JPH0214131B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は端部材の固着方法に関し、さらに詳し
くは、ビール缶、炭酸飲料缶、一般飲料缶、一般
食品缶、非食品缶（例えばテニスボール収容缶）
等の缶詰等を製造するため、蓋部、底部等の端部
材を容器胴部の開口端部に固着する方法に関す
る。

（従来の技術） 従来端部材の容器胴部の開口端部に固着する方
法として、一般的なものは２重巻締法とヒートシ
ール法である。

一般に採用されている２重巻締法は、先づ第１
シーミングロールで、端部材のカール部と容器胴
部のフランジ部の仮巻締を行ない、次いで第２シ
ーミングロールによつて仮巻締部を半径方向に押
圧して２重巻締部を形成することによつて行なわ
れている。

この場合、特に仮巻締の工程において、フラン
ジ部に加わる軸方向の分力を支持してフランジ部
の逃げを防止し、規定長さのボデイフツク（第１
図Ｃ３３参照）を確保するためには、かなり大き
な軸荷重（例えば120〜200Kg）をリフターによつ
て容器胴部に加えなければならず、そのため軸荷
重強度の小さい低剛性の材料よりなる容器胴部を
２重巻締しようとすると、容器胴部が座屈して満
足な缶が得られないという問題があつた。

そのため容器胴部の厚さは、２重巻締時に加わ
る軸荷重からの制約により、所定値（例えば錫め
つき鋼板等のスチールの場合約0.1mm、アルミニ
ウム合金の場合約0.13mm）より薄くすることがで
きず（上記所定値より薄くしても、例えば内圧が
大気圧より高い密封缶の場合は、外部からの衝撃
等の外力により永久変形を生ずる等のトラブルが
起り難い）、従つて容器胴部の肉厚を薄くしてコ
ストダウンを図ることが困難であつた。

また同じ理由で、低剛性のプラスチツクス、紙
材、もしくはこれらの積層体（金属箔との積層体
をも含む）よりなる容器胴部に、２重巻締法を適
用することが困難であつた。

そのため２重巻締部は、気密性の信頼度に優れ
ており、また容器強度を高めるという利点を有す
るにもかかわらず、以上に述べた１部の容器胴部
に対しては、２重巻締法の適用が困難であるとい
う問題があつた。

また半径方向外方に張出したフランジ部に平坦
な端部材をヒートシールする方法は、低剛性の容
器胴部に対しても適用することができるが、特に
蓋部をヒートシールする場合に、フランジ部に附
着した内容物中の水分等によりピンホールが生じ
易く、完全気密のヒートシール部を得ることが困
難であつた。さらにヒートシール部による容器強
度の向上も期待できず、またヒートシール性の層
を有しない容器胴部および端部材には適用が不可
能であるという問題があつた。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は、低剛性の材料よりなる容器胴部に、
座屈を生ずることなく、端部材を機械的に固着す
る方法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） 本発明は、端部材を低剛性の材料よりなる容器
胴部の開口端部に固着する方法であつて、該端部
材にパネル部周縁からほぼ垂直に立上る内壁、該
内壁の上端に連接するカール部、該カール部の下
端より垂下する外壁よりなる環状成形部を形成
し、該開口端部に該カール部とほぼ対応する形状
の外側彎曲部を形成し、該外側彎曲部と該カール
部が対接するように、該環状成形部内に該開口端
部を挿入し、該外壁を内側上方に屈曲して、該内
壁と対接する該容器胴部部分に密接せしめること
を特徴とする（以下第１発明とよぶ）。

さらに本発明は、端部材を低剛性の材料よりな
る容器胴部の開口端部に固着する方法であつて、
該端部材にパネル部周縁からほぼ垂直に立上る内
壁、該内壁の上端に連接するカール部、該カール
部の下端より垂下する外壁よりなる環状成形部を
形成し、該開口端部に該カール部および該外壁に
夫々ほぼ対応する形状の外側彎曲部および垂下部
を形成し、該外側彎曲部と該カール部、および該
垂下部と該外壁が対接するように、該環状成形部
内に該開口端部を挿入し、該外壁および該垂下部
のほぼ下半部を同時に内側上方に屈曲して、該内
壁と対接する該容器胴部部分に密接せしめること
を特徴とする。（以下第２発明とよぶ）。

