JPH01299727A - シームレス缶体の口端部の加熱装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、絞り成形缶体、絞り−しどき成形缶体、衝撃
押出加工缶体等のシームレス缶体の、加工硬化した口端
部を加熱軟化して、口端部に対するフランジ加工、ビー
ド加工、あるいはネッキング加工等の後加工を容易にす
るための、シームレス缶体の口端部の加熱方法と装置に
関する。

（従来の技術） 絞り−しごき成形缶体等のシームレス缶体は、成形加工
のさい胴部が軸方向に延伸して、胴部に軸方向に延びる
繊維状組織が発達する。この繊維状組織は胴部の口端部
に近づくほど発達が甚るしい。そのため口端部を７ラン
ジ加工、ビード加工、あるいはネッキング加工等の後加
工するさいに割れが発生し易い。

この対策として後加工に先立って、口端部のまわりを取
囲むように配設された高周波誘導加熱コイルによって、
口端部を局部的に加熱軟化し、繊維状組織を緩和する方
法が提案されている（特公昭５９−４５７３３号公報）
。

この従来の方法は、シームレス缶体を支持円板の上に載
置した後、支持円板を上昇せしめて、缶体の口端部を円
環状高周波誘導加熱コイル内に挿入し、次いで支持円板
を回転し、これと同時に又は引続いて加熱コイルを附勢
し、所要の時間（例えば２秒）経過後加熱コイルを消勢
し、同時に回転を停止し、支持円板を下降するという間
欠的な加熱方法であった。

（発明が解決しようとする課題） このように従来の加熱方法は間欠的動作によって行なわ
れるため、実際の加熱のための時間以外にその前段階お
よび後段階に比較的多くの時間を要するので、生産性が
低いという問題があった。

また缶体の口端部を加熱コイル内に挿入してから、加熱
フィルを附勢するのであるから、加熱時間が比較的長い
（例えば２秒）。そのため缶体がアルミニウム（以下ア
ルミニウム合金を含めてアルミニウムとよぶ）のように
比較灼熱伝導度の高い金属よりなる場合は、後加工され
るべき口端部の下方の胴部部分も熱伝導により温度が上
昇して軟化し、そのため後加工のさいこの軟化した胴部
部分が座屈変形を起しやすい。これを防止するため、高
周波誘導加熱コイルの下側に冷却器を設けて、口端部下
方の胴部部分の温度上昇を防止しなければならないので
、作業が複雑になるという問題があった。

本発明は、シームレス缶体の口端部を連続的に、かつご
く短時間で、周方向均一に加熱軟化することが可能な、
ジ−ムレ及缶体の口端部の加熱方法と装置を提供するこ
とを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明のシームレス缶体の口端部の加熱軟化方法は、シ
ームレス缶体の底部近傍を公転する保持具によ、り保持
して自転させながら、該缶体の口端部を、高周波誘導加
熱コイル装置の対向する円弧状導体の間を、該導体に近
接させて通過させるものである。

本発明のシームレス缶体の口端部の加熱装置は、ターレ
ットの周縁部に沿い設けられた複数の、シームレス缶体
の保持具、および該保持具に保持された缶体の口端部の
移行径路の一部に沿い、該口端部を挾んで、該口端部に
近接する位置に配設された、対向する円弧状の導体を有
する高周波誘導加熱コイル装置、および固定カムを備え
、該保持具は、核缶体の底部を真空吸着する真空吸着孔
を有し、かつ軸方向に定位置の中央軸；該中央軸に沿い
軸方向に摺動可能で、かつ該中央軸と共に回転可能であ
り、先端に該缶体の胴部下端部を把持する把持体を有す
る回転体；該回転体を軸支し、該ターレットに固設され
た案内部材に沿い摺動するためのカムフォロアーを有す
る、支持体を備えており、該カムフォロアーは該固定カ
ムと係合して、該ターレットの回転に伴ない軸方向に往
復動可能になっている。

（作用） 本発明の方法は、シームレス缶体の底部近傍を保持具に
よシ保持するのであるから、缶体の口端部は保持される
必要なく自由である。保持具を公転して、この自由な口
端部を、高周波誘導加熱コイルの対向する円弧状導体の
間を通過させて加熱軟化するのであるから、加熱軟化を
連続的に行なうことができる。

