JPH0787957B2 - ネックイン部の形成方法と装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ビール缶や炭酸飲料缶等に用いられる、絞り
成形缶、絞り−再絞り成形缶、絞り−しごき成形缶など
の一体成形缶の開口端部に、スピニング方式によってネ
ックイン部を形成する方法と装置に関する。

（従来の技術） 一体成形缶の開口端部にスピニング方式によって、縮径
されたネックイン部を形成する手段として、特公昭63−
66624号公報に、一体成形缶の底部を支持装置によって
支持し、下面周辺部が水平面をなすチャック部材を開口
端部の内側に係合させ、一体成形缶の底部に軸方向の力
を加えて支持装置と共に缶を下降させながら、周縁部上
面が水平面をなすスピニングロールを缶の半径方向内方
に移行させて、チャック部材の下面周辺部とスピニング
ロールの上面の間で水平方向に延びる缶壁の部分を挟持
しながらフランジ部付ネックイン部を形成する方式が提
案されている。この場合成形終了直前に挟持された缶壁
の水平部分がフランジ部となる。

この方式の場合、フランジ部となるべき部分に十分な押
圧力を加えることが困難なので、縮径量が大きい場合
に、通常薄肉である一体成形缶のフランジ部に半径方向
で延びる所謂縦皺が発生し易く、そのため蓋部との２重
巻締部の密封性が損なわれるという問題を生ずる。

そのため１工程での縮径量には限界があり、例えば内径
65.66mm（サイズ211）の缶から、内径57.40mm（サイズ2
06）のネックイン部を形成するには、先づ第１の工程で
内径59.94mm（サイズ207.5）のフランジ無しネックイン
部を形成し（上記公報第２図）、次いで第２の工程でこ
のネックイン部（サイズ207.5）からサイズ206のフラン
ジ部付ネックイン部を形成する（同第３図）という工程
２を必要とする。この場合第１の工程と第２の工程に用
いられる工具の形状等は異なるため、２台の成形装置を
用いなければならないという問題があった。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は、１工程従って１台の成形装置で、フランジ部
に縦皺を発生することなく、比較的縮径量の大きいネッ
クイン部を形成することが可能な、スピニング方式によ
る一体成形缶のネックイン部の形成方法および装置を提
供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 請求項１に係る発明の、１体成形缶の開口端部にネック
イン部を形成する方法は、支持体によって１体成形缶の
底部を支持し、周状面取り部を先端に形成され、スプリ
ングによる押圧力の下に軸方向に移動することが可能で
ある保持具を開口端部内に嵌挿し、底部を支持体に対し
押し付ける力を１対成形缶に加え、かつ１対成形缶を軸
心の周りに回転させつつ、周状面取り部に対応する形状
の成形面を有する複数のスピニングロールを半径方向内
方に移行させ、支持体をスピニングロールから軸方向に
離間するよう上記移行に応じて移動しながら、開口端部
を周状面取り部と成形面の間で押圧湾曲してネックイン
部を形成することを特徴とする。

請求項２に係る発明の、１体成形缶の開口端部にネック
イン部を形成する装置は、１体成形缶の底部を支持する
回転可能の支持体；スプリングによる押圧力の下に軸方
向に移動することが可能で、周状面取り部を先端に形成
され、開口端部の内径と実質的に等しい外径を有する保
持具；保持具が摺動可能で、回動不能に周設され、１体
成形缶の底部を支持体に対し押し付ける力を加えるため
の加圧エアの導孔を有する軸方向定位置の回転スピンド
ル；周状面取り部に対応する形状の成形面を有する複数
のスピニングロール；および支持体をスピニングロール
から軸方向に離間する方向に移動し、上記支持体の移動
をスピニングロールの半径方向内方への移行に応じて制
御するための制御装置を備えることを特徴とする。

（作用） 請求項１に係る発明の方法は、支持体によって１体成形
缶の底部を支持し、周状面取り部を先端に形成された保
持具を開口端部内に嵌挿し、１体成形缶を軸心の周りに
回転させつつ、周状面取り部に対応する形状の成形面を
有するスピニングロールを半径方向内方に移行させ、支
持体をスピニングロールから軸方向に離間するように移
動し、開口端部を周状面取り部と成形面の間で押圧湾曲
するので、斜め外上方に向うフランジ部を有するネック
イン部を形成することができる。

