JPH0615091B2

JPH0615091B2 - 缶用シエルの成形方法

Info

Publication number: JPH0615091B2
Application number: JP60005598A
Authority: JP
Inventors: ヘンリー・シー・バツチマン; オマー・エル・ブラウン; エーマル・シー・フラツゼ; ジエームズ・アール・グレツグ; デービツド・ケイ・ウエイン
Original assignee: Dayton Reliable Tool and Manufacturing Co
Current assignee: Dayton Reliable Tool and Manufacturing Co
Priority date: 1984-01-16
Filing date: 1985-01-16
Publication date: 1994-03-02
Anticipated expiration: 2009-03-02
Also published as: JPH0773766B2; EP0292982B1; EP0151298A2; NZ210588A; SG58391G; EP0292982A1; JPH0647471A; DE3478000D1; CA1267854C; CA1250488A; AU3751085A; AU573675B2; EP0151298A3; ZA85146B; JPS60170544A; HK62991A; HK9392A; DE3484750D1; AU1262288A; JPH0771709B2

Description

【発明の詳細な説明】本厚明は缶型容器の端部成形に使用する金属シエルに関
する。例えば、ビール缶および清涼飲料缶といったほと
んどの缶型容器は内圧、ラフ荷扱いおよび相当な温度変
化に耐えることができる一方、完全な密閉密封を保ち、
缶の中身を保護し得ることを要する。上記型式の缶は年
間、何１０億個と大量に使用されており、現在缶の製造
用の金属のほとんどは、軽量で比較的低廉で、加工が容
易な、アルミニウムが使用されている。

現在の一般的な缶は外方伸長本体カール部に至る上端に
通常、狭小な中方スロート部を備えた深絞り単一本体お
よび開缶タブや関連する切込線等を設けた自己開放構造
体としたシエル（本発明はこのシエルに関する）を備え
た缶用端部から構成される。このシエルは薄金属板から
適当なブランクを切断し、このブランクを成形して、補
強凹部および肉圧壁で包囲した中央パネル形状を形成
し、および継ぎ合せ装置内で本体カール部と相互作用
し、必須の密閉密封状態で端部を缶に取付け得るように
したシエル・カール部を形成することにより、製造され
る。ほとんどの場合、シエルの下側またはカール端部に
は密封混和剤を塗布し、シエルの成形に役立ち得るよう
にしてある。

上記シエルは缶の基本的構成部分であり、ブランクから
製造する。次に、シエルは二次加工装置内で加工され、
所望の切込線、開缶タブおよびシエルと開缶タブ間に一
体形接合部分が形成される。これらは全ての公知の方法
で行われる。密封混和剤は二次加工の前後何れか（加工
前の方が一般的である）に、シエルの下向き部または底
部に塗布することができる。

缶端部技術者による主な努力の１つは材料、従ってコス
トを相当に節減することができるため、可能な限り薄厚
の材料を使用して缶を製造することである。しかし、シ
エルの一体性を維持し、および特に内圧に耐え得るよう
にしなければならないことから、極薄肉の金属を使用し
て、シエルを成形することには限界がある。シエルの成
形加工中、ブランクに対して行われる絞りおよび加工作
業に薄金属板が耐え得る為には、一般に、幾分肉厚の金
属板を使用し、補強構造体を成形するシエル部分の薄肉
化に対処し得るようにする必要がある。

一般的な従来技術によるシエル成形作業では、通常、鋼
またはアルミニウムである薄金属板からブランクを切断
しその後、成形し、おおむね平坦な中央パネルとおよび
この一次加工段階では中央パネルから上方外側に伸長
し、湾曲したフランジ部分に至る肉厚壁とを備えた形状
にする。ある従来技術による方法では、ブランクは肉厚
壁内側の中央パネル周囲に設けた溝を備えるように成形
される。この一次加工ブランクは次に、カール曲げ加工
され、フランジ上にカール端縁を成形しカール曲げした
端縁はフランジ部分で幾分、上方に折曲される。

部分的に成形したシエルは、カール加工後、別の工具に
送られ、そこで、フランジ部分が把持される一方、カー
ル曲げ端縁は変形しないように工具内で保護される。既
にブランクに溝が設けてある場合には、次にその溝の修
正加工を行なう。溝がない場合には、上記の如く固定し
たブランクは中央パネルの主要部に作用する固定支持力
に抗して移動される。

