JPS63115623A - 容器首部及びフランジ成形方法及び装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は容器に関する。該容器の本体は円筒形を有する
１体成形の金属缶の形態をなし、円周方向外方へ伸長す
る首部をなす外方へ指向された周辺フランジにて終って
いる開放端を有している。

（かかる缶本体を以下ＤＩ缶と呼ぶ）。本発明は、Ｄ１
缶本体に首部及びフランジを成形する方法及びその装置
に関する。

（従来の技術） 本発明の背景は、ＤＩ缶本体がしぼり及び次いで多段の
しごき作用にて製造される方法にある。

この２０年の間、飲料容器はしぼりとその後の多段のし
ごき工程とによって製造されている。この方法では初め
に金属材料がコツプ状にしぼられ所定の形状及び内径を
形成し次いでこれを一連のしごきリングへ通す。このし
ごき工程では側壁を薄くするだけで内径には変化を与え
ていない。

しごきリングの断面形状は、面取り部、ランド部及び逃
げ角部を含んでいる。しごき工程は面取り部において始
まりランド部において完了する。

ランド部上においてはしぼりは行なわれない。この工程
は過酷な作業（特に熱による）を補償するため冷却／潤
滑液体下で高速度で行なっている。

これらの容器は洗浄されねばならずまたある場合には残
留潤滑剤を除去したり有機コーテングによる耐腐蝕性能
及び容器へ付加される装飾をよくするために化学的に処
理されねばならない。通常コーティングは本体がトリミ
ングされ潤滑剤や金属粉等を洗い落された後に行なわれ
ている。

しごき工程は、パンチとしごきリングのランド９部との
間の間隙と、金属製側壁の厚みと、の間の差により行な
われる。この間隙は容器の側壁が薄くされる寸法を示す
。通常、有機コーテングを含まない金属がＤＩ工程にお
ける３つの異なるしごきリングを介して通る。このどき
にＦＴＰ電解のＴ−１からＴ−５テンパの錫メツキ板又
はＨ１９アルミニュームの容器側壁は第１回のしごきで
約２５チだけ、第２回のしごきで新たな厚みの更に約２
５俤だけ、第３回の最後のしごきによって新たな厚みの
約４０係がしごかれ、この間、金属及びツールには潤滑
冷却剤が注がれている。

この作業では、通常の１回又は２回の別個のしぼり作業
によって形成したコツプに比し、側壁長を数倍も増大す
る。清浄化し且つトリミングしたＤＩ缶は次に別の装置
によって及び独立した工程によって首部及びフランジ部
を成形される。しごき加工された側壁の粒子配列は高度
な方図性を有し、このＤＩ缶は特に半径方向に広がった
フランジ部に長手方向のクランキングを生じがちである
。

この周辺フランジの目的は通常缶が充填された後缶端部
が固着される要素を提供することにある。

この固着は二重シームを形成するように缶端部の周辺カ
バーフックと一緒に缶本体の端部フランジを変形するこ
とにより得られる。この結果、フランジのクラックは密
封性二重シームを提供する上で問題となる。首部はフラ
ンジ、及びその結果もし首部がなければこれよりも小径
をな１缶端部を提供し、通常この首部の半径方向深さは
二重シームが円筒形側壁の直径より小さい外径を有する
ようになる。首部はまたフランジの半径方向広がりを最
小化しフランジの割れを防ぐ助けをしている。

いわゆる０リングプル”又は”タブ”形式の開放容易端
を有するようなある種の金属蓋においては、缶本体のフ
ランジ上ヘシームされる端部は刻線開放特性を有してい
る。これらの開放特性はしばしば端部の直径を決定し、
最近になってタブ形式のものがその寸法を２０２（二重
シーム間が２−′２−吋）程度まで小さくした。