上記通過は、高周波誘導加熱コイルを常時附勢した状態
において行なうことができ、また口端部は導体に′近接
して上記通過するので、加熱コイルの出力を適宜高め、
それに応じて公転速度を高くすることによって、口端部
の加熱時間をごく短時間にすることができる。

導体は円弧状であるから、公転の導体内に入る前の・ぞ
スにおいて、缶体を保持具によって保持することができ
、また導体より出た後のノｅスにおいて、缶体を送出す
ることか可能である。また缶体は自転しながら、口端部
が対向する導体の間を通過するので、口端部は周方向均
一に加熱される。

本発明の装置において、シームレス缶体の保持具はター
レットの周縁部に沿い設けられているので、保持具は公
転することができる。

保持具は、缶体の底部を真空吸着する真空吸着孔を有す
る、軸方向に定位置の中央軸を備えているので、この中
央軸の真空吸着孔の開口面によって缶体の底部を軸方向
定位置に保持できる。また缶体の胴部下端部を把持する
把持体を先端に有する回転体を備えており、この回転体
を軸支する支持体は軸方向に往復動可能になっているの
で、中央軸が缶体底部を真空吸着した後、支持体と共に
回転体を前進させることによって、把持体によって缶体
の胴部下端部を把持することができ、従って保持具によ
って缶体の底部近傍を、缶体が回転しても軸振れしない
ように、少なくとも口端部が円弧状の導体の間を通過し
ている間保持することができる。

支持体はカムフォロアーを有し、このカムフォロアーは
固定カムと係合して、ターレットの回転に伴ない軸方向
に往復動可能になっている。そのため缶体をターレット
に受入れるとき、およびターレットから送出するときは
支持体、従って回転体の把持体が後退位置にあって、缶
体の底部が中央軸に真空吸着されて保持されたシ、ある
いけ真空を解除されてターレット７から送出されるのを
妨げられないようにすることができる。

また高周波誘導加熱コイル装置の、対向する円弧状の導
体は缶体の口端部の移行径路の一部に沿い、口端部に近
接する位置に配設されており、缶体は、その底部近傍部
が、中央軸、および中央軸と共に回転可能な回転体の把
持体によって保持されて回転可能であるので、口端部は
回転しながら導体間を移動して、連続的に周方向均一に
加熱されることができる。

（実施例） 第１図において１は、例えばアルミニウムよりなる絞シ
ーシごき成形缶体等のシームレス缶体２を搬送、送出す
るための垂直シュートであって、下端にダート３が設け
られている。４は送入ターレット、５は加熱用ターレッ
ト、６は送出ターレットである。送入ターレット４は周
縁部に沿い等間隔に複数（図では６個）の缶体保持ポケ
ッ）４ａを備えておシ、シーート１よシ受入れた缶体２
をガイド４ｂとの間で保持しながら矢印Ａ方向に連続回
転して、送入ステーションＰにおいて、加熱用ターレッ
ト５に送入する。

加熱用ターレット５は周縁部に沿い等間隔に複数（図で
は１２個）の缶体保持装置７を備えており、矢印Ｂ方向
に連続回転する。送入ターレット４とほぼ対向する位置
には、移行中の缶体２の口端部２ａに近接する位置に配
設された、対向する円弧状の導体９ａ、９ｂを有する、
作業中常時附勢された高周波誘導加熱コイル装置８が設
けられている。

送出ターレット６は、高周波誘導加熱コイル装置８の下
流側に設けられており、その周縁部に沿い等間隔に複数
（図では６個）の缶体保持ポケッ）６ａを備えている。

送出ターレット６は送出ステーションＱにおいて加熱用
ターレット５から加熱済みの缶体２を受入れ、ガイド６
ｂとの間に保持しながら矢印Ｃ方向に回転した後、排出
ステーションＲにおいて、缶体２を排出シュート１０に
排出する。

加熱用ターレット５に設けられた缶体保持装置７は、缶
体２の底部近傍を保持するための保持具１２、および保
持具１２に対向して設けられ、缶体２の口端部２ａを支
承する支承具１３（口端部２ａが高周波誘導加熱コイル
装置８を通過中を除く期間支承する）を備えている（第
５図（ａ）参照）。

