JPH05192727A - 金属容器をネッキング加工する方法 - Google Patents

金属容器をネッキング加工する方法

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JPH05192727A
JPH05192727A JP4162599A JP16259992A JPH05192727A JP H05192727 A JPH05192727 A JP H05192727A JP 4162599 A JP4162599 A JP 4162599A JP 16259992 A JP16259992 A JP 16259992A JP H05192727 A JPH05192727 A JP H05192727A
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JP
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necking
container
die
support member
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JP4162599A
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Dean Lee Johnson
リー ジョンソン ディーン
William J Thomas
ジェームス トーマス ウィリアム
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Ball Corp
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
  • Containers Having Bodies Formed In One Piece (AREA)

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】スピンフローネッキング加工の完成にあたり、
容器の均一性を向上させる。 【構成】外部ダイ部材２２と案内部材２４の間の空間２
６に容器１０の開放端を傾斜形成面２８に沿って動かし
て挿入し、内部傾斜部１２を形成し、開放端直径は第１
ネックプラグ直径に縮小する（ダイネッキング加工）。
その後、容器はスプンフローネッキング加工により、第
２プラグ直径に縮小する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は金属製の容器本体をネッ
キング加工すること、特にスピンフローネッキング加工
方法を利用することにより製造過程のステップを減ら
し、スピンフローネッキング加工に先行してダイネッキ
ング加工を行うことにより付属物の製造制限や容器の変
形を減らす、新しいネッキング加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】末端部材を接続するのに先行して金属容
器をネッキング加工することは、特に飲料産業において
は広く行われている。容器の一端の直径を減らすことに
より、末端部材の量が減ってパッケージング料が下が
り、また１つの容器の縮小された上部が他の容器のより
大きい直径を持つ底部に納まり、保管、取扱いや陳列を
助け、容器を積み上げるのがより容易になる。これまで
数多くのよく知られたネッキング加工技術が発達してき
た。それらの技術は通常、容器の外側から働きかける外
部のダイやローラーの使用を伴っていた。ここにいうダ
イネッキング加工とは、円筒型の容器本体と内側方向に
縮小させるダイとが軸方向に直線上に配置され、縮小ダ
イの中を容器の開いた端が通過するように互いに反対方
向へと進む加工のことである。ダイネッキング加工にお
いては容器に高い圧縮力が加わるため、容器の壁面をた
わめたり変形させたりすることなく１回の作業で達成で
きる直径の縮小は比較的小さかった。よって、望ましい
縮小直径を得るためには、何回かの連続したダイネッキ
ング加工が必要な場合が多かった。
【０００３】外部ローラーを利用したネッキング加工に
おいては、１つ以上のローラーが回転する容器の開放部
