歪が除去された缶体は、ヒートセットオーブン７から出ると単列に整列されて缶体印刷機３０に供給され、外面に所定の印刷がなされる（缶体外面印刷工程ｈ）。印刷が終了した缶体は、キュアリングオーブン３１に搬入されて焼き付けを行う（キュアリング工程ｉ）。その後、ボディーネッカ３２によりネック成形を行い（ネック成形工程ｊ）、且つフランジャ３３でフランジ成形され（フランジ成形工程ｋ）、合成樹脂被覆アルミニウム絞りしごき缶体が完成する。このようにして、製造された缶体は、その下流でさらにフィルム損傷検査、ネッキングクラック検査、フランジクラック検査、内面汚れ検査、外面底部汚れ検査、外面胴部汚れ検査等の必要な検査を行い、パレタイジング後シュリンク包装され出荷に備えられる。
【００２３】
本実施形態の合成樹脂被覆アルミニウム絞りしごき缶体の製造方法及び装置は、以上のように構成されているが、本発明は上記実施形態に限るものでなく、その技術思想の範囲内で種々の設計変更が可能である。例えば、缶体多列振分装置は必ずしもスターホイールに限るものでなく、種々の多列振分装置が採用可能であり、また単列から３列に振り分ける場合に限らない。また、本発明は、アルミニウム絞りしごき缶体に限らず、合成樹脂被覆スチール絞りしごき缶体等他の絞りしごき金属缶体にも適用きるものである。そして、スチール缶体の場合は、多列分岐装置及び間隔調整装置における缶体吸着手段として、バキュームに限らず、磁石を採用してもよい。
【００２４】
【発明の効果】
以上のように、本願の請求項１〜請求項５に記載の発明によれば、高速製造ラインであっても加熱工程での皮膜損傷の発生を確実に防止でき、皮膜損傷のない高品質に優れた樹脂被覆ＤＩ缶体を得ことができる。特に、缶体を必要最低限度の間隔に保持してヒートセットオーブン内で搬送して加熱することができるので、缶体の合成樹脂皮膜に損傷を発生させる恐れもなく、且つオーブンの効率を高めることができる。
【００２５】
さらに、請求項２の発明によれば、加工速度の速いカッピングプレスを能力最大限に駆動させることができ、製造ラインの高速化を図ることができる。さらにまた、請求項４及び請求項５の発明によれば、効果的に缶体の間隔を前後左右に確実に拡げることができる。そして、缶体を必要最低限度の間隔に保持してヒートセットオーブン内で搬送して加熱することができるので、缶体の合成樹脂皮膜に損傷を発生させる恐れもなく、且つオーブンの効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る合成樹脂被覆アルミニウム絞りしごき缶体の製造方法と製造装置のシステム構成を示すブロック線図である。
【図２】カッピングプレスからヒートセットオーブンまでの配置形態を示す平面模式図である。
【図３】本発明の実施形態に係る合成樹脂被覆アルミニウム絞りしごき缶体の製造装置における多列振分装置の概略を平面模式図である。
【図４】本発明の実施形態に係る合成樹脂被覆アルミニウム絞りしごき缶体の製造装置における間隔調整装置の概略を示す正面模式図である。
【符号の説明】
１アンコイラ２カッピングプレス
３ボディーメーカ４ボディートリマ
６コンベア７ヒートセットオーブン
１０多列振分装置１１缶係合凹部
１２スターホイール１３吸着手段
１５、１８缶体ガイド１６単列密搬送路
１７分岐搬送コンベア１７ａ〜１７ｃ分岐搬送路
２０間隔調整装置２１移載コンベア
２２ヒートセットオーブンコンベア２３バキューム手段
３０缶胴印刷機３２ボディーネッカ
３３フランジャ

Claims

両面を合成樹脂フィルムで被覆された金属板からカップ成形後、さらに絞りしごき加工により缶体を成形して合成樹脂被覆絞りしごき金属缶体を製造する方法であって、カップを絞りしごき加工を行う缶体成形工程後に、缶体成形後の合成樹脂被覆の歪を除去するヒートセット工程を設け、該ヒートセット工程では、ヒートセットオーブン内を缶体同士が接触しない間隔で前後左右に離して多列状態で搬送しながら、加熱してヒートセットを行うようにしてなり、前記缶体成形工程後にボディートリマで縁切りされた缶体を単列密状態で搬送し、前記ヒートセットオーブンに供給前に、缶体を多列に振り分けて搬送方向の前後左右に間隔を開けて搬送する多列振分工程を設け、且つ該多列振分工程の下流側で、該多列振分工程で搬送方向の前後左右に間隔を開けて搬送される缶体を、多列に前後方向に密集させてから、再び前後方向の間隔を所定間隔に調整して前記ヒートセットオーブンに供給する間隔調整工程を設けたことを特徴とする合成樹脂被覆絞りしごき金属缶体の製造方法。
カップ成形工程で成形されたカップをその下流側で複数のボディメーカに分配して、複数のボディーメーカで絞りしごき加工、及びボディートリマで缶体縁切り加工を行うようにしたことを特徴とする請求項１に記載の合成樹脂被覆絞りしごき金属缶体の製造方法。
前記金属缶体が、アルミニウム缶体である請求項１又は２に記載の合成樹脂被覆絞りしごき金属缶体の製造方法。
合成樹脂被覆絞りしごき金属缶体の製造装置において、缶体をヒートセットオーブンに供給する缶体搬送路に、缶体の搬送方向の間隔を所定間隔に調整する間隔調整装置が設けられ、該間隔調整装置は、上流側から間隔を有して搬送されてくる缶体を搬送方向に密状態に整列させる低速コンベア、該低速コンベアで密状態に整列された缶体を下流側端部で吸着して垂下状態で搬送して、前記低速コンベアの下流端部に配置されているヒートセットコンベアに移載する移載コンベア、該移載コンベアから移載された缶体をヒートセットオーブン内に搬送するヒートセットオーブンコンベアからなり、前記移載コンベアと前記ヒートセットオーブンコンベアが前記低速コンベアよりも高速で駆動されることにより、低速コンベア上で搬送方向密状態であった缶体の搬送間隔を所定間隔に調整してヒートセットオーブンコンベア移載するようにしたことを特徴とする合成樹脂被覆絞りしごき金属缶体の製造装置。
前記間隔調整装置の上流側に、単列密状態で搬送される缶体を多列に振り分ける多列振分装置が設けていることを特徴とする請求項４に記載の合成樹脂被覆絞りしごき金属缶体の製造装置。