この端部首部は運搬具が容器に保合できる便利な手段を
提供するという別の目的も有している。

このような運搬具は複数の容器を保持するように設計さ
れており、且つ例えば厚紙または可撓性のプラスチック
材料で構成されている。本発明に関する種類の容器首部
が係合するような運搬具は、多数の孔を有する水平ウェ
ブを含んでおり、各孔の周辺が上述容器の二重端部シー
ム下方に係合しこれにより容器の全体または一部を支持
するようにしている。容器本体が首部成形される場合こ
の首部は運搬具の孔周辺に支持され及び／又はその孔周
辺に拘束されるような寸法を有し、かつ使用者が容器を
運搬具から取出したい時まで該運搬具へ容器を鎖鋺する
助けをするような形状に構成され得る。同様に縮径首部
は、缶が近接した平行関係に保持されることを可能とし
容器保持に必要な合計空間を最小化できる。更にこのよ
うな首部付端部缶は荷積が容易なため同様な容器の底部
へ積重ねるよう設計されうるのである。

１体成形の缶本体へ端部首部及びフランジを形成するた
めに種々の方法が使用され且つ提案されている。ある方
法は周辺に伸長するダイスによって首部及び／又はフラ
ンジ部を形成することを含んでいる。またダイスによる
首部成形は支持されたＤＩ缶缶端へ対してダイスを長手
方向に移動１２このダイスの使用によって該缶をより小
さい直径に強制的に成形するために使用されている。他
の方法は、缶本体内で天窓形状の内方部材と協働する所
定形状をなす外部回転ロールを使用して首部及び／又は
フランジを転造することを含んでいる。

この後者の方法では、缶本体は内部マンドレル又はそれ
と同様のものによって剛性支持されて２つ、内方部材は
回転ロールパイロットであり、又は缶本体を支持してい
るマンドレルであろう。ある方法では、これらの首部及
びフランジ部は伸張／収縮タイプのマント８レル即ちチ
ャックによって一体的にかつ剛着支持された缶本体に同
時に形成され、この首部及びフランジ形状はこのマ／ド
レルと協働する外部回転ロールによって形成される。

別の方法では、この缶本体はアノビルによって内部支持
され回転パイロットによって前向きに支持され、首部及
びフランジは所定形状の外部回転ロールによって形成さ
れており、このロールはパイロットとアノビルとに形成
された溝内へ対して缶本体を変形し、ロールを缶本体の
軸線方向に移動して成形している。

これらの全ての方法では、首部及びフランジの最終形状
はこれらを成形するのに使用したツール要素の形状によ
って決定され、一方このツール要素（即ち回転ロール、
アンドレル、アンビル等）は首部及び／又はフランジ部
の最終形状に適合する固定作業面を剛的に具備している
。また缶本体の金属はこれらの形状に適合するよう変形
される。

もし異なった形状が必要ならば別の形状のツール要素を
提供するようにツールを変更する必要がある。

伸張マンドレルを使用する上記方法は、特にダブルリデ
ュースドブレート（通常錫メッキであるが適当に処理さ
れた（しかし必ずしも別の金属がめつきされてはいない
）例えばアルミニューム、軟鋼または黒板など）から成
るより薄くかつより硬い金属より形成した缶本体でも端
部フランジや首部を十分経済的にかつ高精度に製造でき
る。本発明もまたこれらのより薄くかつより硬いダブル
リデュースド材料又は硬化材料に使用するのに特に適し
ている。

（発明が解消しようとする問題点） これまでの技術において使用したツールの転造成形に伴
なう問題点はＤＩ缶本体の開放端の弱化性及び相対的に
支持されていない上部側壁金属に関するものである。か
かる金属は通常非常に薄く（約０．００４吋〜０．００
６吋）、しごき加工中に高度な加工を施こされかつ高度
な粒子配列をなしている。単に所定の形状を有するツー
ルを容器の内側に置き、容器回転中核容器の外側へ同様
の形状のローラを付与する場合、しわや割れ、曲げ、破
損又は引裂きを防止するべく該成形作業中適当な支持を
該金属へ与えていない。薄い金属側壁開放端へのこのよ
うな制御されない側ち支持されない半径方向側方力の付
与は、首部成形及びフランジ成形の間中容器の生産速度
が毎分数百以上となるような高速度で行な５作業に関し
、高テンパ（ＨｉｇｈＴｅｍｐｅｒ　）　（Ｈ１９、Ｔ
５又は二重リデュースト″）材料については特に受入れ
がたい。このような成形の間中金属を適切に支持し又は
完全に制御する方法はこれまで知られておらず、首部及
びフランジ付容器の成形に関する問題が未解決であった
。

