JPH07275974A - 金属缶の加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 缶内面に熱可塑性フィルムをラミネートした
金属缶において、金属缶の上下の巻締部とサイドのロッ
クシーム部とからなる缶接合部を同時にかつそれぞれに
対応した適切な温度で加熱して、融着シールの完全を期
し、耐薬品性の向上を図る。 【構成】 金属缶１の上下の巻締部２・３とサイドのロ
ックシーム部４とからなる缶接合部を高周波加熱コイル
５により加熱する。高周波加熱コイル５は金属缶１の上
下の巻締部２・３の外周に近接して対向する上下のコイ
ル部５ａ・５ｂと、ロックシーム部４の外側に近接して
対向する縦コイル部５ｃ・５ｃとからなる。上下のコイ
ル部５ａ・５ｂと、縦コイル部５ｃ・５ｃとが１本のコ
イルにより連続して一体に形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、缶内面が耐薬品性の熱
可塑性フィルムでラミネートされた角形又は丸形の金属
缶において、その上下巻締部とサイドのロッークシーム
部とを高周波加熱し、以て熱可塑性フィルムを溶融して
その缶接合部を融着シールする金属缶の加熱装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】実開昭５３−３９１５１号公報や実公平
３−７０５４号公報では、熱可塑性フィルムでラミネー
トされた四角形の金属缶を対象とし、金属缶の搬送ライ
ンに沿って高周波加熱コイルを直線状に設置し、該加熱
コイルに対して金属缶の上下巻締部とロックシーム部と
からなる缶接合部をその直線部分ごとに位置変更しなが
ら順に加熱し、熱可塑性フィルムを溶融している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】かかる従来の加熱装置
では、直線状に配置された高周波加熱コイルにより、缶
接合部をその直線部分ごとに位置を変更しながら加熱す
る形態であるため、次の点に問題があった。第１に、金
属缶の缶胴と天板の上巻締部の加熱についてみると、先
ず上巻締部は四辺のうちの一辺を直線状の高周波加熱コ
イルの上に位置させ、所定時間走行しながら加熱する。
その後に金属缶を回転して、他辺を順次コイル上に位置
させて所定時間走行させながら加熱する。このため、始
めに加熱された一辺と、この後に加熱される他辺との隣
り合う角部部分が二度加熱されることになる。このよう
に二度加熱されて加熱過多になるとその部分が熱劣化
し、缶の耐薬品性不良となる問題があった。

【０００４】第２に、直線状の高周波加熱コイルを用い
る場合、とくにアールの大きい角形の金属缶では、上下
の各巻締部における大きなアールの湾曲部にあたるとこ
ろは直線状の高周波加熱コイルに近付かず、加熱が不十
分となる。このため、加熱不足は熱可塑性フィルムの不
融着を引き起こし缶の耐薬品性不良となる問題があっ
た。第３に、熱可塑性フィルムでラミネートされた金属
缶に高度の浸透性、腐食性液体を収容したとき、上下の
各巻締部とロックシーム部とが交差するいわゆるラップ
部分（上下のコーナー部分）に、しばしば金属の腐食が
発生しやすい。これは本発明者の知見によればフィルム
融着の不足に起因している。すなわち、上下の巻締部は
金属板が一般に５層構造に折り重なっているが、上記ラ
ップ部では９層に折り重なっており、ラップ部以外の巻
締部より金属量が多く高周波による加熱温度が低くなり
がちとなる。その一方で、ラップ部分は上下の各巻締部
の加熱時に２回、ロックシーム部の加熱で１回と合計３
回繰り返し加熱される。これらの事実は巻締部やロック
シーム部に対して適切な加熱温度を与えるように高周波
条件を選ぶと、ラップ部分に適切な温度を与えることが
できなくなり、缶接合部の熱可塑性フィルムの溶融が均
一状に行えていないことを意味する。これらが原因して
のことと考えられる。第４に、既存の金属缶をアングル
などの引掛部をもつチェンコンベアにより直線状の高周
波加熱コイルに近付けて走行させる方式では、走行中の
金属缶のガタつきのため、高周波加熱コイルと金属缶の
距離がバラついて加熱の不均一を来たすことがしばしば
発生するところにも問題があった。

