JPS5846369B2 - 容器のための耐圧性端部壁の形成方法 - Google Patents
容器のための耐圧性端部壁の形成方法Info
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- JPS5846369B2 JPS5846369B2 JP53125012A JP12501278A JPS5846369B2 JP S5846369 B2 JPS5846369 B2 JP S5846369B2 JP 53125012 A JP53125012 A JP 53125012A JP 12501278 A JP12501278 A JP 12501278A JP S5846369 B2 JPS5846369 B2 JP S5846369B2
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- pressure
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- forming
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D51/00—Making hollow objects
- B21D51/16—Making hollow objects characterised by the use of the objects
- B21D51/38—Making inlet or outlet arrangements of cans, tins, baths, bottles, or other vessels; Making can ends; Making closures
- B21D51/44—Making closures, e.g. caps
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Rigid Containers With Two Or More Constituent Elements (AREA)
- Pressure Vessels And Lids Thereof (AREA)
- Cookers (AREA)
- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は容器のための耐圧性端部壁の形成方法に関する
。
。
さらに詳細にいうと、本発明は円形状の端部壁の底部凹
所を郭定するほぼ平坦な中央壁部の一部分を盛上げなが
らその周囲に補強溝を形成するという、制御された曲げ
加工によって端部壁に補強溝を形成する方法に関する。
所を郭定するほぼ平坦な中央壁部の一部分を盛上げなが
らその周囲に補強溝を形成するという、制御された曲げ
加工によって端部壁に補強溝を形成する方法に関する。
先行技術において、従来の容器のための端部壁、例えば
缶端は、中央壁部に対する環状溝の深さを増大させ、か
つ環状溝の曲率半径を小さく維持することによって、そ
の耐圧性を増加させていた。
缶端は、中央壁部に対する環状溝の深さを増大させ、か
つ環状溝の曲率半径を小さく維持することによって、そ
の耐圧性を増加させていた。
圧力保持能力や、耐変形性などの性能を増加させる目的
のために、通常に経験される環状溝よりも深くし、曲率
半径を小さくした先行技術特許としては、米国特許第4
031837と、3417898と、3843014が
ある。
のために、通常に経験される環状溝よりも深くし、曲率
半径を小さくした先行技術特許としては、米国特許第4
031837と、3417898と、3843014が
ある。
特に米国特許第4031837においては、従来の缶端
の中央壁部を支持しながら絞り工具をその環状溝の中へ
移動させて絞り加工をし、以って環状溝の中央壁部に対
する深さを増加させることによって、従来の缶端を再成
形する方法を提示している。
の中央壁部を支持しながら絞り工具をその環状溝の中へ
移動させて絞り加工をし、以って環状溝の中央壁部に対
する深さを増加させることによって、従来の缶端を再成
形する方法を提示している。
なお「絞り」とは金属の厚さを減じて長さを増大させる
加工を意味する。
加工を意味する。
そのような比較的深い環状溝を有する缶端を容器上に接
合すると、変形することなしに、増大する内圧に耐え得
ることがわかっている。
合すると、変形することなしに、増大する内圧に耐え得
ることがわかっている。
従って従来の缶端の耐内圧性能を維持しながらも、缶端
の厚さを10ないし20パーセント減少させ得るように
なる。
の厚さを10ないし20パーセント減少させ得るように
なる。
このように従来の環状溝の深さよりも深く絞り加工する
ことによって、両極端な原理が作用しながら、全体とし
ては容器の圧力保持能力を増大させる効果が得られる。
ことによって、両極端な原理が作用しながら、全体とし
ては容器の圧力保持能力を増大させる効果が得られる。
その両極端な原理とは、環状溝を深くして、その曲率半
径を小さくすることによって耐圧性が増加されるのに対
して、絞り加工することによって金属が薄くなり、耐圧
性が減じる影響があるということである。
径を小さくすることによって耐圧性が増加されるのに対