よって、本発明の目的は、回転流れ成形（ｓｐｉｎｆｌ
ｏｗ　ｆｏｒｍｉｎｇ）による首部及びフランジ成形の
際の金属破損の問題を解消する保持式マンビレル及びロ
ーラ組合体を提供することである。

別の目的は、薄壁のＤＩ缶に首部及びフランジ部が回転
流れ成形される金属を連続保持するための成形ローラと
協働する保持マンドレルを開示することである。

更に別の目的は、新規で円滑な円錐形の首部を有する容
器を生産する成形ローラと支持マンドレルの組合体であ
って該首部が側壁の全直径から首部底部内方へ且つそこ
から外方へ伸び小径の蓋を密封ダブルシールするのに適
した終端フランジで終っているような該組合体を開示す
ることである。

即ち本発明は、薄壁ＤＩ缶の開放端をフロースピン成形
（ｆｌｏｗ　５ｐｉｎ　ｆｏｒｍｉｎｇ）する新規なツ
ールと、該ツールを使用する方法と、該方法に該ツール
を使って商業的速度で容易に生産できる新規な容器形状
と、を開示する。

より詳細には本発明はＤＩ缶の端部に二重及び三重首部
をロール成形する方法及び装置を開示する。独立して回
転可能な部分を有する外方に配置された自由ロールが回
動しているトリミング済みの缶の開放端の外壁へ対し内
方及び外方へ運動し当該缶の開放端へ円錐形首部を形成
し、ローラの２つの部分が夫々それらのローラにより係
合される首部直径によって異なる速度を有している。ば
ね付加された内部支持ローラが自由ロールの成形力のも
とで運動する。こうして単に缶が回転し、自由ロールが
回転して円滑な円錐形の首付端部及びフランジが製造さ
れるのである。

（実施例） 装置１０は外部に位置付けられたローラ１１を含んでい
る。このローラ１１はマント９レル１２へ取付げられて
おり、該マンドレルは前記ローラ１１との間に配置され
た軸受１３によって完全回転するように支持されている
。これにより該ローラ１１は取付ヨーク１４に関して自
白に回動できる。図に示すようにローラ１１の周辺突出
縁は、平坦部１１ａ１先行部１１ｂ１後縁部１１Ｃを含
んでいる。

図かられかるようにマンドレル１２は周辺ローラ１１の
取付ハ；ｙ’ｏａよりも長い軸線長を有しこれによりロ
ーラ１１が圧縮コイルバネ１２ａの強制に抗してマント
９レル１２に沿って自由に滑動できるようになっている
。該バネ１２ａは回転流動成形の間中ローラ１１へ付与
される軸線方向スラストに反応するようにマンドレル１
２周囲に設けである。ヨーク１４は例えば調時カム手段
などにより装置１０の軸線Ａの方へかつそこから離れる
方へ制御運動するよう取付けられている。

回転流動成形によって首部が成形され且つフランジが成
形されるＤＩ缶即ちしぼり及びしごき加工した缶を駆動
する回転装置は、缶支持体１５を有している。この缶支
持体１５は、歯車駆動装置１６及びその伸長ハブ部１６
ａと、該ハブ部１６ａの伸長両端部内にある取付ベアリ
ング１７と、該取付イアリング１７が載置している固定
支持軸１８と、Ｄ工缶端部支持具１９と、を含んでいる
。ベアリング１７は軸１８と、歯車１６のハブ部１６ａ
と、の間に配置しである。軸１８は単に固定支持体であ
り該軸の軸線Ａに沿って回転できないようになっている
。支持具１９の先端部１９ａは面取りされている。この
先端部１９ａは初めにトリミングされたＤＩ缶の開放端
に係合し次いで該缶を支持し、駆動歯車１６、ハブ１６
ａを介して当該缶を軸線入局りに回転する。支持具１９
はまた固定軸１８に関し軸線方向に自由に滑動するがば
ね２０（第１図には１つのばねのみを示している）によ
って開放ＤＩ缶缶端へ弾性偏倚されている。これらのば
ね２０は圧縮コイルばねであり制御された整合位置にあ
る孔１９１）内へ支承されている。駆動カラー２１がハ
ブ１６ａに載置されかつ歯車１６からの駆動力により軸
１８周りを回転するよう配置されている。より詳細には
カラー２１はセットネジ２１ａｉ有しており、これによ
り該カラー２１をハブ１６ａへ取付は歯車１６付近へ該
カラーを保持している。該カラー２１は、ばね２０を受
入れこれを支持具１９へ対して伸長するような孔２Ｎ）
を有している。ばね２０の他端は対応する支持具１９の
孔１９１）に受入れられている。即ち孔２１ｂと、先端
部１９ａの反対側の孔１９ｂとは互いに対向し、ばね２
０を担持するよう整合している。

