JPH05503878A - 容器を加工するための方法および装置 - 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】 容器を加工するための方法および装置 扶癒分！ 本発明は一般に二つの部品から成る容器の構造に関し、特にその強度を増し、か つその外観を改善するためにそのような容器を加工するための方法および装置に 関する。

豊見益免４尖米挟権 二つの部品から成る缶はビールおよび飲料工業において、およびエアロゾルおよ び食料の包装のために使用される金属容器のうちで最も共通する種類である。二 つの部品から成る容器は、一方の端で開き、他方の端で一体の端の壁を有する側 面の壁を含む、単一の本体から成っている。

その一体の端の壁は、通常、容器全体の強度を増加するためにドーム形の形状に 形成される。環状の部分が１通常、底の壁の中央のドーム形のパネルと容器のた めの小さくされた直径の支持を定義する側壁の間に特殊な形状に形成されており 、またその開く方の端と継ぎ合わされる。隣接する容器の端と入れ子となるため の入れ子の特徴を提供する。

目覚ましい市場における成功度を達成した。絞り加工され１表面をならされた容 器のための、模範となる底のプロフィルが米国特許第４゜６８５．５８２号に開 示されている。そこに開示された容器もまた。第２の端のパネルまたはより小さ い径を持った端を、一端で開いている。

絞り加工され１表面をならされた容器を取り囲むために使用することができるよ うに、小さくされた頚部を持つ上の端部分を含んでいる。

大抵の場合に、ビールおよび炭酸飲料のために使用される容器は平坦なアルミニ ウムの円板から２−１１／１６　インチの外径に形成され（“２１１−容器”と 呼ばれる）、他よりも小さい直径の端を仕上げられた包装の中で使用することが できるように、上の開いた端の直径は２０９−頚部（２−９／１６インチ）また は２０７−１／２−１［部、２０６−頚部のような何等かの他のもつと小さい直 径、および２０４−蓋部あるいはもっと小さい頚部を形成するように減少させら れる。

包装工業において重要な競合する目標は、工業の要請に合致してその強度および 性能を維持しながら、全缶重量をできる限り減少させることである。ソフト飲料 またはビールのような加圧された内容のためには。

容器の一体の底の端の壁は５通常、最初の円板と同じ金属の厚さの標準基板を持 っており、側壁は絞りおよび表面ならし工程を通して最初の金属円板の厚さの１ ７３に近い厚さで低下させられる。したがって、全重量を最小にするために、二 つの部品から成る缶の第２の部品を構成する缶上面または端パネルは、容器の構 造上の一体性、その機能性、および美的に心地よい外観をなお維持しながら、直 径をできる限り小さくするように形成される。

この種の容器の製造においては、予め定められた厚さの貯蔵材料のシートがコツ プ製造プレスに供給され、そこで円板が貯蔵材料から切り出され、仕上がった容 器の最終直径よりも著しく大きい直径を有するコツプの中に移される。

予備形成されたコツプは、ついで、普通に“ボディーメーカ”と呼ばれる容器形 成装置に渡され、そこでそのコツプは、複数の間隔をおいて設けられた表面なら し用の型およびパンチの通路の端に位置させられたドーム形成機構と一緒に動作 する。往復運動する突き棒の上で運ばれるパンチと並にられる。形成工程中、最 初再校りアセンブリと一緒に動作し、そこで浅いコツプは最終仕上げされた容器 の内径にはゾ等しい内径と最初のコツプの高さよりも大きい高さを持った。より 小さな直径に再絞りされる。

各コツプは、ついで、漸進的に小さくなる直径を有する。一連の表■ならし用の 型を通過し、その結果容器の側壁の厚さは漸進的に減少させられ、他方容器の高 さは増大する。パンチまたは突き棒のための行程の端では容器の端は、中央の内 に向かってドーム形に張り比したパネルおよび特殊な形状の周囲の環状の玉縁あ るいわ支持部分を持った一体の端の壁を形成するために予め定められた形状に強 制的に形成される。絞り加工され１表面をならされた容器は、ついで１選択され た高さに切り込まれ、コートされ、ラベルを貼られ、開いた方の端に小さな直径 を持つように傾斜を持った頚部が形成される。

競争できる価格であり、しかも、特にビールおよび炭酸飲料のような加圧された 内容のための厳しい工業の要請を満足することができる容器を製造するために１ 本発明の被譲渡人は、容器の上の開いた端を滑らかな、型で形成された頚部の形 状まで段階的に小さくするための型を使った頚部形成操作を開発した。このこと は、２０６または２０４端のような端のための希望の縮少が達成されるまで、複 数の行程を通して行なわれる。この過程は、ここに参照として含まれている米国 特許第４゜７７４．８３９号に開示されている。米国特許第４，６８５，５８２ 号に開示されているような底のプロフィルおよび上に挙げられた特許の中に図示 されている滑らかな、型で形成された頚部の形状を持った種類の容器は高められ た強度特性を持っており、全体の美的な外観が増進される。

二つの部品から成る。絞り加工され、表面をならされた容器の全体の外観をさら に良くするために、米国意匠特許第２８３，０１１号および第２９０，６８８号 に開示されているような縦溝付きの外観を作り出すように容器の側壁を変形する こともまた提案された。

兄匪０檄！ 本発明によれば、最低の量の貯蔵材料から形成され、しかも、特にビールおよび 飲料工業における使用に適した容器のためのあらゆる厳格な要請を満足すること ができる。たシ一つの絞り加工され、表面をならされた容器が開発された。

特に、本発明の容器は貯蔵材料、成否＜　０．０１２０インチよりも小さい厚さ を持ったアルミニウムの平坦な円板から形成されることができ、それぞれ２５０ ボンドおよび９０ｐｓｉの最低押し潰ぶしおよび捩じれの要請に合致することが できる。

成否くアルミニウムの平坦な金屡の円板から形成される容器は、貯蔵材料の厚さ に実質上等しい厚さを有する底壁と貯蔵材料の厚さの１７３のオーダである側壁 の厚さを持っており、底壁は、外側および内側の。