そのためには支持体をスピニングロールから軸方向に離
間するよう移動する際に、同時に１体成形缶も支持体と
共に移動する、すなわち１体成形缶の底部が支持体に当
接していることが必要である。しかし開口端部を周状面
取り部と成形面の間で押圧湾曲するので、１体成形缶は
通常では支持体と共に移動しない。請求項１に係る発明
の場合、底部を支持体に対し押し付ける力を１体成形缶
に加えながら上記移動を行なうので、１体成形缶と共に
支持体と共に移動することができる。

周状面取り部を形成された保持具は、スプリングによる
押圧力の下に軸方向に移動することが可能であるので、
開口端部の肉厚や縮径量等に応じてスプリングによる押
圧力を適当に調節することによって、成形工程直前に形
成されるフランジ部が縦皺が発生するのを防止できる。

従って縮径量が比較的大きい場合であっても、縦皺を発
生することなくフランジ部を形成できるので、１工程す
なわち１台の成形装置で、フランジ部を有する比較的縮
径量の大きいネックイン部を形成することができる。な
おフランジ部は簡単な形状修正によって、実質的に半径
方向の向う最終形状とすることができる。

スピニングロールの半径方向内方への移行に応じて支持
体を移動させるので、移行速度と移動速度の関係を適宜
制御することにより、適宜の形状のネックイン部を形成
することができる。

スピニングロールが複数個設けられているので、開口端
部の周状面取り部と成形面の間での押圧湾曲が周方向に
均一に行なわれる故、均一な長さのフランジ部を有す
る、周方向に均一な形状のネックイン部を形成すること
ができる。

請求項２に係る発明の装置は、１体成形缶の底部を支持
する回転可能の支持体、スプリグによる押圧力の下に軸
方向に移動することが可能で、周状面取り部を先端に形
成され、開口端部の内径と実質的に等しい外径を有する
保持具、および保持具が摺動可能で、回動不能に周設さ
れた、軸方向定位置の回転スピンドルを備えているの
で、支持体によって１体成形缶の底部を支持し、周状面
取り部を先端に形成され、スプリングによる押圧力の下
に軸方向に移動することが可能である保持具を開口端部
内に嵌挿し、１体成形缶を軸心の周りに回転させること
ができる。

スピンドルは、１体成形缶の底部を支持体に対し押し付
ける力を加えるための加圧エアの導孔を有するので、加
圧エアを缶内に吹込むことによって１体成形缶の底部を
支持体に当接して、１体成形缶を支持体と共に移動する
ことができる。

上記装置はさらに、周状面取り部に対応する形状の成形
面を有する複数のスピニングロール、および支持体をス
ピニングロールから軸方向に離間する方向に移動し、上
記支持体の移動をスピニングロールの半径方向内方への
移行に応じて制御するための制御装置を備えているの
で、周状面取り部に対応する形状の成形面を有する複数
のスピニングロールを半径方向内方に移行させ、支持体
をスピニングロールから軸方向に離間するよう上記移行
に応じて移動し、開口端部を周状面取り部と成形面の間
で押圧湾曲してネックイン部を形成することができる。

従って請求項１に係る装置は、請求項２に係る方法を直
接実施することができる。

（実施例） 第１図（ａ）において、１は錫めっき鋼板、ティンフリ
ースチール等の表面処理鋼板あるいはアルミニウム（合
金）薄板等の金属板から形成された一体成形缶、２は缶
１の底部1bを支持する、軸心の周りに回転自在な、かつ
軸方向に移動可能な支持体、３は缶１の開口端部1aの保
持装置である。支持体２と保持装置３は同軸に配設され
ている。４はスピニングロールであり、円周方向に等間
隔に複数個（例べば６個）配設されている。

保持装置３は、駆動装置（図示されない）によって軸心
の周りに回転される、定位置のスピンドル５、スピンド
ル５の下端に周設され、スピンドル５の周面に沿い摺動
可能の保持具６、および保持具６の支持体２に対して反
対側の面（上面）と、スピンドル５の大径の本体5bの支
持体２側の面（下面）の間のスピンドル５の部分に周設
されたコイルスプリング７を備えている。スピンドル５
には、加圧エア源（図示されない）に導管（図示されな
い）を介して接続する加圧エア導孔８が設けられてい
る。

リング状の保持具６は、開口端部1aの内径と実質的に等
しい外径を有し、周状面取り部6aを先端に形成されてい
る。面取り部6aの軸方向となす傾斜角θは好ましくは30
〜60度である。保持具６の下端内面には、保持具６の落
下を防止するため、スピンドル５の環状突起部5aと係合
する環状凹部6bが形成されている。９は保持具６の回り
止め用のキーである。