軸１８は更に固定内方ローラ組立体２２ヲ担持している
。この組立体２２は軸１８の偏心配置された端部１８ａ
の（軸１８の直径に対して）拡大した直径部へ載置され
ている。より詳細にはこの端部１８ａは軸線Ｂを有する
円形をなし、該軸線Ｂは軸線Ａの１方へ偏倚している。

これにより該端部１８ａは軸１８の側部と一直線をなす
１側と、軸１８に関して偏倚している他側と、を有して
いる。

端部１８ａとローラ組立体２２との間にはベアリング２
３がある。これらのベアリングはローラ組立体２２の一
部をなしかつ該組立体２２が軸線８周りを自由に回転す
るよう支承している。ローラ組立体２２はまたローラス
リーブ２４ヲ有している。

このローラスリーブは、ベアリング２３上に支承された
内面２４ａと、ＤＩ缶の内壁の一部へ係合する外面２４
ｂと、前面２４Ｃと、後面２４ｄと、を有している。該
後面２４（ｉは、カラー２１の外方へ強圧されると、支
持具１９の先端部１９ａより詳細には先端部の面へ衝合
する。

ローラ組立体２２は、ローラスリーブ２４の後面２４ｄ
と、支持具１９と、の間に配置された内部軸線方向ベア
リング２５によって軸端部１８ａに対して軸方向へ移動
するのを制限されている。より詳細には、保持具１９は
凹み内方孔１９Ｃを有し、この内方孔１９ｃが軸線方向
スラストベアリング２５を受入れる空間を提供しこれに
よりばね２０の強制に応答して軸線方向外方へ支持具１
９が移動するのを制限している。最も外方へ位置した場
合に、該支持具の先端部１９ａがスリーブの後面２４（
Ｌへ衝接するよう接近するがそこにはスラストベアリン
グ２５が介在するのである。

スリーブ２４の外面は、ワッシャ形状のスラストブツシ
ュ２６により保持されている。このブツシュは、組立の
間中、軸１８の端部１８ａ上を滑動し、該端部１８ａの
末端周囲に形成された溝１８ｂ内に配置された保持リン
グ２７によってそこに軸線方向移動しないよう保持され
る。従ってスリーブ２４は、ブツシュ２６とベアリング
２５との間に保持され、前記端部１８ａに関するスリー
ブの軸線位置が固定される。ベアリング２５は支持具１
９の軸線方向外方運動に対するストン・ξとして作用す
るが、イアリング２５の位置は歯車１６が支持されてい
るハブ１６ａによって決定される。より詳細には、ハブ
は前述の如くベアリング１７を有しており、これらの（
アリング１７は固定の軸１８上にあり、バズ１６ａは取
付カラー２１を介して右方へ、イアリング２５へ衝接し
かつ内方にベアリング１７を支持している端部１６　’
０まで伸長している。公知の如く、ハブ１６ａは軸１８
に関し自由に回転するが、ハブ１６ａ特にバズ１６ａの
キー溝１６Ｃと支持具１９のキー溝１９ｄとの間のキー
止め関係のため支持具１９とハブ１６ａとの間の軸線方
向運動は、支持具１９がハブ１６ａと共に回転したとし
ても可能である。キー溝１５ｃ、　１９ｄ内のキー２８
はスプラインのように作用し、ばね２０の弾性に応じて
支持具１９の軸線方向外方の運動をもたらす。