【０００５】そこで本発明の目的は、金属缶の上下の各
巻締部とロックシーム部とからなる缶接合部を同時に、
かつ缶接合部のそれぞれの部位に対応した適切な温度に
加熱して、融着シールの完全を期し、耐薬品性を向上で
きる金属缶の加熱装置を得るにある。本発明の目的は、
金属缶の缶接合部と高周波加熱コイルとの間隔を高精度
に維持して良好な融着シールができ、かつ高周波加熱コ
イルに金属缶が接触することなく安全性も確保できる金
属缶の加熱装置を得るにある。本発明の目的は、高周波
加熱コイル内の加熱ポジションに、高精度に金属缶を送
り込んで停止保持することができ、生産性にも優れる金
属缶の加熱装置を得るにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、図１に示すご
とく缶内面が熱可塑性フィルムでラミネートされた金属
缶１の上下の巻締部２・３とサイドのロックシーム部４
とからなる缶接合部を高周波加熱コイル５により加熱し
て熱可塑性フィルムを溶融し、その缶接合部を融着シー
ルする金属缶の加熱装置において、高周波加熱コイル５
が上下の各巻締部２・３の外周に近接して対向する上下
のコイル部５ａ・５ｂと、ロックシーム部４の外側に近
接して対向する２本の縦コイル部５ｃ・５ｃとからな
り、これら上コイル部５ａと下コイル部５ｂが、縦コイ
ル部５ｃ・５ｃでのみつながっていることを特徴とす
る。

【０００７】さらに具体的には、図４に示すごとく高周
波加熱コイル５の上下のコイル部５ａ・５ｂと縦コイル
部５ｃ・５ｃとを絶縁材からなるコイル支持体１０によ
り保形支持する。また、図２ないし図４に示すごとく、
間欠的に回転駆動されるターレット６の外周に、高周波
加熱コイル５をこれの縦コイル部５ｃ・５ｃがターレッ
ト６の径方向外側に位置するよう配設してあり、ターレ
ット６は金属缶１を着脱自在に保持して高周波加熱コイ
ル５の上下のコイル部５ａ・５ｂ間に金属缶１を送り込
む保持機構１４を備えている。この場合、高周波加熱コ
イル５はターレット６の外周に複数個配設することが望
まれる。

【０００８】

【作用】ターレット６の保持機構１４で金属缶１を保持
し、ターレット６を間欠的に回転駆動させて、金属缶１
を高周波加熱コイル５に送り込む。このとき、該コイル
５の縦コイル部５ｃ・５ｃはターレット６の径方向外側
に位置させてあるので、金属缶１は縦コイル部５ｃ・５
ｃに接当干渉することなく上下のコイル部５ａ・５ｂ間
に案内されて停止保持される。この加熱ポジションにお
いて、金属缶１に対し上コイル部５ａが上巻締部２の上
方外周に近接して対向し、下コイル部５ｂが下巻締部３
の下方外周に近接して対向し、縦コイル部５ｃ・５ｃが
ロックシーム部４の外側に近接して対向する。かかる状
態下で高周波加熱コイル５により所定時間加熱すること
により、上下のコイル部５ａ・５ｂと縦コイル部５ｃ・
５ｃとが金属缶１の上下の巻締部２・３とロックシーム
部４とからなる缶接合部のみを同時に、かつそれぞれに
応じて適切な温度に加熱する。これにより全ての缶接合
部が加熱不足や加熱過多になることなく、各缶接合部に
おいて熱可塑性フィルムを均一状に溶融する。