一般に平坦な、実質上垂直な壁を有するカウンタシンクを通して側壁に接続され た。中央の内に向かってドーム形のパネルを持っている。

容器の側壁は複数の１周囲に沿って間隔をおいて設けられた。軸方向に伸び、内 に向かって変形されたパネル部分は側壁の残りと境界を共にする。実質上軸方向 の高まり領域或いは弧状の部分の間に形成され、それらのパネル部分の相対向し ている端に隣接する側壁と滑らかに融合している。それらのパネル部分は底のカ ウンタシンクの接合点と容器の上の開いた端における、内に向かって傾斜した頚 部の接合点の開で側壁の境界の内部に位置させられる。

本発明の一つの面によれば、それらのパネル部分は、支持コラムの上の固定の回 転のために取り付けられたターレットを含む装置を通して一つの連続工程で側壁 の中に形成される。そのターレットはその周囲附近に周囲方向に間隔をおいて設 けられた複数の同一の変形ステーションを持っている。各変形ステーションはタ ーレット上の固定の軸の回りの回転のために支持された支持心軸を含み、その支 持心軸の上に容器を装填するための、軸方向に並べられた装填機構を持っている 。各ステーションはまた５それらの間で容器を変形するために、支持心棒と加圧 接触係合したりしなかったりする運動のための、支持心棒に隣接する、ターレッ ト上に取り付けられた、圧縮可能な押付は心棒を内蔵している。

本発明の他の一つの面によれば、１対の隣接する押付は心棒が共通の支持軸の上 に取り付けられる。その支持軸は、それに結び付いた支持心棒と加圧接触係合さ せたりさせなかったりするように、二つの押付は心棒を同時に揺動させるために 、ターレット上の固定の軸の上で回転させられる。

その支持心棒は、隣接する高まり領域の間に形成された１周囲方向に間隔をおい て設けられた複数のポケットを持っている。各ポケットは外壁から内に向かって 伸び、隣接する高まり領域の閣の一般に弧状の部分を定義する底の壁に終る、一 般に半径方向の壁によって定義される互いに対向している縁を持っている。それ ぞれのポケットの底の壁の互いに対向している端は滑らかに傾斜をつけられ、支 持心棒の周囲と融合している。このことはポケットの底の壁と心棒の周囲の間の 滑らかな移行を定義する。

成否く、ポケットは、パネル部分が底の壁の接合点と側壁の対向している端にお ける傾斜した頚部の閣で容器の側壁に形成されるように、心棒の上に位置させら れる。

本発明の他の一つの面によれば、各ステーションにおける支持心棒および押付は 心棒は同期した関係で駆動される。このことはそれぞれの心棒の周囲の面に対し て共通の速度を定義する。押付は心棒のための駆動機構は、支持心棒との加圧接 触中の押付は心棒の圧縮による周囲速度のいかなる必要な差も受け入れるために 摩擦による駆動装置を内蔵している。

以上記載された優れた特性を有する容器を変形するための装置を操作する方法に おいては、容器は供給源から、ターレット上のステーションの各々においてそれ ぞれの支持または装填手段に逐次的に供給され、その支持とターレットの間に介 挿されている適当なカムによってそれぞれの支持心棒の上でカムで動かされる。

また、それぞれの押付は心棒は適当なカム機構を通して揺動させられ、ステーシ コンの各々において押付は心棒とそれに結び付いた支持心棒の間で加圧接触係合 を作り出し、他方両方の心棒は共通の駆動を通して連続的に回転させられる。

押付は心棒の圧縮を受け入れるために、共通の駆動と各押付は心棒の間に制御滑 りが備えられている。

図面の簡単な記載 第１図は本発明に合致して構成された加工装置を示す、いくつかの部品を壊して 取り外ずされた上面図である。

第２図は第１図に示された装置の側面立面図である。

第３図は第２図の３−３線に沿って見た装置の側面図である。

第４図は第３図の装置の一部を形成する１対の押付は心棒の部分平面図である。

第５図は第４図の５−５線に沿って見た断面図である。

第６図は一つの加工ステージョンにおける１対の形成または支持心棒に関連した 押付は心棒の関係を示す、第１図に示された装置のいろいろなステーションの図 式的な上面面である。

第７図は第６図の７−７線に沿って見た加工ステージョンの一つの詳細を示す１ 部分側面図である。

第８図は押付は心棒および支持心棒の共同動作を示す缶壁の部分を含む、第７図 の８−８線に沿って見た断面図である。

第９図は容器底壁を再形成するために使用される装置を示す部分断面図である。

第１０図は第９図に類似する拡大された部分断面図である。

第１１図は頚部形成およびフランジ形成操作の後の仕上げられた容器の斜視図で ある。

第１２図は形成心棒の斜視図である。

第１３図は第１２図の１３−１３線に沿って見た断面図である。

第１４図は第１２図の１４−１４線に沿って見た断面図である。

詳細な記載 本発明は沢山の異なった形態で実施が可能であるので、図面に示され。

ニジでは１本開示が本発明の例示として考えられなければならず、本発明の広範 な面を図示された実施例に限ることを意図しないという了解を持って本発明の好 ましい実施例が詳細に記載される。

図面の第１図は、一般に引用番号２０で示され、回転可能なターレット２６を支 持する直立した中央ポストまたはコラム２４を有するベース（第２図）から成る 容器加工装置を開示している。ターレット２６はベース２２の上に取り付けられ た駆動手段２８を通して中央支持手段またはコラム２４の囲りで回転させられる 。ターレット２６はその周囲に取り付けられた、複数の、実質上同一の加工ステ ージョン３０を持っている。そこでは第１図および第２図に示されているような １２のステーションがあるが、その数は製造設備と関連して容易に増加させられ たり減少させられたりする。

頚部およびフランジ形成前の従来の二つの部品から成る、絞り加工され５表面を ならされた容器は供給機構３２を通して加工装置に供給され、排出機構３４を通 してその加工装置から取り去られる。供給機構３２は従来の星形ホイール３６を 含んでおり、それは、加工ステージョン３０の各々への供給のために連続的に動 いているコンベア４０から容器を受けるための複数個の周囲のポケット３８を持 っている。好ましくはその供給装置３２は案内レール４２を含んでおり、後に記 載されるように。

