JPH0232924A - 缶蓋の接着装置 - 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、缶胴の開口部に熱可塑性合成樹脂により被覆
された金属箔からなる缶蓋の周壁部を外嵌せしめこの周
壁部の該熱可塑性合成樹脂を高周波誘導加熱により溶融
させて該缶蓋を該缶胴に接着する缶蓋の接着装置に関す
る。

（従来の技術） 従来、内面が熱可塑性合成樹脂により被覆された金属箔
からなる缶蓋の周壁部を缶胴の開口部に外嵌せしめ接着
した缶容器が提案されている。

特に、缶胴内の内圧を高める炭酸飲料を充填密封すると
きは該缶蓋の周壁部が該缶胴の全周にわたって所定の接
着中で均一に接着されることが必要である。この接着は
前記缶蓋周壁部内面の前記合成樹脂を高周波誘導加熱に
より溶融させて前記缶胴に接着することが生産上杆′適
である。

従来、高周波誘導加熱装置としては特開昭５５−９７３
３３号公報記載のものが知られている。

この装置は、金属テーブルの周縁部に１ターンコイル状
にくり抜いて短絡防止用スリットを各々に備えた多数の
コイル部を設け、該コイル部に高周波電流を通電し該コ
イル部の周縁部に沿って発生する磁界により該コイル部
の周縁部下方に押圧保持された金属箔に熱可塑性合成樹
脂が被覆された缶蓋を誘導加熱する。このとき、前記ス
リットではこの部分で発生する磁界が打ち消しあって加
熱効果が低減するので、該スリットを一部被包する強磁
性体であるフェライトを設けて該金属テーブルに発生す
る磁束を収束させ加熱効果を高めている。

また、特公昭４９−３０９５号公報記載の高周波誘導加
熱装置では、金属テーブルに短絡防止用スリットを備え
た貫通孔を設け、該貫通孔の近接上方でループする一部
コイルを金属テーブル近接上方に設けている。該一次コ
イルに高周波電流を流すことによって該貫通孔周縁部に
誘導電流を発生させて誘導加熱を行っている。

これらに鑑みて、前記缶蓋の接着が均一に行われるよう
にするため、金属テーブルの近接上方でループする一部
コイルを設け、該金属テーブルに前記缶蓋とこれを外嵌
した缶胴とを一体に保持し短絡防止用スリットを備えた
貫通孔を設け、該スリット周辺部の加熱効果を高めるべ
く該スリット位置にフェライトを設けて、前記一次コイ
ルに高周波電流を流し、該金属テーブルの貫通孔の内周
縁部に発生する誘導電流によって該缶蓋を誘導加熱して
該缶蓋と缶胴との接着を試みた。

しかし、この誘導加熱により前記貫通孔のフェライトが
設けられたスリット周辺部を所定温度に達するように加
熱すると、スリット対向位置周辺部は所定温度に達せず
、逆に、これら以外の周辺部が所定温度以上となり、前
記周壁部を均一に接着させることができなかった。

（本発明が解決しようとする課題） 本発明は、かかる従来の不都合を解消し、缶蓋を保持す
る貫通孔の内周縁部を均一に誘導加熱することができる
と共に、接着作業効率を向上することができる缶蓋の接
着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） 本発明の缶蓋の接着装置は、かかる目的を達成するため
に、内面が熱可塑性合成樹脂により被覆された金属箔か
らなる缶蓋の周壁部を缶胴の開口部に外嵌させ、搬送し
ながら該周壁部を高周波誘導加熱によりこれの該合成樹
脂を溶融させて該缶蓋と該缶胴とを接着する缶蓋の接着
装置において、該缶胴に缶蓋の周壁部を嵌合させた状態
で保持する貫通孔を備えると共に缶胴と缶蓋とを保持し
た状態で搬送する金属体を設け、該金属体の外縁から搬
送方向と直交する方向に延びて該貫通孔に開口する短絡
防止用スリットを設け、該スリット位置の該貫通孔内周
上部に沿って強磁性体を設け、前記貫通孔の近接上方の
外側で少なくとも該搬送直交方向に等間隔の距離を維持
してループする一部コイルを搬送直交方向の位置におい
て移動して該一次コイルの高周波電流通電時における該
貫通孔内周縁部の加熱効果を均一とする位置に位置決め
して設けたことを特徴とする。