して、絞り加工することによって金属が薄くなり、耐圧
性が減じる影響があるということである。
従って、論理的には、曲率半径の小さな深い環状溝を形
成して、しかも板金を薄くしない形成方法によれば、極
めて優れた耐圧性能を有した缶端即ち端部壁が得られる
ことになる。
成して、しかも板金を薄くしない形成方法によれば、極
めて優れた耐圧性能を有した缶端即ち端部壁が得られる
ことになる。
従って、端部壁を取付ける容器の圧力保持能力をさらに
増加させるか、あるいは圧力保持能力を損なうことなし
に端部壁の厚さをさらに減少させるようにするためには
、板金の厚さを減少させることなしに耐圧性の端部壁を
形成する新しい改良された方法が望まれる。
増加させるか、あるいは圧力保持能力を損なうことなし
に端部壁の厚さをさらに減少させるようにするためには
、板金の厚さを減少させることなしに耐圧性の端部壁を
形成する新しい改良された方法が望まれる。
本発明は最終の仕上げ加工において端部壁の厚さを減少
させないで容器のための耐圧性端部壁を形成する新しい
改良された方法を提供する。
させないで容器のための耐圧性端部壁を形成する新しい
改良された方法を提供する。
本発明によると、中央壁部と、前記中央壁部の周囲に位
置し上方及び外方へ突出した円錐台状壁部と、前記円錐
台状壁部の外縁端の周囲に位置し半径方内外方へ突出し
た外周フランジとを有する板金製端部壁から容器のため
の耐圧性端部壁を形成する方法において、前記中央壁部
を、前記円錐台状壁部とは反対側の該中央壁部の面に対
して、前記端部壁とほぼ同心的に該中央壁部の直径の約
975パーセント以下の範囲内に配置された第1のダイ
装置で支持することと、前記外周フランジを該外周フラ
ンジの少なくとも一部分に対して配置された第2のダイ
装置で支持することと、前記第1及び第2のダイ装置の
少なくとも一方を他方に向けて移動させることにより前
記外周フランジと前記中央壁部との間の距離を減少させ
、前記中央壁部の外周部分を前記第1のダイ装置の方に
向けて下方及び内方へ変形させて該中央壁部の周囲に補
強溝を形成することを特徴とする容器のための耐圧性端
部壁の形成方法が提供される。
置し上方及び外方へ突出した円錐台状壁部と、前記円錐
台状壁部の外縁端の周囲に位置し半径方内外方へ突出し
た外周フランジとを有する板金製端部壁から容器のため
の耐圧性端部壁を形成する方法において、前記中央壁部
を、前記円錐台状壁部とは反対側の該中央壁部の面に対
して、前記端部壁とほぼ同心的に該中央壁部の直径の約
975パーセント以下の範囲内に配置された第1のダイ
装置で支持することと、前記外周フランジを該外周フラ
ンジの少なくとも一部分に対して配置された第2のダイ
装置で支持することと、前記第1及び第2のダイ装置の
少なくとも一方を他方に向けて移動させることにより前
記外周フランジと前記中央壁部との間の距離を減少させ
、前記中央壁部の外周部分を前記第1のダイ装置の方に
向けて下方及び内方へ変形させて該中央壁部の周囲に補
強溝を形成することを特徴とする容器のための耐圧性端
部壁の形成方法が提供される。
本発明の主な目的は、比較的高い容器内圧においても耐
変形性のある、厚さの薄い容器の端部壁を形成する方法
を提供することである。
変形性のある、厚さの薄い容器の端部壁を形成する方法
を提供することである。
本発明の他の目的は、引張り強度の低い金属を用いるこ
とのできる、容器のための耐圧性端部壁を形成する方法
を提供することである。
とのできる、容器のための耐圧性端部壁を形成する方法
を提供することである。
本発明の他の目的は、全体的に円形状の端部壁を最終的
には曲率半径の小さい、深い補強溝を有した端部壁に形
成し、この時金属の厚さをいささかも減少させることな
く、おそらくは金属の厚さを幾分増加させることとなる
形成方法を提供することである。
には曲率半径の小さい、深い補強溝を有した端部壁に形
成し、この時金属の厚さをいささかも減少させることな
く、おそらくは金属の厚さを幾分増加させることとなる
形成方法を提供することである。
本発明のこれらおよびその他の目的及び利点は添付図面
とを参照してなす以下の記述説明によりより完全に理解
、認識できるであろう。
とを参照してなす以下の記述説明によりより完全に理解
、認識できるであろう。
図面を詳細に参照すると、第1図は板金製の端部壁を示
し、この端部壁はほぼ平坦な中央壁部10と、中央壁部
10の外周における屈曲部分12とを有し、屈曲部分1
2は中央壁部10を一体構造的に円錐台状壁部14に結
合している。
し、この端部壁はほぼ平坦な中央壁部10と、中央壁部
10の外周における屈曲部分12とを有し、屈曲部分1
2は中央壁部10を一体構造的に円錐台状壁部14に結
合している。
円錐台状壁部14は中央壁部10の外面20に対して7
5蜜ないし90度の角変(θ)、好ましくは77紋ない
し90度の角度をなして上方及び外側へ突出している。
5蜜ないし90度の角変(θ)、好ましくは77紋ない
し90度の角度をなして上方及び外側へ突出している。
円錐台状壁部14の外縁端からは外周フランジ16が一
体構造的に半径方向外方へ突出している。
体構造的に半径方向外方へ突出している。
第3図は板金材料から半加工品を切り出し、これを第1
図に示したような形状に形成するのに用いる工具を示し
