JPS6264426A - 罐胴のビ−ド加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）発明の目的 ［産業上の利用分野］ この発明は罐胴にビード加工を施す場合に使用するビー
ド加工装置に関するものである。

［従来の技術］ 近年食鑵容器に使用される筒胴金属材料は薄く（ゲージ
ダウン）なる方向にあり、イれと共に罐強度補強の為に
、第５図に示す如く、罐１の罐胴２にビード３を入れる
ものがふえつつある。例えば、最近では、ｔＪｉ胴の厚
みの薄い２ピース罐（シごき加工部）又はＴＦＳ　（デ
ィンフリースチール）接着鑵が炭酸ガス封入飲料鑵等の
いわゆる内圧罐として利用され広く取引されているが、
これらの罐の罐胴にビードを入れるこ、どにＪ：り宋汁
飲料罐等の内部の負圧となる外圧諸どして用い、より薄
い板厚で罐強度のある容器を生産づ”る方向にある。

一方、罐）；には、蓋の巻締時に作用する力及び実罐後
の外圧である軸方向の力、と実罐後の外圧である周方向
のツノ、とがかかり、これをそれぞれ罐自体の座屈強度
及びバネリング強度によって受は持っている。しかるに
この座屈強度とバネリング強度は相反するものであって
、バネリング強度をにげる為にはビード本￥ｉをｊ１１
シ、ビード深さを深く寸ればよいのであるが座屈強度は
減少する。

よっ（各種罐型により座屈強度とバネリング強度を適合
させる為にビード本数とビード深さ及び形状が研究され
て来ており、結局、安定的な座屈強度とバネリング強度
を得る為には、ビード形状及び深さが全て均一であるこ
とを要し、部分的な形状変化はその部分に応力が集中し
やすく強度不安を１ｒ（＜ことが明らかになって来た。

例えばコーヒー用ｆｉ　Ｉｆ　Ｖｘ　（２０２ｘ　５０
４、ＴＦＳ　Ｏ，１７材、１５本ビード）にては０１履
ビード深さが変化することによっで、バネリング強度で
Ｑ、　５に９　／　ｃｔｆｒ、座屈前Φで８０　Ｋｇが
変化する。

［発明が解決しようとする問題点１ しかるに、このようなビードを諸態に加工する場合には
、それが内側ビードでも外側でも、通常、転造形式が採
用され、そこで使用される工具は主どしてビーディング
ロールとビーディングレールである。

ビーディングレールは一般に固定して使用され、形状は
円弧状部品であることが多く、また、ビーディングロー
ルはスピンドルに取り付けられ、強制回転しつつ、罐１
１を回転させながらビード加工をする。ビーディングレ
ールとビーディングロールどの組合せ形式としては、第
６図に示す如く、ビーディングレール４の片側からスピ
ンドル５に取り付けたビーディングロール６が罐１１１
２内に通入され、スピンドル５の弛端は反対側に固定さ
れ、両端支持で回転しながらビード加工をするものや、
第７図に承り如く、スピンドル５ａ、５ｂに取り付けら
れたビーディングｌ」−ル６ａ、６ｂがビーディングレ
ール４の両側から雑用２内に挿入され、片持支持のまま
回転しながらビード加工するものや、或いは第８図に示
す如く、ビーディ７ングレール４の片側からスピンドル
５に取り付けたビーディングロール６が罐川２′内に通
人され、スピンドル５は片持支持のまま回転してビード
加工するｂのがあるが、いずれの形式の場合でも、ビー
ド本数が多いマルチビード加工においては、成形加工荷
重が高く、その反力のほと／υどがビーディングロール
側にかかつてくる。よってビーディングレ−ル皮びど−
デイングロールを取付（）でいるスピンドル径を太（、
シて剛性を持たせなくてはならないのであるが甜の内側
にビーディングロールを挿入するという条件から太さは
）Ａ制され、現実にはビーディングロール等は成形加工
量ｊｆｊの作用にＪ：っＣ撓み、撓み吊の大きい部分で
は罐１１１２゜２′にス１づ゛る加工が充分に行なわれ
ず、ビードの深さは小さくなる。例えば第７図に示す加
工形式の１易含には第９図に示す如く、ビーディングロ
ール６ａ、６ｂの自由ｊ、Ｑ側（罐川２の中央部）にお
（）るビード３ａの深さは、基部のビード３ｂの深さよ
りも小さくなり、ビードの形状等が不均一とくエリ、こ
れが前述の座屈強度及びバネリング強度に影響を５え、
罐としては不安定イＣ状態となる原因と４よっている。