また、本発明の缶蓋の接着装置は、前記スリットの対向
位置側の貫通孔内周上部に第２の強磁性体を設けたこと
を特徴とする。

また、本発明の缶蓋の接着装置は、前記強磁性体がフェ
ライトであることを特徴とする。

また、本発明の缶蓋の接着装置は、前記強磁性体を前記
貫通孔に埋設し、該強磁性体の埋設下方に前記缶蓋の周
壁部を嵌合保持する缶蓋保持部を設けたことを特徴とす
る。

（作　用） 本発明の缶蓋の接着装置は１．かかる構成の前記金属体
の貫通孔に缶蓋の周壁部を缶胴の開口部に外嵌させた状
態で保持して搬送する。該金属体の近接上方に設けた前
記一次コイルに高周波電流を流して該金属体の上面周縁
部に誘導電流を発生させる。該誘導電流は前記短絡防止
用スリットによって短絡を防止され、該スリットに至る
毎に該貫通孔の上面周縁部に沿って伝搬される。この誘
導電流により該貫通孔の内周縁部が誘導加熱される。

このとき、該スリット側に配設した前記強磁性体の作用
によって該スリット周辺部の誘導加熱効果の不足が補わ
れる。この時、該貫通孔の搬送前後方向の周辺部は他の
周辺部に比して加熱効果が高くなりすぎる傾向がある。

これに対してスリット周辺部及びスリット対向位置側の
周辺部は前記周辺部に比して加熱効果が低下する傾向が
ある。

更に強磁性体を設けたスリット周辺部がスリット対向位
置側の周辺部より加熱効果が高い傾向がある。この時、
一次コイルを搬送直交方向、即ちスリットとスリット対
向位置とを結ぶ方向においてスリット対向位置側に移動
すると、スリット周辺部の加熱効果とスリット対向周辺
部の加熱効果とが均一なると同時にそれ以外９周辺部、
即ち搬送前後方向の周辺部の加熱効果が低減されて該貫
通孔内周縁部全周が均一な加熱状態となる。

また、本発明の缶蓋の接着装置は、前記強磁性体と前記
第２の強磁性体により前記貫通孔のスリット側とスリッ
ト対向位置側の側周辺部の誘導加熱効果を均一にすると
同時に貫通孔内周縁部全周をより均一な加熱状態とする
。

また、本発明の缶蓋の接着装置は、前記一次コイルへの
高周波電流の通電により前記貫通孔内周縁部に誘導電流
が発生する。この誘導電流はその電磁誘導作用によって
前記強磁性体埋設部下方にある貫通孔内部の缶蓋保持部
周縁部にさらに大きな誘導電流を発生させる。そして、
前記と同様の作用により前記缶蓋周壁部が均一にさらに
効率的に誘導加熱され缶蓋の熱可塑性合成樹脂を溶融し
缶蓋が缶胴に接着される。

（実施例） 本発明の一実施装置を第１図及び第２図を用いて以下詳
細に説明する。

本発明は熱可塑性合成樹脂で被覆された金属箔からなる
缶１ｘを均一に加熱し、缶蓋Ｘを外嵌する缶胴Ｙに所定
範囲内の接着中を有して接着する缶蓋の接着装置であっ
て、第１図は実施例の部分平面図、第２図は第１図の■
−■線断面図を示す。

本実施装置は第１図示のように回動自在な、例えば、ア
ルミ合金製テーブルのような金属体１に前記缶蓋Ｘの周
壁部Ｘ′が嵌合された缶胴Ｙを後述の缶蓋保持部５を介
して保持し該金属体１の回動に伴って缶蓋Ｘ及び缶胴Ｙ
とを連続的に搬送する開口の中心を結ぶ中心半径Ｒ１の
開口中心線０゜上に複数の貫通孔２が設けられ、貫通孔
２の搬送直交方向の外側に開口する各々短絡防止用スリ
ット３が設けられている。該貫通孔２の内周上部の缶蓋
Ｘの保持位置近傍の該スリット側に該貫通孔２内周に沿
って絶縁された貫通孔の４分の１周長以下で所定厚さｔ
を有する、例えば、フェライトのような強磁性体４が埋
設され、それらの下方に缶蓋Ｘとこの周壁部Ｘ”と嵌合
する缶胴Ｙとを内接保持し該貫通孔２内周に沿って絶縁
された缶蓋保持部５が設けられている。更に、該金属体
１の近接上方の外側で搬送方向に同心円弧状にループし
且つ、一次コイル中心線Ｏ４を備えた一部コイル６が設
けられている。このとき、第２図示のように、該一次コ
イル６は前記スリット部に強磁性体４を配設しない場合
におけるスリット側及びスリット対向位置側の加熱効果
が均一となる位置まで前記貫通孔２の開口中心線０３か
らスリット側に距離Ｃだけ移動させ、これを一次コイル
６の位置決め移動の基準位置Ｏとし、強磁性体４を配設
した状態で該一次コイル６は前記位置決め基準位置０か
らスリット対向位置側に一部コイル中心半径Ｒｃを維持
して一部コイル中心線ＯＩの位置まで移動距離Ｓ、とし
て前記金属体１に相対的に位置決め移動し、貫通孔内周
縁部の全周が均一な加熱状態となる位置を選択して配設
されている。