付近の壁面に接触し、軸方向に内側に作動される。この
ような過程においては、円筒状部材が容器の開放部にお
いて内側に回転可能に配置され、開放部を支持してい
る。よく知られた過程においては、ローラーの内側方向
への進行に対抗する内部からの支持が与えられておら
ず、内側へのネッキング加工の度合いを制限するなどの
過程制御上の問題を生じさせていた。さらに、そのよう
なローラー加工の過程において、外部ローラーと接する
外部／内部支持部材の相対的配置が、フランジを形成す
るために容器の開放部を９０°に近いほどの非常に鋭角
な角度で引っ張り、容器金属に裂け目を生じさせる危険
があった。そのようにフランジ形成と製造上の危険が同
時に存在することにより、実務において実現できる内側
へのネッキング加工の角度が制限されていた。
【０００４】最近、米国特許第４，５６３，８８７号お
よび４，７８１，０４７号に記載のあるスピンネッキン
グ加工という新しいネッキング加工技術が行われるよう
になった。そこでは、２つの内部部材が回転する容器を
支持制御するように備えられ、対応する外部ローラーが
容器にネッキング加工を施すために軸の方向に内側に向
かって進むことにより、１つのプロセスで内側へのネッ
キングの度合いを著しく増加することができた。詳しく
いうならば、第１の内部支持部材は容器の開放部分に配
置され、直径方向に働く外部ローラーがそれと相対する
関係に配置されて、開放部で軸方向に内側に面が傾いて
いる第１の支持部材をカムとしてその間で容器本体の直
径を減少させる。さらに、第２の内部支持部材が第１の
内部支持部材の外側に隣接するように配置され、外部ロ
ーラーと対応して容器を回転可能に支持し、さらに重要
なことには、外部ローラーの第２の傾斜面と第２の内部
支持部材の傾斜面が共にネッキング作業の間容器本体を
支持制御する。スプリングにより付勢された外部ローラ
ーは第１支持部材をカムとして、一定に容器の開放端部
に向かって軸方向に動く。スプリングにより付勢された
第２支持部材は、外部形成ローラーの軸方向への動きに
応じて第１支持部材とは離れるように一定に軸方向へ動
く。
【０００５】スピンフローネッキング加工は望ましいネ
ック直径を達成するために必要な過程を効果的に減少さ
せ、ひいては必要な備品や生産費用をも減らすことがで
きるが、プラグ直径の変化には弱い。つまり、違った容
器メーカーによって製造される多様なプラグ直径は、正
確に合わせておかないと、スピンフローネッキング加工
中に容器本体がたわんだりつぶれたりしわがよったりと
いった生産上の問題をおこし、またスピンフローネッキ
ング加工の完成に当っては、容器の高さや、開放端の形
状の違いと行ったような望ましくない容器の変形をおこ
す。後者の容器の変形は、端部の金属を減少させるうえ
で障害となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】したがって本発明の目
的は、スピンフローネッキング加工の利点を活かしつ
つ、それに伴う生産上の問題を減少させ、生産過程にお
けるスピンフローネッキングの完成における容器の均一
性を向上させることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明では、ダイネッキ
ング加工とスピンフローネッキング加工を組み合わせて
行なうことによりこれらの目的や他の利点を実現する。
もっと詳しく述べるならば、本発明ではフローネッキン
グ加工の前にダイネッキング加工を行なうことにより、
容器のプラグ直径の多様性は相当減少し、スピンフロー
ネッキング加工中の容器の変形が減り、スピンフローネ
ッキング加工における容器の均一性が増加する。さら
に、本発明はスピンフローネッキング加工における外部
コーティングの耐性を増加させることが分かった。本発
明の過程は開放端のプラグ直径を第１ネッキング加工直
径へ減少させるために、最低でも１回ダイネッキング加
工を施すことを伴う。各ダイネッキング加工では、容器
の開放端を、外部ネッキングダイとそれに相対する内部
案内部材と軸方向に直線に並べ、開放端をその外部ネッ
キングダイと内部案内部材との間に押し込む。
【０００８】本発明の過程ではさらにダイネッキング加