固定支持部に重なり合い、この支持部を越えて、肉厚壁
の一部が固定される部分にまで伸長する中央パネルの端
縁を含む非支持部分をシエルは備えている。この圧壊作
用によりブランクは圧縮されて、肉厚壁と中央パネル間
の非支持金属帯域を造形し直し肉厚壁の底部および中央
パネルの周縁内に伸長する補強溝または凹部を形成する
形状が得られる。このため、従来技術によるシエル成形
作業は３段階の作業を必要とし、また、シエルに補強用
の溝形状体を上述した方法で成形することはほぼ未処理
部分である肉厚壁と中央パネル間の金属ブランク帯域を
加工することになり、その結果、構造体で最も重要な部
分が割裂、変形を受け、またはシエルの薄肉化が生じ易
い。

さらに、従来技術によるシエルは周縁フランジおよびカ
ール状端縁部分に、業界で「イヤリング」として知られ
ている突起の生ずるおそれがある。通常、ロールから引
出した薄板である送り材料から金属ブランクを切断する
場合、従来の方法では丸味をつけたブランクを切断し薄
板の縦方向に通る結晶の方向にはほとんど注意を払わな
い。円形シエルの製造時、金属（特に薄アルミニウム
板）を成形する場合、金属は結晶と直角方向よりも、結
晶方向に若干延伸し易い傾向があり、さらに、結晶に対
し、４５゜の角度の方向には、より延伸し易いため、一
次加工円形ブランクは幾分変形するということは以前か
ら公知であったのにも拘わらず、解決されていなかっ
た。上記のような金属が不均一に「伸びる」と、その結
果、カール加工を行なうブランク端縁に若干変形が見ら
れる。このため、カール曲げした下端縁はシエル周囲部
分では一部分のみが肉厚壁に幾分、より近接した状態と
なる。即ち、カール端部は肉厚壁に対して、不規則にな
るのである。

上記状態の結果、２つの問題が生ずる。周縁上の拡大
「イヤリング」が端部を缶に継ぎ合せする際の主要密封
手段を形成するように製造すると、「イヤリング」間の
ブランクのカール端部は短かくなり、この部分でカール
端部の金属は缶本体のカール部分の下に完全には具合よ
く収まらない為、密封混和剤を用いて、密閉密封を保つ
必要がある。完全な継ぎ合せと称する場合には、端部ま
たはカバー鉤状体の背後で、全く伸長しない状態を意味
する。

別の方法として、端部と本体間で密閉密封を実現する為
めには、「イヤリング）の拡大に対応して、そのイヤリ
ング間の端縁が継ぎ合せ加工中、完全に本体のカール部
の下に具合よく収まるよう設計することである。しか
し、この場合、イヤリングの存在する部分には、継ぎ合
せ部分内に伸長するカバーまたは端部鉤状体内の余分な
金属が残留し、この結果、狭小部分で薄厚の缶本体が破
れ、またはカール曲げした継ぎ合せ部分内で余分の金属
がしわを生じ継ぎ合せ部分の均一性が損われる。何れの
結果によるにせよ、充填、密封後、漏れを生ずる缶の発
生率は許容し得ないほど高率となる。包装品が失われ、
また内味の流出等による損害も生ずることを考慮する
と、かかる事態の許容し得ないことは勿論である。

従って、本発明は上述したイヤリングに伴なう問題点を
ほぼ解決し、さらに、必須の肉厚壁および肉厚壁と中央
パネル間を結合する補強用パネル壁を包含するその全体
の肉厚を均一にしたシエルを製造する方法および装置を
提供することである。さらに、本発明は周縁の部分カー
ル部を改良したシエルを提供する。この場合、カール部
分の内端縁をプレカール曲げ加工して、継ぎ合せ作業
中、シエルで形成した端部を缶に取付ける際、カール部
分がカール曲げした継ぎ合せ部分内に円滑に延伸して継
ぎ合せ部分にしわが生じたり、および（または）継ぎ合
せ部分の缶狭小部が破れまたは切断するおそれを最小限
にする。

円形ではなく多角形の形状をしたブランクからシエルを
成形することによって、イヤリングは最小となり、およ
びシエルの肉厚壁から間隔を置いたカール内径はより均
一で割つ同心状にすることができる。ブランクの形状は
ブランクを成形した薄材の結晶と平行なブランク直径が
結晶方向と直角のブランク直径より小さくなる形状にし
てある。結晶方向に対し、平行、直角および４５゜の角
度方向の直径は異なり、ブランク側辺の移行部分には丸
味がつけてある。

ブランクに対して制御状態で成形および絞り加工を加
え、シエルを成形することによりブランクの一次加工の
結果、所望通りの同心性を備え、肉厚壁に対するカール
直径の間隔が均一で且つ肉厚が均一である仕上げシエル
製品が得られる。この結果、最終仕上げ缶は継ぎ合せ部
分は一層良好且つ均一となり、よって、様々な事故のお
それは最小になる。