ステーション３０の各々でビック・アップされるように、それは容器を静止板４ ４に沿って案内する。

同様に、排出機構３４は第２の星形ホイール４６を含んでおり、連続的に動いて いるコンベア４０への最終的な供給のために、それは再びステーション３４の各 々から加工された。または縦溝をつけられた容器を受けるためのポケット４８を 持っており、そこでそれらの容器は以降の加工のために輸送される。その排出機 構３４は再び、第１図に示されているように、弧状の案内板４９を持っている。

加工された容器は星形ホイール４６によって加工ステージョン３ｏから引き出さ れ、支持板４４に沿ってコンベア４０まで案内される。

第１図および第２図に示すように、各ステーション３ｏは支持心棒５０、ピスト ン・ロッド５３の上に取り付けられたプラットフォーム５２、および押付は心棒 ５４を内蔵している（第２図）、プラットフォーム５２はピストン・ロッド５３ の上に支持され、そのピストン・ロッド５３は公知の種類のカム機構（図には示 されていない）を通してターレット２６の中の開口の中で垂直方向に往復運動さ せられる。低位置と高位置の間でプラットフォーム５２を動かすためのカム機構 は二Ｎに参照として含まれている米国特許第４，５１９，２３２号に示されてい る種類のものであることができるだろう。

このようにして、容器Ｃは、プラットフォームが第２図の中の伸びたプラットフ ォームの左に示されている低位置にある間に２供給機構３２からプラットフォー ム５６に供給され、プラットフォームは、容器を支持心棒５０の上に導入する、 または装填するために、カム駆動機構によって持ち上げられる。装填機構５２． ５３は、支持心棒５ｏの中に受けられる前に、容器をプラントフオーム５２の上 に保持するために（図には示されていない）真空源を内蔵することができる。

支持心棒５０および押付は心棒５４は共通の駆動機構（第１図）によって同期し た仕方で連続的に駆動され、その共通の駆動機構は静止のコラム２４の上の端の 上に支持され、複数の被駆動ギヤ６２と噛み合っている中央固定駆動ギヤ６０を 含んでいる。それらの被駆動ギヤ６２は下の端に取付けられた支持心棒５０を持 っている支持軸６６の上に取り付けられたギヤ６４と駆動係合している。それに 加えて、各被駆動ギヤ６４は、押付は心棒５４を支持する支持軸７２の上に取り 付けられた組み合わされたギヤ７０と噛み合っている。このようにして、ギヤの 直径および比の適切な選択によって、軸６４および７２は共通の速度で駆動され 、そのようにして、後に説明される目的で、心棒５０および５４を共通の速度で 駆動する。

本発明の一つの面によれば、それぞれの押付は心棒は、ターレット２６が回転し 、後に記載されるように、それぞれの心棒の間で容器Ｃを変形するように心棒５ ０．５４が積極的に駆動されている闇に、支持心棒５ｏと加圧係合したりしなか ったりするように設計されている。

本発明の一つの面によれば、１対の隣接する押付は心棒５４は共通の支持機構の 上に支持され、簡単化されたカム駆動機構によって同時に動かされ、その駆動機 構が、ニジで、特に第４図および第５図を参照して記載される。

そこに示されているように、押付は心棒５４のための支持機構は隣接する対の加 工ステージョン３０の閏でターレット２６の上に取り付けられている支持軸８０ を含んでいる。その支持軸８０はそれから伸びる１対のアーム８２を持っており 、それらのアームは、後に説明されるように、（図には示されていない）適当な ねじの組によって希望の角度方向の関係で支持軸８０に固定されている。

アーム８２の各々はその外側の自由端に固定された中空の支持スリーブ８４を持 っており、それは５ついで、その下端に支持された押付は心棒５４を持った軸７ ２を支持している。好ましくは軸７２は分割され、それに付けられたギヤ７０を 有する上の部分７２ａと心棒５４を支持する下の部分７２ｂを含む、適当なベア リング８６が、第５図に示されているように５間に介装されたスペーサ・スリー ブ８７を持って軸７２と中空の支持部材８４の間に介装されている。

好ましくは、各押付は心棒５４は中央の硬いコア９０を含んでおり。

それは成否くポリウレタン材料または適当な等価な材料で形成されている変形可 能な、または圧縮可能な外側の部材９２を支持している。

本発明の一実施例においては、押付は心棒５４は、前に記載された共通の、また は均一の速度ではなくて、押付は心棒と支持心棒の間の制御された差速度または 速さを吸収するために、摩擦駆動構造を介して下の支持部分７２ｂに取り付けら れている。第５図に示されているように、下の軸部分７２ｂはスペーサのカラー ９４を持っており、それがベアリング８６　と硬いコア９０の間に介装され、押 付は心棒は下の支持軸７２ｂの下の端に形成されたねじを切られた開口９７の中 に受けられるねじを切られた締め金具９６を介してカラー９４に対して押し付け られている。スプリング・ワッシャ９９がコア９０の上の端とカラー９４の下の 縁の間に介装されている。

このようにして、中空の芯９０とコア７２ｂの間に作り出される摩擦による引張 りの量は、希望の摩擦による引張りを作り出すようにそのスプリング・ワッシャ ９９を圧縮する締め金具９６に加えられる適切なトルクによって正確に制御され ることができる。このことは、積極的にギヤ駆動される支持心棒５２と押付は心 棒５４の間に制御された差速度を提供する。付加的な摩擦力がコア９ｏに対する 軸７２ｂの適当な大きさの決定によって作り出されることができる。

本発明の主要な面によれば、その支持心棒は、容器の最初の側壁から内に向かっ て変形させられる複数の弧状の部分を作り出すように、容器の側壁が押付は心棒 の圧力によって支持心棒の中で変形させられるように形成され、設計されている 。このように、第１２図、第１３図および第１４図に示されているように、支持 心棒５０は、容器側壁の内径に実質上等しい直径を持っている円形の周囲表面１ ０２を有する中空円形コア１００を含んでいる。心棒が容器の内径に合致する円 筒形の形状に仕上げられた後で、複数の周囲方向に間隔をおいて設けられ、軸方 向に伸びているポケット１０４が機械加工によるなどして支持心棒５０の表面に 形成される。