スピニングロール４は、面取り部6aと対応する形状の成
形面4aを有しており、成形面4aの先端4a₁が面取り部6a
の上端6a₁より僅かに低いレベルに位置するように、縦
軸10に回転自在に軸支されている。スピニングロール４
従って縦軸10は、カム11を含む駆動装置（図示されな
い）によって、缶１の半径方向に往復導可能になってい
る。カム11の周面11aには支持体２の昇降レバー（図示
されない、16に対応する）が係合し、所去の軸方向凹凸
を形成された環状カム溝11bにはスピニングロールの縦
軸10の移行レバー（図示されない、17に対応する）が係
合していて、スピニングロール４の缶半径内方への移行
が、支持体の降下に伴なって、第２図に示すように制御
下に行われるように構成されている。

以上の装置により缶１のネックイン部1cは次のようにし
て形成される。

支持体２を下降した状態（第２図のｆ−ｇのレベルの状
態）において、缶１を保持装置３と同軸となるように支
持体２上に設置した後、支持体２を上昇して、缶１の開
口端部1a内に保持具６を第１図（ａ）に示すように嵌挿
する。このさい各スピニングロール４は、第１図（ａ）
に示す位置よりも若干半径方向外方に缶１から遠去かっ
た位置（第１図（ｆ）における位置）にある。次にスピ
ンドル５を回転し、スピニングロール４を半径方向内方
に移行させて、その先端4a₁が開口端部1aに接触すると
同時に、バルブ（図示されない）を開いて導孔８を通っ
て加圧エア12（例えば6kgf/cm²の）を缶１内に吹込む
（第１図（ａ））。

加圧エア12によって缶の底部1bには支持体２に対する押
し付け力が作用する。この押し付け力によって支持体２
を缶１と共に下降させながら、スピニングロール４を半
径方向内方に移行させると、スピニングロール４に接触
した開口端部1aの部分が湾曲して、ネックイン部1cの内
側斜上方向に延びる肩部1c₁が、第１図（ｂ），（ｃ）
に示すように形成される。このさい形成中の肩部1c₁の
直上の開口端部1aの外側斜上方に延びる部分1a₁を介し
て、成形面4aと面取り部6aは対接し、スピニングロール
４の移行と共に保持具６はスプリング７に抗して上昇す
る。

そのため部分1a₁は成形面4aと面取り部6aの間で、スプ
リング７によって押圧される。従って面取り部6aと部分
1a₁の間からエア12が漏れるおそれがなく、そのため部
分1a₁と成形面4aおよび面取り部6a間の摩擦力にも拘わ
らず、エア12による支持体２と缶１の下降を続けること
ができる。上記摩擦力が大きく、エア12のみによっては
缶１が支持体２と共に下降するのが困難な場合、すなわ
ち缶１の底部1bが支持体２の上面2aから離れる場合は、
第１図（ｃ）に示される、スプリング14によってバイア
スされた環状押下げ具15を保持具６に周設して、押下げ
具15によって開口端部1aの端面1a₂に補助的な下降力を
加えてもよい。

次にスピニングロール４の移行を止め、スピニングロー
ル４を定位置に保持すると、缶１の下降に伴ない短円筒
形の首部1c₂が形成される（第１図（ｄ））。次いでフ
ランジ部1c₃となるべき部分1a₁の長さ（第１図（ｅ）に
おける端面1a₂と首部1c₂の上端1c₂′間の幅）が所定値
になった時点（第１図（ｅ）で、スピニングロール４を
半径方向外方に移行して原位置に復帰させ、同時にバル
ブを閉じて加圧エア12の送入を止める。第１図（ｆ）に
示すように、スピニングロール４の復帰に伴なって保持
具６は原位置まで降下し、前記の摩擦力もなくなるの
で、支持体２はさらに降下し、フランジ部1c₃を有する
ネックイン部1cを形成された缶１は次工程に送られる。

第２図は、スピニングロール４の移行および支持体２の
下降のタイミングチャートを示したものである。横軸の
a,b,c,d,eおよびｆはそれぞれ、第１図（ａ），
（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ）および（ｆ）に対応す
る時間、線Ｉはスピニングロールの先端4a₁の、第１図
（ａ）の時点における開口端部1a外面からの距離の時間
に伴なう変化を示し、線IIは支持体２の上面2aのレベル
（高さ）の時間に伴なう下降を示す。ｆ−ｇの時間の間
にネックイン缶の搬出、未ネックイン缶の搬入が行なわ
れる。なお第１図において13は、上面2aの成形直前のレ
ベルを示す。