本発明はまた、例えば標準的な単動プレスの如き１また
は複数のプレス内で往復式工具のみによって、シエルの
成形を２段階に分けて行ない仕上げシエルを提供するこ
とと、そのシエルの製造方法を提供する。シエルの周縁
上に所望の予成形カールを仕上げる為にはカール加工等
一切追加して行なう必要がある。

従って、本発明の目的は最小限度のイヤリング肉厚壁に
対する内側および内側カール部のより均一な同心性、特
に肉厚壁と中央パネル間の結合部分におけるより均一な
肉厚およびシエル周縁上の改良した予成形カール部を特
徴とする缶端部製造用の独創的なシエルを提供すること
と、上記シエルを大量且つ迅速に製造することのできる
工具を望ましくは単動型の往復運動式プレスを提供する
ことと、金属結晶の平行またはこれと直角に作用する工
具に対する様々な材料の応答に合うよう特別設計した多
角形のブランクの使用および肉厚壁と中央パネル間の結
合部分の制御状態による成形を包含し、シエル材料の肉
厚を一層均一に保持し得る上記シエルの改良した製造方
法を提供することである。

本発明の他の目的および利点は次の詳細な説明、添付図
面および特許請求の範囲の記載から明らかになるであろ
う。

本発明を一層良く理解し得るように、以下、添付図面を
参照しながら詳細に説明する。

本発明によるシエル製造はおおむね２つの加工作業に分
け、各作業を特別設計の工具を備えた従来の単動ラムプ
レスで行なうことができる。ミンスター（Minster）Ｐ
２−４５型プレスを使用したが、他の種々の型式のプレ
スも使用することができる。

先ず、シエルを最終的に成形する比較的薄い金属材料
（第３図）をプレス内の１または複数の加工部に送る。
この各一次加工部でプレスラムを作動させ、材料からブ
ランクＢを分離し、ブランクからシエルを部分的に成形
する。

各一次加工部で部分的に仕上げたシエルは次に、同一プ
レス内の対応する二次加工部に移送され、そこでシエル
の仕上げ成形が行われ、プレスが開放して、プレスから
仕上げシエルが搬出される。

本発明の好適実施態様では、単動プレスの各ストローク
毎に、各一次加工部でブランクが製造され、部分的に仕
上げられる間に、各二次加工部では、その部分的に成形
したシエルの仕上げが行われる。さらに、加工部間のシ
エル搬送は、１プレスストロークにより、一次加工部で
部分的に仕上げたシエルは次のストロークにより、二次
加工部で仕上げられるように行われる。しかし、一次お
よび二次加工部とそれに応答する工具は別のプレスに容
易に取付けることができ、部分的に仕上げたシエルを１
プレスから他のプレス（二次加工）まで迅速に移送し、
または部分的に仕上げたシエルを一次加工部から集め
て、第２工具により、二次加工部内でさらに加工するこ
とができることを理解すべきである。

ブランクの形状第１図および第３図を参照すると、ブランクを切断する
薄板材料の一部Ｓが第３図に示してある。Ｂで示した部
分のブランクの形状は後述するように、多角形であり、
全体が同一直径の正確な円形ではなく、１辺から次の辺
の移行部分は丸味が付けてある。第１図を参照すると、
一般的な端部および缶本体間の継ぎ合せ部分が本体鉤状
体ＢＨおよび端部またはカバー鉤状体のＣＨを備え、上
記部分の重ね合い部分は寸法ＯＬで示してある。

ある量の密封混和剤が本体鉤状体と端部の下側の間に塗
布してあるが、この密封剤は第１図には図示していな
い。

イヤリングの影響は際く微かの重ね合い部分を生ずる
か、または過度に重ね合わさることであり、後者の場
合、端部またはカバー鉤状体が継ぎ合せ部分の上端継ぎ
の部分の折曲加工の邪魔になるか、またはこの部分の缶
本体の壁を破る結晶となる。ブランクＢの形状は第３図
で矢印および記号で示した材料の結晶に対して、適正に
選択したならば、イヤリングの影響または変形を大幅に
軽減できることが分かった。例えば、アルミニウムおよ
び鋼といった薄金属板は結晶に対して、直角方向より
も、結晶方向または結晶に対し４５゜の方向により「伸
びる」または延伸する傾向がある。表示数値は一例に過
ぎないが、本発明に従って、ブランクの形状を設計する
場合の基本的考えを理解することができる。第３図に示
すように、ブランクＢのその横軸Ｉ−Ｉの寸法が最大寸
法である。これは、ブランクがシエル形成時に、加工さ
れる場合、この方向への伸びが最も少ないからである。
標準寸法の端部を備えた一般的寸法のブランクの場合、
この直径の一般的寸は75.87mm(2.987inch)とする。一
方、ブランクの縦直径Ｖ−−Ｖは一般に75.692mm(2.980
inch)とする。ブランクの縦直径に対し４５゜の各方向
の直径III−IIIは75.54ｍｍ（2.974inch）とする。直径
Ｖ−−Ｖに対し22.5゜の各方向のブランク直径IV−−IV
は75.743mm(2.982inch)とする。横軸に対し22.5゜の各
方向の直径II−−IIは75.794mm(2.984inch)とする。