保持具１２は、第２図、第３図、第４図に示すように、
真空吸着孔１６を有する中央軸１５、リニアストローク
軸受１８によシ中央軸１５を軸支して、中央軸１５に沿
い軸方向に摺動可能で、かつ中央軸１５と共に回転可能
の回転体１７、および回転体１７をが−ル軸受１９によ
って軸支する支持体２０を備えている。支持体２０は、
ターレット５のターレット盤５ｂに固設された、水平な
ターレット軸５ａの軸方向に延びる案内ピン２１に沿い
摺動可能に配設されている。

中央軸１５は、真空吸着孔１６の開口部１６ａを有し、
前面に缶体２の底部２ｂ（第５図（ａ））を真空吸着す
るための円板２３、本体１５ａ、リニアストローク軸受
１８、回転体１７の後方に設けられた鍔部２４、および
鍔部２４の後面に形成された半球状の接触子２２よυ主
としてなっている。

回転体１７は、缶体２の胴部下端部２ｃ（第５図（ｂ）
）を把持するための、胴部下端部２Ｃを緩挿可能の内径
を有する孔部２５ａを有する把持体２５、把持体２５を
前端において固着する軸体２６、ブレーキディスク２７
、軸体２６を回転するためのプーリ２８、および軸体２
６の後端に螺着されたキャラ７６２９よシ主としてなっ
ている。なお３０゜３１はキーである。

キャラｆ２９と鍔部２４の間には押圧スプリング３２が
設けられていて、常時（回転体１７が軸方向に往復動す
るさいも）接触子２２の頂部２２ａが、ターレット盤５
ｂに固設されたボルト３３の平坦な前面と抑圧下に接触
しており、そのため中央軸１５は常時軸方向定位置にあ
るように構成されている。またボルト３３のねじ回しに
より中央軸１５の軸方向位置の調整が可能にな−ってい
る。

支持体２０は、本体２０ａ、本体２０ａの前面側および
後面側にそれぞれ固着された前面キャラ７°３４および
後面キャラｆ３５、前面キャップ３４にゲル）３６ａを
介して固着された缶体受は具３６、案内ピン２１に対す
る摺動孔３７、および本体２０ａの下端に着設されたロ
ーラカムフォロアー３８より主としてなっている。

なお中央軸１５の本体１５ａと、回転体１７の軸体２６
の間には、真空吸着孔１６に連接する円筒状空隙部３９
が形成されている。空隙部３９には、軸体２６を半径方
向に貫通して、支持体２゜の本体２０ａの途中まで延び
る円板状の真空孔４０が連通している。真空孔４ｏは図
示されない導管を通じて、ターレット５内に設けられた
真空弁（図示されない）に接続する。４１は真空シータ
　ｊ、３− ル装置であり、４２．→３，４４は真空シールのための
０リングである。真空弁は、缶体保持装置７、従って缶
体２が第１図に示すＧステーションに達したとき開いて
真空吸着孔１６が真空源（図示されない）と導通し、ス
テーションＨに達したとき閉じるように構成されている
。

プーリ２８を回転するためのベルト４２は、ターレット
５の外部に設けられたモータ（図示されない）によって
駆動され、■ステーションにおいてプーリ２８と係合し
、Ｋステーションにおいてプーリ２８より解合するよう
に配設されている。

そのため後記の蹴つとばしロールの動作と相俟って、Ｊ
ステーションとにステーションの区間、すなわち缶体２
が高周波誘導加熱コイル装置８内を通過中、プーリ２８
従って缶体２が定速回速するようになってい名。ベルト
４２の駆動ロール（図示されない）と同軸に蹴りとばし
ロール（図示されない）が設けられていて、■ステーシ
ョンにおいてベルト４２がプーリ２８と係合する直前に
該ロールがシー９２８と接触して、プーリ２８を初期加
速するように構成されている。

