JPH1177202A - ネッキング缶の製造装置およびネッキング缶の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ネッキング缶の製造装置およびネッキング缶
の製造方法において、ネック部の肉厚を適正に維持して
成形するとともに、開口端部のしわを押さえる。 【解決手段】 缶１１に挿入される内部ロール１４と、
缶の外部に配置される外部ロール１５と、缶の軸線方向
に内部ロールに対向した状態で移動可能に配され缶の開
口端部周辺に嵌入されるスライドロール１３とを具備
し、加工時に内部ロールおよびスライドロールの外周面
に外部ロールを近接させ、これらロール間に缶を挟んで
開口端部１１ａに向けて縮径し、肩部１１ｂを基端とし
て縮径されたネック部１１ｃを成形するネッキング缶の
製造装置であって、スライドロールと外部ロールとの間
隔ｔを制御する間隔制御機構は、肩部から縮径を行う際
に缶の厚さより所定量大きく設定された前記間隔を、ネ
ッキング加工終了時点で狭めてスライドロールと外部ロ
ールで開口端部を挟んで押さえるように設定されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ネッキング缶の製
造装置およびネッキング缶の製造方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】ビールやジュース等の飲料を封入する飲
料缶は、プレス成形された有底円筒状の飲料缶本体の開
口端部を折り返してフランジを形成しておき、内部に飲
料を充填した後に、前記フランジに蓋を配置してその周
囲にシーミング加工を施すことにより構成されるように
なっている。かかる飲料缶においては、製品単価を低減
するために、使用されるアルミニウム材料を節約するこ
とが最も効果的である。

【０００３】すなわち、大量に製造される飲料缶の１つ
１つにおいて材料の節約を実施すれば、各飲料缶ごとの
節約量が微小なものであっても全体として大きなコスト
ダウンを図ることができる。また、材料を節約すること
は、飲料缶の軽量化につながるので、その輸送の容易性
を向上することもできることになる。

【０００４】従来、飲料缶の材料を節約するために、飲
料缶本体の開口端部を縮径して、これを閉塞する蓋の面
積を縮小する種々の方法が採用されている。その一つ
に、飲料缶の開口端部周辺の外側面に同心に配される円
環状の成形金型（図示略）を、開口方向から複数回に亙
って押し当てる成形工程により段階的に縮径してゆく、
いわゆるダイネッキング加工方法がある。

【０００５】しかし、かかるダイネッキング加工方法で
は、ダイを押し当てられる缶の壁面に全周に亙って高い
圧縮力が同時に作用するために、座屈の発生を防止する
観点から、一度に得られる縮径量には制限がある。この
ため、所望の縮径量を得るために、上述したように、内
径寸法の異なる複数のダイを用意して、これらのダイを
順次缶の外側面に押し当てることにより、少しずつ縮径
していかなければならず、また、缶の軸線方向に沿う縮
径率にも限界があった。

【０００６】このような不都合を解決するネッキング加
工方法として、例えば、特開平６−２１０３７９号に示
されるようなスピンフローネッキング加工方法が提案さ
れている。

【０００７】このスピンフローネッキング加工方法は、
図６および図７に示すように、缶１の底面を吸着支持し
たベースパッド２により、缶１をその軸線回りに回転さ
せながら、缶１の開口端部１ａに嵌入されるスライドロ
ール３と、該スライドロール３より小径で缶１の内部に
挿入される内部ロール４と、缶の外部に配置され缶１の
略半径方向に往復移動可能に設けられる成形ロール５と
によって缶１の開口端部１ａを縮径していく方法であ
る。

【０００８】すなわち、缶１内に挿入された内部ロール
４は、缶１の軸線に対して偏心させられて缶１内面に接
触させられ、缶１外面に接触させられる成形ロール５と
の間に缶を挟みながら縮径する。ここで、スライドロー
ル３および成形ロール５は、その軸線方向に移動可能に
配されているとともに、スプリング６・７によって内部
ロールの方向（前進方向）に向けて常に付勢されてい
る。