ＤＩ缶は真空を有する底部でもって支承される。

勿論軸線Ａに沿って回転する間中缶を保持する方法はこ
れだけではなく、図は単に缶が回転するとき特定軸線に
沿ってその底部を支持する便利な方法を示したものであ
る。より詳細にはチャック装置２９が設げてあり、この
装置２９は歯車１６と同一速度で駆動される歯車３０ヲ
該駆動歯車１６に対して使用したと同様に有している。

例えばこの歯車３０はピニオン付きの駆動軸（図示なし
）により駆動される。歯車３０は中心ハブ３１を有し、
該ハブ３１は軸線方向に伸びる真空通路を有しこれによ
りその真空がそこを通り、Ｄ工缶底部’に保持するよう
にしている。ハブ３１はベアリング３２上の片持レバー
で支持されている。歯車３０は軸線Ａ周りを駆動される
とき回転できる。カップ型部材３３が歯車３０の面３０
ａへ載置され、そこからＤＩ缶の底部の方へ軸ｉＡに沿
って外方へ伸長している。カップ型部材３３はその内方
に差込んだ端部３３ａ内に○リング３４ヲ有しており、
バズ３１からの真空を維持するためＤＩ缶底部をシール
できる場所を提供している。より詳細にはこのハブ３１
は拡張フランジ３１ａ　ｆ有し、ここへＤＩ缶の底部が
載りこうして該り１缶の下方側壁がＯリング３４を封止
係合するのである。

作動に際し、ヨーク１４は、担持している周辺ローラ１
１をＤＩ缶の開放周端縁側壁へ係合させ、そこで該缶は
支持具１９とローラスリーブ２４とにより支持され同時
にＤＩ缶がハブ３１と支持具１９との間で回転される。

ローラ１１はヨーク１４の制御された運動に応答して半
径方向内方へ移動しＤＩ缶へ円錐形の首部を形成し始め
る。より詳細には、このローラ１１の後縁部１１ＣがＤ
Ｉ缶の開放端側壁へ係合し、ローラ１１を矢印Ｃの方向
に左方へカム移動させる。このためスリーブ２４の端部
には角部２４ｅが面取りされており、該角部２４ｅは前
記後端部１１ｃと協働しＤＩ缶に円錐形首部の角部を形
成する。これにより内側壁に関して適当な鈍角が得られ
るのである。ロー２１１の半径方向内方への運動による
ＤＩ缶の回転流動成形は、支持具１９が軸線方向に滑動
可能なローラ１１の半径方向内方端部に係合するため軸
線方向外方（右方）へばね負荷される以外は制御されて
いない。より詳細にはローラ１１の先行部１１ｂは支持
具１９の先端部１９ａへ接し、これにより該支持具１９
は面取部２４ｅへ対するコイルばね２０の弾性力を付与
される。

Ｄ１缶端部の首部に要求される力は、形成される円錐形
の角度を構成している後縁部１１Ｃと面取部２４８との
間の協働によって円錐形成端へ維持されることができる
。先行部１１ｂと支持具１９の先端部１９ａとの接触に
よるローラ１１の矢印Ｃ方向への運動に対する抵抗は重
要である。円錐端の形成の間中、ローラ１１ヲ担持して
いるヨーク１４の半径方向内方への運動は同様に制御さ
れる。

ローラの矢印Ｃ方向への軸線運動と、ローラ１１及びス
リーブ２４間の円錐端の成形と、は回転流れ成形の間中
容器端部へ対する力の解放なしで完全に制御される。

軸線Ａ、　Ｂ間の偏倚は組立体２２の直径が大きくなっ
ても首付容器の取出しを可能とするために設げである。

より詳細には首部を形成される容器の該首部直径が組立
体２２の直径より大きく、これによりチャック装置２９
からの円錐状首付ＤＩ缶の解放は、容器を軸線Ａに関し
て傾けて偏心しているローラ組立体２２の軸線に沿って
滑動することにより達成される。