特に、それぞれのポケット１０４は、支持心棒５０の表面から隣接する対の高ま り領域１０６の間の部分を機械加工することによって形成される。高まり領域１ ０６はコア１００の表面１０２半径に合致する外側表面１０２ａを持っており、 高まり領域１０６の間の弦表面１０４ａを定義する平坦な底の壁１０９　によっ て内部接続されている平坦な側壁１０８を持っている。コア１００の軸から成否 く半径方向に伸びる平坦な側壁１０８は表面１０２ａと交叉し、鋭い縁１０８ａ を形成する。第１４図によりはっきり示されているように、各高まり領域の断面 部分の形状は近似的に正方形であり、はＮｏ、０３０インチの深さとはゾ０．０ ３０　インチの幅を持っている。この例示としての実施例においては、支持心棒 は、第１１図により明瞭に示されているように、容器の側壁に形成された３ｏの 等間隔の縦溝として引用されているものを持っている缶または容器を作るように 設計されている。

このような実施例については、隣接する高まり領域１０６の間の中心から中心ま で測った間隔は約１２°であり、そのようにしてポケット１０４の深さは約０． ０３０　インチである。第１３図に示されているように、ポケット１０４の相対 向している端は、特に底の壁１０９は１０９ａで朝顔形に広げられ、滑らかな移 行を通して支持心棒５０の外側表面１０２と融合している。ポケット１０４の機 能および操作は後に記載される装置の操作に関連して詳細に記載されるだろう。

以上より完全に説明されたように、各押付は心棒５４は支持心棒５゜と−緒に動 作し、容器の側壁を容器の側壁の直径に等しい直径を有する弧状の部分の闇に介 在させられた“弦部分”と呼ばれる複数のものに変形する。この目的のために、 押付は心棒５４は、支持コラム２４の囲りのターレット２６の回転中支持心棒５ ｏの上の缶本体と係合したりしなかったりする運動のために支持されている。

この目的で（第１図）、コラム２４の上端は１周囲のカム動作をする表面１１２ を有する。それに付けられた静止カム１１０を持っている。

周囲のカム動作をする表面１１２は、支持軸８０の上端に固定されたアーム１１ ６に取り付けられたカム・フォロワ１１４と一緒に動作する。

このようにして、ターレット　２６の回転はカム・フォロワがカム表面１１４に 従うようにし、その支持軸の囲りでの支持軸８０を揺動させる。

このことは支持アーム８２を、押付は心棒５４と一緒に、ターレットの各回転サ イクル中それと組み合わされた支持心棒５０の上で缶本体Ｃと加圧係合したりし なかってすするように揺動させる。

この装置の操作がこ２で要約される。上面開放された、絞り加工され、表面をな らされた容器は供給機構３２によってコンベア４ｏからステーション３ｏに供給 される。それらの容器はプラントフオーム５２の上に受けられ、ターレット２６ および支持心棒５０が回転している間に各ステーションで支持心棒５０の上に装 填される。

支持心棒によって積極的に駆動される押付は心棒５４は、そのとき、缶本体を係 止し、容器側壁を変形するために、カム１１２およびアーム１１６を通して軸８ ０を揺動させることによってカムを使って加圧接触させられる。この変形中、折 目線が高まり領域またはリブ１０６の鋭塾）縁１０８ａによって容器側壁の中に 形成され１弦部分がそれらの折目線の間に形成される。

弦部分の変形量は押付は心棒と支持棒の闇の係合圧力を変化させることによって 制御される。その係合圧力は、ついで、軸８０上のアーム８２の角度方向の調節 によって制御される。押付は心棒５４の圧縮可能な外側部材９２の実効直径は心 棒間の圧力とともに変化するから、軸７２と心棒５４．特にスプリング・ワッシ ャ９９とコア９０の間の摩擦駆動が支持心棒の周囲速度と一緒に押付は心棒の周 囲速度を調節するだろう。したがって、それらの速度は同期化される。

そのようにして、容器の変形された側壁１２９は第１１図に示されている形状を 採り、そこでは複数の変形された部分１３０が隣接する高まり領域あるいは弧状 の部分１３２の閣で定義されてｂ洩る。弧状の部分１３２は容器側壁の弧状の形 状に合致する、周囲の弧状の形状を持っている。変形された部分１３０の相対向 する縁は心棒５０の鋭ｕ１縁によって作り出される折目線１３２ａによって定義 される。

その容器はまた。前に議論された′８３９特許の中で開示されてし）る、型を使 った頂部形成加工によってその上に形成された細くなった頚部１３４および外に 向けられたフランジ１３６．および上記′５８２特許に示されたＡＮＣ−ＩＡ底 プロフィルと呼ばれる底プロフィルを持っている。両方の特許とも参考のために 二Ｎに含まれている。

上記装置を使って縦溝をつけられ、仕上げられた、絞り加工され、表面をならさ れた。第１１図に示された容器は、現在では商業的な規模で使用されている。従 来の絞り加工され、表面をならされた容器でこれまで経験されたことない高い物 理的特性を示した。実際、縦溝をつけられた側壁を内蔵した容器は縦溝をつけら れた側壁を持っていない同じ縦溝をつけられない容器よりも著しく大きい押潰し 強度を示す、そのうえ。

それらの容器は、従来の円板と同じ切断縁の直径を持った。小さな厚さの貯蔵材 料または円板から形成された。

押潰し強度の比較においては、０．０１１９　インチの厚さを持ったアルミニウ ムの貯蔵材料または円板からはＮ　０．００４５　インチの厚さを有する薄い側 壁に形成された同じ縦溝をつけられた容器が縦溝をつけられていない側壁（丸） と比較され、それはつぎの押潰し特性を示した。