ディスクブレーキ４３はブラケット５０に固定されてい
て（第３図参照）、Ｋステーションにおいてベルト４２
がプーリ２８より解合した直後に、図示されないエア機
構により附勢されて、ブレーキディスク２７と係合し、
缶体２の回転を停止するように構成されている。

固定板カム４４は、ローラカムフォロアー３８と係合し
て、保持具１２がＧステーション（第１図）に達して、
缶体２の底部２ｂが円板２３上に真空吸着された直後に
、カムフォロアー３８に従って回転体１７の把持体２５
を、第５図伽）に示すように前進させ、またＨステーシ
ョンに達する直前にカムフォロアー３８、従って把持体
２５を第５図（ｄ）に示すように後退させるような形状
に構成されている。なお４５はブッシングである。

缶体２の口端部２ａの支承具１３＃″１．、ターレット
５と同軸の図示されないターレットの周縁部に沿い、対
応する保持具１２と対向して配設されている。支承具１
３は摺動軸４６と、摺動軸４６に固設された、缶体２の
口端部２ａを受ける受は具４７を備えている（第５図（
ａ）参照）。

摺動軸４６は図示されないカム機構により、加熱コイル
装置８に達する直前に第５図（Ｃ）に示す位置まで案内
部材（図示されない）に沿って後退し、加熱コイル装置
８を出た直後に、第５図（ｄ）に示すように、原位置に
復帰して缶体２の口端部２ａを受は具４７によって受け
るように構成されている。

第５図（ｃ）に示すよう、対向する高周波電流導体の導
体９ａｌ、９ａ２お工び９ｂ、　、９ｂ、より形成され
ておシ、これら導体は口端部２ａに可及的（口端部２ａ
と接触しない範囲内で）近接するよう配設されている。

４８は高周波電流にもとづく磁束の密度を高めるための
高透磁率材、例えばフェライトよシなる磁芯であり、４
９は冷却用の冷却水管である。磁芯４８および冷却水管
４９はアルミニウム合金よりなる支持体５１に固設され
ている。

以上の装置により缶体２の口端部２ａの加熱軟化は次の
ようにして行なわれる。

送入ターレット４の空のポケット４ａがシュート１の直
下に達すると、ｒ−ト３が開いて最下段の缶体２が当該
ポケッ）４ａに収納されて送入ステーションＰまで搬送
される。送入ステーションＰにおいて、第５図（、）に
示すように、缶体保持装置７の、保持具１２の把持体２
５および缶体骨は具３６は後退位置にあり、一方支承具
１３は前進位置にあって、缶体２の胴部下端部２Ｃおよ
び口端部２ａはそれぞれ、缶体骨は具３６および受は具
４７によりて支承される。

当該缶体２がステーションＧに達すると、当該保持具１
２に対する真空弁が開いて、缶体の底部２は円板２３上
に真空吸着される。直ちにカムフォロアー３８が前進し
、それに伴ない把持体２５が前進して、缶体２の胴部下
端部２Ｃを把持する。

このさい缶体２は図の上方に僅かに上昇して１缶体骨は
具３６が缶体２の胴部に接触しないようになっている。

当該缶体２が高周波誘導加熱コイル装置８の直前に達す
ると、支承具１３が第５図（Ｃ）に示す位置まで後退し
、はぼ同時にゾーリ２８が蹴っとばしロールおよびベル
ト４２と接触して、回転体１７の回転が開始し、缶体２
は回転しながら、その口端部２ａが導体９ａ、９ｂと近
接して加熱コイル装置８内を通過して、加熱軟化される
。

上記通過終了後直ちにディスクブレーキ４３が動作して
、回転体１７、従って缶体２は回転を停止する。その後
回転体１７は第５図（ｄ）に示すように、原位置まで後
退し、一方支承具１３は原位置まで前進し、Ｈステーシ
ョンにおいて缶体の底部２ｂに対する真空吸着が解除さ
れる。その後缶体２は缶体骨は具３６および受は具４７
に支承されて送出ステーションＱに達しここで送出ター
レット６に送られた後、排出シュート１０を通って排出
されて次工程に送られる。