【０００９】前記スライドロール３には、その半径方向
外側近傍に配され成形ロール５の外周面に先端部を当接
させるカムリング８が固定され、該カムリング８により
スライドロール３と成形ロール５との間隔が規定されて
いる。また、これら内部ロール４および成形ロール５
は、通常、各缶１が高速で搬送される間に実施されるも
のであるため、カム（図示略）によってその動作を一律
に規定されていて、それぞれの外周面を規則的に缶１の
内外面に接離させられるようになっている。

【００１０】以下、スピンフローネッキング加工を、図
６および図７を参照して説明する。スピンフローネッキ
ング加工は、まず、図６（ａ）のように、缶の開口端部
１ａ側から近接させたスライドロール３および内部ロー
ル４を缶１内に配し、缶外から成形ロール５を近接させ
て、図６（ｂ）に示すように缶１の壁面を半径方向に挟
み、さらに、成形ロール５を缶１の半径方向内方に向け
て変位させる。

【００１１】すると、成形ロール５は内部ロール４のテ
ーパ面に沿って後退する方向の力を受け、スプリング７
の付勢力に抗して後退させられながら、図７（ａ）に示
すように、開口端部１ａを縮径していく。そして、縮径
加工が進行すると、スライドロール３も、図６（ｃ）お
よび図７（ｂ）に示すように、成形ロール５に押圧され
て後退する方向に変位させられる。

【００１２】その結果、内部ロール４とスライドロール
３との間隔が、図６（ｃ）、（ｄ）に示すように漸次広
げられ、かつ、その間に、成形ロール５が割り入るよう
にして缶１の開口端部１ａの縮径加工が実施されること
になる。すなわち、缶１の肩部１ｂを基端として、開口
端部１ａまで漸次縮径されたネック部１ｃが形成され
る。このとき、成形ロール５とスライドロール３との間
隔を所定値に設定するために、カムリング８の先端部が
成形ロール５の外周面に当接される。

【００１３】その後、図６（ｄ）に示すように、内部ロ
ール４が缶１の軸心と同心となる位置まで戻され、成形
ロール５は缶１の外面から離間させられる。そして、図
６（ｅ）のようにスライドロールと内部ロールとが缶１
内から抜き出されスピンフローネッキング加工が終了す
ることになる。

【００１４】なお、このようなスピンフローネッキング
加工にあっては、高い縮径率と滑らかな表面形状とを達
成するために、スピンフローネッキング加工に先立っ
て、ある程度の縮径加工を、いわゆるプレネックといわ
れるダイネッキング加工によって実施しておくことが考
えられている。すなわち、座屈等の発生しない程度に縮
径加工をするには、ダイネッキング加工が簡易かつ合理
的な加工方法だからである。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のスピンフローネッキング加工手段には、以下のよう
な課題が残されている。すなわち、縮径加工が進むにつ
れて、ネック部１ｃ先端側の肉厚が次第に厚くなるた
め、図８に示すように、カムリング８の先端部で規定す
る成形ロール５とスライドロール３との間隔が狭い場合
に、この間隔より前記肉厚が厚くなってしまうと、カム
リング８と成形ロール５との間に隙間が生じるととも
に、ネック部１ｃが成形ロール５とスライドロール３と
によって挟持されてしまい、クリアランスをもってスム
ーズに両ロール間を滑らせて加工成形することが困難で
あった。この結果、ネック部１ｃが、引っ張り力によっ
て必要以上に伸ばされ、部分的に内面塗装の剥離や破壊
が生じてしまうおそれがあるとともに、局部的に薄肉部
分が生じてしまい巻き締め不良を起こすおそれがあっ
た。なお、成形ロール５とスライドロール３の間隔と缶
１１の肉厚との差（クリアランス）を変えたとき、実際
に得られた開口端部１ａの肉厚増加量およびネック部１
ｃにおける最薄部の肉厚減少量について、表１に示す。