このようなスピニングロール４の移行と支持体２の下降
のタイミングはカム11によって作られるのであるが、こ
のタイミングを適宜調節することにより、例えば第３図
に示すような適宜の断面形状のネックイン部1cを形成す
ることができる。上記タイミングの作製はカム以外の適
宜の制御装置、例えば電気制御装置によって行なっても
よい。

次に具体例について説明する。

厚さ0.15mmのティンフリースチール（電解クロム酸処理
鋼板）の、缶内面となるべき面および外面となるべき面
にそれぞれ厚さ25μｍおよび25μｍのポリエチレンテレ
フタレートを貼着された円形ブランクの、絞り−再絞り
加工、開口部のトリミングおよび底部成形加工等によっ
て、高さ124mm、内径66mm（サイズ211）の一体成形缶１
を形成した。

この缶１の開口端部1aに、第１図（ａ）に示す装置で、
第２図に示すタイミングで第１図（ｆ）に示す、内径57
mm（サイズ206）のネックイン部1cを、100缶／分の速度
で一工程で形成したがフランジ部1c₃に皺の発生は皆無
であった。なおこのときの面取り部6aの傾斜角θは45
度、エア12の圧力は6kgf/cm²であった。

（発明の効果） 本発明によれば、１工程従って１台の成形装置で、フラ
ンジ部に縦皺を発生することなくスピニング方式で、比
較的縮径量の大きいネックイン部を、一体成形缶の開口
端部に形成できるという効果を奏する。本発明はさら
に、周方向に均一で、適宜の形状のネックイン部を形成
することができるという利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ），
（ｆ）は本発明の方法の実施例を示す要部縦断面図であ
って、第１図（ａ）はネックイン部形成直前の状態を、
第１図（ｂ）はネックイン部の肩部形成中の状態を、第
１図（ｃ）は肩部形成直後の状態を、第１図（ｄ）はネ
ックイン部の首部形成中の状態を、第１図（ｅ）はネッ
クイン部形成直後の状態を、第１図（ｆ）はネックイン
部を形成した後、次工程へ送出する直前の状態を示す図
面、第２図は第１図の実施例におけるスピニングロール
の移行と支持体の降下のタイミングチャート、第３図は
本発明の方法により形成されるネックイン部の第１図の
それと異なる態様の例を示す要部縦断面図である。 １……一体成形缶、1a……開口端部、1b……底部、1c…
…ネックイン部、２……支持体、４……スピニングロー
ル、4a……成形面、５……スピンドル、６……保持具、
6a……周状面取り部、７……（コイル）スプリング、８
……加圧エア導孔、９……周り止め用キー、11……カム
（制御装置）。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】１体成形缶の開口端部にネックイン部を形
   成する方法において、支持体によって１体成形缶の底部
   を支持し、周状面取り部を先端に形成され、スプリング
   による押圧力の下に軸方向に移動することが可能である
   保持具を開口端部内に嵌挿し、底部を支持体に対し押し
   付ける力を１対成形缶に加え、かつ１対成形缶を軸心の
   周りに回転させつつ、周状面取り部に対応する形状の成
   形面を有する複数のスピニングロールを半径方向内方に
   移行させ、支持体をスピニングロールから軸方向に離間
   するよう上記移行に応じて移動しながら、開口端部を周
   状面取り部と成形面の間で押圧湾曲してネックイン部を
   形成することを特徴とする、１体成形缶の開口端部にネ
   ックイン部を形成する方法。
2. 【請求項２】１体成形缶の開口端部にネックイン部を形
   成する装置において、１体成形缶の底部を支持する回転
   可能の支持体；スプリングによる押圧力の下に軸方向に
   移動することが可能で、周状面取り部を先端に形成さ
   れ、開口端部の内径と実質的に等しい外径を有する保持
   具；保持具が摺動可能で、回動不能に周設され、１体成
   形缶の底部を支持体に対し押し付ける力を加えるための
   加圧エアの導孔を有する軸方向定位置の回転スピンド
   ル；周状面取り部に対応する形状の成形面を有する複数
   のスピニングロール；および支持体をスピニングロール
   から軸方向に離間する方向に移動し、上記支持体の移動
   をスピニングロールの半径方向内方への移行に応じて制
   御するための制御装置を備えることを特徴とする、１体
   成形缶の開口端部にネックイン部を形成する装置。