（具体例） アルミニウム合金（３００４ＨＩ３）よりなり、胴部外
径が＋５ｒｒａｎ、口端部２ａの肉厚が０．３５ｍ。

高さが１５３フの絞り−しどき成形缶体２を上記装置に
装入して、ナの口端部２ａを加熱した。加熱用ターレッ
ト５の中心から缶体２の中心ま￥４径距離は３００＋ｍ
ｎ、ターレット５の回転数は１２．５ｒ、ｐ、ｍ　、導
体９ａ、９ｂの有効長さは３１５ｍで、各缶体２の高周
波誘導加熱コイル装置の通過時間は０．４秒であった。

また缶体２の回転数は６００　ｒ、ｐ、ｍ、高周波誘導
加熱コイル装置８の出力は５０ｋＷ、導体９ａ、９ｂと
口端部２ａ−間の間隔幅（片側）は１．５圏、導体９ｍ
、９ｂの幅（Ｗ；第５図（Ｃ））は１８ｍ、缶体の開口
端面２ｄから導体９ａ、９ｂまでの距離（ｙ）は５ｍで
あった。

以上の条件で加熱処理を受けた缶体２の胴部の軸方向に
沿う硬度（マイクロク゛イッカース硬度）分布を第６図
に示す。

（発明の効果） 本発明によれば、シームレス缶体の口端部を連続的に、
かつごズ短時間で周方向均一に加熱軟化することができ
、生産性が高く、かつ作業が単純であるという効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例である装置の説明用正面図、第
２図は第３図の■−■線に沿う要部縦断面図であって、
主として保持具の構造を示すための図面、第３図は第２
図の１ｉｔ−ＩＩＩ線に沿う縦断面図、第４図は第２図
の左側からみた要部側面図、第５図は缶体が夕〜レット
の回転に伴ない移行中の、缶体保持装置の動作を示すた
めの要部説明用図面であって、第５図（、）は缶体をタ
ーレットに受入れた直後の状態、第５図（ｂ）は高周波
誘導加熱コイル装置に入る前の状態、第５図（ｃ）は高
周波誘導加熱コイル装置を通過中の状態、第５図（ｄ）
は缶体がターレットから送出される直前の状態を示す図
面、第６図は本発明の方法により加熱軟化された缶体の
胴部の軸方向に沿う硬度分布の例を示す線図である。 ２・・・シームレス缶体、２ａ・・・口端部、２ｂ・・
・底部、２ｃ・・・胴部下端部、５・・・加熱用ターレ
ット、８・・・高周波誘導加熱コイル装置、９ａ、９ｂ
・・・導体、１２・・・保持具、１５・・・中央軸、１
６・・・真空吸着孔、１７・・・回転体、２０・・・支
持体、２１・・・案内ピン（案内部材）、２５・・・把
持体、３８・・・ローラカムフォロアー、４４・・・固
定板カム。 第１図 第３図 第４図 第６図 ＋０　　　　２０　　　　３０　　　　４０缶体胴部の
開口端面からの距離　（−

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）シームレス缶体の底部近傍を公転する保持具によ
   り保持して自転させながら、該缶体の口端部を、高周波
   誘導加熱コイル装置の対向する円弧状導体の間を、該導
   体に近接させて通過させることを特徴とするシームレス
   缶体の口端部の加熱軟化方法。
2. （２）ターレツトの周縁部に沿い設けられた複数の、シ
   ームレス缶体の保持具、および該保持具に保持された缶
   体の口端部の移行径路の一部に沿い、該口端部を挾んで
   、該口端部に近接する位置に配設された、対向する円弧
   状の導体を有する高周波誘導加熱コイル装置、および固
   定カムを備え、該保持具は、該缶体の底部を真空吸着す
   る真空吸着孔を有し、かつ軸方向に定位置の中央軸；該
   中央軸に沿い軸方向に摺動可能で、かつ該中央軸と共に
   回転可能であり、先端に該缶体の胴部下端部を把持する
   把持体を有する回転体；該回転体を軸支し、該ターレツ
   トに固設された案内部材に沿い摺動するためのカムフォ
   ロアーを有する、支持体を備えており、該カムフォロア
   ーは該固定カムと係合して、該ターレツトの回転に伴な
   い軸方向に往復動可能になっていることを特徴とするシ
   ームレス缶体の口端部の加熱装置。