【０００９】ターレット６の外周に複数の高周波加熱コ
イル５を有するので、所定時間ごとに順にターレット６
を間欠的に一定角度づつ回転させることにより、金属缶
１を前記缶接合部を無理なく予備加熱し、次いで最終加
熱処理することになる。上下のコイル部５ａ・５ｂと縦
コイル部５ｃ・５ｃとは、絶縁材からなるコイル支持体
１０で保形支持してあるので、金属缶１を高周波加熱コ
イル５の加熱ポジションに位置させたとき、上下のコイ
ル部５ａ・５ｂと上下の巻締部２・３との間隔、および
縦コイル部５ｃ・５ｃとロックシーム部４との間隔を常
に高精度に維持できる。

【００１０】

【実施例】図示例では、図１に示すごとくいわゆる石油
缶と称される角形の金属缶を対象としており、この金属
缶１は缶胴に天板が上巻締部２を介して結合され、、缶
胴に地板が下巻締部３を介して結合され、缶胴これ自体
がひとつの角部においてサイドのロックシーム部４を介
して巻き締められている。この金属缶１を構成する缶
胴、天板および地板の缶内面は、耐薬品性に優れたポリ
エチレン又はポリプロピレンなどの熱可塑性フィルムで
ラミネートされている。そして上巻締部２、下巻締部３
およびロックシーム部４からなる缶接合部を加熱して熱
可塑性フィルムを溶融することにより、缶接合部が融着
シールされる。この缶接合部に融着シールするための加
熱装置として、高周波加熱コイル５と、これの加熱ポジ
ションに金属缶１を間欠的に送り込むターレット６と、
ターレット６に未融着シールの金属缶１を送り込む第１
ベルトコンベア７と、高周波加熱コイル５で融着シール
された処理済みの金属缶１を次の工程へ送り出す第２ベ
ルトコンベア８とを備えている。

【００１１】図１において高周波加熱コイル５は、１本
の丸パイプを屈曲形成してなり、上巻締部２の外周上方
に近接して対向する平面視で四角形状の上コイル部５ａ
と、下巻締部３の外周下方に近接して対向する下コイル
部５ｂと、これら上下のコイル部５ａ・５ｂに連続的に
つながってロックシーム部４の外側左右に近接して対向
する２条の平行な直線状の縦コイル部５ｃ・５ｃとから
なる。つまり、高周波加熱コイル５は缶接合部のそれぞ
れの部位においてフィルムの融着に適する所望の温度
（例えば約１２０℃〜１８０℃）となるように、缶接合
部との距離が各部位ごとにおいて予め調節されて成形さ
れている。缶接合部と高周波加熱コイル５とは約５〜７
mmの間隔を置いて離れている。なお、上下の巻締部２・
３とロックシーム部４とのラップ部においては、高周波
加熱コイル５との距離を最も狭めて他の缶接合部に比べ
て加熱温度を高く設定する。

【００１２】ターレット６の外周に高周波加熱コイル部
５を３基それぞれ一定間隔置きに配設し、ターレット６
を一定時間ごとに間欠的に６０°づつ回転駆動すること
により、金属缶１を各加熱コイル５へ順に通して加熱す
る。この場合、最終位置の高周波加熱コイル５で金属缶
１の缶接合部の熱可塑性フィルムを最終的に溶融できる
よう各高周波加熱コイル５の加熱温度を設定する。高周
波加熱コイル５を所定形状に保形するためのコイル支持
体１０を有する。このコイル支持体１０は、図４に示す
ごとく絶縁性の高い合成樹脂材で成形されており、上下
の支持部１１・１２とこれら上下の支持部１１・１２の
後端どうしを連結する後方支持部１３とからなる。そし
て、上下の支持部１１・１２に上下のコイル部５ａ・５
ｂが、後方支持部１３に縦コイル部５ｃ・５ｃがそれぞ
れ埋設保持されている。コイル支持体１０は、高周波加
熱コイル５を適正な形状に確実に保形するとともに、該
コイル５に金属缶１が接触することを防止するよう機能
する。

