JP5912826B2 - 缶の二重巻締め装置 - Google Patents
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Description
しかしながら、缶蓋材の薄肉化によって、従来の二重巻締め装置では二重巻締め部を十分に巻締めることができず、確実に密封性を確保することが難しくなっている。
しかし、下側顎部と首部との接触面積が大きい場合、首部に生じるひずみが大きくなり破断することがある。また、接触面積が小さい場合には、第2シーミングロールの下側顎部が鋭利な刃物のように働き、局所的な歪みが生じて首部を破断させてしまうことがある。
本発明の缶の二重巻締め装置によれば、第2シーミングロールの下側顎部の幅CL及び成形凹部のグルーブ幅GLを上述の範囲内で設けることにより、薄肉の缶蓋材を使用しても、下側顎部と缶胴の首部との接触面積を適切にでき、缶蓋と缶胴との二重巻締め部の主として下部を密封性を確保し得る適切な形状に巻締めることができる。
この場合、下側顎部の幅CLが0.4mmを超え、あるいは成形凹部の軸心方向に沿うグルーブ幅GLに対する下側顎部の幅CLの比率CL/GLが0.13を超えると、下側顎部が首部を缶胴の半径中心方向へ押し込む領域(下側顎部と首部との接触面積)が増加するため、首部に生じるひずみが増大し破断し易くなる。また、下側顎部の幅CLが0.1mm未満、あるいは比率CL/GLが0.04未満の場合には、下側顎部が鋭利な刃物を突き当てたように作用し局所的な歪みが生じるために、破断し易くなる。
第2シーミングロールの成形凹部のP1点から最深位置までの軸心方向距離が0.4GL未満、成形凹部の二つの円弧面の接点位置がP1点からの軸心方向距離で0.1GL未満、あるいは、これら円弧面の接点位置の半径方向距離が0.85D未満のいずれかであると、シーミングウォールの最大張り出し位置のシーミングパネル頂点からの缶軸方向距離が小さくなり過ぎて、内圧の上昇によって缶蓋が持ち上がり易くなる。
一方、第2シーミングロールの成形凹部のP点から最深位置までの軸心方向距離が0.5GLを超え、成形凹部の二つの円弧面の接点位置がP1点からの軸心方向距離で0.2GLを超え、あるいは、これら円弧面の接点位置の半径方向距離が0.95Dを超える、いずれかの状態になると、シーミングウォールの最大張り出し位置のシーミングパネル頂点からの缶軸方向距離が大きくなり過ぎて、巻締内周の肩の部分がひれ状に鋭く張り出したシャープシームになり易い。
この二重巻締め装置31は、図示略の巻締め機本体のターレットに、缶胴1を載置して上下移動及び回転駆動されるリフター32と、缶胴1に被せた缶蓋2を上方から押さえながら缶蓋2の内側に配置される缶蓋支持具33と、この缶蓋支持具33とリフター32との間に挟持された状態で回転させられる缶胴1及び缶蓋2に半径方向外方位置から接近して巻締め加工を行う複数のシーミングロール34,35との組み合わせからなる巻締めユニットが周方向に間隔を開けて複数組設けられている。そして、これらリフター32、缶蓋支持具33及びシーミングロール34,35は、巻締め機本体のターレットの旋回により、周方向に移動しつつリフター32と缶蓋支持具33との間に缶胴1及び缶蓋2を受け入れてこれらを挟持した状態とし、シーミングロール34,35で巻締めるようになっている。図4にはリフター32、缶蓋支持具33及びシーミングロール34,35からなる巻締めユニットを一組のみ示している。
ノックアウトパッド41は、チャック部材42の内側に軸心Xを中心に回転自在で、かつチャック部材42に対して上下移動可能に設けられている。
本実施形態の第2シーミングロール35においては、図2及び図3に示すように、下側顎部52の最大外周位置から軸心Y2(図4参照)に平行な垂線を基準線Z、基準線Zと上側顎部51との交点をP1とし、そのP1点を経由して成形凹部46内に至る最初の円弧面(半径R1の円弧面)を第1円弧面54、次の円弧面(半径R2の円弧面)を第2円弧面55、成形凹部46内の最も下方に位置する円弧面(半径R3の円弧面)を第3円弧面56、第3円弧面56に繋がる下側顎部52上方の円弧面(半径R4の円弧面)を第4円弧面57、下側顎部52の最も下方に位置する円弧面(半径R5の円弧面)を第5円弧面58、第5円弧面58に繋がる直線部分を直線部59としている。
缶蓋2は、パネル部6からチャックウォール8までの部分が首部4の内側に入り込んでいる。カール部9が巻締めによって成形されることにより、チャックウォール8の上端から連続しボディーフック15の折り返し部分を覆うシーミングパネル16と、このシーミングパネル16の外周縁から下方に向けて延びボディーフック15の半径方向外側に配置されたシーミングウォール17と、このシーミングウォール17の下端から折り返されボディーフック15と缶胴1の首部4との間に下方から入り込んで上方に向けて延びるカバーフック18とが設けられている。
この二重巻締め部12の内部に、缶蓋2の内面に塗布されていたコンパウンド10が缶胴1との間で圧縮状態に介在させられることにより、缶胴1と缶蓋2との間が密封状態となっている。
また、第2シーミングロール35の前述したP1点から成形凹部46の最深位置Jまでの軸心方向距離Hが成形凹部46のグルーブ幅GLに対して0.4GL〜0.5GLの範囲内に配置され、第1円弧面54と第2円弧面55との接点位置P2が、P1点からの軸心方向距離Kで0.1GL〜0.2GLの範囲内であり、P1点からの半径方向距離Lで0.85D〜0.95Dの範囲内に配置されていることが重要である。