【００１６】

【表１】

【００１７】一方、カムリング８の先端部で規定する成
形ロール５とスライドロール３との間隔が広く設定さ
れ、ネック部１ｃが厚くなってもクリアランスが取れる
ようにした場合、次のような不都合が生じてしまう。す
なわち、ネッキング加工の終了時点では、開口端部１ａ
のしわを押さえつけるために、図９に示すように、成形
ロール５およびスライドロール３によって開口端部１ａ
を十分に押さえつける必要がある。しかしながら、上記
のようにカムリング８と成形ロール５との間隔が広い場
合では、この時点でも広いクリアランスによって成形ロ
ール５とスライドロール３との間隔が空いてしまい、開
口端部１ａを十分に押さえ付けることができなかった。

【００１８】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
ので、ネック部の肉厚を適正に維持して成形するととも
に、開口端部のしわを押さえることができるネッキング
缶の製造装置およびネッキング缶の製造方法を提供する
ことを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するために以下の構成を採用した。すなわち、請求項
１記載のネッキング缶の製造装置では、缶の内部に挿入
される内部ロールと、缶の外部に配置される外部ロール
と、缶の軸線方向に内部ロールに対向した状態で移動可
能に配され缶の開口端部周辺に嵌入されるスライドロー
ルとを具備し、加工時に内部ロールおよびスライドロー
ルの外周面に外部ロールを近接させ、これらロール間に
缶を挟んで開口端部に向けて縮径し、肩部を基端として
縮径されたネック部を成形するネッキング缶の製造装置
であって、前記スライドロールと前記外部ロールとの間
隔を制御する間隔制御機構を備え、該間隔制御機構は、
前記肩部から縮径を行う際に前記缶の厚さより所定量大
きく設定された前記間隔を、ネッキング加工の終了時点
で狭めてスライドロールと外部ロールで前記開口端部を
挟んで押さえるように設定されている技術が採用され
る。

【００２０】また、請求項３記載のネッキング缶の製造
方法では、内部ロールを缶の内部に挿入するとともに、
外部ロールを缶の外部に配置し、これらのロールの外周
面を近接させ、両ロール間に缶を挟んで開口端に向かっ
て縮径し、肩部を基端として縮径されたネック部を成形
するネッキング缶の製造方法であって、前記肩部から縮
径を行う際に前記缶の厚さより所定量大きく設定された
前記間隔を、ネッキング加工の終了時点で狭めてスライ
ドロールと外部ロールで前記開口端部を挟んで押さえる
開口端部成形工程を備えている技術が採用される。

【００２１】このネッキング缶の製造装置およびネッキ
ング缶の製造方法では、肩部から縮径を行う際に缶の厚
さより所定量大きく設定されたスライドロールと外部ロ
ールとの間隔を、ネッキング加工の終了時点で狭めてス
ライドロールと外部ロールで開口端部を挟んで押さえる
ので、肩部からの縮径過程では、前記間隔が缶の厚さよ
り所定量大きく制御されていることにより、縮径によっ
て缶の厚みが増してもクリアランスをもってスムーズに
加工成形可能であり、また、ネッキング加工の終了時点
では、前記間隔を狭めてスライドロールと外部ロールで
開口端部を挟んで押さえることにより、開口端部のしわ
が押さえられる。

【００２２】請求項２記載のネッキング缶の製造装置で
は、請求項１記載のネッキング缶の製造装置において、
前記間隔制御機構は、前記スライドロールの半径方向外
側に固定され前記外部ロールの外周面に先端部を当接さ
せて前記間隔を規定するカムリングを備え、前記外部ロ
ールの外周面には、ネッキング加工の終了時点で前記カ
ムリングの先端部と対向する部分に前記間隔を狭める段
差面が形成されている技術が採用される。

【００２３】このネッキング缶の製造装置では、外部ロ
ールの外周面にネッキング加工の終了時点で、カムリン
グの先端部と対向する部分にスライドロールと外部ロー
ルとの間隔を狭める段差面が形成されているので、ネッ
キング加工の終了時点でカムリングの先端部が段差面と
対向することにより、段差分だけカムリングの先端部が
外部ロール側に移動しようとして、前記間隔が狭められ
る。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るネッキング缶
の製造装置の一実施形態について、図１から図５を参照
して説明する。これらの図にあって、符号Ａはネッキン
グ缶の製造装置、１１は缶、１２はベースパッド、１３
はスライドロール、１４は内部ロール、１５は成形ロー
ルを示している。