策−よ−人 空の缶の押潰し強度（ｌｂｓ　）　側壁強度丸標準頚部　縦溝を付けら　丸　縦 溝を付けられたれた標準頚部 最低　２９８　３３５　０．００４４　０．００４４最高　３３７　３３７　０ ．００４５　０．００４６平均　３１８　３３６　０．００４４　０．００４５ 以上のデータは、縦溝をつけられた容器が２５０ボンドの必要な最低よりも遥か に高い平均３３６ボンドの非常に均一な押潰し強度を示したことを明瞭に示す、 同一の、縦溝をつけられない丸い側壁の容器が本体下部で潰れるのに反して、縦 溝をつけられた容器は側壁と底のプロフィルの間の接合点のすぐ上で膨れ出て、 潰れないこともまた決定された。完全に調べられてはいないけれども、一体の底 壁との接合点に隣接する弦部分１３０の朝顔形に広がった端が容器のための押潰 し強度を高めるように思われる。

これらの容器は下記のパラメータに形成された。

縦溝を付けられた缶容量 ２０６／２１１　ｘ　４１３　ＡＮＣ−ＩＡ型を使って頚部形成された　“Ａ” 頚部 缶の記載　缶の高さ　ドームの深さ　上部空間　溢出し容量丸標準頚部　４．８ １８　．３８１　．４９９　１３．１７同一の容器が市販されているソフト・ド リンク飲料製品で満たした後で単独缶落下試験を受けた。単独缶底落下試験は５ 缶が一体の底の端の壁が当たるように落下させられた時、ドームのめくり返りに 対する底壁の抵抗を評価するために行なわれる。試験装置は硬い鋼のベースに確 実に付けられた４フイートのチューブから成り１缶は、ドームのめくり返りが起 こるまで、いろいろの高さから落される。

縦溝をつけられた１、および縦溝をつけられない（チェック用の）２４個の缶が 落下試験を受けさせられ、チェック用の缶は約２９インチの落下で“ロッカー” 欠陥を示した。他方、縦溝をつけられた缶は４フイートの最大落下でいかなる“ ロッカー”欠陥も経験しなかった。

“ロッカー”欠陥は、容器のプロフィルをつけられた底壁が、容器が平坦な表面 の上に置かれたとき、もはや安定でありえない点までめくり返るときに起こる。

これらの容器はＣ１ａｓｓｉｃ　Ｃｏｋｅ　（登録商ＩＩＩ）　ソフト・ドリン クで満され、７６°Ｆの温度で１５０１ｂ”Ｂ”縦溝試験板の上に落された。

縦溝をつけられた缶とチェック用の缶はＤｉｅｔ−Ｃａｆｆｅｉｎｅ　Ｆｒｅｅ −Ｃｏｋａで満され、７６°ＦでＭｅａｄｏ、０２４　インチのチップボードの 上被の上で落下試験を受けさせられた。チェック用容器は約８インチの落下で“ ロッカー”欠陥を受けた。他方、縦溝をつけられた容器は約２３インチ落下で“ ロッカー”欠陥を受けた。

このようにして、結論として、縦溝をつけた容器が、容器毎に最低のばらつきを 持っている。遥かに改善された押潰し抵抗を持っていることが確立された。また 、縦溝をつけられた容器はドームめくり返りに対して遥かに大きな抵抗を持って いる。すなわち、それらは良く流体力学的な衝撃を吸収することができる。

パラメータはまだ完全には調べ尿くされてはいないけれども、縦溝をつけられた 容器はまた、製品が暑い気候の中での貯蔵中高い温度に曝されるとき、充填され た容器の曲げ抵抗を改善する。また、縦溝をつけられた容器は“かもめ翼形にな ること“を除去する。それは充填および端の継合せ操作中押し潰された容器に導 くことがある。′かもめ翼形になる”欠陥は容器の側壁の中の僅かな不完全であ り、それは容器形成操作中に側壁の中に波形を作り出す。

非常に重要と思われる他の一つのファクタは側壁の中の縦溝の長さ、および側壁 と傾斜した頚部の間の接合点さらに一体の底の壁に対するその関係である。縦溝 、すなわち弦パネル部分の相対向している端はそれらの接合点にできる限り近く なければならず、それらの接合点と交叉してはならない、それらの接合点から肥 った縦溝の端の約０．０５０インチの間隔が理想的な容器を作り出すことが決定 された。しかしながら、それらの寸法は、本発明の精神から著しく逸脱すること なしに容易に変化させられることができる。

上記試験はまた。それらの容器が、容器に何の損害も及ぼすことなしに、内部圧 力に対して著しく大きい抵抗を示すことを示す。側壁の中に内蔵された縦溝は、 それらの容器が標準落下試験の中で落下させられたとき、著しく大きな量の流体 力学的な衝撃を吸収する能力を持っている。

内部圧力の形成は、側壁の高まり領域間の弦部分を容器の側壁の一般の弧状の形 状に戻そうとする傾向を持っており、その際、容器の側壁に何の損害も与えるこ となしに圧力の増加に対するより大きな抵抗を提供する。縦溝の故に、その内部 圧力は、容器のドーム形の端の壁への何らの著しい効果なしに、すなわち著しい 程度の容器の成長あるいはドームの反転なしに、より大きいことができることも また決定された。

実際の試験は、アルミニウムの、絞り加工され、表面をならされた容器を形成す るための円板の貯蔵材料の金属の厚さが容器の強度特性において何の犠牲を払う こともなしに、さらに低下させられ得ることを示した９例えば、試験は、容器の ための強度特性を犠牲にすることなしに、０．０１１８　インチの厚さまで、恐 らくそのレベルより遥かに下まで貯蔵材料を容易に減少させることが出きること を示した。

パラメータは未だ完全に調べ尽くされてはいないけれども、ドーム形の端の形と 小さな直径の基部の間の縦溝の長さが大きければ大きい程、それだけ優れた性能 の特性が期待できると信じられている。このようにして、容器の側壁の中に形成 されているポケット１３０の弧状の端は、細くなった工部１３４および底１３７ への側壁の境界を定義する折目線のすぐ内側で側壁と融合することが予想される 。

縦溝をつけられた容器のための最低の性能特性を維持しながら、容器の中の側壁 の厚さを減少させる可能性を確認するために、付加の試験が行なわれた。

これらの試験は、ドームの何等かの転がりあるいは傷みまたは容器の頚部領域に おける何らかのへこみを考えずに、損害が側壁に起こる前に。

容器の側壁が吸収することができる濫用の量を実際に決定するために行なわれた 。

絞り加工され、ならされたアルミニウムの容器が０．０１２０アルミニウムの在 腺し、）円板から市販のＤ８１機械で形成された。これらの容器は、２０６端に 対して細くされた２０６頚部を有する２１１側壁直径および４１３高さを有する 通常の１２オンスの容器であった。その容器の側壁は０．００３９　インチの平 均厚さまで薄くされた。チェック用容器が試験され、本発明の教えに合致して縦 溝をつけられた容器と比較された。

