JPH01197019A - プロフアイル底面を持つ容器の成形方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一般に容器の成形技術、具体的に゛は、二つ
割９容器における底面プロファイル（ｐｒｏｆｉｌｅｓ
　）の成形改良に関する。

一般に容器工業、特に食品容器工業では、強化目的のた
めに容器に底面プロファイ〜を設けることが要望される
ことが多い。これらのプロファイルは底面におけるひと
つまたはそれ以上の環状リングつまり凹部がら成るが、
それはもちろん端部の座屈強度を高める。

代表的なプロファイルの数例が、ジミーンズの米国特許
第４０１０８６７号、ソーンダースの米国特許第４１２
０４１９号、さらにホークの米国特許第４４３９０８１
号においてみられる。

先行技術では、二つ割や容器を側壁及び底面を備えた本
質的にそれらの最終的な円筒形状に成形し１次い１第１
ステージ目ンにおいて底面に「予備形状」プロファイル
を設けることが知られている。これは、適合したダイコ
ア及びその中にプロファイルパッドを挿入したダイを利
用することにより達成される。

次に容器は同一プレス機または別のプレス機の第２ステ
ーシヨンに送られ、そこで底面はそのプロファイルを最
終深さにするために再び「矯正ｊつま９深絞ゆ加工され
る。容器を移動させて２ステーシヨン加工を行う主目的
は、矯正作業中の側壁の逆張力を軽減することにある。

換言すれば、底面プロファイルの矯正つまり再成形中に
望ましいのは、金属が最終的に底面プロファイルを形成
するために側壁から引っ張られなければならない距離を
最小にして、底面を容器から引きちぎる程の重大さを惹
起し得る容器に対する損傷を回避することである。

これは、特に材料が容器の側壁部分からいくらかの距離
を引っ張られなければならない時には、成形工具の鋭い
縁の周りに引っ張って、深いプロファイルを設けること
がきわめてむずかしいからである。そのため、２ステ一
シヨン方式はどの単一作業に動けるよりも少ない距離だ
け材料を引っ張る結果となる。しかＬ１明らかな欠点は
、この方式が容器を２回加工せねばならず、また送り装
置の設置及び利用を必要とすることにある。

したがって、これらの欠点が容器の損傷ないしは破壊と
いう恐れなしに単一スチージョンにおいて排除でき、ま
た全プロファイル加工が実施できることが発見されたの
である。

この目的をさらに追求する際に見出されたのは１まず逆
カップ（１ｎｖｅｒｔｅｄ　ｃｕｐ　）を作ゆ、次に逆
絞りによりカップをやや適長状態にして予備的つまり「
予備成形」プロファイルとし、その後に余剰材料を底面
へ折り込んで底面プロファイルを最終的に得ることによ
り、比較的深いプロファイルが二つ割り容器の底面に成
形°でき。

ることである。これは、容器の送りを必要とせずに、単
一ステーションにおける一回の連続作業で達成できるこ
とが明らかとなった。

材料の逆張力の除去は、主としてプロファイルパッドに
対する２ピストン支持の適用によゆ達成されるが、この
場合には、ひとつのピストンが予備成形中の支持を為し
、第２ピストンが矯正作業中に機能する。

このようにして、全プロファイル加工作業が容器の損傷
ないし破壊という恐れなしに、またもちろん完全なプロ
ファイル加工作業を実施するために容器を第１ステーシ
ヨンから他のステーションへ移動する困難ならびに費用
を要さずして、単一ステーションにおいて達成できるこ
とが見出されたのである。

第１図は、本装置の最終成形の前の位置を示す正面組立
断面図である。

第２図は、本装置の成形作業の終了位置を示す部分断面
の正面組立図である。

第３図は、本装置の打抜き作業直前の位置を示す正面拡
大断面図である。

第４図は、本装置の逆カップの形成に続く位置を示す正
面拡大断面図である。

第５図は、本装置ｒＬの逆絞り開始時の位置を示す正面
拡大断面図である。

第５Ａ図は、本装置の逆絞り及び底面プロファイル加工
中の位置を示す正面拡大断面図である。

第６図は、容器の逆絞り及び予備的な底面プロファイル
加工に続く本装置の位置を示す正面拡大断面図である。

第７図は、木製６の底面プロファイル矯正中の位置を示
す正面拡大断面図である。

第８図は、本装置の容器の完成に続く位置を示す正面拡
大断面図である。

第９図は、作業の種々の段階におけるプレス機の位相角
を示すタイミング図である。

これらの図面のうちの第１図にまず言及するならば、本
発明の装置及びその作業方法は、−般にツツジウエイの
米国特許第３９０２３４７号に示された型式の複動プレ
ス機に関連して実施され−ることを意図している。同特
許は採用を意図された一般型式のプレス機の細部を開示
しておゆ、一般的に述べるならば、そのようなプレス機
は内側及び外側のスライドを具備し１それらに型工具を
取り付けることができ、またそれらは固定基面に対して
往復運動を為すことができ、さらに位相角及びシャット
ハイドに関して組立して制御可能であるということがで
きる。