【００２５】本実施形態のネッキング缶の製造装置Ａ
は、図１および図２に示すように、予めダイネッキング
により開口端部１１ａ周辺にプレネックが施された缶１
１の底面を吸着支持したベースパッド１２と、該ベース
パッド１２により缶１１をその軸線回りに回転させなが
ら缶１１の開口端部１１ａ周辺に嵌入されるスライドロ
ール１３と、該スライドロール１３より小径で缶１１の
内部に挿入される内部ロール１４と、缶の外部に配置さ
れ缶１１の略半径方向に往復移動可能に設けられる成形
ロール（外部ロール）１５とによって概略構成され、内
部ロール１４と成形ロール１５との間に缶１１を挟んで
開口端部１１ａに向けて縮径し、缶１１に肩部１１ｂを
基端として縮径されたネック部１１ｃを成形するもので
ある。

【００２６】すなわち、缶１１内に挿入された内部ロー
ル１４は、缶１１の軸線に対して偏心させられて缶１１
内面に接触させられ、缶１１外面に接触させられる成形
ロール１５との間に缶を挟みながら縮径する。ここで、
スライドロール１３および成形ロール１５は、その軸線
方向に移動可能に配されているとともに、スプリング１
６・１７によって内部ロールの方向（前進方向）に向け
て常に付勢されている。

【００２７】また、これら内部ロール１４および成形ロ
ール１５は、通常、各缶１１が高速で搬送される間に実
施されるものであるため、カム（図示略）によってその
動作を一律に規定されていて、それぞれの外周面を規則
的に缶１１の内外面に接離させられるようになってい
る。

【００２８】前記スライドロール１３には、その半径方
向外側近傍に配され成形ロール１５の外周面に先端部１
８ａを当接させるカムリング１８が固定され、図４に示
すように、該カムリング１８により縮径時におけるスラ
イドロール１３と成形ロール１５との間隔ｔが規定され
ている。一方、前記成形ロール１５の外周面は、軸方向
中央近傍の湾曲面１５ａと、内部ロール１４側の内部ロ
ール側成形面１５ｂと、スライドロール１３側のスライ
ド側成形面１５ｃとから構成されている。また、該スラ
イド側成形面１５ｃは、外周縁側を構成する円錐面であ
る主成形面１５ｄと、内周縁側を構成する円錐面である
段差面１５ｅとから構成されている。

【００２９】該段差面１５ｅは、ネッキング加工の終了
時点で、カムリング１８の先端部１８ａと対向する部分
に配され、主成形面１５ｄに対して所定の段差分Ｄをも
って形成されている。また、前記カムリング１８の先端
部１８ａの位置は、主成形面１５ｄに当接している状態
で、間隔ｔが缶１１の厚さより所定量大きくなるように
設定されている。

【００３０】さらに、カムリング１８の先端部１８ａの
位置は、段差面１５ｅに当接させた状態で、間隔ｔが、
縮径により厚くなった開口端部１１ａの厚さより所定量
小さくなるように設定されている。すなわち、本実施形
態において実際に缶１１の縮径を行う場合に、ネック部
１１ｃのネッキング加工途中では、成形ロール１５とス
ライドロール１３との間隔ｔが、ネック部１１ｃの厚み
に対して所定のクリアランスをもって空けられ、ネッキ
ング加工の終了時点では、縮径により厚くなった開口端
部１１ａを挟持するように設定されている。

【００３１】以下、本実施形態のネッキング缶の製造装
置Ａを用いたスピンフローネッキング加工によるネッキ
ング缶の製造方法を、〔ネック部縮径工程〕および〔開
口端部成形工程〕に分け、図２および図３を参照して説
明する。