こび）発明は４二記の如き事情に鑑みてなされたもので
あって、均一なビードを容易かつ確実に成形し得るビー
ド加工装置を提供することを目的とづるものである。

（ロ）発明の構成 ［問題を解決するための手段］ この目的に対応して、この発明の［］のビード加加工部
は、諸態の外に固定されて位置するビーディングレール
の加工部位と前記罐）Ｉの内側に回転可能に位置するビ
ーディングロールの加工部位とが対向して位置しかつ協
働して前記諸態にビードを成形加工するように構成され
たビード加工装置であって、前記ビーディングロールは
加二「部位のうち成形加工荷車による撓み母の大きい部
分ほど大径をなしており、これによつ′Ｃ前記ビーディ
ングロールが前記ビーディン、グシールと平行な軸に取
り（＝ｊけられた場合に、前記ビーディングロールの加
工部位のうら前記撓みｄの大きい部分ほど、成形加工荷
重が作用していない状態において、前記ビーディングレ
ールに接近して位置Ｊ−るように構成されたことを特徴
としている。

以下、この発明の詳細を一実施例を示り一図面について
説明する。

第１図において、１１は３ピース罐用のビード加工′装
置である。ビード加工装置１１はビーディングレール１
４、スピンドル１５ａ、１５計）、一対のビーディング
ロール１６ａ、１６ｂ及び罐ガイド１７ａ、１７ｂを備
えている。ビーディングレール１４は平板状若しくは円
弧状横断面を持つブロック状で、内面が複数の円弧状の
凸条１８及び凹条１９を有する加工部位２１を構成して
いる。

一対のビーディングロールＩｇａ、１６ｂはビーディン
グレール１４の内側に同情上に対向して位置し、それぞ
れ基端部をスピンドル１５ａ。

１５ｂに固定されている。したがって、ビーディングロ
ール１６ａ、１６ｂはそれぞれスピンドル１５ａ、１５
ｂから片持はり状に突出し、先端部が自由端をなし、基
端部が固定端をなしていることになる。ビーディングロ
ール１６ａ、１６ｂのうち、軸方向にビーディングレー
ル１４と対応する先端部側の外周は複数の凸条２２ど凹
条２３が交互に形成された加工部位２４゛を構成してい
る。

このビーディングロール１６ａ、１６ｂの凸条２２及び
凹条２３はビーディングレール１４の凹条１９及び凸条
１８に対応する。ここで１！Ｉに重要なこととして注怠
づべぎ点として、第１図に示し、かつ第２図に強調して
示す如く、ビーディングロール１６ａ、１６ｂの加工部
位２４は傾き角θのテーパー状をなし先端部寸なわら、
片持はりの自由端をなして横荷重の作用によって最大の
撓みを〒する部分の径が最す人きく、基端部に近ずく【
こつれて径が減少する。もつとも、この７１１１　ｉＴ
二部ｆす１２４の形状はテーパー状に限らず、加工部位
２４に横荷重が作用した場合の撓み変形後の加二「部位
２４のビーディングレール１４に対応する稜線が直線状
となるような形状としでもよい。また、ビーディングロ
ール１６ａ、１６ｂの凹条２３の底は第２図Ａに示す如
くそれぞれ仮想の同一のテーパー面と一致するものでも
よいし、また第２図Ｂに示す如く、それぞれの底が階段
状をなすものでもよい。

［作用１ このように構成されたビード加工装置においては、ビー
ド加工をする場合には第３図に示俣如く、庸胴２を罐ガ
イド１７ａ、１７ｂを案内としてご一ディングレール１
４の内側にセットし、この罐胴２の両側からスピンドル
１５ａ、１５ｂに取付けたビーディングロール１６ａ、
１６ｂを挿入し、ビーディングロール１６ａ、１６ｂを
回転さけることにより、ビーディングレール１４の凸条
１８、凹条１９及びビーディングロール１６ａ、１６ｂ
の凹条２３、凸条２２の間で罐ＩＨ２がビード成形加工
を受（ブる。ビーディングロール１６ａ。

１６ｂの加工部位２４はテーパー状等の先端に行くほど
径が大ぎくなる形状を採って入るから、成形加工前の状
態においては、ビーディングロール１６ａ、１６ｂの加
工部位２４の先端がビーディングレール１４に近接し、
基部は離隔しており、した承ってビーディングレール１
４の凸条、四条とビーディングロール１６ａ、ｉ６ｂの
凹条、凸条との噛合いの深さはビーディングロール１６
ａ。

１６ｂの先端部で大きく、基部で小さい。しかるに、成
形加工が開始して【よぼ分布荷重をなり一成形７１１工
荷重がビーディングロール１６ａ、１６ｂに作用すると
、ビーディングロール１６ａ、１６ｂは撓み、その大き
さは先端に行くほど大さくなる□結果、ビーディングレ
ール１４の加工部位２１とビーディングロール１６ａ、
１６ｂの加工部位２４とはほぼ平行と（６つ、ビーディ
ングレール１４の凸条、四条とビーディングロール１６
ａ。