本発明に従い、0.29mm(0.0114inch)アルミニウムで製造
する場合、上記形状のブランクはカール内径に0.0762乃
至0.127mmの範囲内で丸味を付け、肉厚壁に対する同心
性（後述）が0.0762乃至0.127mmの範囲内にあり、イヤ
リングのほとんど存在しないシエルが得られる。上記数
値は特定金属で製造した特定寸法のシエルに対して特に
適用し得るものであり、また、本発明、その基本的考え
および適用の一例に過ぎないことを理解する必要があ
る。これら数値によって、本発明の範囲が限定されるも
のではない。

第２図を参照すると、本発明による仕上げ形状を有する
実際のシエルの通常寸法以上に相当拡大した断面が示し
てある。このシエルは勿論、一体形金属製品であり、適
当な金属ブランクで成形し、上述したような形状をして
いる。その最終仕上げ形状では、平坦な中央パネル１
０、比較的真直ぐに上方および外方に伸長する形状の肉
厚壁を形成する凹部補強部分１１およびカール内径に至
るリップ体またはカール端縁部分１３を備えている。

一次加工部および作用各一次加工部のプレス工具は第４図乃至第７図に示して
ある。上工具はプレスラムに接続されて作用し、一方、
下工具はプレスフレームに固定してある。

下工具はダイ切刃１４を備え、この切刃１４上から、金
属材料Ｓはおおむね線１６で示した材料線高さで工具内
に入る。ダイ切刃１４はダイ成形リング１８と共に、適
当な基礎部材上に強固に支持してある。さらに、下工具
はダイ成形リング１８とダイ切刃１４間に設けた絞りリ
ング２４を備えている。成形リング１８内には中央押え
パッド２５が同心状に設けてある。絞りリング２４は基
礎部材内に取付けたばね（図示せず）によって支持され
ている。このばねを工具を閉じた時と、絞りリング２４
上に作用する圧力によって、圧縮される。この中央押え
パッド２５はまた、上工具の作用力によって、圧縮する
ばね（図示せず）で支持してある。

工具の開放時、絞りリング２４および中央押えパッド２
５は下工具内に保持され、絞りリング２４の底部はダイ
切刃１４に接し、また中央押えパッド２５の底部は成形
リング１８に接する。この時、絞りリング２４の上表面
はダイ切刃１４の最低せん断箇所より幾分下方に位置
し、中央押えパッド２５の上表面は絞りリング２４の幾
分上方且つダイ切刃１４の最低せん断箇所より下方に位
置している。

上工具には工具を閉じた時に、絞りリング２４と協働す
るように位置決めしたブランク・ポンチ３０が設けてあ
る。ダイ成形リング１８上方には、ノックアウト・ポジ
ショナー３２が設けてあり、またポンチセンター３４の
形状は中央押えパッド２５と協働して、ブランクを固定
するばかりか、部分的に仕上げたシエルの製造に適した
形状にしてある。プレスラムの下降時、ブランクポンチ
３０、ノックアウト・ポジショナー３２、およびポンチ
・センター３４は全て同時に、下工具上に閉じられる。

一次加工部において、材料からブランクを製造し、部分
的にシエルを成形する逐次的作業は第４図乃至第７図に
示してある。第４図で、工具は既に、一部閉じた状態で
示してある。材料Ｓは１６で示した材料線に沿って工具
に入り、プレス・ラムが下降すると、ダイ切刃１４とブ
ランク・ポンチ３０間で材料をせん断することにより、
平坦なブランクＢを製造する。

ブランクポンチ３０およびポンチセンター３４は同時に
動くので、ブランクポンチ３０の下表面はポンチセンタ
ー３４の下表面より幾分伸長しポンチセンター３４がブ
ランク打抜き作業中、材料Ｓの邪魔にならないようにし
てある。