工を施した容器の開放端のプラグ直径を、第２ネッキン
グ直径にさらに縮小させるためにスピンフローネッキン
グ加工を施す。スピンフローネッキング加工では、第１
及び第２の回転可能な支持部材を容器の内側に配置し、
外部ローラーを容器の外側に第１支持部材と対抗する位
置に配置する。そして容器が回転するように動き、軸方
向に内側に傾いている外部ローラーの第１傾斜面が、補
完的に傾斜した第１支持部材の傾斜面をカムとして動
く。同様に、形成ローラーの第２傾斜面は、補完的に傾
斜した第２支持部材の傾斜面と作用する。第１支持部材
は固定されており、外部ローラーはスプリングにより付
勢され、第１支持部材をカムとしてスプリングの圧力に
より容器の開放端に働きかける。さらに、第２の支持部
材もスプリングにより付勢され、スプリングの圧力によ
りスピンフローネッキング加工中に外部ローラーが接す
る容器の開放端に働きかける。
【０００９】また、前記傾斜面に隣接した第２支持部材
の円筒状周辺部の直径は、ダイネッキング加工によって
達成された容器の開放端の第１ネック直径に実質的に同
じになるように適合させ、スピンフローネッキング加工
の際に容器の円周に実質的に接触して配置できるように
する。それと関連して、前記傾斜面に隣接した第１支持
部材の周辺部は、スピンフローネッキング加工中に容器
の内側に実質的に接触するように配置される。これらの
特徴により、スピンフローネッキング加工の制御利益を
完全に実現できる。加えて、ダイネッキング加工におい
て使用される外部ネッキングダイの内傾斜形成面と、ス
ピンフローネッキング加工において使用される第１支持
部材の傾斜面は、第１部材の傾斜面の最低でも一部が、
ダイネッキング加工中に形成された容器の内側傾斜部分
と実質的に接触するように配置され、制御力を向上させ
ている。さらに、外部ローラーの第１傾斜面と第１支持
部材の傾斜面が補完的であるので、スピンフローネッキ
ング加工やそれに先立つダイネッキング加工が円滑に行
なわれる。
【００１０】また本発明においては、最終のダイネッキ
ング加工によって形成された内側傾斜部の端に実質的に
接触してネッキング加工が行なわれるので、スピンフロ
ーネッキング加工の最初から外部ローラーを配置するこ
とができる。よって、ダイネッキング加工によるプラグ
直径の均一性の確保に加えて、スピンフローネッキング
加工によって達成される内側へのネッキングがダイネッ
キング加工によって実現した傾斜に付加的に作用し、効
果的に端部に必要な金属を減らすことができるという実
益がある。
【００１１】
【実施例】本発明の一実施例において、容器１０の開放
端の直径は図１〜３に示すダイネッキング加工によっ
て、まず第１ネック直径に縮小し、さらに図４〜７に示
すスピンフローネッキング加工によって第２ネック直径
に縮小する。図１〜３に示される第１ネック直径におい
ては、容器１０の開放端をまず外部ダイ部材２２と円筒
状内部案内部材２４からなる在来型のダイセット２０と
軸方向に直線に並べる。そののち容器１０の開放端を外
部ダイ部材２２と案内部材２４の間の空間２６に挿入す
るために、容器１０をダイセット２０に向かって軸方向
に動かす。詳しくいうと、容器１０の開放端は外部ダイ
部材２２の傾斜形成面２８に接触し、空間２６の中に導
かれる。そのことにより、容器１０には内側傾斜部１２
が形成され、開放端の直径は第１ネック直径に縮小す
る。
【００１２】図４〜７に示すように、容器１０の開放端
１２はその後にスピンフローネッキング加工によりさら
に第２ネック直径に縮小される。米国特許第４，５６
３，８８７号および４，７８１，０４７号は、スピンフ
ロー加工を行なう点で参照される。第１支持部材３０及
び第２支持部材４０は容器１０の開放端内に配置され、
外部ローラー５０は容器１０をはさんで第１支持部材３
０と反対側に配置される。第１支持部材３０は軸方向に
回転可能に設置され、第２支持部材４０は容器１０とと
もに回転し、以下で図４〜７を引用して説明するが、第
１支持部材３０とはなれる方向に制御可能なように支持
部材３０に対してスプリング加勢してある。外部ローラ
ー５０は回転可能に、かつ半径方向に内側に駆動するよ
う設置される。さらに、外部ローラー５０は図４〜７に