ている。
図に示したような形状に形成するのに用いる工具を示し
ている。
下部ダイは環状支持リング22と、環状支持リング22
の周囲のばね付きパッド24と、パッド24の周囲の剪
断リング26とを包含する。
の周囲のばね付きパッド24と、パッド24の周囲の剪
断リング26とを包含する。
上部ダイは円形状の打出しポンチ28と、打出しポンチ
28の周囲のノックアウトツール30と、ノックアウト
ツール30の周囲の打抜きポンチ32とを包含する。
28の周囲のノックアウトツール30と、ノックアウト
ツール30の周囲の打抜きポンチ32とを包含する。
上述した工具は、中央に位置する打出しダイが下部ダイ
にない点を除けば、従来の端部壁を形成するのに用いら
れる工具と同様である。
にない点を除けば、従来の端部壁を形成するのに用いら
れる工具と同様である。
第3図に示した位置になるまでの上部及び下部ダイの操
作においては、これらダイの間に挿入された板金の外周
端部は、打抜きポンチ32が剪断リング26より下方へ
動かされた時に、静止している剪断リング26の頂面3
4と打抜きポンチ32の底面36との励働作用によって
剪断される。
作においては、これらダイの間に挿入された板金の外周
端部は、打抜きポンチ32が剪断リング26より下方へ
動かされた時に、静止している剪断リング26の頂面3
4と打抜きポンチ32の底面36との励働作用によって
剪断される。
外周端部が剪断された後、円形状の未加工品はパッド2
4と打抜きポンチ32との間から内方及び上方へ向かっ
て引張られ、環状支持リング22の外面38と打抜きポ
ンチ32の内面40との間に入り込む。
4と打抜きポンチ32との間から内方及び上方へ向かっ
て引張られ、環状支持リング22の外面38と打抜きポ
ンチ32の内面40との間に入り込む。
上部ダイかさらに降下されると、打出しポンチ28上の
下方へ突出した突起部44の底面42が下方の拘束され
ていない領域へ移動し、その間に位置した円形状の未加
工品に屈曲部分12を形成する。
下方へ突出した突起部44の底面42が下方の拘束され
ていない領域へ移動し、その間に位置した円形状の未加
工品に屈曲部分12を形成する。
この屈曲部分の曲率半径は突起部44の外面の曲率半径
にほぼ等しい。
にほぼ等しい。
本発明における第1の成形加工においては、打出しポン
チ28は突起部44を有している必要はなく、その代わ
りにほぼ平坦な底面を有していてもよい。
チ28は突起部44を有している必要はなく、その代わ
りにほぼ平坦な底面を有していてもよい。
しかしながら、本発明の第1の成形加工を実行するにあ
たっては、当業界では突起部44を備えた打出しポンチ
28を有した既存の工具を用いた方が、より簡単でかつ
より安価であることがわかっている。
たっては、当業界では突起部44を備えた打出しポンチ
28を有した既存の工具を用いた方が、より簡単でかつ
より安価であることがわかっている。
打出しポンチ28より下方の領域は拘束されていないの
で、この第1の成形加工において形成された中央壁部1
0はほぼ平坦になる。
で、この第1の成形加工において形成された中央壁部1
0はほぼ平坦になる。
上述した第1の成形加工においてはある程変の板金の絞
り作用が伴なわれるかもしれないが、そのような絞り作
用は従来の場合でもあったし、また全体として考えてみ
た場合、本発明の方法にとって実質的に重大な影響があ
るものではない。
り作用が伴なわれるかもしれないが、そのような絞り作
用は従来の場合でもあったし、また全体として考えてみ
た場合、本発明の方法にとって実質的に重大な影響があ
るものではない。
端部壁の次の成形加工は、第3図における端部壁の外周
フランジ16に関して行なうカーリング加工(図示せず
)である。
フランジ16に関して行なうカーリング加工(図示せず
)である。
既知のカーリング加工においては、端部壁の外周フラン
ジ16は既知の方法で従来のカーリングロールの周りを
回転され、下方に向いた外周フランジ16にカール部5
0が形成される。
ジ16は既知の方法で従来のカーリングロールの周りを
回転され、下方に向いた外周フランジ16にカール部5
0が形成される。
第4図及び第5図は、本発明に関して容器のための耐圧
性端部壁をつくるのに用いられる対向ダイ装置を示して
いる。
性端部壁をつくるのに用いられる対向ダイ装置を示して
いる。
第1のダイ装置即ち底部ダイ60は全体的に平坦な頂面
62を有していてもよい。
62を有していてもよい。
しかしながら、頂面62は少し上方へ丸くなっていても
よく、その曲率半径は約7インチ(17,8cIrL)
の程度である。
よく、その曲率半径は約7インチ(17,8cIrL)
の程度である。
頂面62と外面64とは丸くなった角部66のところで
交差し、その曲率半径はほぼ0.020インチないし0
.040インチ(0,51mmないし1.02mm)で
あり、好ましくは、約0.030インチ(0,76m1
)である。
交差し、その曲率半径はほぼ0.020インチないし0
.040インチ(0,51mmないし1.02mm)で
あり、好ましくは、約0.030インチ(0,76m1
)である。
底部ダイ60の円形状の頂面62は、その上に支持され
る中央壁部10に関してほぼ同心的になっており、頂面