第１図において、ローラ１１は一体形状をなし原理的に
金属容器即ちシェルの変形として使用できる。第２図は
変形したローラ組立体４０である。

このローラ組立体４０は後述の理由のためアルミニュー
ム容器本体に対抗するようにした周辺平坦部４１ａを有
する周辺（スプリット形）突出部４１を含んでいる。

ローラ組立体４０は２つの補助ローラ部分４０ａ。

４０１）から成る。図示の形状において、ローラ部分４
０ａは上述の如く支持マンドレル１２周辺に同心的に自
由回転するよう載置されたスリーブ４２を有している。

スリーブ４２とマンドレル１２との間にはテフロン、プ
ラスチック、等から成る減摩性ブッシング４４が配置さ
れている。

ローラ部分４０ａはまた、先端部４５ｂを有する半径方
向フランジ４５を有しており、該先端部４５ｂの外周辺
は第２図に明らかなように平坦部４１ａを形成している
。

ローラ部分４０ａのフランジ４５の後部は平坦となって
いる。これに対向するローラ部分４０ｂの半径方向面に
は一部に凹部が形成され、そこにテフロン、プラスチッ
ク等から成る減摩性ワッシャ４７を受入れている。

ローラ部分４０’ｂの最外周部分４８はローラ部分４０
ａの外周と一緒に平坦となっており、平坦部４１ａを完
成している。そこから後方に対し、ローラ部分４０１）
は半径方向内方に傾斜し第１図の一体的ローラ１１の場
合と同様に後縁部４０Ｃを形成している。

スリーブ４２の外径部とローラ部分４０ｂの内径部との
間には減摩性ブッシング５０が介在されており、２つの
ローラ部分が異なる速度で互いに相対的に自由に回転で
きるようになっている。

ローラ組立体はディスク５１によって完成されている。

このディスク５１は２つのローラ部分の、半径方向に整
合した後面へ対し、同一平面状に適合している。ディス
ク５１はローラ部分４０ａのスリーブ部分へ対し、第２
図の破線部５１ａにてボルト止めされている。

ローラ部分４０ａの先端部４５ｂは上記ローラ１１の先
端部１１ｂと同様の機能を有している。ローラ部分４０
１）の後縁部４０Ｃは上記ローラ１１の後縁部１１Ｃと
同様の機能を有している。

ローラ組立体４０はローラ１１と異なり割れており、こ
のため２つのローラ部分は、回転する容器との保合に対
し異なる速度で独立的に回転できる。これらの２つのロ
ーラ部分のこの独立した作用は容器開口端に形成される
首状円錐面にしわが発生することを防止している。こう
してローラ部分４０ａに比して広いローラ部分４０１）
はより速い速度で回転する。なぜならその後縁部４０Ｑ
がローラ部分４０１）の後縁部４０Ｃのテーパと、缶内
側の軸線方向に固定したスリーブ２４の対抗面２４ｅと
、の間にはさまれた缶の開放端にてより大きい缶直径に
て駆動され、同時に平坦部４１ａ形成しているローラ部
分４０ａの鼻部が第２図に示すように回転される缶の小
直径部に係合しているからである。

２つのローラ部分へ強制される独立した異なる速度の回
転のために可動の支持具１９の角付面に衝合しているよ
り狭い缶端部のしわが防止される。

特にこれはアルミニューム與容器の場合に言える。

他の減摩性手段及び支持手段も同様に使用できよう。

特定の装置を図示し記載したが、当業者は、駆動機構、
軸受またはブッシング（特に第２図の場合）、チャック
又は偏倚したエキセントリックローラ組立体などを変形
できよう。そしてそれらは本発明の範囲に属するであろ
う。特にこの発明は、金属成形ツールの制御に関するも
のでそれらの特定の形状または構造的装置にあるもねで
はないからである。