示すように、同じくスプリング加勢してあり、第１支持
部材に比して制御駆動される。
【００１３】作業では、外部ローラー５０は半径方向に
内側に駆動され、ノーズ部５２と第１傾斜面５４が容器
１０に接触する（図４）。接触に当り、第１傾斜面５４
は第１支持部材３０の傾斜面３２をカムとして動き始め
る（図５）。そのようなカム作業により外部ローラー５
０は軸方向に内側に駆動する。カム作業が進むにつれ
（図６）、外部ローラー５０の第２傾斜面５６は第２支
持部材４０の傾斜面４２と接する。その接触により第２
支持部材４０は、外部ローラー５０が軸方向に内側に進
むにつれて、スプリングと対抗して動く。図１〜３及び
図４〜７に示す実施例において、第２支持部材４０の円
筒周辺部４４の直径は、図１〜３に示すダイネッキング
加工によって達成された容器１０の開放端の第１ネック
直径（プラグ直径）と実質的に同じになる。よって、第
２支持部材４０はスピンフローネッキング加工に向け
て、即座に容器１０内に円周部に接触する形で配置でき
る。さらに、傾斜面３２に接触した第１支持部材３０の
周辺部３４は、容器１０の部材１４にスピンネッキング
加工の間、接触するように配置される。
【００１４】また、図１〜３及び図４〜７に示す実施例
において、外部ネッキングダイ２２の内部形成面２８
と、第１支持部材３０の傾斜面３２とは、図４〜７に示
すスピンフローネッキング加工において制御性を向上す
るために、ダイネッキング加工によって生じた容器１０
の内側傾斜部１２が、第１支持部材３０の傾斜面３２に
接触するように選ばれる。例えば本発明の適用の一例と
しては、内部形成面２８はダイネッキング加工中、容器
１０の中央軸に対して約３５°の角度に設置される。そ
の結果、容器１０の内側傾斜面１２は、ダイネッキング
加工後のスプリングバック後には容器１０の中央軸に対
して約３３°の角度に設置される。そして第１支持部材
３０の傾斜面３２はスピンフローネッキング加工中、容
器１０の中央軸に対して約３３°の角度に設置されるの
で、容器１０の内側傾斜面１２の最低でも一部分は傾斜
面３２に接触するように配置される。
【００１５】さらに図４〜７において、外部ローラー５
０の第１傾斜面５４と第１支持部材３０の傾斜面３２は
補完的なので、図４に示すように容器１０のスピンフロ
ーネッキング加工は円滑になされる。つまり、ノーズ部
５２と容器１０の接触は、第１傾斜面５４と容器１０の
接触、および第１傾斜面５４が第１支持部材の傾斜面３
２をカムとして動作するのと同時に行なわれるので、容
器１０に対する制御性の向上というスピンフローネッキ
ング加工の利点が充分に実現される。実施例においては
また、外部ローラー５０は第１傾斜面５４の最も内側部
分、つまりノーズ部に接している部分が、ダイネッキン
グ加工によって容器１０に形成された内側傾斜部１２の
端に最初に接するように配置されている。よって、ダイ
ネッキング加工とスピンフローネッキング加工の過程に
おいて付加的な加工をすればよいことになる。
【００１６】説明されている本発明の実施例を適用し
て、例えば、「２１１」金属飲料容器（最初のプラグ直
径が約２．６００インチ）の開放端のプラグ直径を「２
０４」プラグ直径（プラグ直径が約２．１６０インチ）
に効果的に減少させることができた。そのような適用に
おいて、図１〜３に示すダイネッキング加工の過程で
は、プラグ直径を「２１１」から第１ネック直径「２０
９」（約２．４６３インチ）に減じ、図４〜７に示すス
ピンフローネッキング加工の過程で、プラグ直径をさら
に第１ネック直径「２０９」から「２０４」に縮小させ
た。ここでは、スピンフローネッキング加工を行なった
容器の変形を減らすことができ、スピンフローネッキン
グ加工に伴う問題も減少した。その結果、操作ウィンド
ーが増加し、生産能力が向上し、必要な端部金属が減少
した。
【００１７】また、本発明の実施例の他の適用におい
て、外部ローラー５０はスピンフローネッキング加工の
際、第１傾斜面５４がダイネッキング加工によって形成
された容器１０の内側傾斜部１２の一部又は全部をネッ
キング加工しなおすような位置に配置されることも可能
である。このように加工しなおすことによって、例えば
容器１０のネッキング加工された部分と加工を受けてい