さらに、ブランクポンチ３０がポンチセンター３０より
伸長するリード距離は中央押えパッド25の上表面が下工
具１２内の絞りリング２４の上表面より上方になる距離
以下にしてある。これによって、ブランクＢのパネル全
体がポンチセンター34と中央押えパッド２５間で固定さ
れ、その後、ブランクＢの最外側部分が成形加工の開始
前に、ブランクポンチ３０と絞りリング２４間に挟持さ
れる。中央固定手段の使用により、ブランクＢはその後
ブランクからシエルを成形加工する間、工具内の中心位
置に固定できる。ブランクを中心位置に保持することに
より、ブランクを制御状態で加工し、仕上げシエルの外
端縁に設けたカール状リップ体の不ぞろいを最小にし後
の継ぎ合せ加工用材料の量をさらに一定にすることがで
きる。

プレスラムが下方に動き続けると、ブランクポンチ３
０、支持リング３２およびポンチセンター３４は全て同
時に動き続ける。第５図に示した位置で、ブランクは依
然として、ブランクポンチ30と絞りリング２４の間、お
よびポンチセンター34と中央押えパッド２５の間に挟持
されたままで、ダイ成形リング１８上でシエルの成形作
業が開始する。

第６図を参照すると、ポンチセンター３４がブランクＢ
に対して、肉厚壁１２を形成し始める間に、プレスラム
は下方に移動し続けることが分かる。ブランクは最早、
ブランクポンチ３０と絞りリング２４の間には保持され
ていないが、依然として、ポンチセンター３４と中央押
えパッド２５の間で保持されたままであり、絞りリング
２４は最早、シエルの成形を制御しない。ブランクポン
チ３０の内径とダイ成形リング１８の外径間のクリアラ
ンスはブランクＢに適当な抵抗力が作用し適正に成形し
得る値を選択してある。ブランクポンチ３０の内径は湾
曲部４９の上方で若干、狭小になっている。（明確化の
ため、拡大してある）。

このため、第４図と第５図を比較すると分かるように、
プレスストローク終了間際で、ブランクＢの最外側部分
に要する抵抗力が増大する。これによって、シエル４８
の上記部分はダイ成形リング１８上でより緊密に絞られ
るため、シエル４８のカール部分は真線部分やカール不
足部分を伴わうことなく、シエル４８の端縁まで伸長す
る。

第７図で、工具は閉じ、プレスラムの底部が適当な停止
ブロックに接する状態が示してある。シエル成形作業の
第１段階が完了すると、平坦な中央パネル１０は比較的
大きい曲率半径部分５２に至り、この部分の材料を過度
に加工しないよう、緩やかに延伸している。この大きい
曲率半径部分５２は肉厚壁５２と中央パネル１０の結合
部分を形成し、後に、シエルの凹部およびパネル成形半
径を形成する。半径は比較的大きい値にしてあるため、
シエルは十分な肉厚を保つ一方、後に凹部はすき間の生
じない半径が得られる。第７図から、ダイの中央成形リ
ング１８の内壁およびポンチセンター３４の外壁に作用
する逆曲げ力によって、中方または外方何れにも屈曲し
ない真直ぐな肉厚壁１２が得られ、シエルは二次加工工
具内に正確に嵌入することができる。

シエルにはさらに、肉厚壁５１からおおむね外側上方に
伸長するが、おおむね下方湾曲部を備えるリップ体５３
が設けてある。リップ体５３には２つの別の湾曲部が設
けてあり、リップ体５３の断面形状は「かもめの翼型」
形状となる。その肉厚壁１２との近接部分は相対的に際
く微かに湾曲した部分を備え、上方伸長リップ体５３を
提供する一方最外側部分はダイ成形リング１８による比
較的急峻な下方湾曲部が設けてある。しかし、リップ体
５３の外端縁はリップ体５３がシエルの肉厚壁１２に接
続する部分の上方ではなく、少なくともその接続部分と
平らに位置決めされている。

工具の閉鎖時、ノックアウト・ポジショナー32は部分的
に仕上げたシエルに接触しない。成形作業が完了する
と、プレスラムは上昇され、工具を開放して、シエルは
そのリップ体５３がブランクポンチ３０内に緊密に嵌入
することで、このブランクポンチ３０内に保持され、上
工具により上方に持上げられる。シエルの下部が第３図
で１６で示した材料線高さを越えると、ブランクポンチ
30およびポンチセンター３４がプレスラムと共に上昇し
続ける間に、ノックアウト・ポジショナー32はその上昇
運動を停止する。ノックアウト・ポジショナー３２の上
昇運動が停止すると、シエル予成形品がこのノックアウ
ト・ポジショナーに接触し、これによって、シエル予成
形品は依然として動いているブランクポンチ３０から外
に押出される。