62の直径d1は、少なくとも、端部壁の中央壁部10
の直径d2はよりも約2.5パーセント少なく、即ち、
中央壁部10の直径の約97.5パーセント以下の範囲
にある。
る中央壁部10に関してほぼ同心的になっており、頂面
62の直径d1は、少なくとも、端部壁の中央壁部10
の直径d2はよりも約2.5パーセント少なく、即ち、
中央壁部10の直径の約97.5パーセント以下の範囲
にある。
第2のダイ装置即ち頂部ダイ68には端部壁の外周フラ
ンジ16の入り込む凹所70が設げられている。
ンジ16の入り込む凹所70が設げられている。
凹所70の外側寸法を郭定する環状突起部72は、好ま
しくは、外周フランジ16の高さにほぼ等しい高さを有
している。
しくは、外周フランジ16の高さにほぼ等しい高さを有
している。
凹所70の内側支持表面74は、好ましくは、外周フラ
ンジ16および円錐台壁部14に沿って、端部壁の外面
20と合致している。
ンジ16および円錐台壁部14に沿って、端部壁の外面
20と合致している。
本発明の方法を実施するにあたって、第1図に示したよ
うな端部壁は可撓性のある金属製コンベアベルト76の
開口部の中に着座させられ、第4図及び第5図に示した
ダイ60,68のところへ移送される。
うな端部壁は可撓性のある金属製コンベアベルト76の
開口部の中に着座させられ、第4図及び第5図に示した
ダイ60,68のところへ移送される。
端部壁がダイ60.68の間に位置づけされた後、頂部
ダイ68が静止している底部ダイ60の方へ向けて降下
される。
ダイ68が静止している底部ダイ60の方へ向けて降下
される。
このような降下運動によって端部壁の外周フランジ16
は凹所70の中に着座させられ、従って端部壁の中央壁
部10は底部ダイ60の頂面62に関して同心状に位置
づけられる。
は凹所70の中に着座させられ、従って端部壁の中央壁
部10は底部ダイ60の頂面62に関して同心状に位置
づけられる。
頂部ダイ68がその降下運動を続けると、凹所70の内
面74は端部壁の外周フランジ16周囲における外面2
0の内の少なくとも一部分と合致し、かつそれを支持す
ることになる。
面74は端部壁の外周フランジ16周囲における外面2
0の内の少なくとも一部分と合致し、かつそれを支持す
ることになる。
同時に、底部ダイ60の頂面62は中央壁部10の内面
1Bに対して配置され、かつそれを支持する。
1Bに対して配置され、かつそれを支持する。
頂部ダイ68を静止している底部ダイ60の方へ移動さ
せ続けると端部壁Q工下方に押されて圧縮されることに
なる。
せ続けると端部壁Q工下方に押されて圧縮されることに
なる。
さらに、頂部ダイ68と端部壁とを第5図に示した位置
にまで降下させると、外周フランジ16と中央壁部10
との間の距離は、中央壁部10を円錐台状壁部14の底
部における位置より盛上げることにより減少され、これ
によって円錐台状壁部14の底部における金属を屈曲さ
せ、盛上げられた中央壁部10の周囲に補強溝即ち環状
溝78が形成される。
にまで降下させると、外周フランジ16と中央壁部10
との間の距離は、中央壁部10を円錐台状壁部14の底
部における位置より盛上げることにより減少され、これ
によって円錐台状壁部14の底部における金属を屈曲さ
せ、盛上げられた中央壁部10の周囲に補強溝即ち環状
溝78が形成される。
環状溝78は、内側は内壁80と接し、外側は円錐台状
壁部14と接している。
壁部14と接している。
内壁80と、この内壁80を盛上げられた中央壁部10
に一体構造的に接続している屈曲部分81との形状は、
底部ダイ600円筒形状の外面64を含む表面形状にほ
ぼ合致する。
に一体構造的に接続している屈曲部分81との形状は、
底部ダイ600円筒形状の外面64を含む表面形状にほ
ぼ合致する。
好ましくは、内壁80は中央壁部10に対してほぼ直角
をなして配置され、屈曲部分81の曲率半径は約0.0
20インチないし0.040インチ(0,51mmない
し1.02mm)であり、より好ましくは、01030
インチ(0,76mm)である。
をなして配置され、屈曲部分81の曲率半径は約0.0
20インチないし0.040インチ(0,51mmない
し1.02mm)であり、より好ましくは、01030
インチ(0,76mm)である。
上記成形加工において環状溝78を形成するのにその部
分を何ら外部より拘束する必要はない。
分を何ら外部より拘束する必要はない。
その理由は、端部壁を第4図及び第5図に示すように断
面形状のみで見るよりも、その全体の形状即ちそれが円
板状をしていることを考えると理解し易い。
面形状のみで見るよりも、その全体の形状即ちそれが円
板状をしていることを考えると理解し易い。
即ち端部壁の円錐台状壁部14は一端縁で中央壁部10
に接続された円筒形状をしている。
に接続された円筒形状をしている。
従って上記成形加工操作において頂部ダイ68を降下さ
せると、中央壁部10の下面を支持する底部ダイ60の
抵抗により円筒形状の円錐台状壁部14にはその軸線方
向に圧縮力が付与される。
せると、中央壁部10の下面を支持する底部ダイ60の
抵抗により円筒形状の円錐台状壁部14にはその軸線方
向に圧縮力が付与される。
この時円錐台状壁部14が外方に膨出変形する唯一の場