次に、前記の構成からなる本実施装置の作動について説
明する。

缶蓋Ｘは缶胴Ｙに外嵌され前記金属体１の缶蓋保持部５
に保持されて前記一次コイル６の下方領域を搬送される
。一次コイル６には高周波電流が流れており、前記金属
体１が二次コイルとして作用して該金属体１の上面周縁
部に二次電流を発生させる。該二次電流はこれの持つ周
縁部に沿って流れる特性によって短絡防止用スリット３
に至る毎に貫通孔２の上面周縁部に沿って伝搬される。

この二次電流が電磁誘導作用により缶蓋保持部５に更に
大きな誘導電流を生じさせる。この誘導電流により缶蓋
Ｘを搬送途中でこの金属箔を誘導加熱する。スリット２
の位置では誘導加熱効果が減少するが、スリット位置に
設けた強磁性体４の作用により該スリット２による該加
熱効果の減少が補われている。さらに、前記強磁性体４
の作用により加熱効果が上昇するスリット側と加熱効果
が上昇しないスリット対向位置側の缶蓋保持部５の加熱
温度との間に生ずる格差を解消し、搬送方向前後の缶蓋
保持部５の加熱温度とも均一となるように前記一次コイ
ル６を移動距離ｓ１だけ移動して一部コイル中心線ＯＩ
の位置に配設し加熱している。

第３図は他の実施装置を示し、第４図は第３図のＩＶ−
ＩＶ線断面図である。

本実施装置は第３図及び第４図示のように前記強磁性体
４が該スリット側と該スリット対向位置側の両側に対称
に埋設されているもので他の構成は第１図及び第２図示
の実施装置と同様である。

これは、前記缶蓋保持部５を加熱温度を上昇させる効果
を有する強磁性体４を該スリット対向位置側にも配設し
、前記一次コイル６を第４図示の鎖線示の基準位置から
第１図及び第２図示の実施装置の移動距離Ｓ、より少な
いｓ２の移動により一部コイル中心線０□を位置決めし
て該缶蓋保持部５をさらに均一な加熱温度となるように
加熱している。

つぎに、前記実施装置の実験例について説明する。実験
例１〜９は前記一次コイル６を前記金属体ｌの半径方向
に移動距離Ｓだけ移動させて前記貫通孔２の内周縁部の
加熱効果が可能な限り均一となるようにしたもので第１
図及び第２図示の実施装置の実験例１〜３、第３図及び
第４図示の実・施置板の実験例４〜５を示す、また、こ
れらの実験例において強磁性体４としてフェライトを用
い、そのの寸法、配置及び移動距離Ｓを変えた比較の実
験例６〜９を示す。

本実験例に用いる金属体１であるアルミ合金製テーブル
は、第２図及び第４図示のように、貫通孔の開口中心半
径Ｒ，＝３６０　ｔｒｍとし缶蓋保持部５から強磁性体
４の厚さｔに相当する埋設段部が設けられ、スリット２
が該金属体ｌの外縁から貫通孔２に開口している。

同じく前記一次コイル６は第１図及び第３図示のように
、一次コイル中心半径Ｒｅ　”３６５　ｔｒｊｍで角度
θ＝６０°の範囲で円弧状にループさせている。

尚、前記一次コイル６はその一部コイル中心位置を開口
中心線０３位置から所定寸法ｃ　＝５ｍ＋スリット側に
移動させた位置を該一次コイル６の移動の基準位置０と
している。そして、第一次コイル６には加熱電力８．３
に−の高周波電流を通電している。　以下に実験例１〜
９の構成を示す。