このことに留意して第１図に言及するならば、第１図の
型工具の位置は容器の底面プロファイルの予備成形直前
であり、一方第２図の型工具の位置はそのような成形に
続く型工具の関係の位置を示していることが判るであろ
う。第３図〜第８図は、成形作業の各段階における型工
具の位置を示す拡大図である。

本装置の全般的な説明のために第１図及び第２図を参照
するならば、プレスの内側ラムはそれにライザ（ｒｉｓ
ｅｔ　）　１１が適合したねじ口１により取り付けられ
た内側スライドホルダ１０を担持し【いることがみとめ
られるであろう。

ライザ１１の先端にはそれにねじ１２ａにより固定され
たパンチ１２が担持されており、このパンチは底面にプ
ロファイルを有するが、その理由は以下の説明によや明
らかとなる。

プレスの外側ラムは外側スライドホルダ２０を担持し、
該ホルダは内側スライドホルダ１０により担持されたラ
イザ１１に対して一般に同心ｔ１１係にある。したがっ
て、ライザ１１を囲んでいるのが外側スライドホルダ２
０内で往復運動を為す圧力スリーブ２１であり、このス
リーブは上側ピストン２２の下に配置されているが、こ
のピストンも穴２２ａからの流体圧力下で往復運動する
ため、ピストン２２に作用する圧力はスリーブ２１にも
作用する。この目的については、以下に説明する。

外側スライドホルダ２０では、ダイ切断縁２３とねじ２
４ｇによりスライドホルダに固定さ°れた切断縁押さえ
２４を担持されている。

プレスの内側スライドホルダ１０及び外−側スライドホ
ルダ２０の反対側に配置されているのが固定ベースつま
りプラテン３０であるが、これもいくつかの型工具を担
持している。

まず、切断縁３１はねじ３１ｍによりベース３０に固定
され、また切断縁２３との協同作業により材料を打抜く
が、これについては以下に説明する。

切断縁３１の内側にはプロファイルパッド３２があるが
、これは固定ベース３０内のダイ窩の中央に位置してい
る。このプロファイルパッド３２はダイコア・ライザ３
３に固定され【いるが、このライザはピストン３８及び
３９により超動され、固定チース３０に対し−ｃ往復運
動を為すことができる。プロファイルパッド３２も外気
への排出を行う通気口３２ｂを備えているが、その目的
については以下に説明する。

プロファイルパッド３２及びダイコア・ライザ３３の外
側で切断縁３１の内側にあるのがノックアウト３４であ
るが、これは固定ベース３０内の固定座で担持されたひ
とつまたは複数のばね３４ｍにより支持されているため
弾性負荷状態にあるが、この目的についても以下に詳し
く説明する。

プロファイルパッド３２及びダイコア・ライザ３３のま
わりに再絞りダイ３５も同心的に配置されているが、こ
のダイはひとつまたは複数のねじ３５ｍにより固定ベー
スつまりプラテン３０に取り付けられている。再絞りダ
イ３０と同心で切断縁３１よりも半径方向に内側に位置
するのが下側ピストン３６であるが、これは穴３６ｍを
通る高い流体圧力源により駆動される。

下側ピストン３６の頂部に支持されているのが絞りパッ
ド３７であり、これは以下に詳述するように、ダイ切断
縁２３と協同作用を為す。

本装置の稼動について説明するために、正面拡大図であ
る第３図〜第８図を参照し１最初に第３図に言及するな
らば、材料Ｈはシート材あるいはコイル材の形態でプレ
スの開口部へ供給され【お９、第３図では打抜き作業の
位置にあることが判るであろう。

この時点では、内外のスライドホルダ１０及び２０のい
ずれもベース３０に向かって下降しており、ダイ切断縁
２３は、圧力スリーブ２１がピストン２２の力を受けて
いるため、材料Ｈと接触している。この時には、下側ピ
ストン３６が上昇した位置にあるため、絞９パッド３７
はダイ切断縁２３の下方で材料Ｈな支持し′ｃいること
がみとめられる。さらに、固定された再絞りダイ３５が
圧力スリーブ２１の下側で材料を支持する。