また本発明は、端部材を低剛性の材料よりなる
容器胴部の開口端部に固着する方法であつて、該
端部材にパネル部周縁からほぼ垂直に立上る内
壁、該内壁の上端に連接するカール部、該カール
部の下端より垂下する外壁よりなる環状成形部を
形成し、該開口端部に上半部が該カール部にほぼ
対応する形状を有する断面ほぼ円形の外側環状部
を形成し、該外側環状部の該上半部と該カール部
が対接するように、該環状成形部内に該開口端部
を挿入し、該外壁を内側に屈曲して、該外側環状
部の下半部を密接せしめることを特徴とする（以
下第３発明とよぶ）。

（作 用） 第１発明の場合、容器胴部の開口端部の外側彎
曲部は、スピニング法、あるいは熱可塑性プラス
チツクを熱軟化した状態でのカーリング加工（例
えば第５図に示すカーリング装置４０等を用い
て）等によつて形成することができるので、外側
彎曲部形成のさい容器胴部に加わる軸荷重をごく
小さくすることが可能である。従つて低剛性の材
料よりなる容器胴部に外側彎曲部を座屈を生ずる
こと形成することができる。

端部材の環状成形部内に、容器胴部の外側彎曲
部が形成された開口端部を挿入するさいも、容器
胴部に軸荷重は殆んど加わらない。従つてこの場
合も低剛性の材料よりなる容器胴部に座屈を生ず
るおそれがない。

さらに端部材の環状成形部の外壁を内側上方に
屈曲して、内壁と対接する容器胴部部分に密接さ
せるのも、例えば第１図ｂに示すように、端部材
１を固定チヤツク１５に係着させた状態で、カー
リングプレート１８を上昇させて、カーリンググ
ルーブ１９に沿つて内側上方に屈曲して、端部材
の内壁と対接する容器胴部部分に密接させること
によつて行なうことができるので、そのさい容器
胴部の外側彎曲部の変形はなく、また容器胴部に
軸荷重は実質的に加わらない。従つてこの工程で
も低剛性の材料よりなる容器胴部に座屈を生ずる
おそれがない。

第２発明の場合も、外側彎曲部および垂下部を
容器胴部の開口端部に、スピニング法、または第
５図に示すようなカーリング装置４０を用いて、
容器胴部に加わる軸荷重をごく小さくして形成す
ることができる。それ以降の工程は第１発明のそ
れと実質的に同じである。従つて第２発明は低剛
性の材料よりなる容器胴部に端部材を座屈を生ず
るおそれなく機械的に固着することができる。

第３発明の場合も、断面ほぼ円形の外側環状部
を容器胴部の開口端部にスピニング法、または第
７図に示すようなカーリング装置６０等によつ
て、容器胴部に加わる軸荷重をごく小さくして形
成することができる。それ以降の工程は第１発明
のそれとほぼ同じである。従つて第３発明は低剛
性の材料よりなる容器胴部に端部材を座屈を生ず
るおそれなく機械的に固着することができる。

（実施例） 第１発明の実施例を示す第１図、第２図におい
て、１は端部材であつて、パネル部２の周縁から
ほぼ垂直に立上る内壁３、内壁３の上端に連接す
るカール部４、およびカール部４の下端より垂下
する外壁５よりなる環状成形部６（内面には通常
図示されないシーリングコンパウンド層が形成さ
れている）が周縁に形成されている。