【００３２】〔ネック部縮径工程〕スピンフローネッキ
ング加工は、従来と同様に、まず、図２（ａ）のよう
に、缶１１の開口端部１１ａ周辺側から近接させたスラ
イドロール１３および内部ロール１４を缶１１内に配
し、缶１１外から成形ロール１５を近接させて、図２
（ｂ）に示すように缶１１の壁面を半径方向に挟み、さ
らに、成形ロール１５を缶１１の半径方向内方に向けて
変位させる。

【００３３】成形ロール１５が缶１１に当接すると、成
形ロール１５は内部ロール１４のテーパ面に沿って後退
する方向の力を受け、スプリング１７の付勢力に抗して
後退させられながら、図３に示すように、開口端部１１
ａ周辺を縮径していく。そして、縮径加工が進行する
と、スライドロール１３も、図２（ｃ）および図４に示
すように、成形ロール１５に押圧されて後退する方向に
変位させられる。

【００３４】その結果、内部ロール１４とスライドロー
ル１３との間隔が、図４に示すように漸次広げられ、か
つ、その間に、成形ロール１５が割り入るようにして缶
１１の開口端部１１ａ周辺の縮径加工が実施されること
になる。

【００３５】このとき、スライドロール１３と成形ロー
ル１５との間隔ｔは、カムリング１８の先端部１８ａが
成形ロール１５の主成形面１５ｄに当接することによ
り、縮径されて厚みを増したネック部１１ｃの肉厚に対
して所定のクリアランスをもって空けられており、ネッ
ク部１１ｃは、スライドロール１３と成形ロール１５と
の間をスムーズに滑りながら移動して縮径成形される。

【００３６】〔開口端部成形工程〕成形ロール１５が開
口端部１１ａ近傍まで割り入れられ、開口端部１１ａま
で加工が施される縮径の最終段階（ネッキング加工の終
了時点）では、図５に示すように、カムリング１８の先
端部１８ａが成形ロール１５の段差面１５ｅと対向する
位置に移動する。このとき、カムリング１８は、先端部
１８ａが段差面１５ｅと対向することにより、段差分Ｄ
だけ成形ロール１５側に移動しようとして、間隔ｔが狭
められる。

【００３７】すなわち、間隔ｔが狭くなってクリアラン
スが無くなるので、厚みを増した開口端部１１ａがスラ
イドロール１３と成形ロール１５とで挟まれるととも
に、開口端部１１ａのしわが押されられる。したがっ
て、カムリング１８の先端部１８ａと成形ロール１５の
主成形面１５ｄおよび段差面１５ｅとは、缶１１の厚さ
より所定量大きく設定された間隔ｔを、ネッキング加工
の終了時点で狭めてスライドロール１３と成形ロール１
５で開口端部１１ａを挟んで押さえる間隔制御機構とし
て機能する。

【００３８】その後、図２（ｄ）に示すように、内部ロ
ール１４が缶１１の軸心と同心となる位置まで戻され、
成形ロール１５は缶１１の外面から離間させられる。そ
して、図２（ｅ）のようにスライドロール１３と内部ロ
ール１４とが缶１１内から抜き出されスピンフローネッ
キング加工が終了することになる。

【００３９】

【発明の効果】本発明によれば、以下の効果を得ること
ができる。 （１）請求項１記載のネッキング缶の製造装置および請
求項３記載のネッキング缶の製造方法によれば、肩部か
ら縮径を行う際に缶の厚さより所定量大きく設定された
スライドロールと外部ロールとの間隔を、ネッキング加
工の終了時点で狭めてスライドロールと外部ロールで開
口端部を挟んで押さえるので、肩部からの縮径過程で
は、缶の厚みが増してもクリアランスをもってスムーズ
に加工成形可能であり、また、ネッキング加工の終了時
点では、前記間隔を狭めることによりスライドロールと
外部ロールで開口端部を挟んで、しわを押さえることが
できる。したがって、ネック部の肉厚が適正に維持され
るとともに、開口端部のしわを押さえることもでき、良
好な縮径加工を行うことができる。