型工具を第３図の位置からさらに第４図の位ｎへ移動さ
せるスライドホルダ１０及び２０の下降運動により、二
つの目的が達成される。

第一に、材料を効果的に打抜くために、ダイ切断縁２３
は材料にを切断縁３１に当てズ切断する。第二に、ダイ
切断縁２３の下降運動の継続により、このように形成さ
れた材料の外辺が再絞りダイ３５の頂部のまわりに押し
付けられズ、第４図にみられるような逆カップＩＣが形
成される。この時点では、プロファイルパッド３２がこ
のように形成された逆カップの中央部分の下側に位ｆｆ
！Ｌ、またピストン３９下の空気圧力により支持される
ことが判る。材料にの下側に閉じ込められた空気は、通
気口３２ｂから排出される。さらに、この段階では、パ
ンチ１２が材料にの上部と丁度接触する。

スライド１０及び２０の下降運動がさらに裕続すること
により、型工具が第４図の位置から第５図の位置へ移動
し、また再絞やならびにカップＩＣの反転の開始という
目的が達成される。

ピストン３９により加えられるプロファイルパッド３２
に対する流体圧力は、プロファイル加工を当初は惹起し
ないことが判るであろう。

パンチ１２の底面及びプロファイルパッド３２の上面の
高部位が材料に接触し１パンチはプロファイルパッドを
押し下げ、第５図にみられるようなカップの反転絞りを
開始する。

同様にパンチ１２の継続した下降運動により、ピストン
３９はピストン３８に合体する（第２図参照）。この時
に、ピストン３Ｂの高い圧力は十分な保持力を発揮する
ため、第５Ａｒｙ４にみられるように、底面はパンチ゛
１２及びプロファイル３２により当初のプロファイル加
工を受ける。

このようにして、スライド１０の固定ベースつまりプラ
テン３０方向への継続運動によりライザ１１及びパンチ
１２が逆カップＩＣの底部の材料を加圧するため、第５
Ａ図に明示された底面の所望形状が得られる。このプロ
ファイルはパンチ１２及びプロファイルパッド３２の相
補的形状により得られることが、理解されるであろう。

この運動はさらにはね３４ａを圧縮して、ノックアウト
・リング３４を下降させる。スライド２０の下降運動も
、ピストン３６の下側の流体圧力に打ち勝って、絞りパ
ッド３７及びピストン３６を下降させる。この時点で逆
カップが形成され、容器は予備的な底面形状を有するこ
とになる。

第５図と第６図（また第１図と第２図）における型工具
の位置を比較するならば、これらの二つの位置の間で外
側スライドホルダ２０が下死点に達し、後退し始めるこ
とが判るであろう。

さらに、ダイ切断９２３は固定ベースつまりプラテン３
０から引き離されることが判る。しかし、内側スライド
１０はピストン３９の流体圧力に抗して下降運動を続け
るが、このピストンはピストン３８との合体（第２図参
照）により抵抗力を強めているため、第５Ａ図の位置で
形成された底面プロファイルを侵害することなく容器の
反転を完成する。すなわち、材料をダイコア・リング３
５の頂部にかぶせて、予備的く成形されたカップＩＣを
効果的に反転することによりカップＣを形成するのであ
る。

内側スライド１１及びパンチ１２がベース３０から離れ
始めるにつれて、第７図にみられるようなプロファイル
が最終的に成形される。容器のフランジはまだスリーブ
２１により固持され、プロファイルパッド３２はピスト
ン３８及び３９の影響下にあるため、それはパンチ１２
と共に上昇し、材料を容器の底面に押し上げて最終的に
プロファイルを完成する。

ピストン３８がベース３０の底に係合した時に、プロフ
ァイルが最終的に形成されろ。この後、ピストン３９は
容器をダイラインまでもどすのに十分な圧力を有してい
る。

この動作の結果は第７図で見ることができるが、ダイコ
ア・ライザ３３はプロファイルＩ（ラド３２をダイライ
ンまで持ち上げており、もちろん、パンチ１２を固定プ
ラテンから引き離すことによりばね３４ａがノックアウ
ト３４をダイラインまで上昇させるが、ピストン３９が
プロファイルパッド３２を持ち上げていることによや容
器のダイ窩からの取出しが容易となる。

プロファイルパッド３２はダイラインの手前で停止し、
ノックアウト３４へのばね３４ｍの作用は完成した容器
をプロファイルノ（ラド３２の頂部から持ち上げるため
に必要とされることがみとめられる。次いで、パンチ１
１からの取出しは、通気口ｆｌｂ及び１２ｂからの空気
圧力により、あるいは望ましい他の装置により行うこと
ができる。