端部材１は金属板（例えば通常の厚さの錫めつ
き鋼板、テインフリースチール、又はアルミニウ
ム合金板等の）、もしくはプラスチツクフイルム
と金属箔又はシートとの積層体（例えば外層：ポ
リエチレンフイルム（厚さ50〜100μｍ）、中間
層：アルミニウム箔（厚さ50〜200μｍ）、内層：
ポリエチレンフイルム（厚さ50〜100μｍ）の）
等からプレス成形等によつて形成される。

７は容器胴部であつて、その開口端部にカール
部４とほぼ対応する形状の外側彎曲部８が形成さ
れている。ここにほぼ対応する形状としたのは、
外側彎曲部８の下端８ａが外壁５の上部に対応す
る位置まで延びる場合や、シーリングコンパウン
ド層が介在する場合等を包含させるためである。

容器胴部７は低剛性の材料よりなつている。こ
こに低剛性とは、通常の２重巻締作業時に加わる
リフト圧（約120〜200Kg）によつて座屈を生ずる
程度の剛性をいう。

このような低剛性の材料としては、缶胴体の直
径や高さ等によつて異なるが、例えば0.10mmより
薄い錫めつき鋼板、テインフリースチール（電解
クロム酸処理鋼板）、0.13mmより薄いアルミニウ
ム合金、もしくは比較的薄いプラスチツクシート
又はそれを主体とする積層体、あるいは紙材とプ
ラスチツクフイルム、金属箔等との積層体等（例
えば外層：ポリエチレンフイルム（厚さ50〜
100μｍ）、中間層：アルミニウム箔（厚さ９〜
100μｍ）、内層：ポリエチレンフイルム（厚さ50
〜100μｍ））が挙げられる。

このような低剛性材料のブランクの対向する端
縁を、接着法、溶接法又は半田付法等によつて接
合することによつて直筒状の胴部を形成した後、
両開口端部に例えばスピニング加工によつて外側
彎曲部８を形成することによつて容器胴部７は形
成される。

あるいは容器胴部７が熱可塑性プラスチツクス
を主たる層とする場合は、後述の第５図に示すカ
ーリング装置４０によつて、外側彎曲部８を形成
することもできる。なお図示されないが、容器胴
部７は、金属板の絞り−しごき加工によつて形成
された所謂シームレス缶胴体の開口端部に外側彎
曲部８を形成したものであつてもよい。

次に第２図、第３図の装置を用いて、端部材１
を容器胴部７の開口端部に固着する方法の例につ
いて説明する。

１０はリフタープレートであつて、図示されな
い駆動装置によつて回転されるドライブギア１
１、リフターカム１２およびカムフオロアー１３
を介して上下動可能に構成されている。なお１４
は軸受である。１５は固定チヤツクであつて、端
部材１のカール部４に対応する形状の環状グルー
ブ１６、およびパネル部２ならびに内壁３に対応
する形状の下側突出部１７を備えており、リフタ
ープレート１０の上に載置された容器胴部７およ
び端部材１が、上死点に達したとき第１図ａに示
すように、カール部４が環状グルーブ１６に係着
するように配設される。

１８はカーリングプレートであつて、半円形の
内側凹部１８ａの内径が容器胴部７の外径より僅
かに大きい、対向する１対の半割体よりなつてい
る。カーリングプレート１８の内面凹部１８ａに
接する上面にはカーリンググルーブ１９が形成さ
れている。

各カーリングプレート１８は、ベースプレート
２０の上に固定されたエアシリンダー２１によ
り、ベースプレート２０およびガイドプレート２
２に沿い、容器胴部７の半径方向に摺動可能にな
つている。ベースプレート２０は、ドライブギア
１１、カム２３、カムフオロアー２４、および垂
直杆２５によつて上下動可能に構成されている。
なお２６はフレーム、２７は垂直杆２５を案内す
るガイドブツシユである。

以上の装置を用いて、端部材１（この場合は底
部）を容器胴部７の開口端部に固着する場合は、
先づ端部材１のカール部４と、容器胴部７の外側
彎曲部８が対接するように、環状成形部６内に容
器胴部７の上側開口端部を挿入した後、容器胴部
７を第２図に示すように、リフタープレート１０
上に載置する。載置のさいリフタープレート１０
およびカーリングプレート１８は下死点に位置す
る。