それらの容器は、ボンドを単位として、押潰し強度について次の結果を生み出し た。

チェック用容器　縦溝をつけられた容器垂直押潰し　片寄り押潰し　垂直押潰し 　片寄り押潰し最低　２１４　７６　２７２　７４ 最高　２９３　８０　３１３　７６ 平均　２４９　７８　２９９　７に れらの縦溝をつけられた容器はまた約０．０４インチの尖頭負荷での平均の伸び （容器の成長）を示した。他方、チェック用容器は０．０３インチの平均の伸び を示した。

これらの容器のためのドーム深さは０．３８０　インチの許容できる最低以下で あった。すなわち深さは約０．３６３　インチであった時に。

内部圧力および最低の許容できる曲げ圧力（ｐｓｉｇ　）について容器の成長を 決定するために試験された。つぎの試験結果が記録された。

ドーム成長および曲げ 本体変数　試料　ドーム深さ　ＰＳＩＧ後のドーム深さ７５　８０　８２　８５ 　９０　曲げ 縦溝を付　１　．３６３　．００６　．０１１　．０３０　．０４８　．０６５ 　９４けられた　２　．３６３　・・・　・・　・・・　、０４９　．０６９　 ９５Ａ　Ｉ　Ｍ　、３８０　・・・　・・・　・・・　、０４５　．０６４　９ ０＋／−，０００４最高　最高　最低 （ＡＮＣ−ＩＡ　） これらの容器は摩滅した工具および／または熱応力による許容することができな い成長を示した。しかしながら、これらの試験結果は、側壁に縦溝をつけること は押潰し強さ、容器の成長、または曲がりに対する抵抗のような性能特性を犠牲 にすることなしに、側壁の厚さの低下を可能にするだろうということを示す。

本発明の他の一つの面によれば、以上の教えにしたがって形成され、第１１図に 開示された容器は、前に述べられた１５８２特許に開示されているように、最初 の形状から容器の底の端の壁を再形成することによって遥かに優れてさえもいる 改善された性能特性を持っている。このようにして、第９図および第１０図に示 されているように、縦溝をつけられた容器が頚部形成され、フランジをつけられ 、内部でスプレー・コートされ、外側で印刷された後で、底のプロフィル、特に 底壁のカウンタシンクまたは突き出た縁の領域は、さらに曲げ抵抗を改善し１缶 の成長を低下させるために、カウンタシンクの内壁を再形成することによって再 び形を整えられる。この特殊な過程はまた、最初の円板の切断縁の直径に何の変 化もなしに貯蔵金属の厚さの低下を可能にするだろう。

このようにして、第９図に示されているように、第１１図の仕上げられた。絞り 加工され１表面をならされた容器は、容器Ｃの外周の直径に対応する内部開口１ ５２を持っている適当な治具１５０の中で支持される。その治具は１本来′５８ ２特許の中に開示されている方法に合致して形成されたような容器の底壁のカウ ンタシンク壁部分に合う下のプロフィル部分１５４を持っている。

プラグ１５６がその開口の上の端に挿入され、容器の頂上に固く保持される。治 具１５０の底の周囲のプロフィル１５４は容器の底１３７と広範な接触をしてい る。修正ローラ１６０は容器のドーム形の端１６２の外側と係合させられ、容器 Ｃのための中央の軸の囲りで弧状の通路に沿って回転させられるように設計され ている軸１６４に支持されている。

そのローラは、カウンタシンクの内壁１７０がもっと垂直なプロフィルに修正さ れ、他方ドーム１６２は小さな程度にまで引き伸ばされるように、一般に弧状の 上の部分１６８を持っている、実質上型直な、上方外側に向かって傾斜させられ た壁を定義する周囲の形状１６６を持っている。外壁１７２はその最初の形状に 維持される。それに代るものとして。

外壁はまた内壁と一緒に修正されることができるだろう。

この修正操作は曲げ抵抗を著しく改善し、缶の成長量、すなわち容器の内側から 圧力が加えられたとき、底の端の壁が伸ばされる量を減少させることが見出され た。

このように、要約すると１本発明の方法および装置にしたがって製造された容器 は著しく高いコラム強度、すなわち容器の側壁に加えられる重置荷重による押潰 しに対する抵抗を持っていることが見出され内側から加圧されたとき著しく少な い容器の成長を持ち、また改善された曲げ抵抗を持っている１本発明に合致して 構成された容器は著しく小さい厚さを持った貯蔵平坦円板材料から作られること ができることが見出された。

特定の実施例が図示され、記載されたけれども１本発明の精神を著しく逸脱する ことなしに沢山の変更が思い付かれ、保護の範囲は添付された請求の範囲によっ て限定されるだけである。