このように、前述した方法及び装置は単一スチージョン
において、また相対的に狭い半径及び深いさら穴を以て
、深い底面プロファイルを形成し得ることが明らかであ
ろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本装置の最終成形の前の位置を示す正面組立
断面図である。 第２図は、本装置の成形作業の終了位置を示す部分断面
の正面組立図である。 第３図は、本装置の打抜き作業直前の位置を示す正面拡
大断面図である。 第４図は、本装置の逆カップの形成に続く位置を示す正
面拡大断面図である。 第５図は、本装置の逆絞り開始時の位置を示す正面拡大
断面図である。 第５Ａ図は、本装置の逆絞り及び底面プロファイル加工
中の位置を示す正面拡大断面図である。 第６図は、容器の逆絞り及び予備的な底面ブロファイル
加工に続く本装置の位置を示す正面拡大断面図である。 第７図は、本装置の底面プロファイル矯正中の位置を示
す正面拡大断面図である。 第８図は、本装置の容器の完成に続く位置を示す正面拡
大断面図である。 第９図は、作業の種々の段階におけるプレス機の位相角
を示すタイミング図である。 １０−ｍ−内側スライド、１２−−−パンチ、２０−ｍ
−外側スライド、２１−ｍ−圧力スリーブ、２３−ｍ−
ダイ切断縁、３０−ｍ−ペース（プラテン）、３４−−
−ノツクアウ、ト・ピストン、３５−ｍ−再絞りダイ、
３７−−−絞りパッド、３８　、３９−−−流体支持ピ
ストン、トー　材料、ＩＣ−−一逆カツブ。 特許出願人　　　レディコン・コーポレイション ＦＩＧ、３ ＦＩＧ、５Ａ ＦＩＧ、６

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、供給材料（Ｍ）から打抜材を成形し、前記打抜材か
   ら逆カップ（ＩＣ）を成形し、前記逆カップを反転し、
   また反転中に前記逆カップの底面に予備プロファイルを
   成形し、さらに該予備プロファイルを最終プロファイル
   に矯正する工程から成る供給材料から容器体を成形する
   方法。 ２、工程Ｃが、プロファイルを持つパンチ（１２）を前
   進させて前記逆カップ（ＩＣ）の底面に係合させること
   、さらに該底面を第一流体支持ピストン（３９）及びそ
   の後の第二流体支持ピストン（３８）により支持された
   プロファイルパッド（３２）に対して押し付けることに
   より達成されることを特徴とする請求項１記載の方法。 ３、工程Ｄの矯正作業が、パンチ（１２）の撤退時にス
   リーブ（２１）によりフランジへの圧力を保持しながら
   、前記プロファイルパッド（３２）へ前記第一ピストン
   （３９）及び前記第二ピストン（３８）により力を加え
   ることにより達成されることを特徴とする請求項２記載
   の方法。 ４、内側及び外側スライドならびに固定ベースを有する
   複動プレス機において、内側スライド（１０）により担
   持されるパンチ（１２）と、外側スライド（２０）によ
   り担持されるダイ切断縁（２３）と、ベース（３０）に
   より担持されるプロファイルパッド（３２）と、前記プ
   ロファイルパッドを選択的に支持するためにベースによ
   り担持される第一及び第二流体駆動ピストン（３９、３
   ８）と、前記ベースに固定され、前記プロファイルパッ
   ドに対して同心的に配置された再絞りダイ（３５）とか
   ら成り、前記ダイ切断縁（２３）が打抜材を前記再絞り
   ダイ（３５）に押し当てることにより逆カップ（ＩＣ）
   を成形するために前記ベース方向に移動でき、前記パン
   チが逆カップの底面を前記プロファイルパッドを支持す
   る前記第一ピストンを持つ前記プロファイルパッドに対
   して押し付けるために所定の距離だけ前記ベース方向に
   移動でき、さらに前記パンチが前記第一及び第二ピスト
   ンにより支持された前記プロファイルパッドと共に前記
   再絞りダイに対して絞ることにより前記逆カップを反転
   するために前記ベース方向にさらに移動できる容器体の
   成形装置。 ５、ノックアウト・ピストン（３４）が前記プロファイ
   ルパッドを前記再絞りダイとの間に同心的に配置され、
   また前記ノックアウト・ピストンが前記ベース上に弾性
   的に取り付けられることを特徴とする請求項４記載の装
   置。 ６、前記第一及び第二ピストンが前記プロファイルパッ
   ドの下方に取り付けられ、前記第一ピストンが前記パン
   チの前記のより長い運動の際に前記第二ピストンと係合
   するために移動できることを特徴とする請求項４の装置
   。 ７、絞りパッド（３７）が、前記再絞りダイと同心関係
   において前記ベース上に流動的に支持されることを特徴
   とする請求項４記載の装置。 ８、第三の流体駆動圧力スリーブ（２１）が、外側スラ
   イドにより、前記再絞りダイとは逆の位置に担持される
   ことを特徴とする請求項４記載の装置。