次に、部分的に仕上げたシエル４８は上工具の適当な真
空路を通って、ポンチセンター３４の表面に作用する真
空圧によって、ノックアウト・ポジショナー３２上の適
所に保持される。次いで、この真空圧によりシエル予成
形品は半周されるまで、ノックアウト・ポジショナー３
２の表面に吸着したままである。

シエルに対する一次加工作業が完了すると、シエルは本
出願と一出願人が本出願の米国出願と同一日付で出願し
た米国特許出願第（DRT002P2）に記載した如き移送装置
によって、二次加工部の複数工具の対応する１工具に移
送され、仕上げ成形加工が行われる。

二次加工部用工具および作用二次加工部用工具は第８図乃至第１１図に図示する通
り、プレスラム上に支持した上工具６１およびプレスベ
ッド上に支持した下工具６２を包含する。下工具６２は
カール・ダイ６４およびパネル成形ポンチ６６を備え、
両方とも適当な基礎部材上に固定してある。パネル成形
ダイ内にはインサート７１が設けてある。下工具を支持
する基礎部材内に取付けた複数のばね７４（図示せず）
で支持したばね押えパッド７２がカールダイ６４とパネ
ル成形ポンチ６６間で同心状に設けてある。真空源の接
続用取付具７５がパネル成形ポンチ66の上表面に真空圧
を作用させる為に設けた真空路７６，７８内に達してい
る。

上工具６１はカール成形ポンチ・ポジショナー８４の下
表面の成形特性を規定する突起８５を有するカール・成
形ポンチ・ポジショナー８４を備えている。さらに、パ
ネル成形ダイ８６はおおむねパネル成形ポンチ・ポジシ
ョナー８４と共に動くように取付けてある。パネル成形
ダイ８６はプレスラムの下降時、パネル成形ダイ８６の
下降運動に「一時休止」期間を設けることができるよう
選択した複数のばね９０（図示せず）を介して、プレス
ラムから支持されている。

パネル成形ダイ８６、パネル成形ポンチ・ポジショナー
８４およびそれらの取付具にはそれぞれ真空路９２，９
３が設けてあり、パネル成形ダイ８６の下表面に真空圧
を作用させることができる。

各二次加工部において、シエル仕上げ加工の逐次的作業
の詳細は第９図乃至第１１図に示してある。シエル予成
形品は二次加工部の開放工具に入り、下工具上に適切に
位置決めされる。大きい半径部分５２および肉厚壁にば
ね押えパッド７２によって支持され、中央パネル１０の
全体はインサート７１の幾分上方に支持してある。シエ
ル予成形品はパネル成形ポンチ６６の上表面に作用する
真空圧によって、位置決めされ且つ適所に保持される。

第９図において、プレスラムの下降によって、パネル成
形ダイ８６は肉厚壁１２に接続し、この肉厚壁１２をパ
ネル成形ダイ８６とばね押えパッド７２間で固定する。
パネル成形ダイ８６上に作用するばね圧は押えパッドを
支持するばねよりもより容易に縮退可能にしてあるの
で、パネル成形ダイ８６は一旦、肉厚壁１２と接触する
と、ばね押えパッド７２により適所に保持され、プレス
ラムが下降し続けても、一時休止し始める。その後、パ
ネル成形ポンチポジショナー８４はリップ体５３に接触
する。

第９図および第１０図から有らかなように、プレスラム
の下降運動を続けることにより、パネル成形ポンチ・ポ
ジショナー８４はシエルのリップ体５３をその所望の最
終形状となるように押出し始める。シエル予成形品はパ
ネル成形ダイ８６とばね押えパッド７２間に固定された
ままであり、パネル成形ダイ８６はプレスラムの下降運
動によって、第８図に示すように、スペーサー９６の底
部が基礎板に接するまで、一時休止したままである。

一旦、スペーサー９６の底部が基礎板に接すると、プレ
スラムによって、工具をさらに下降させることにより、
パネル成形ダイ８６は、第１０図に示すように、下方に
移動し、同様に、ばね押えパッド７２も下方に移動させ
る。インサート７１はこの時には、シエル予成形パネル
５０に対して位置決めしたる隆起部分９１を備えてい
る。ばね押えパッド７２の下降運動によって、パネル50
はシエル予成形品の残部に対して、完全に上昇運動し、
シエル予成形品の上端部とパネル５０間の距離を短縮す
る。大きい曲率半径部分５２からのシエル材料はばね押
えパッド７２から開かれ始め、パネル成形ポンチ６６お
よびパネル成形ダイ（第９図および第１０図）の端縁部
に巻付く。この巻付き動作は精密制御状態下でシエル材
料をほとんど絞り下降することなく行われ、大きい曲率
半径部分５２を修正して、凹部９８にすることにより、
仕上げシエルの耐圧パネルを製造することができる。こ
れによって、パネル５０がシエル成形中、下方に屈曲す
る傾向が抵抗を受け、その結果、平坦に仕上げたパネル
が得られる。同時に、シエルリップ体５３はカールダイ
６４に入り、仕上げシエーピング下降が行われる。