実験例１ フェライトは厚さｔ−１０ｍｍとし、前記スリット位置
を中心に前記貫通孔の１７４周長で配設した。

実験例２ 実験例１のフェライトを厚さｔ　＝２３．５ｍｍとした
。

実験例３ フェライトは厚さｔ＝１５ｍｍとし、前記スリット位置
を中心に前記貫通孔の１７８周長で配設した。

実験例４ フェライトを前記スリット位置とこの対向位置に各々前
記貫通孔の１７４周長で配設し、各々のフェライトの厚
さｔ’＝１３．５ｍ＋＋とした。

実験例５ 厚さｔ　＝１８．５ｍｍのフェライトを実験例４と同様
に配設し、前記貫通孔開口中心線の搬送方向の前後にも
各々１八周長で厚さ＝５ｍｍのフェライトを配設した。

実験例６ フェライトを配置しなかった。

実験例７ 実験例１のフェライトを厚さｔ−５ｎｎ＋＋とした。

実験例８ フェライトは厚さｔ＝１５ｍｍとし、前記スリット位置
を中心に前記貫通孔の１７１６周長で配設した。

実験例９ 実験例８のフェライトの大きさを前記貫通孔の１７８周
長で配設した。

上記実験例１〜９の加熱効果の均一性の評価を行った結
果を表１に示す。

前記貫通孔２の内周縁部の加熱効果の均一性は缶蓋Ｘの
周壁部Ｘ′の缶胴Ｙへの接着中を搬送方向前後及びその
直交方向内外の４箇所について測定し、その接着中！と
接着中最大格差Δ℃の大小により評価した。前記４箇所
の測定位置における接着中ｌが６．５　ｍｍ以上のもの
は所定温度以上で加熱されて缶蓋Ｘの接着強度が十分で
あるものとすると共に、接着中最大格差Δ２が３−以下
のものは前記缶蓋Ｘの周壁部Ｘ°の全周にわたって加熱
が均一に行われているものとし、該接着中！及び接着中
最大格差Δｅが両基準値をみたすものを良とし、それ以
外を不可とした。

（以下空白） 表１において、フェライト寸法欄の取付位置はフェライ
トを前記貫通孔２の搬送方向前方に配設したものを前側
、搬送方向後方に配設したものを後側とし、スリット位
置に設けたものをスリット側、該スリット対向位置に設
けたものを内側としている。また、移動距離欄の移動路
＠　ｓ　ｔｍは前記基準位置Ｏからの一部コイル６の前
記スリット側への移動を＋、前記内側への移動を−で表
している。さらに、接着中欄の測定位置はフェライト取
付位置に対応させた缶蓋Ｘの各部を示し、前側、後側、
スリット側及び内側としている。尚、接着巾最大格差欄
の数値Δｉは前記測定位置における最大値と最小値の格
差を示す。

実験例６は一部コイル中心線を前記基準位置Ｏに一致し
て設けたもので、前記のようにスリット側と内側の加熱
効果は均一となっている。しかし、スリット位置側と内
側の接着中は等しくなっているが、前後両側の接着中の
方が太き（なる。

従って、接着中格差が大きくなり接着の均一性に劣る。

実験例１は第１図及び第２図示の実施装置で述べたと同
様の作用により、接着中及び接着中最大格差が基準値を
みたすように一部コイル６を移動路ａｓＩ　−−４ｍａ
＋の位置に移動した。実験例２はフェライトが実験例１
より厚（、これが前後側の加熱効果を助長するため一部
コイル６の移動距離がｓ、＝−７ａｉとなった。この場
合、前記フェライトの作用により前後側は接着中が大き
くなった。

実験例３はフェライトの長さを短（且つ厚くしたことに
より、一次コイル６を実験例２よりスリット側に移動し
てフェライトによる前後側への影響を抑制した。この場
合、一次コイル６の移動によって前側の接着中が大きく
なってスリット位置側の接着中との接着中最大格差が基
準値上限となった。