【００４０】（２）請求項２記載のネッキング缶の製造
装置によれば、外部ロールの外周面に、ネッキング加工
の終了時点でカムリングの先端部と対向する部分にスラ
イドロールと外部ロールとの間隔を狭める段差面が形成
されているので、ネッキング加工の終了時点で、カムリ
ングの先端部が外部ロール側に移動しようとして前記間
隔が狭められることにより、スライドロールと外部ロー
ルとによって開口端部を挟持して、容易にしわを押さえ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るネッキング缶の製造装置の一実
施形態を示す要部断面図である。

【図２】 本発明に係るネッキング缶の製造装置の一実
施形態におけるネッキング缶の製造方法を説明するため
の図である。

【図３】 図２のネッキング缶の製造方法における缶の
縮径過程において、ネック部縮径工程を示す要部断面図
である。

【図４】 図２のネッキング缶の製造方法における缶の
縮径過程において、ネック部縮径工程を示す要部断面図
である。

【図５】 図２のネッキング缶の製造方法における缶の
縮径過程において、開口端部成形工程を示す要部断面図
である。

【図６】 本発明に係るネッキング缶の製造装置の従来
例におけるネッキング缶の製造方法を説明するための図
である。

【図７】 図６のネッキング缶の製造方法における缶の
縮径過程を説明するための要部断面図である。

【図８】 図６のネッキング缶の製造方法における缶の
縮径過程において、カムリングで規定する成形ロールと
スライドロールとの間隔が狭い場合のネック部縮径工程
を示す要部断面図である。

【図９】 図６のネッキング缶の製造方法における缶の
縮径過程において、カムリングで規定する成形ロールと
スライドロールとの間隔が狭い場合のネック部縮径工程
を示す要部断面図である。

【符号の説明】

１１ 缶 １１ａ 開口端部 １１ｂ 肩部 １１ｃ ネック部 １３ スライドロール １４ 内部ロール １５ 成形ロール（外部ロール） １５ｄ 主成形面 １５ｅ 段差面 １８ カムリング １８ａ カムリングの先端部 Ａ ネッキング缶の製造装置 ｔ スライドロールと成形ロールとの間隔

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 缶の内部に挿入される内部ロールと、缶
   の外部に配置される外部ロールと、缶の軸線方向に内部
   ロールに対向した状態で移動可能に配され缶の開口端部
   周辺に嵌入されるスライドロールとを具備し、加工時に
   内部ロールおよびスライドロールの外周面に外部ロール
   を近接させ、これらロール間に缶を挟んで開口端部に向
   けて縮径し、肩部を基端として縮径されたネック部を成
   形するネッキング缶の製造装置であって、 前記スライドロールと前記外部ロールとの間隔を制御す
   る間隔制御機構を備え、 該間隔制御機構は、前記肩部から縮径を行う際に前記缶
   の厚さより所定量大きく設定された前記間隔を、ネッキ
   ング加工の終了時点で狭めてスライドロールと外部ロー
   ルで前記開口端部を挟んで押さえるように設定されてい
   ることを特徴とするネッキング缶の製造装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のネッキング缶の製造装置
   において、 前記間隔制御機構は、前記スライドロールの半径方向外
   側に固定され前記外部ロールの外周面に先端部を当接さ
   せて前記間隔を規定するカムリングを備え、 前記外部ロールの外周面には、ネッキング加工の終了時
   点で前記カムリングの先端部と対向する部分に前記間隔
   を狭める段差面が形成されていることを特徴とするネッ
   キング缶の製造装置。
3. 【請求項３】 内部ロールを缶の内部に挿入するととも
   に、外部ロールを缶の外部に配置し、これらのロールの
   外周面を近接させ、両ロール間に缶を挟んで開口端に向
   かって縮径し、肩部を基端として縮径されたネック部を
   成形するネッキング缶の製造方法であって、 前記肩部から縮径を行う際に前記缶の厚さより所定量大
   きく設定された前記間隔を、ネッキング加工の終了時点
   で狭めてスライドロールと外部ロールで前記開口端部を
   挟んで押さえる開口端部成形工程を備えていることを特
   徴とするネッキング缶の製造方法。