合は、円錐台状壁部14の円筒形状部分の金属が伸張す
る場合である。
合は、円錐台状壁部14の円筒形状部分の金属が伸張す
る場合である。
しかしながら変形に対して最も抵抗の小さな部分は、曲
げにより環状溝78が形成される円錐台状壁部14の底
部と中央壁部10の外周部であるので、このような金属
の伸張は生じない。
げにより環状溝78が形成される円錐台状壁部14の底
部と中央壁部10の外周部であるので、このような金属
の伸張は生じない。
即ち環状溝78の形成は円錐台状壁部14が外方に膨出
変形した場合に見られるような金属の伸張ではなく、金
属の曲げに基づいてなされ、金属のこの曲げはその伸張
よりも小さな力で行なうことができ、従って円錐台状壁
部14の外側を何ら拘束しなくても環状溝78を形成す
ることかできる。
変形した場合に見られるような金属の伸張ではなく、金
属の曲げに基づいてなされ、金属のこの曲げはその伸張
よりも小さな力で行なうことができ、従って円錐台状壁
部14の外側を何ら拘束しなくても環状溝78を形成す
ることかできる。
端部壁が上述した最終成形加工操作において、圧縮され
、曲げ加工が行なわれると、金属の端部壁を薄くするよ
うな金属の絞り作用は生じない。
、曲げ加工が行なわれると、金属の端部壁を薄くするよ
うな金属の絞り作用は生じない。
実際的に、板金の測定厚さは環状溝78の底部において
0.0005インチ(0,0131m)だけ増加するこ
ともある。
0.0005インチ(0,0131m)だけ増加するこ
ともある。
しかしながら、本発明に関して形成された環状溝7Bの
曲率半径は変化してもよく、曲率半径が小さくなればな
るほど端部壁の耐圧性は増大することがわかるはずであ
る。
曲率半径は変化してもよく、曲率半径が小さくなればな
るほど端部壁の耐圧性は増大することがわかるはずであ
る。
この曲率半径は、好ましくは、0.02インチ(0,5
1mm)以下であり、また従来のアルミニウム5182
合金でできた、H−19硬度の端部壁を、直径2.32
0インチ(5,89cm)の底部ダイの上で曲げた場合
にはo、 o o sインチ(0,20mm)にまで小
さくして成形することができる。
1mm)以下であり、また従来のアルミニウム5182
合金でできた、H−19硬度の端部壁を、直径2.32
0インチ(5,89cm)の底部ダイの上で曲げた場合
にはo、 o o sインチ(0,20mm)にまで小
さくして成形することができる。
さらに、環状溝78の曲率半径は、第1図に示した端部
壁の中央壁部分10の直径に対する底部ダイ60の直径
に依存することが理解できるはずである。
壁の中央壁部分10の直径に対する底部ダイ60の直径
に依存することが理解できるはずである。
曲げ加工の程度を調節できるようにするためには、底部
ダイ60の直径は中央壁部10の直径より少なくとも2
.5φだけ小さくなければならない。
ダイ60の直径は中央壁部10の直径より少なくとも2
.5φだけ小さくなければならない。
さもなげれば、端部壁の円錐台状壁部14はダイ60,
68の間で変形してしまうことがある。
68の間で変形してしまうことがある。
しかしながら底部ダイ60の直径は中央壁部10の直径
より小さすぎてもいけない。
より小さすぎてもいけない。
特に、底部ダイ60の直径は円形状の端部壁に少なくと
も環状溝78を形成するのに十分な程度に大きくなげれ
ばならない。
も環状溝78を形成するのに十分な程度に大きくなげれ
ばならない。
第2図は、本発明に従って補強溝あるいは環状溝78が
形成された後の、第1図に示した板金製端部壁を示して
いる。
形成された後の、第1図に示した板金製端部壁を示して
いる。
第1図に示した端部壁と比較すると、第2図に示した端
部壁の中央壁部10は外周フランジ16の方へ盛上げら
れており、この盛上げられた中央壁部10の周囲には環
状溝78が形成されている。
部壁の中央壁部10は外周フランジ16の方へ盛上げら
れており、この盛上げられた中央壁部10の周囲には環
状溝78が形成されている。
環状溝78の外側は円錐台状壁部14と接し、内側は内
壁80と接している。
壁80と接している。
円錐台状壁部14は中央壁部10が外周フランジ16の
方へ盛上げられる前における傾斜とほぼ同じ傾斜を有し
ている。
方へ盛上げられる前における傾斜とほぼ同じ傾斜を有し
ている。
好ましい実施例においては、中央壁部10は環状溝78
の底からの高さQl>が0.070インチないし0.0
90インチ(1,78mmないし2.29m711)K
なるように、外周フランジ16の方へ盛上げられている
。
の底からの高さQl>が0.070インチないし0.0
90インチ(1,78mmないし2.29m711)K
なるように、外周フランジ16の方へ盛上げられている
。
この高さくh)を増加させることにより、端部壁の耐圧
性は、後でもつと詳細に説明するように、増大する。
性は、後でもつと詳細に説明するように、増大する。
第6図及び第7図は本発明に関し℃耐圧性の端部壁を形
成するために用いられる別の工具を示している。
成するために用いられる別の工具を示している。
第1のダイ装置は静止している底部ダイ82からなり、
これはほぼ平坦な円形状の頂部支持面84と外周部にお
ける環状段部86とを有する。
これはほぼ平坦な円形状の頂部支持面84と外周部にお