【００１３】図の高周波加熱コイル５はターレット６の
外周に６０°の一定角度を置いて３基設け、これの各縦
コイル部５ｃ・５ｃがターレット６の回動中心に対して
径方向の最外方に位置するよう配置する。これにより金
属缶１はこれが縦コイル部５ｃ・５ｃに接当干渉するこ
となくターレット６の回転動作で上下のコイル部５ａ・
５ｂ間の加熱ポジションに送り込める。高周波加熱コイ
ル５には、それぞれコイル支持体１０の外側に設置した
発振器９で高周波電流が供給される。高周波加熱コイル
５を構成する丸パイプの内側には冷却水が供給される。
高周波加熱コイル５は丸パイプに代えて角パイプでもよ
い。コイル支持体１０に高周波加熱コイル５を埋設する
に代えて、例えばコイル支持体１０に高周波加熱コイル
５を受け入れる凹溝を形成して、この凹溝内に該コイル
５を内装してもよいし、さらには高周波加熱コイル５の
外周に筒状のコイル支持体１０を外嵌する構造でもよ
い。

【００１４】ターレット６は、図４に示すごとく上下一
対の回転板６ａ・６ｂと、これら回転板６ａ・６ｂをそ
の中心部で連結する回転軸部６ｃとを含み、上下の回転
板６ａ・６ｂの外周には６０°づつ変位した位置に９０
度角のＶ溝からなる缶受部６ｄが上下対向状に形成され
ている。ターレット６の回転軸部６ｃには、該回転軸部
６ｃを６０°づつ間欠的に回転操作するインデックスを
内装した回転駆動機構１９を備えている。

【００１５】上下の回転板６ａ・６ｂ間における回転軸
部６ｃの外周部には、各缶受部６ｄに対応して金属缶１
を該缶受部６ｄに強制的に引き寄せて抱き込み保持する
保持機構１４がそれぞれ設けられている。この保持機構
１４としては、回転軸部６ｃの外周に上下一対の環状板
６ｅ・６ｅを設け、この両環状板６ｅ・６ｅ間に平面視
へ字形の缶把持部１５を先端に持つ一対の抱き込みアー
ム１６・１６の基端を水平揺動自在に支持し、両アーム
６・６を開閉操作するシリンダ１７を備えている。一対
の抱き込みアーム１６・１６は前述の各缶受部６ｄをは
さんでそれぞれ配設されている。

【００１６】第１ベルトコンベア７は、図２に示すごと
くその終端がターレット６の外周部位で、最初に加熱を
行う高周波加熱コイル５の配設位置に臨んでいる。第２
ベルトコンベア８は、その始端がターレット６の外周部
位で、最終の加熱を行う高周波加熱コイル５の配設位置
に臨んでいる。これによりターレット６を６０°づつ間
欠駆動すると、ターレット６の各缶受部６ｄが第１ベル
トコンベア７の終端部位置、各高周波加熱コイル５の加
熱ポジションおよび第２ベルトコンベア８の始端部位置
に順次対応して停止するように構成してある。

【００１７】次に上記装置の動作を説明すると、先ず未
融着シールの金属缶１を第１ベルトコンベア７によりタ
ーレット６の缶受部６ｄに送り込む。金属缶１が缶受部
６ｄの受け位置に達すると、これが検出器で検出され
て、検出器からの検出信号で第１ベルトコンベア７と対
向する抱き込みアーム１６・１６がシリンダ１７の短縮
作動で閉じる。これで缶把持部１５・１５が四角形の金
属缶１の対向するコーナー部に係合し、該金属缶１をタ
ーレット６の上下の缶受部６ｄ・６ｄ側に強制的に引き
寄せて金属缶１を上下の缶受部６ｄ・６ｄの定位置に保
持する。この後に回転駆動機構１９が作動して、ターレ
ット６が時計回り方向へ６０°間欠的に回転し、図２に
おいて左側に位置する第１の高周波加熱コイル５の加熱
ポジションに金属缶１を送り込んで停止させる。