実験例４は第３図及び第４図示の実施装置で述べたと同
様の作用により、接着中及び接着中格差が基準をみたす
よう一部コイル６を移動距離５２＝−２，５ｓｍの位置
に移動した。これは、フェライトが対称に配設されてい
るので前後側にフェライトの影響が少なく、一次コイル
６の移動距離Ｓは前記スリット３による加熱効果の減少
を補うだけで良く、前後側、スリット位置側及び内側の
接着中最大格差が最小となった。実験例５は接着中を大
きくするためフェライトを厚くし、前後側に設けたフェ
ライトにより前後側も加熱効果が高められ接着中最大格
差についても実験例４と同様の結果が得られた。

実験例７はフェライトが薄いためスリット位置側の接着
中が基準に達せず、前後側及び内側のみが加熱されるた
め接着中最大格差も基準の範囲内とならなかった。

実験例８はフェライトの長さを短くして厚さを厚くした
が、スリット側及び内側の接着中が基準に達せず、前後
側のみが加熱されるため接着中最大格差も基準の範囲内
とならなかった。

実験例９は実験例３に至る過渡的なもので、移動距離Ｓ
が小さいので内側の接着中が基準値に達しなかった。

以上の結果、実験例１〜３において良、実験例４及び５
においてはより良好の結果を得ることができた。実験例
６〜９はフェライトの厚さ又は長さが小さいため前記接
着中の格差が３閣を超えてしまい使用に支障がある。ま
た、フェライトの厚さは１０８以上としなければ良い結
果が得られない。

さらに、フェライトの長さは実験例３のように前記貫通
孔の１７８周長以上としなければ実験例９のように良い
結果が得られず、前記フェライトを長くする場合は実験
例２でフェライトを厚くしたのと同様の作用により前記
フェライトの影響が太き（なり１７４周長以下とすると
良好な結果が得られた。

（効　果） 本発明は、前記の説明から明らかなように、短絡防止用
スリットを備えた金属体の貫通孔の該スリット側又は該
スリット側とスリット対向位置側の両側に強磁性体を設
け、該貫通孔を誘導加熱する一部コイルを搬送直交方向
に位置決めして配設することにより、該貫通孔内周縁部
を均一に誘導加熱することができると共に、缶胴の開口
部に外嵌された缶蓋を該貫通孔で保持して搬送しながら
接着することにより接着作業効率を向上することができ
る缶蓋の接着装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施装置の部分平面図、第２図は第
１図の■−汀線断面図、第３図は他の実施装置の部分平
面図、第４図は第３図のＩＶ−ＩＶ線断面図である。 金属体（アルミ合金製テーブル） 短絡防止用スリット 貫通孔 強磁性体（フェライト） 缶蓋保持部 一部コイル 缶蓋　　　　　　Ｙ・・缶胴

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、内面が熱可塑性合成樹脂により被覆された金属箔か
   らなる缶蓋の周壁部を缶胴の開口部に外嵌させ、搬送し
   ながら該周壁部を高周波誘導加熱によりこれの該合成樹
   脂を溶融させて該缶蓋と該缶胴とを接着する缶蓋の接着
   装置において、該缶胴に缶蓋の周壁部を嵌合させた状態
   で保持する貫通孔を備えると共に缶胴と缶蓋とを保持し
   た状態で搬送する金属体を設け、該金属体の外縁から搬
   送方向と直交する方向に延びて該貫通孔に開口する短絡
   防止用スリットを設け、該スリット位置の該貫通孔内周
   上部に沿って強磁性体を設け、前記貫通孔の近接上方の
   外側で少なくとも該搬送直交方向に等間隔の距離を維持
   してループする一次コイルを搬送直交方向の位置におい
   て移動して該一次コイルの高周波電流通電時における該
   貫通孔内周縁部の加熱効果を均一とする位置に位置決め
   して設けたことを特徴とする缶蓋の接着装置 ２、前記スリットの対向位置側の貫通孔内周上部に第２
   の強磁性体を設けたことを特徴とする請求項１記載の缶
   蓋の接着装置 ３、前記強磁性体がフェライトであることを特徴とする
   請求項１又は２に記載の缶蓋の接着装置４、前記強磁性
   体を前記貫通孔に埋設し、該強磁性体の埋設下方に前記
   缶蓋の周壁部を嵌合保持する缶蓋保持部を設けたことを
   特徴とする請求項１又は２記載の缶蓋の接着装置