ける環状段部86とを有する。
底部ダイ82の周囲におけるばね付きリング88は頂面
90を有し、これは外周フランジ16の一部分および円
錐台状壁部14に沿って、円形の端部壁の内面18とほ
ぼ合致する。
90を有し、これは外周フランジ16の一部分および円
錐台状壁部14に沿って、円形の端部壁の内面18とほ
ぼ合致する。
第6図および第7図に示した第2のダイ装置即ち頂部ダ
イ92は底部支持面94を有し、これはばね付きリング
88の頂面90に対向して、外周フランジ16の少だく
とも一部分および円錐台状壁部14に沿って、円形状の
端部壁の外面20とほぼ合致する。
イ92は底部支持面94を有し、これはばね付きリング
88の頂面90に対向して、外周フランジ16の少だく
とも一部分および円錐台状壁部14に沿って、円形状の
端部壁の外面20とほぼ合致する。
第6図および第7図に示した工具の操作においては、第
1図に示したような円形状の端部壁がこれら工具の間に
挿入され、端部壁の外周フラン・ン16がばね付きリン
グ88の上に着座する。
1図に示したような円形状の端部壁がこれら工具の間に
挿入され、端部壁の外周フラン・ン16がばね付きリン
グ88の上に着座する。
端部壁がリング88の上に着座すると、底部ダイ820
円形状の頂部支持面84は端部壁の中央壁部10に関し
てほぼ同心状になっている。
円形状の頂部支持面84は端部壁の中央壁部10に関し
てほぼ同心状になっている。
頂部支持面84の直径は円形状の端部壁の中央壁部10
の直径の少なくとも約2.5条だけ小さい。
の直径の少なくとも約2.5条だけ小さい。
端部壁が底部ダイ82に着座すると、頂部ダイ92が端
部壁に向けて降下され、頂部ダイ92の底面94は外周
フランジ16の周囲で端部壁の外面20と係合し、従っ
てそれを支持する。
部壁に向けて降下され、頂部ダイ92の底面94は外周
フランジ16の周囲で端部壁の外面20と係合し、従っ
てそれを支持する。
頂部ダイ92を降下させ続けると、端部壁と頂部ダイ9
2に対向配置されたばね付きリング88とは下方向に押
され、端部壁は静止している底部ダイ82によって圧縮
され、同時に底部ダイ82の頂部支持面84が中央壁部
10の内面18を支持する。
2に対向配置されたばね付きリング88とは下方向に押
され、端部壁は静止している底部ダイ82によって圧縮
され、同時に底部ダイ82の頂部支持面84が中央壁部
10の内面18を支持する。
さらに頂部ダイ92を降下させ続けると、端部壁とばね
付きリング88とは第7図に示した位置にまで移動され
、外周フランジ16と中央壁部10との間の距離は、中
央壁部10を円錐台状壁部14の底部における位置より
盛上げることにより減少され、このことによって円錐台
状壁部14の底部における金属を屈曲させ、盛上げられ
た中央壁部10の周囲補強溝即ち環状溝78が形成され
る。
付きリング88とは第7図に示した位置にまで移動され
、外周フランジ16と中央壁部10との間の距離は、中
央壁部10を円錐台状壁部14の底部における位置より
盛上げることにより減少され、このことによって円錐台
状壁部14の底部における金属を屈曲させ、盛上げられ
た中央壁部10の周囲補強溝即ち環状溝78が形成され
る。
環状溝78は底部ダイ82の周囲で環状段部86の内側
に形成される。
に形成される。
従って、環状段部86の深さは、それが曲げ加工を妨害
しないような深さになっているべきである。
しないような深さになっているべきである。
形成された環状溝78は内側では内壁80と接し、内壁
80は屈曲部分81を介して盛上げられた中央壁部10
に対して一体構造的に接続されている。
80は屈曲部分81を介して盛上げられた中央壁部10
に対して一体構造的に接続されている。
好ましくは、内壁80は中央壁部10に対してほぼ直角
に配置され、屈曲部分810曲率半径は約0.020イ
ンチないし0.040インチ(0,51朋ないし1.0
2闘)であり、好ましくは0.030インチ(Q、76
mm)である。
に配置され、屈曲部分810曲率半径は約0.020イ
ンチないし0.040インチ(0,51朋ないし1.0
2闘)であり、好ましくは0.030インチ(Q、76
mm)である。
そのような端部壁の屈曲部分81の曲率半径は、対応す
る底部ダイの外周の曲面の曲率半径にほぼ等しい。
る底部ダイの外周の曲面の曲率半径にほぼ等しい。
本発明に関して形成された板金端部壁は円筒状の缶本体
に取付けた場合には、その内圧に対してよりよく耐える
ことができる。
に取付けた場合には、その内圧に対してよりよく耐える
ことができる。
従って、本発明の方法によって形成された端部壁の厚さ
を減らすことができるか、あるいは、低い引張り強度を
有した金属であっても圧力保持能力を失することなしに
用いることができ、これによって端部壁のコストを軽減
することができる。
を減らすことができるか、あるいは、低い引張り強度を
有した金属であっても圧力保持能力を失することなしに
用いることができ、これによって端部壁のコストを軽減
することができる。
耐圧性の増加を説明するために、缶本体に対して0.0
12フインチ(0,32myz)厚さの特別硬度(H−
19)のアルミニウム合金(5182)の薄い板金でで