【００１８】金属缶１を直線送りではなくターレット６
で回転させて高周波加熱コイル５の加熱ポジションに送
り込むので、高周波加熱コイル５の縦コイル部５ｃ・５
ｃに金属缶１が接当して干渉することなく、縦コイル部
５ｃ・５ｃの内側を回り込ませて金属缶１を送り込め
る。高周波加熱コイル５には所定条件の高周波電流を流
し、金属缶１の上下の巻締部２・３とロックシーム部４
とからなる缶接合部を同時に、かつそれぞれの部位にお
いてフィルムの融着に適する所望の温度下で加熱する。
高周波加熱コイル５は３基設けてあるので、ターレット
６を６０°づつ間欠回転させて行くと、金属缶１は、第
１・第２・第３の高周波加熱コイル５に順次送り込まれ
て行く。最終位置（図２の右側）に位置する高周波加熱
コイル５で最終加熱された時点、つまり３段階にわたっ
て加熱された時点で金属缶１の缶接合部の各部位が熱可
塑性フィルムの融着に適する所望の温度となるように各
高周波加熱コイル５で徐々に加熱される。これにより缶
接合部は全ての部位において加熱不足や加熱過多が生じ
たりすることなく、缶接合部の熱可塑性フィルムが均一
状に溶融され、缶接合部これ全体の融着シールを確実に
行える。

【００１９】高周波加熱コイル５による加熱が終わって
融着シールされた金属缶１が第２ベルトコンベア８への
送り出し位置に来たとき、これを検出器で検出して検出
器から出力される検出信号で抱き込みアーム１６・１６
のシリンダ１７を伸長作動し、抱き込みアーム１６・１
６を開いて缶把持部１５・１５による金属缶１の保持を
解除することにより、金属缶１を次の工程へ送り出す第
２ベルトコンベア８に送り込む。

【００２０】図５および図６は、前記保持機構１４に関
する本発明の別実施例を示しており、吸着パッド２０で
金属缶１を缶受部６ｄ側に吸い付けて保持する吸引式に
したものである。すなわち、ターレット６の上下の回転
板６ａ・６ｂ間の外端には、各缶受部６ｄのＶ溝面に臨
む吸着パッド２０をもつ一対の吸引シリンダ２１・２１
をそれぞれ支持部材２２を介して回転軸部６ｃから片持
ち連出し、吸着パッド２０を常に図外のスプリングで吸
引シリンダ２１に対し離れる方向に付勢させて缶受部６
ｄのやや外方に突出させておく。そして、金属缶１を吸
着することにより、金属缶１と共に吸着パッド２０を吸
引シリンダ２１側に引き込んで上下の缶受部６ｄに金属
缶１をぴったりと沿わせた状態に吸引保持するようにし
ている。その他の構成は同一符号を付して図示したよう
に先の実施例と同じである。

【００２１】吸引シリンダ２１は先の実施例のシリンダ
１７の場合と同様に未融着シールの金属缶１が第１ベル
トコンベア７によりターレット６の缶受部６ｄの受け位
置に位置したとき、これを検出器で検出して、該検出器
から出力される検出信号により図外の真空ポンプを介し
て吸引シリンダ２１を吸引作動し、これにより吸着パッ
ド２０で金属缶１を吸着して缶受部６ｄに保持する。一
方、高周波加熱コイル５で加熱が終わった金属缶１が第
２ベルトコンベア８への送り出し位置に位置したとき
は、これを検出器で検出して該検出器から出力される吸
引解除信号で吸着パッド２０による吸引を停止し、吸着
パッド２０による金属缶１の保持を解除する。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、高周波加熱コイル５に
おける上下のコイル部５ａ・５ｂと縦コイル部５ｃ・５
ｃにより金属缶１の上下の巻締部２・３とロックシーム
部４とからなる缶接合部のみを同時に、かつ缶接合部の
各部位に対応した適切な温度に加熱して、缶接合部の熱
可塑性フィルムを均一状に溶融する。従って缶接合部こ
れ全体の融着シールを確実に行え、耐薬品性の向上を図
ることができる。