工具は閉じた状態が第１１図に示してある。仕上げシエ
ル４８は凹部９８と、および鉤状部、即ち比較的小さい
曲率半径の外側カール端縁部を有し、缶の上に継ぎ合せ
するのに適したダイ・カール曲げリップ体５３とで包囲
した耐圧パネル50を備えている。一次加工部１０で「か
もめの翼型」リップ体５３を成形する理由は容易に理解
し得るであろう。リップ体５３の外側部分をプレ・カー
ル曲げ加工して、シエルの端縁まで伸長する比較的急峻
な半径とすることにより、その最外側部分がダイカール
曲げに抵抗し、比較的真直ぐな状態を保とうとする自然
の傾向に打勝つことができる。一次加工部にて、リップ
体５３の湾曲部分をより急峻でないように成形し、肉厚
壁１２から外方ばかりでなく、上方にも伸長するように
することにより、最外側部分のダイカール曲げ加工中、
リップ体５３は幾分かの移動距離を得ることができる。
一次加工部にてリップ体５３が肉厚壁１２から所望の仕
上げ角度で伸長するように成形したならば、外端縁部の
ダイカール曲げ加工を良好に行うことはできない。

上記作業の結果、断面全体に亘って、肉厚が均一である
こと、肉厚壁１２とカール内径、即ちカール曲げリップ
体５３の端縁間の間隔が均一であることを特徴とするシ
エルを製造することができる。

上工具の別の実施態様は第１２図に示してあり、この場
合、仕上げシエルは壁９８に近接するパネルの外端縁周
囲を圧印加工し、補強してある。シエルの圧印加工は一
般に、別の圧印加工プレスで行なうが、第１２図の実施
態様では、成形加工の一部として圧印加工を行ない、別
個の装置および工程を不要にすることが可能である。パ
ネル成形ダイ８６の中央部には圧印加工リング９７およ
びスペーサー９９を入れる環状溝が設けてある。圧印加
工リング９７はパネル成形ダイ８６に取付けたリテーナ
ー１０１によって固定してある。スペーサー９９は工具
が第１２図に示すように完全に開放したとき、圧印加工
リング９７の加工表面１０Ａがシエル１０Ａに接触しシ
エル１０Ａのパネル５０の外端縁を適正に圧印加工する
のに十分な圧縮力の得られるように選択してある。

工具が開放し始めると、パネル成形ダイ８６の真空路９
２を介して、シエル１０Ａに作用する真空圧によって、
シエル１０Ａは上工具６１と共に上昇される。真空圧は
また、パネル成形ポンチ66からもシエル１０Ａに作用
し、シエル１０Ａを下工具６２から持上げるので、シエ
ル１０Ａの上側には下側よりも高圧の真空圧を作用させ
る必要がある。さらに、ばね７４による押えパッド７２
の上方動作はシエル１０Ａを下工具６２から最初にはね
出すのを促進する作用をする。シエルパネル５０が一旦
パネル成形ポンチ６６およびインサート７１の加工表面
から離れると、この加工表面に追加して設けた開口部
（図示せず）を介して、低圧真空が放出される。これに
よって、仕上げシエル４８を下工具６２から持上げるの
に、上工具61に作用させる必要のある真空量は少なくて
済む。

上工具６１がシエル１０Ａを下工具６２から十分離れる
ように持上げた後、リテーナー８０およびパネル成形ダ
イ８６の上昇動作は続く一方、パネル成形ポンチ・ポジ
ショナー８４の上昇動作は停止する。上記部分がシエル
８４から離れると、直ちに、シエルは二次加工部工具か
ら離脱し、シエル成形装置外に搬出される。

上述した方法と製品、およびこの方法を実施する為めの
装置は本発明の好適実施態様を構成するが、本発明はこ
の方法、製品および装置に限定されるものではなく、特
許請求の範囲に記載した本発明の範囲を逸脱することな
く、変形を加えることができることを理解すべきであ
る。