次いでドライブギア１１の回転と共に容器胴部
７は上昇し、容器胴部７は上死点に達し、第１図
ａに示すように、端部材１の内壁３およびカール
部４が、夫々固定チヤツク１５の下側突出部１７
の側周面１７ａおよび環状グルーブ１６に係着す
る。

係着初期の状態でカーリングプレート１８は、
まだほぼ下死点に位置し、係着後直ちにエアシリ
ンダー２１によりカーリングプレート１８が半径
方向内側に前進停止し（第１図ａの状態）、その
後上昇するようにカム２３が形成され、またエア
シリンダー２１の調時がとられている。

一方リフターカム１２はカーリングプレート１
８が上死点に達した時点で、なお容器胴部７が上
死点に位置するように形成されている。従つてカ
ール部４と環状グルーブ１６が係着している間
に、カーリングプレート１８が上昇し、端部材１
の外壁５はカーリンググルーブ１９に沿つて内側
上方に屈曲され、外側彎曲部８の内部に入つて、
第１図ｂに示すように、端部材１の内側３に対接
する容器胴部部分７ａの外面に密接して、端部材
１と容器胴部７は固着され、固着部９が形成され
る。

上記の操作のさい、容器胴部７には軸荷重は加
わらない。次いでカーリングプレート１８が下降
し、半径方向外側に移動した後、端部材１が固着
された容器胴部７は原位置まで下降する。

第１図ｂに示される固着部９は、従来の２重巻
締法において形成される仮巻締部に対応する。従
つて完全な密封性を実現するためには、第１図ｃ
に示すように、従来の２重巻締法に採用される回
転チヤツク３０および第２シーミングロール３１
の間で固着部９を半径方向に圧縮して、２重巻締
部３２を形成することが望ましい。このさい容器
胴部７には軸荷重は殆んど加わらない。なお３３
はボデイフツクである。

以上の例では密封性の確保のため、シーリング
コンパウンド層（図示されない）を利用した。し
かし、端部材１の環状成形部６の内層（図示され
ない）、および容器胴部７の外側彎曲部８の外層
（図示されない）が、何れもヒートシール性プラ
スチツクフイルムよりなり、かつ環状成形部６お
よび外側彎曲部８の少なくとも何れかが金属箔を
含む場合は、第１図ａ，ｂに示すように、高周波
誘導加熱コイル３４を内蔵した固定チヤツク１５
（非金属材料である例えばフエライトおよびベー
クライトよりなる）を用いて、固着工程において
上記内層および外層をヒートシールしてもよい。

この場合は、環状成形部６の内面にシーリング
コンパウンド層は形成されない。なおカーリング
プレート１８も非金属材料（例えばセラミツク
ス）よりなることが、その誘導加熱防止のために
望ましい。

第４図は第２発明の実施例を示したもの、すな
わち容器胴部７′の外側彎曲部８に連接して垂下
部８′が、その下端８′ａが端部材１の外壁５の下
端５ａとほぼ一致するように形成されている場合
の端部材１と容器胴部７′の固着法を示したもの
である。このような垂下部８′を有する容器胴部
７′はスピニング法、もしくは熱可塑性プラスチ
ツクスを主とする材料よりなる場合は、第５図に
示すようなカーリング装置４０を用いて形成する
ことができる。

第５図において、４１はカールプランジヤーで
あつて、その外径は容器胴部７′の内径にほぼ等
しく定められており、フランジ部４１ａの附根上
面には、形成されるべき外側彎曲部８に対応する
形状のカーリング溝４２が形成されている。