ない部分の境界をはっきりさせたり改良したりというこ
とが可能になる。さらに本発明の実施例の別の適用とし
て、複数のダイネッキング加工を、スピンフローネッキ
ング加工に先行して行なうことができる。この複数のダ
イネッキング加工によって、例えば、内側傾斜部１２を
引き延ばし滑らかにすることができる。そのような実施
例では、本発明は「２１１」金属飲料容器の開放端の直
径を、２回のダイネッキング加工をスピンフローネッキ
ング加工に先行して行なうことにより「２０２」のプラ
グ直径（プラグ直径が約２．０６０インチ）へ縮小させ
る。その結果加工された容器のネッキング加工された部
分と加工を受けていない部分の間にある内側傾斜部１２
は１つの傾斜を持ち滑らかである。
【００１８】段階的な過程によるダイネッキング加工が
必要な場合への応用は、例えば第１支持部材３０がスピ
ンフローネッキング加工中にダイネッキング加工された
容器と接する形で配置されるように、第１支持部材３０
の形状を内側に段階的にかつ補完的にすることが望まし
い。上述した説明は単に実施例を挙げたものであり、本
発明は特許請求の範囲に記載した範囲内で種々の変更が
可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例によるダイネッキング加工実
施中の各段階における部分拡大図。
【図２】本発明の一実施例によるダイネッキング加工実
施中の各段階における部分拡大図。
【図３】本発明の一実施例によるダイネッキング加工実
施中の各段階における部分拡大図。
【図４】本発明の一実施例によるスピンフローネッキン
グ加工実施中の各段階における部分拡大図。
【図５】本発明の一実施例によるスピンフローネッキン
グ加工実施中の各段階における部分拡大図。
【図６】本発明の一実施例によるスピンフローネッキン
グ加工実施中の各段階における部分拡大図。
【図７】本発明の一実施例によるスピンフローネッキン
グ加工実施中の各段階における部分拡大図。
【符号の説明】
１０ 容器 ２０ ダイセット ２２ 外部ダイ部材 ３０ 第１支持部材 ４０ 第２支持部材 ５０ 外部ローラー ５２ ノーズ部 ５４ 第１傾斜面 ５６ 第２傾斜面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウィリアム ジェームス トーマス アメリカ合衆国 コロラド州 80241 ソ ーント ン ガーフィールド ドライブ 13230

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 金属容器製造装置により成形される金属
    材料製の円筒容器本体の開放端にネッキング加工を施す
    方法であって、前記開放端は第１の領域内に形成される
    第１のプラグ直径を有するプラグを備え、 前記プラグにダイネッキング加工を施すことにより前記
    第１の領域より小さい第２の領域に第１のプラグ直径よ
    り小さい第１のネック直径に成形する工程を含み、前記
    ダイネッキング加工は、 外部ネッキングダイと内部パイロットを有するダイセッ
    トに対して容器本体の開放端の軸線を整合させる工程
    と、 容器本体の開放端を前記外部ネッキングダイと内部パイ
    ロットの間で挾み、前記プラグを前記第１のネック直径
    に成形する工程であって、第１のダイネッキング加工後
    の容器本体は側壁部と、傾斜部と、端部とを有し、前記
    側壁部は容器の軸線と平行であって第１のプラグ直径に
    等しい直径を有し、前記傾斜部は前記側壁部に隣接して
    前記開放端に向けて延び、前記端部は傾斜部と開放端の
    間にあって前記プラグの軸線と平行な前記第１のネック
    直径と等しい直径を有し、 容器本体の開放端にスピンフローネッキング加工を施し
    て、前記プラグを前記第１のネック直径より小さい第２
    のネック直径に成形する工程とを備え、前記スピンフロ
    ーネッキング加工は、 前記開放端内に第１、第２の回転支持部材を位置決めす
    る工程を含み、前記第１の支持部材は容器本体の側壁部
    に当接する第一の円筒面と容器本体の傾斜部に当接する