この場合、下側顎部52の幅CLが0.4mmを超え、あるいは成形凹部46の軸心方向に沿うグルーブ幅GLに対する下側顎部52の幅CLの比率CL/GLが0.13を超えると、下側顎部52が缶胴1の首部4をその半径中心方向へ押し込む領域(下側顎部52と首部4との接触面積)が増加するため、首部4に生じるひずみが増大し破断し易くなる。また、下側顎部52の幅CLが0.1mm未満、あるいは比率CL/GLが0.04未満の場合には、下側顎部52が鋭利な刃物を突き当てたように作用し局所的な歪みが生じるために、破断し易くなる。
また、シーミングウォール17は、その外周面が缶軸方向と平行ではなく、全体的に膨出するように湾曲しており、その最大外径となる最大張り出し位置Sが、シーミングパネル16の頂点からの缶軸方向距離(缶軸方向に平行な方向の距離)HSで巻締め幅Wに対して0.35W〜0.55Wの範囲内に配置されている。
また、シーミングパネル16の頂点からシーミングウォール17の最大張り出し位置Sまでの缶軸方向距離HSが0.35W未満であると、シームギャップGが広がり易く、0.55Wを超えるとシャープシームになり易い。
缶胴としては,元板厚が0.270mmのアルミニウム合金を成形し、缶蓋としては、元板厚が0.220mmのアルミニウム合金を成形した。缶胴は、フランジ部の幅が2.0mm〜2.4mm、フランジ部の厚さが0.16mm〜0.20mmのものを用い、缶蓋は、カール部の高さが2.0mm〜2.4mmのものを使用した。
そして、缶胴にガスボリューム3.0の内容液を充填して缶蓋を巻締めて飲料缶を作製した。その際、表1に示すように、巻締め装置の第2シーミングロール35の形状を変更して、下側顎部の幅CL、成形凹部46のグルーブ幅GL、これらの比率CL/GLを種々変えて巻締めた飲料缶を複数缶ずつ作製した。なお、第2シーミングロール35のグルーブ深さDは、0.5mm〜0.7mmの範囲内とした。
また、これらの飲料缶について、飲む際の口当たりについての官能試験を実施した。口当たりについての官能試験(シャープシームの有無)は、飲む動作のときに唇に尖った感じ等の違和感を感じるか否かを5人にテストした。5人のうちの一人でも違和感を感じると答えた場合に「△」、5人ともが違和感を感じないと答えた場合が「○」とした。これらの結果を表2及び表3に示す。
このように、本発明の缶の二重巻締め装置によれば、薄肉の缶蓋材を使用しても、確実に密封性を確保できることがわかる。
前記実施形態では、巻締め時に缶胴と缶蓋とを一体に回転させた状態でシーミングロールで巻締め加工したが、缶胴と缶蓋とは回転させずに、缶蓋の周囲にシーミングロールを回転させるようにしてもよい。
2 缶蓋
3 胴体部
3a 縮径部
4 首部
5 フランジ部
6 パネル部
7 カウンターシンク部
8 チャックウォール
9 カール部
10 コンパウンド
11 巻き込み部
12 二重巻締め部
15 ボディーフック
16 シーミングパネル
17 シーミングウォール
18 カバーフック
S シーミングウォールの最大張り出し位置
31 二重缶巻締め装置
32 リフター
33 缶蓋支持具
34 第1シーミングロール
35 第2シーミングロール
42 チャック部材
43 ウォール面
44 環状突出部
45,46 成形凹部
51 上側顎部
52 下側顎部
J 成形凹部の最深位置
54 第1円弧面
55 第2円弧面
56 第3円弧面
57 第4円弧面
58 第5円弧面
59 直線部
Claims (3)
- 缶胴のフランジ部に被せた缶蓋にチャック部材を嵌合するとともに、缶蓋の半径方向外方から接近する第1シーミングロールが缶蓋の周方向に相対的に移動しながら缶蓋のカール部を前記フランジ部と一体に外側にカールして、これらを抱き合わせるように巻き込んだ後、その巻き込み部を第2シーミングロールが缶蓋の周方向に相対的に移動しながら半径方向外方から押圧して二重巻締め部を形成する缶の二重巻締め装置において、前記第2シーミングロールは、その外周面に、上側顎部と下側顎部との間で前記二重巻締め部の外周面を形成するための成形凹部が周方向に沿って形成されており、前記下側顎部の軸心方向に沿う幅CLが0.1mm〜0.4mmの範囲内に設定され、前記成形凹部の軸心方向に沿うグルーブ幅GLに対する前記下側顎部の幅CLの比率CL/GLが0.04〜0.13の範囲内に設定されていることを特徴とする缶の二重巻締め装置。
- 前記成形凹部の下側顎部の最大外周位置から前記第2シーミングロールの軸心に平行な垂線と前記成形凹部の上側顎部との交点をP1点とするとき、P1点から前記成形凹部の最深位置までの軸心方向距離が前記グルーブ幅GLに対して0.4GL〜0.5GLの範囲内に配置され、前記P1点を経由して前記成形凹部内に至る最初の円弧面を第1円弧面、次の円弧面を第2円弧面とするとき、これら両円弧面の接点位置が、前記P1点からの軸心方向距離で0.1GL〜0.2GLの範囲内であり、前記成形凹部の最深位置の前記P1点からの深さをDとするとき、前記P1点からの半径方向距離で0.85D〜0.95Dの範囲内に配置されていることを特徴とする請求項1記載の缶の二重巻締め装置。
- 缶胴のフランジ部に缶蓋を被せ、請求項1又は2に記載の缶の二重巻締め装置を用いて二重巻締め部を形成することを特徴とする缶の二重巻締め方法。
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