きた従来型の端部壁を取付け、これを圧力試験した。
12フインチ(0,32myz)厚さの特別硬度(H−
19)のアルミニウム合金(5182)の薄い板金でで
きた従来型の端部壁を取付け、これを圧力試験した。
そのような従来型の端部壁は内圧約89 psi (6
,23に&/(17A2)で変形した。
,23に&/(17A2)で変形した。
比較のために、本発明に関して形成された同一合金、同
一硬変ではあるが0.0103インチ厚さく0.26m
m)の端部壁を缶本体に取付け、圧力試験した。
一硬変ではあるが0.0103インチ厚さく0.26m
m)の端部壁を缶本体に取付け、圧力試験した。
この端部壁は、中央壁部の高さによって内圧85 ps
iないし91.5psi (5,95ky/CrfL2
なイL、 6.3 kg/ctrt2 ) rtcオv
−hて変形した。
iないし91.5psi (5,95ky/CrfL2
なイL、 6.3 kg/ctrt2 ) rtcオv
−hて変形した。
これらの結果を第8図にグラフにして示しである。
このグラフによると、ビール缶および飲料缶の端部壁の
金属厚さを少なくとも約8パーセント減少させるか、あ
るいは、従来型の端部壁の耐圧性を24パーセント増加
させることができることを示している。
金属厚さを少なくとも約8パーセント減少させるか、あ
るいは、従来型の端部壁の耐圧性を24パーセント増加
させることができることを示している。
この厚さを減じることにより、ロールコイルシートの基
礎ボックス容量もまた増加される。
礎ボックス容量もまた増加される。
本発明の最善と考えられるものを今まで説明してきた。
当業界にとっては、説明してきた詳細個所を本発明から
逸脱することなしに多数変更することができることが明
らかであろう。
逸脱することなしに多数変更することができることが明
らかであろう。
例えば、好ましい実施例では静止している底部ダイに向
けて動かされる頂部ダイを説明したが、本発明は頂部ダ
イあるいは底部ダイのいずれかが互いに他に向けて動く
方法も、両ダイか同時に動く方法も含めて等しく包含す
るものである。
けて動かされる頂部ダイを説明したが、本発明は頂部ダ
イあるいは底部ダイのいずれかが互いに他に向けて動く
方法も、両ダイか同時に動く方法も含めて等しく包含す
るものである。
第1図は円形状の端部壁が本発明による耐圧性端部壁に
形成される前の拡大部分断面図、第2図は本発明に関し
て形成された耐圧性端部壁の拡大部分断面図、第3図は
未加工の板金を切断し、この未加工品を円形状端部壁に
形成するのに用いられるダイの拡大部分断面図、第4図
は第1図に示した端部壁を本発明による耐圧性端部壁に
曲げ加工するために用いられるダイの拡大部分断面図、
第5図は耐圧性端部壁の曲げ加工を完了したところを示
した。 第4図に類似した拡大部分断面図、第6図は第1図に示
した端部壁を本発明による耐圧性端部壁に曲げ加工する
ために用いられる別のダイの拡大部分断面図、第7図は
耐圧性端部壁の曲げ加工を完了したところを示した、第
6図に類似した拡大部分断面図、第8図は従来の端部壁
及び本発明の耐圧性端部壁が各種の厚さにおいて変形す
る場合の圧力を比較するためのグラフである。 図において、 10・・・中央壁部、14・・・円錐台状壁部、16・
・・外周フランジ、60,82・・・第1のダイ装置又
は底部ダイ、68、92−・・第2のダイ装置又は頂部
ダイ、78・・・補強溝である。
形成される前の拡大部分断面図、第2図は本発明に関し
て形成された耐圧性端部壁の拡大部分断面図、第3図は
未加工の板金を切断し、この未加工品を円形状端部壁に
形成するのに用いられるダイの拡大部分断面図、第4図
は第1図に示した端部壁を本発明による耐圧性端部壁に
曲げ加工するために用いられるダイの拡大部分断面図、
第5図は耐圧性端部壁の曲げ加工を完了したところを示
した。 第4図に類似した拡大部分断面図、第6図は第1図に示
した端部壁を本発明による耐圧性端部壁に曲げ加工する
ために用いられる別のダイの拡大部分断面図、第7図は
耐圧性端部壁の曲げ加工を完了したところを示した、第
6図に類似した拡大部分断面図、第8図は従来の端部壁
及び本発明の耐圧性端部壁が各種の厚さにおいて変形す
る場合の圧力を比較するためのグラフである。 図において、 10・・・中央壁部、14・・・円錐台状壁部、16・
・・外周フランジ、60,82・・・第1のダイ装置又
は底部ダイ、68、92−・・第2のダイ装置又は頂部
ダイ、78・・・補強溝である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 中央壁部10と、前記中央壁部の周囲に位置し上方
及び外方へ突出した円錐台状壁部14と、前記円錐台状
壁部14の外縁端の周囲に位置し半径方向外方へ突出し
た外周フランジ16とを有する板金製端部壁から容器の
ための耐圧性端部壁を形成する方法において、 前記中央壁部10を、前記円錐台壁部14とは反対側の
該中央壁部10の面に対して、前記端部壁とほぼ同心的
に該中央壁部の直径の約97.5パーセント以下の範囲
内に配置された第1のダイ装置60で支持することと、 前記外周フランジ16を該外周フランジの少なくとも一
部分に対して配置された第2のダイ装置68で支持する