    傾斜面を有し、前記第２の支持部材はダイネッキング工
    程で成形された前記端部の内円筒部に当接する円筒面を
    有し、 前記第１の支持部材の傾斜面に対向する傾斜面を有する
    外部ローラーを中心軸側に向けて径方向に進める工程で
    あって、前記容器本体にダイネッキング加工で形成され
    た傾斜部が外部ローラーの傾斜面と第１の支持部材の間
    に位置される工程と、 外部ローラーをさらに内側へ進めることにより、外部ロ
    ーラーの傾斜面と前記第１の支持部材が噛み合って前記
    容器の開放端の端部とプラグを前記第２のネック直径に
    加工する工程と、 を備えたネッキング加工方法。
  2. 【請求項２】 請求項１記載のネッキング加工方法にお
    いて、前記第１支持部材は軸方向に取り付けられ、前記
    外部ローラーはスプリングで付勢されており、前記外部
    ローラーを前記容器の開放端に向けて軸方向に制御可能
    に動かす方法。
  3. 【請求項３】 請求項１記載のネッキング加工方法にお
    いて、前記フローネッキング加工を進行する間に、前記
    外部ローラーの第２傾斜面は前記第２支持部材の補完的
    に角度をつけた傾斜面と接し、第２支持部材を前記容器
    の開放端に押しつける方法。
  4. 【請求項４】 請求項３記載のネッキング加工におい
    て、前記第２支持部材はスプリングで付勢されており、
    そのことにより前記容器の開放端に向かって制御可能に
    動作する方法。
  5. 【請求項５】 請求項３記載のネッキング加工におい
    て、前記第２傾斜面に接する前記第２支持部材の周辺部
    は実質的に前記第１ネック直径と同じ外部直径を有する
    方法。
  6. 【請求項６】 請求項１記載の方法において、１回以上
    の前記ダイネッキング加工は前記容器に最低でも一部の
    傾斜部分を形成し、前記傾斜部の一部はスピンフローネ
    ッキング加工の間第１支持部材の最低でも一部に接する
    よう配置される方法。
  7. 【請求項７】 請求項１記載の方法において、前記外部
    ネッキングダイの内部形成面と前記第１支持部材の前記
    傾斜面は、スピンフローネッキング加工の間前記第１支
    持部材の前記傾斜面の最低でも一部が、１回以上のダイ
    ネッキング加工において最低でも一部形成された前記金
    属容器の前記傾斜面の最低でも一部と接するように配置
    される方法。
  8. 【請求項８】 請求項１記載の方法において、１回以上
    のダイネッキング加工によって前記金属容器の前記傾斜
    部の最低でも一部が形成され、前記第１支持部材の傾斜
    面に対する前記外部ローラーの傾斜面のカム作用が前記
    金属容器の傾斜面の最も内側に接して行われるように、
    前記外部ローラーと前記第１支持部材はスピンフローネ
    ッキング加工の最初から前記金属容器の傾斜面に対応し
    て配置される方法。
  9. 【請求項９】 請求項１記載の方法において、複数のダ
    イネッキング加工が行われる方法。
  10. 【請求項１０】 請求項９記載の方法において、複数の
    ダイネッキング加工は前記金属容器に、円錐状の面をも
    つ前記傾斜部を形成する方法。
JP4162599A 1991-07-01 1992-06-22 金属容器をネッキング加工する方法 Pending JPH05192727A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/723,957 US5138858A (en) 1991-07-01 1991-07-01 Method for necking a metal container body
US07/723,957 1991-07-01

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05192727A true JPH05192727A (ja) 1993-08-03

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