１６ｂの凹条、凸条との噛み合いの深さはすべての部位
においてほぼ均等となり、結局、罐胴２に加工されるす
べでのビードの形状、深さｔまほば等しくなる。

以上はこの発明の片持はり状に支持された一対のビーデ
ィングロールを使用したビード加工装置に適用した例に
ついてのものであるが、両端支持された１個のビーディ
ングレ−ルを使用するビート加工装置にこの発明を適用
する場合には、そのビーディングロール１６′は中央部
がｎ４人撓みを呈する部分であるから第４図Ａに示す如
く、中央部２５を最大径として、成形加工荷重が作用し
ていない状態において、その中央部がビーディングレー
ル１４に最も接近するように覆る。また、２ピース罐用
のビード加工装置にこの発明を適用する場合には、第４
図Ｂに示す如く、ハ持はり状に支持された１個のビーデ
ィングロール１６“を使用し、そのビーディングロール
１６″の自由端を最大径とする。

以上述べたビーディングロールにおいて、その傾斜角θ
は製法、諸種、板厚、材質によって変わってくるが、通
常飲料罐に使用する板厚０．０８〜０゜３５＃の罐素材
の範囲においてはＯ’　０５’〜０°３０′の範囲にＪ
３いて傾斜を付けたテーパー状ピーラ−イングロールに
よって非常に精度の良いご一ド建ができる。傾斜角度は
非常に小さなものであるが、ビードの深さの小ざなバラ
ツキが諸強度に大きな影響を与えていることを考えると
叩解かぐきる。この小さな傾斜角度は次の事実において
も有効に役立っている。すなわち、ビーディングロール
は罐胴をビーディングレールとの間にはさんでビード加
工するのであるが、その際、罐胴はビーディングロール
の回転によってビーディングロール外面に沿ってすべる
ことなく動がなくてはｈらない。鑵内面には、一般に塗
料がコーティングされて対内容物を保護しているのです
べりがあると塗膜面を傷つけることになる。ここに掲げ
た傾斜角範囲に２３いてもビーディングロール外周の周
速が大径部と小径部では違うので周速が異なり、すべり
が生じているはずであるが、傾斜角が小さい為に問題と
ならない。

［実施例］ コーヒー用飲料＆ｌ（２０２Ｘ５０４、ＴＦＳ　Ｏ，７
４４，１５本ビード）において、片側支持のデーバー状
ビーディングロールで傾斜角０＠８′〜Ｏ’　１２’　
の範囲において付けたもので、ビード加工すると非常に
精度の良いビード深さと形状が１ｑられる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係わるビード加工装置を
示す正面図、第２図はこの発明の一実施例に係わるど一
ディングロールを示す説明図、第３図は第１図に示すビ
ード加工装置のビード加工時の状態を示す正面図、第４
図はこの発明の他の実施例に係わるビーディング［コー
ルを示σ説明図、第５図はビード罐の正面図、第６図は
従来のビード加工装置の一例を示Ｖ：Ａ明図、第７図は
従来のビード加工装置の他の例を示す説明図、第８図は
従来のビード加工装置のさらに伯の例を示す説明図、及
び第９図は従来のご一ド加Ｔ装置のビード加］−の状態
を示ザ［１ｇ１ｉ？ｉ’ｉ説明図である。 １・・・λ！！　　　２．２’　・・・罐Ｉｌｌ　　　
３・・・ビード１１・・・ご−ド加丁装置　　　　１６
ａ、１６ｂ。 １６’　　ａ、１６’　　ｂ、１６’　、１６“・・・
ビーディングロール　　２１．２４・・・加工部位　　
０・・・傾斜角 持訂出願人　　　　　　東洋製罐株式会社代理人弁理ト
　　　　　　川　井　冶　刀第２図Ａ 第２図Ｂ 第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 罐胴の外に固定されて位置するビーディングレールの加
   工部位と前記罐胴の内側に回転可能に位置するビーディ
   ングロールの加工部位とが対向して位置しかつ協働して
   前記罐胴にビードを成形加工するように構成されたビー
   ド加工装置であつて、前記ビーディングロールは加工部
   位のうち成形加工荷重による撓み量の大きい部分ほど大
   径をなしており、これによつて前記ビーディングロール
   が前記ビーディングレールと平行な軸に取り付けられた
   場合に、前記ビーディングロールの加工部位のうち前記
   撓み量の大きい部分ほど、成形加工荷重が作用していな
   い状態において、前記ビーディングレールに接近して位
   置するように構成されたことを特徴とする罐胴のビード
   加工装置。