ことと、 前記第1及び第2のダイ装置の少なくとも一方を他方に
向けて移動させることにより前記外周フランジ16と前
記中央壁部10との間の距離を減少させ、前記中央壁部
10の外周部分を前記第1のダイ装置の方に向けて下方
及び内方へ変形させて該中央壁部の周囲に補強溝78を
形成することを特徴とする容器のための耐圧性端部壁の
形成方法。 2、特許請求の範囲第1項記載の方法において、前記第
1のダイ装置60は静止している前記第2のダイ装置6
8の方へ移動される容器のための耐圧性端部壁の形成方
法。 3 特許請求の範囲第1項あるいは第2項記載の方法に
おいて、外周7ランシ16と中央壁部10との間の距離
を減少させることは、また前記円錐台状壁部14の一部
分を内側に曲げて前記補強溝78を形成する容器のため
の耐圧性端部壁の形成方法。 4 特許請求の範囲第1項から第3項のいずれかの1項
記載の方舗において、前記中央壁部10の外周部分の内
側への曲げ加工は前記第1のダイ装置60の外壁64に
よって拘束される容器のための耐圧性端部壁の形成方法
。 5 特許請求の範囲第4項記載の方法において、前記第
1のダイ装置60の外壁64はほぼ円筒状になっている
容器のための耐圧性端部壁の形成方法。 6 特許請求の範囲第1項から第5項のいずれか1項に
記載の方法において、前記端部壁はアルミニウムである
容器のための耐圧性端部壁の形成方法。 7 特許請求の範囲第1項から第6項のいずれか1項に
記載の方法において、前記端部壁の厚さは0.010イ
ンチないし0.015インチ(0,25朋ないし0.3
8mm)である容器のための耐圧性端部壁の形成方法。 8 特許請求の範囲第1項から第7項のいずれか1項の
記載の方法において、前記円錐台状壁部14は前記中央
壁部10の平面とは77度ないし90度の角度をなして
外側へ配置されている容器のための耐圧性端部壁の形成
方法。 9 特許請求の範囲第1項から第8項のいずれか1項の
記載の方法において、前記円錐台状壁部14の傾斜度は
前記中央壁部10が外周フランジ16の方へ移動された
後においても、前記中央壁部10がそのように移動され
る前の傾斜度とほぼ同じままである容器のための耐圧性
端部壁の形成方法。 10 特許請求の範囲第1項から第9項のいずれか1
項の記載の方法において、前記第1のダイ装置60は静
止しているダイを包含する容器のための耐圧性端部壁の
形成方法。 11 特許請求の範囲第1項から第10項のいずれか
1項の記載の方法において、前記補強溝78は0.00
8インチないし0.020インチ(0,20mmないL
o、51mm)の曲率半径を有する容器のための耐圧性
端部壁の形成方法。 12、特許請求の範囲第1項から第11項のいずれか1
項の記載の方法において、前記中央壁部10は前記補強
溝78の底部に関して0.070インチないし0.09
0インチ(1,78ytmないし2.29mm)盛上げ
られている容器のための耐圧性端部壁の形成方法。 13 特許請求の範囲第1項から第12項のいずれか
1項の記載の方法において、前記中央壁部10の内方へ
変形された外周部分は盛上げられた前記中央壁部10の
平面に対してほぼ直角をなしている容器のための、耐圧
性端部壁の形成方法。 14 特許請求の範囲第13項記載の方法において、
前記中央壁部10の内方へ変形された外周部分80は0
.020インチないし0.040インチ(0,51間な
いし1°02mm)の曲率半径を有した曲部81によっ
て前記盛上げられた中央壁部10と連結されている容器
のための耐圧性端部壁の形成方法。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US05/848,517 US4109599A (en) | 1977-11-04 | 1977-11-04 | Method of forming a pressure resistant end shell for a container |
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JPS5466374A JPS5466374A (en) | 1979-05-28 |
JPS5846369B2 true JPS5846369B2 (ja) | 1983-10-15 |
Family
ID=25303503
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP53125012A Expired JPS5846369B2 (ja) | 1977-11-04 | 1978-10-11 | 容器のための耐圧性端部壁の形成方法 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4109599A (ja) |
JP (1) | JPS5846369B2 (ja) |
AU (1) | AU519997B2 (ja) |
CA (1) | CA1081548A (ja) |
DE (1) | DE2843519A1 (ja) |
FR (1) | FR2407766A1 (ja) |
GB (1) | GB2007135B (ja) |
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