【００２３】高周波加熱コイル５の上下のコイル部５ａ
・５ｂと縦コイル部５ｃ・５ｃとが、絶縁材からなるコ
イル支持体１０により保形支持されているので、金属缶
１を高周波加熱コイル５の加熱ポジションに位置させた
とき、上下のコイル部５ａ・５ｂと金属缶１の上下の巻
締部２・３との間隔および縦コイル部５ｃ・５ｃとロッ
クシーム部４との間隔を高精度に維持する。これにより
高周波加熱コイル５の加熱で缶接合部の良好な融着シー
ルを行え、かつ高周波加熱コイル５に金属缶１の一部が
直接に接触することもなくなり安全性も確保できる。

【００２４】ターレット６の外周に高周波加熱コイル５
を配設し、該コイル５の縦コイル部５ｃ・５ｃをターレ
ット６の径方向外側に位置させてあるので、該ターレッ
ト６の保持機構１４により金属缶１を保持してターレッ
ト６を間欠的に回転駆動することにより、金属缶１を高
周波加熱コイル５内の加熱ポジションに縦コイル部５ｃ
・５ｃと接当干渉することなく円滑に送り込め、装置全
体のコンパクト化を図ったうえで、生産性に優れる利点
を有する。また、ターレット６の外周に複数の高周波加
熱コイル５を配設し、金属缶１の缶接合部を各加熱コイ
ル５に順に通して段階的に加熱するので、缶接合部を無
理なく高精度に融着シールすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】要部の概略斜視図である。

【図２】全体の平面図である。

【図３】要部の平面図である。

【図４】要部の縦断側面図である。

【図５】保持機構に関する本発明の別実施例を示す要部
の平面図である。

【図６】図５における要部の縦断側面図である。

【符号の説明】

１ 金属缶 ２ 上巻締部 ３ 下巻締部 ４ ロックシーム部 ５ 高周波加熱コイル ５ａ 上コイル部 ５ｂ 下コイル部 ５ｃ 縦コイル部 ６ ターレット ６ｄ 缶受部 １４ 保持機構 １５ 缶把持部 １６ 抱き込みアーム

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 缶内面が熱可塑性フィルムでラミネート
   された金属缶１の上下の巻締部２・３とサイドのロック
   シーム部４とからなる缶接合部を高周波加熱コイル５で
   加熱して熱可塑性フィルムを溶融し、その缶接合部を融
   着シールする金属缶の加熱装置において、 高周波加熱コイル５が上下の各巻締部２・３の外周に近
   接して対向する上下のコイル部５ａ・５ｂと、ロックシ
   ーム部４の外側に近接して対向する２本の縦コイル部５
   ｃ・５ｃとからなり、 これら上コイル部５ａと下コイル部５ｂとが、縦コイル
   部５ｃ・５ｃでのみつながっている金属缶の加熱装置。
2. 【請求項２】 高周波加熱コイル５の上下のコイル部５
   ａ・５ｂと縦コイル部５ｃ・５ｃとが、絶縁材からなる
   コイル支持体１０で保形支持されている請求項１記載の
   金属缶の加熱装置。
3. 【請求項３】 間欠的に回転駆動されるターレット６の
   外周に、高周波加熱コイル５をこれの縦コイル部５ｃ・
   ５ｃがターレット６の径方向外側に位置するよう配設し
   てあり、 ターレット６は、金属缶１を着脱自在に保持して高周波
   加熱コイル５の上下のコイル部５ａ・５ｂ間に金属缶１
   を送り込む保持機構１４を備えている請求項１又は２記
   載の金属缶の加熱装置。
4. 【請求項４】 ターレット６の外周に複数の高周波加熱
   コイル５が配設されている請求項３記載の金属缶の加熱
   装置。