フランジ部４１ａに螺着された下カールリング
４３には、カーリング溝４２の外側上端４２ａよ
り垂直に立上る、垂下部８′を形成すべきスリツ
ト状環状溝４４が形成されている。なお下カール
リング４３の内径は容器胴部７′の外径とほぼ等
しく定められる。４５は上カールプレート、４６
は上カールリングであつて、上カールプレート４
５がカールプランジヤー４１の外周に沿つて上下
に摺動可能になつている点を除いては、それらの
構造は夫々フランジ部４１ａおよび下カールリン
グ４３と同様である。

すなわち上カールプレート４５にはカーリング
溝４２′、上カールリング４６にはスリツト状環
状溝４４′が形成されている。

いまカールプレート４５および上カールリング
４６をカールプランジヤー４１から抜出した状態
で、直筒状の容器胴部を、カールプランジヤー４
１と下カールリング４３の間の間〓４７内に挿入
した後、フランジ部４１ａおよびカールプレート
４５が、容器胴部を構成する熱可塑性プラスチツ
クスの軟化点以上で融点より低い温度に保たれた
状態で、カールプレート４５および上カールリン
グ４６をカールプランジヤー４１に挿入、下降さ
せると、容器胴部の開口端部は軟化してカーリン
グ溝４２，４２′に沿つてカールし、さらにスリ
ツト状環状溝４４，４４′内に入つて、外側彎曲
部８および垂下部８′が形成される。その後上カ
ールリング４６および下カールリング４３の螺着
を解くことによつて、容器胴部７′を取外すこと
ができる。

以上のようにして形成された容器胴部７′の開
口端部を、第４図ａに示すように、端部材１の環
状成形部６内に挿入し、第１図の場合と同様にし
て、端部材１の固定チヤツク１５で押えて、カー
リングプレート１８を上昇されることにより、外
壁５および垂下部８′のほぼ下半部をカーリング
グルーブ１９に沿つて内側上方に屈曲させて、内
壁３と対接する容器胴部部分７′ａに密接させ、
第４図ｂに示される固着部９′を形成する。さら
に固着部９′を、第４図ｃに示すように、回転チ
ヤツク３０および第２シーミングロール３１によ
つて２重巻締部３２′とすることが、完全密封性
の確保の上で望ましい。

第６図、第７図、第８図は第３発明の実施例を
示すものである。第６図ａは、端部材１の構造は
第１図の場合と同様であるが、容器胴部７″の開
口端部に、上半部がカール部４にほぼ対応する形
状を有する断面ほぼ円形の外側環状部５０が形成
されている点が異なる。この場合も、外側環状部
５０の上半部とカール部４が対接するように（必
要に応じて図示されないシーリングコンパウンド
層を介して）、環状成形部６内に容器胴部７″の開
口端部を挿入し、固定チヤツク１５で端部材１を
押えた状態で、カーリングプレート１８を上昇さ
せて、外壁５をカーリンググルーブ１９に沿つて
内側に屈曲し、第６図ｂに示すように、外側環状
部５０の下半部に密接させて、固着部９″を形成
する。

なおヒートシールを行なう場合は、カーリング
プレート１８にも高周波誘導加熱コイル（図示さ
れない）を内蔵させることが好ましい。

外側環状部５０は、スピニング法、もしくは第
７図に示すようなカーリング装置６０（この場合
は容器胴部が熱可塑性プラスチツクスを主とする
材料よりなる場合に主として適用される）を用い
て形成される。

カーリング装置６０は、下カールリング６３お
よび上カールリング６６に、断面半円形のカーリ
ング溝６４，６４′が形成されている点を除いて
は、構造および作業方法は、第５図のカーリング
装置４０と同様である。

なお外壁５を半径方向内側へ屈曲させる作業
を、第８図に示すようなカーリングローラ７０と
回転チヤツク７１を用いて行なつてもよい。すな
わち回転チヤツク７１によつて、図示されないリ
フタープレートに載置された容器胴部７″と端部
材１を同時に回転しながら、カーリングローラ７
０を容器胴部７″の半径方向内側に移動させて、
カーリング溝７２によつて外壁５を内側に屈曲し
て、外側環状部５０の下半部に密接させる。