−二＝二；−９− 国際調査報告 １ｍ＊ｍ＋ｕａ＊″“”””″’　ＰＣＴ／ＵＳ　９０１００４５１国際調査報 告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．複数の周囲のステーション（３０）を持った回転ターレット（２６）を含む 、一般にＵ字形の環状の支持部材を通して円筒形の側壁と融合するドーム形の底 の壁を有する、絞り加工され、表面をならされた、開いた端の容器の製造方法で あって、各ステーションは回転する硬い心棒（５０）および上記心棒の上に容器 を装填するための装填手段（５２，５３）を持っており、上記心棒は上記容器の 内径に一般に合致し、その中に形成されている間隔を置いて設けられたポケット （１０４）を有する周囲表面（１０２）を持っており、各ステーションはそれに 結び付いた押付け心棒５４を含み，各ステーションにおいて上記装填手段に容器 を導入し、上記硬い心棒の上に上記容器を導入する工程、上記押付け心棒を、そ の間に上記容器を掴むために、上記硬い心棒と加圧係合させるように上記押付け 心棒を動かす工程、および上記ポケットの中で上記容器の上記側壁を変形するた めに、上記硬い心棒および上記押付け心棒を駆動する工程を含む製造方法。 ２．上記ポケットが上記硬い心棒の軸方向に伸び、相対向する縁（１２２ａ）を 有し、さらに上記相対向する縁に沿って折目線および上記載の間に一般に弧状の 部分を作るように、上記側壁を上記ポケットの中で変形する工程を含む、請求の 範囲第１項記載の方法。 ３．さらに、隣接する対のステーションの間にあってその上に支持された隣接す る対の押付け心棒を有する支持（８０，８２）を設け、上記隣接する対の押付け 心棒と隣接する対の硬い心棒の間で同時に加圧係合を作り出すように上記支持を 揺動させる工程を含む、請求の範囲第１項または第２項記載の方法。 ４．上記Ｕ字形の環状の支持部材は外側の壁および内側にドーム形に張り出して いる中央パネルと融合する内側の壁を含み、さらに上記内側の壁をより垂直な形 状に修正し、上記中央パネルを張るように、上記Ｕ字形の環状の支持部材の上記 内側の壁を再形成する工程を含む、請求の範囲第１項、第２項または第３項記載 の方法。 ５．上記押付け心棒が上記硬い心棒と加圧係合するようにカムで送られる、請求 の範囲第１項、第２項、第３項または第４項記載の方法。 ６．Ｕ字形の環状の支持部材によって取り囲まれた、内に向かってドーム状に張 り出した中央パネルを含む、底壁と一体の円筒形の側壁を有する、絞り加工され 、表面をならされた容器を製造するための装置において、固定の支持（２４）の 囲りで回転させられ、複数の周囲の加工ステーション（３０）を有するターレッ ト（２６）を含み、各加工ステーションは周囲にポケット（１０４）を有する、 固定の軸の囲りで回転させられる硬い心棒（５０）を含んでおり、さらに上記硬 い心棒の上に容器を挿入するための手段（５２，５３）を含み、各ステーション はまた上記固定の心棒と一緒に動作する押付け心棒（５４）、隣接する対のステ ーションの間の上記ターレット上の支持手段（８０，８２）を含み、上記支持手 段は者アームの上で回転することができる押付け心棒を有する、それから伸びる 一対の支持のアーム（８２）を有する支持軸（８０）を含み、さらに各硬い心棒 とそれに結び付いた押下げ心棒の間に加圧係合を作り出すために上記固定の支持 と上記支持軸の間に介装された駆動手段（１１０−１１６）、および上記心棒の すべてを共通の速度で回転させ、上記ポケットの中で上記心棒の間で上記容器の 側壁を変形するための上記固定の支持と各心棒の間の同期化された駆動手段（６ ０，６２，６４，７０）を含む装置。 ７．さらに、実効的な直径の関数として、上記支持心棒に対して上記押付け心棒 の速度を変化させるための手段（９６，９９）を含む、請求の範囲第６項記載の 装置。 ８．固定の支持（２４）の囲りで回転することができ、複数の加工ステーション （３０）を有するターレット（２６）を含み、各加工ステーションは支持心棒（ ５０）、上記支持心棒と係合したりしなかったりするように動くことができる押 付け心棒（５４）、および上記支持心棒に容器を導入するための装填手段（５２ ，５３）を含む、強度を増加させるために、円筒形の、絞り加工され、表面をな らされた金属の客器の側壁を加工するための装置において、上記支持心棒が容器 の側壁の内径に一般に合致する周囲表面（１０２）を有し、その中に形成された 軸方向に伸び、周囲方向に間隔をおいて設けられたポケット（１０４）を有する 硬いコア（１００）を含み、各ポケットは相対向する軸方向の縁（１０８ａ）お よび上記周囲表面への滑らかな移行を作り出す朝顔形に開いた端（１０９ａ）を 有する、上記底の壁を持った底の壁（１０９）を持っており、上記容器の上記側 壁が上記ポケットの中で上記押付け心棒によって変形させられ、上記縁によって 定義された折目線の間に一般に弧状の部分を作り、その際上記側壁を強化するこ とを特徴とする装置。 ９．予め定められた厚さを有する平坦な金属の円板から形成され、底壁（１３７ ）、円筒形の側壁、および上記側壁と開いた端の間の、細くなった、滑かに傾斜 をつけられた頸部（１３４）を含む、絞り加工され、表面をならされた金属の容 器において、上記底壁は中央の内に向かってドーム形に張り出したパネルを持っ ており、そのパネルは上記内に向かってドーム形に張り出したパネルの周囲と一 体の内壁および上記側壁と一体の外壁を有する環状のカウンタシンクを持ち、上 記側壁は上記側壁の一体の部分をなす隣接する弧状の部分（１３２）の間の内に 向かって変形させられた複数のパネル部分（１３０）を有し、上記弦部分は、滑 らかに傾斜させられた頸部および上記底の壁の上記側壁との接合点から間隔を置 いた場所で上記側壁への滑らかな移行を通して朝顔形に開いている相対向する端 を持っている容器。 １０．上記予め定められた厚さが０．０１２０インチよりも小さく、上記側壁が 上記予め定められた厚さの約１／３の厚さを持っている、請求の範囲第９項記載 の絞り加工され、表面をならされた金属の容器。 １１．上記金属がアルミニウムであり、２１１の直径を持ち、上記弧状の部分の 各々が約０．０３０インチの弧状の距離にまたがり、約３０の等間隔に設けられ た弧状の部分がある、請求の範囲第９項記載の絞り加工され、表面をならされた 金属の容器。 １２．内壁および外壁を有するカウンタシンクを含み、それらの壁の各々は最初 のプロフィルを持っている、底壁を有する、金属の、端で開いている容器を加工 する方法において、（ａ）カウンタシンクの内壁をその最初のプロフィルよりも 垂直なプロフィルに再形成する 工程を含む方法。 １３．カウンタシンクの外壁をその最初のプロフィルよりも垂直なプロフィルに 再形成する工程を含む請求の範囲第１２項記載の方法。 １４．内壁および外壁を有するカウンタシンクを含み、それらの壁の各々は最初 のプロフィルを持っている、底壁を有する、金属の、端で開いている容器を加工 する方法において、（ａ）容器の開いた方の端に頸部を形成し、（ｂ）容器の開 いた方の端にフランジを形成し、（ｃ）カウンタシンクの内壁をその最初のプロ フイルよりも垂直なプロフィルに再形成する 工程を含む方法。 １５．カウンタシンクの外壁をその最初のプロフィルよりも垂直なプロフィルに 再形成する工程を含む請求の範囲第１４項記載の方法。 １６．内壁および外壁を有するカウンタシンクを含み、それらの壁の各々は最初 のプロフィルを持っている、底壁を有する、金属の、端で開いている容器を加工 する方法において、（ａ）容器の開いた方の端に頸部を形成し、（ｂ）容器の開 いた方の端にフランジを形成し、（ｃ）容器の内側表面をコートし、 （ｄ）容器の外側表面に印刷し、 （ｅ）カウンタシンクの内壁をその最初のプロフィルよりも垂直なプロフィルに 再形成する 工程を含む方法。 １７．カウンタシンクの外壁をその最初のプロフィルよりも垂直なプロフィルに 再形成する工程を含む請求の範囲第１６項記載の方法。 １８．底壁および開いた端を有する金属の容器を加工する方法において．その底 壁は内壁および外壁を有するカウンタシンクを含み、それらの壁の各々は最初の プロフィルを持っており、（ａ）その容器を支持し、 （ｂ）そのカウンタシンクの内壁を再形成ローラと係合し、（ｃ）その内壁がそ の最初のプロフィルよりも垂直なプロフィルに均一に再形成されるまで、その再 形成ローラをその内壁の囲りで連続的に回転させる ことを特徴とする方法。 １９．カウンタシンクの外壁をその最初のプロフィルよりも垂直なプロフィルに 再形成する工程を含む請求の範囲第１８項記載の方法。 ２０．さらに、その支持工程が （ａ）容器を、直径が容器の外周の直径に対応する治具の中に置き、その治具は また、カウンタシンクの外壁の最初のプロフィルに一般に合致する下部のプロフ ィル部分を含み、かつ（ｂ）プラグをその容器の開いた端に挿入することを含む ことを特徴とする、請求の範囲第１８項記載の方法。 ２０．内壁および外壁を有するカウンタシンクを含み、それらの壁の各々は最初 のプロフィルを持っている内壁は内径を持っている底壁を有する金属の、端で開 いている容器を加工するための装置において、（ａ）その容器を所定の場所に保 持するための手段、（ｂ）その内壁がその最初のプロフィルよりも垂直なプロフ ィルに均一に再形成されるまでそのカウンタシンクの内壁と係合し、その内壁に 対して圧力を加えるための手段 を含む装置。 ２２．さらに、その容器が中央軸およびカウンタシンクの内壁を係合させるため の手段を有し、 （ａ）中央軸を有する軸を含み、その軸が容器の中央軸の囲りの弧状の通路に沿 って回転可能であり、 （ｂ）その軸の上で回転可能な再形成するローラを含み、その再形成ローラはカ ウンタシンクの内壁の内径よりも小さな外径を有し、その再形成ローラがそのカ ウンタシンクの内壁の係合中その軸の中央軸の上で回転する ことを特徴とする、請求の範囲第２１項記載の方法。 ２３．その再形成ローラが、一般に弧状の上部を有する実質上垂直な上方外側に 傾斜をつけられた壁を定義する周囲の形状を有することを特徴とする、請求の範 囲第２２項記載の方法。 ２４．中央軸、内壁および外壁を有するカウンタシンクを有し、各々が最初のプ ロフィルを持っている底の壁と一体の円筒形の側壁、および内径を有する内壁を 有する容器を加工するための装置において、固定の支持の囲りで回転させられ、 複数の周囲の加工ステーションを含み、各加工ステーションはその周囲にポケッ トを持ち、固定の軸の囲りで回転させられる硬い心棒を含み、さらにその硬い心 棒の上に容器を挿入するための手段を含み、各ステーションは固定の心棒と一緒 に動作する押付け心棒、および憐競るする一対のステーションの間のターレット 上に支持手段を含み、その支持手段は、各アームの上で回転可能な押付け心棒を 持ち、それから伸びる一対の支持のアームを有する支持軸を含み、各硬い心棒と それに結び付いた押下げ心棒の間に加圧係合を作り出すための固定の支持と支持 軸の間に介装された駆動手段、および心棒のすべてを共通の速度で回転させ、ポ ケットの中で心棒の間で容器の側壁を変形するために、その固定の支持と各心棒 の間の同期化された駆動手段を含み、さらに容器を固定するための手段、カウン タシンクの内壁を係止し、その内壁がその最初のプロフィルよりも垂直なプロフ ィルに均一に再形成されるまでその内壁に対して圧力を加える手段を含む装置。 ２５．さらに、 （ａ）中央軸を有する軸を含み、その軸が容器の中央軸の囲りの弧状の通路に沿 って回転可能であり、 （ｂ）その軸の上で回転可能な再形成するローラを含み、その再形成ローラはカ ウンタシンクの内壁の内径よりも小さな外径を有し、その再形成ローラがそのカ ウンタシンクの内壁の係合中その軸の中央軸の上で回転する カウンタシンクの内壁を係止するための手段を特徴とする、請求の範囲第２４項 記載の方法。 ２６．予め定められた厚さを有し、底の壁、円筒形の側壁、および上記側壁と開 いた端の小さくなった直径の頸部を含み、その底壁は中央の内に向かって伸びる パネルを有し、そのパネルはその内に向かって伸びるパネルの周囲と一体の内壁 およびその側壁と一体の外壁を有する環状のカウンタシンクを持ち、その側壁、 内壁は最初のプロフィルから予め定められ、より垂直なプロフィルに冷間加工さ れる金属の容器。 ２７．さらにそのカウンタシンクの外壁が最初のプロフィルからより垂直なプロ フィルに冷間加工されることを特徴とする、請求の範囲第２６項記載の容器。 ２８．その小さくされた直径の頸部が開いた方の端まで滑らかに傾斜をつけられ ていることを特徴とする、請求の範囲第２６項記載の容器。