【図面の簡単な説明】第１図は缶本体と端部間の継ぎ合せ部分の断面を示すた
め、一部切欠いた一般的飲料用缶の平面図、第２図は本発明の提供する缶端部用シエルの切欠き縮少
断面図、第３図は本発明に従って、切断するブランクの形状を示
す薄金属材料の部分図、第４図、第５図、第６図および第７図は本発明に従い、
一次加工部で使用し部分的に仕上げたシエルを成形する
工具の部分拡大図（約２．５倍）でうち第７図は上記工
具の周縁形状を示す図、第８図，第９図，第１０図および第１１図は本発明に従
い二次加工部でシエルの成形仕上げをする工具の同様の
部分拡大図およびその逐次的作業を示す図、および第１２図は二次加工部の変形例を示す同様の図である。Ｓ……薄金属材料、ＣＨ……カバー鉤状体、１０……平
坦な中央パネル、１１……凹部補強部分、１２……肉厚
壁、１３……カール端縁部、１４……ダイ切刃、１６…
…材料線高さ、１８……ダイ成形リング、２４……絞り
リング、２５……中央押えパッド、３０……ブランクポ
ンチ、３２……ノックアウトポジショナー、３４……ポ
ンチセンター、４８……シエル、４９……湾曲部、５２
……大半径部、５３……リップ体、６１……上工具、６
４……カールダイ、７１……インサート、６６……パネ
ル成形ポンチ、７２……ばね押えパッド、７４……ば
ね、６２……下工具、７６，７８……真空路、８４……
成形ポンチ・ポジショナー、８６……パネル成形ダイ、
９０……ばね、９２，９３……真空路、９７……圧印加
工リング、９９……スペーサー、１０１……リテーナ
ー。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者エーマル・シー・フラツゼアメリカ合衆国オハイオ州45429，デイトン，ウエスト・ストロープ・ロード355 (72)発明者ジエームズ・アール・グレツグアメリカ合衆国オハイオ州45066，スプリングボロ，フアクトリー・ロード 410, ボツクス 477 (72)発明者デービツド・ケイ・ウエインアメリカ合衆国オハイオ州45459，デイトン，ライトビーム・ドライブ 311

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】缶端部の製造に使用するシエルの成形方法
において、薄金属板から、結晶に沿った方向よりも結晶に直角な方
向を幅広とした非円形の丸味をつけたブランクを形成す
る段階と、次いで、前記ブランクを成形して、おおむね平坦な中央
パネルと前記パネルの端縁周囲に上方伸長肉厚壁を成形
して、部分的に成形したシエルを製造し、前記パネルと
前記肉厚壁間の結合部分の曲率半径を大きく形成するよ
うにする段階と、前記ブランクを成形して、前記肉厚壁の上端から外方で
且つ前記パネルと平行に伸長するリップ体を形成する段
階と、前記パネル及び前記肉厚壁全体を別々に把持し、前記パ
ネル及び前記肉厚壁を相対的に動作させるようにして、
前記結合部を成形ポンチの周囲に巻き付け、前記結合部
に、前記肉厚壁の内側から上方に伸長するパネル壁を成
形する段階とを備えることを特徴とする、缶用シエルの
成形方法。
【請求項２】内側及び外側部分を有するカール端縁部に
リップ体を追加成形する段階を備え、外端縁部が内端縁
部より小さい曲率半径を備えるようにした、特許請求の
範囲第１項に記載した缶用シエルの成形方法。
【請求項３】カール端縁部を追加成形する段階が前記パ
ネル壁の成形加工の少なくとも一部として行われるよう
にした、特許請求の範囲第２項に記載した缶用シエルの
成形方法。
【請求項４】分離及び成形段階が一次加工部で行われ、
把持及び巻き付け段階が二次加工部で行われるようにし
た、特許請求の範囲第１項に記載した成形方法。
【請求項５】一次加工部における前記ブランクの成形が
プレス内に設定した相対的に往復運動可能な第１組の上
工具及び下工具により行われるようにした、特許請求の
範囲第１項に記載した缶用シエルの成形方法。
【請求項６】把持及び巻き付け段階が相対的に往復運動
可能な第２組の上工具及び下工具によって行われ、両工
具間で前記シエルを仕上げ得るようにしてなる、特許請
求の範囲第３項に記載した缶用シエルの成形方法。
【請求項７】前記第１組及び第２組の工具が連続的に分
離したブランクに同時に作用するようにした、特許請求
の範囲第６項に記載した缶用シエルの成形方法。
【請求項８】丸められ且つ肉厚壁と同心状のカール内径
を終端とするカール端縁部にリップ体を成形する段階を
備え、前記カール端縁部が肉厚壁の上端からカール内径
まで曲率半径を徐々に小さくするようにした、特許請求
の範囲第１項に記載した缶用シエルの成形方法。