（発明の効果） 本発明は、低剛性の材料よりなる容器胴部に、
座屈を生ずることなく、端部材を機械的に固着で
きるという効果を奏する。

従つて本発明は、容器胴部の材料の選択の幅が
拡がるというメリツトを有する。

さらに形成された固着部は断面ほぼ管状に形成
されているか、もしくはさらに２重巻締部に形成
されることができるので、容器強度、特に半径方
向の強度が向上し、また気密性を確保できるとい
う利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の方法を示すための要部
縦断面図であつて、第１図ａは固着前の状態を示
す図面、第１図ｂは固着終了後の状態を示す図
面、第１図ｃは第１図ｂの固着部を２重巻締部に
形成した状態を示す図面、第２図は第１図の方法
を実施するために用いる装置の例の縦断面図、第
３図は第２図の−線からみた平面図、第４図
は本発明の第２の方法を示すための要部縦断面図
であつて、第４図ａは固着前の状態を示す図面、
第４図ｂは固着終了後の状態を示す図面、第４図
ｃは第４図ｂの固着部を２重巻締部に形成した状
態を示す図面、第５図は第４図の容器胴部を形成
するための工具の例の縦断面図、第６図は本発明
の第３の方法を示すための要部縦断面図であつ
て、第６図ａは固着前の状態を示す図面、第６図
ｂは固着終了後の状態を示す図面、第７図は第６
図の容器胴部を形成するための工具の例の縦断面
図、第８図は本発明の第３の方法を、第６図の場
合と異つた工具を用いて実施する例を示すための
要部縦断面図である。 １……端部材、２……パネル部、３……内壁、
４……カール部、５……外壁、６……環状成形
部、７，７′，７″……容器胴部、８……外側彎曲
部、８′……垂下部、５０……外側環状部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 端部材を低剛性の材料よりなる容器胴部の開
   口端部に固着する方法において、該端部材にパネ
   ル部周縁からほぼ垂直に立上る内壁、該内壁の上
   端に連接するカール部、該カール部の下端より垂
   下する外壁よりなる環状成形部を形成し、該開口
   端部に該カール部とほぼ対応する形状の外側彎曲
   部を形成し、該外側彎曲部と該カール部が対接す
   るように、該環状成形部内に該開口端部を挿入
   し、該外壁を内側上方に屈曲して、該内壁と対接
   する該容器胴部部分に密接せしめることを特徴と
   する端部材を容器胴部に固着する方法。 ２ 端部材を低剛性の材料よりなる容器胴部の開
   口端部に固着する方法において、該端部材にパネ
   ル部周縁からほぼ垂直に立上る内壁、該内壁の上
   端に連接するカール部、該カール部の下端より垂
   下する外壁よりなる環状成形部を形成し、該開口
   端部に該カール部および該外壁に夫々ほぼ対応す
   る形状の外側彎曲部および垂下部を形成し、該外
   側彎曲部と該カール部、および該垂下部と該外壁
   が対接するように、該環状成形部内に該開口端部
   を挿入し、該外壁および該垂下部のほぼ下半部を
   同時に内側上方に屈曲して、該内壁と対接する該
   容器胴部部分に密接せしめることを特徴とする端
   部材を容器胴部に固着する方法。 ３ 端部材を低剛性の材料よりなる容器胴部の開
   口端部に固着する方法において、該端部材にパネ
   ル部周縁からほぼ垂直に立上る内壁、該内壁の上
   端に連接するカール部、該カール部の下端より垂
   下する外壁よりなる環状成形部を形成し、該開口
   端部に上半部が、該カール部にほぼ対応する形状
   を有する断面ほぼ円形の外側環状部を形成し、該
   外側還状部の該上半部と該カール部が対接するよ
   うに、該環状成形部内に該開口端部を挿入し、該
   外壁を内側に屈曲して、該外側環状部の下半部に
   密接せしめることを特徴とする端部材を容器胴部
   に固着する方法。