これらの一体の容器本体が形成されている材料（蓋がな
される前においては一体のスチール又はアルミニューム
である）は、第３Ｂ図のしぼり鉢本体１００をしぼり加
工（初期の薄壁コツプ状ブランクを長く伸ばすこと）及
びしごき加工（漸次薄くしかつ長く伸ばすこと）を繰返
すことにより非常に５すくなる。長手方向軸線の主要部
（第３Ａ図の側壁部１０１）に沿った最終壁厚″ｍ′は
例えばスチールの場合にはＯ，ＯＯ３＋インチ、アルミ
ニュームの場合には０．００４＋インチである。底壁１
０２はしごき加工されない。

開放端即ちリム部１０３の厚み”Ｐ”は壁厚より厚く、
スチールの場合には０．００６＋インチ、アルミニュー
ムの場合にはＯ，ＯＯ７十インチである。これらの寸法
はしごき加工により得られる。なぜなら側壁をしごいた
余分の金属がこのリム部へ集まりそこを厚くするからで
ある。閉鎖蓋を受入れるフランジは、第３Ａ図に示す軸
線方向長％〜％吋のリム厚部”○″へ形成される。フラ
ンジの形成については後に詳述する。

リムと薄側壁との間には、通常第３Ａ図に示す遷移域１
０４がある。この部分は可変厚みを有するｎ”で相称さ
れる部分である。最もうすい部分は側壁直径と同じで最
も厚い部分はリム部の直径と同じである。通常この遷移
域は７≦〜５イの長さを有している。

とに角側壁を軸線方向に越えた部分において缶へ首部を
形成し遷移直径１０５を構成すると、開放端の直径はか
なり減じ、蓋のための金属量を減じ上述の如きその他の
剥点を提供する。

これまでの首部形状（第３Ｃ図）はアーチ状をなし、首
部はその遷移部からかなり長い中央曲部ＬＣと直径りの
側壁とを有し、フランジ部は第３Ｃ図に見るように容器
の最終端縁を含むように外方へ曲げられていた。こうし
て公知の首部及びフランジ部は第３Ｃ図のように蛇行断
面を有している。

第３Ｄ図に示すような、首部におげろ減縮直径部が漸次
直径を減じるため使用した複数のダイスによって形成さ
れ、各ダイスは漸次アーチ状の曲げを形成しかつサイン
状形状を付与した。また別の場合には、後にこれらの曲
げ部を真直にする努力が払われたがその結果は弾性戻り
のために完全ではなかった。実際いくつかの凹部が生じ
、重要な側壁付近の第１曲部Ｂ１を真直にすることはで
きなかった。

第４図は本発明による容器開放端部の成形手順を拡大し
て示している。側壁部１０１を示している容器本体は、
第４図のスリーブ２４及び支持具１９と共に回転してい
ることが理解されよう。

この回転している容器本体の側壁は、閉鎖した底壁１０
２かも第４Ｂ図において、遷移直径と呼ばれた直径部分
まで伸びている。一般に均一な直径及び厚みの直状円筒
断面をなしている。

外側の成形ローラ１１．４５がＤＩ缶へ保合しく第４Ａ
図）、固定の内方支持ローラスリーブ２４と軸線方向に
可動な支持具即ちホールダ１９（第４Ｂ図）との間の空
隙へ侵入し始めるとき、切頭円錐形体が該円錐形体基部
を形成している遷移直径１０５を形成し始める。即ち容
器円錐形の基部と遷移直径１０５とは第３Ａ、３Ｂ図に
示すように同一である。

円錐形の側壁１０８は、外部ダイローラ平坦部（例えば
第１図の切頭円錐形平坦部１１Ｃ）がスリーブ２４の補
充傾斜部即ち切頭円錐部２４ｅに沿って容器金属を押圧
し続げろので、円錐体の高さをなす長さが増大する。幾
何学的センスによれば円錐面１１０１２４ｅは類似して
おり且つ同等で容器本体の首部をなす切頭円錐形は第３
Ｂに示す正規の一定の円錐形１１０として形成され、円
錐形の基部１０５と側壁１０８との間には所定の角度１
１２が形成される。この角度は６０〜６２°より大きく
はない。

この円錐形は、縮減直径部１１５が得られる（第３Ｂ図
）まで外部ローラ（１１，４５）が半径方向内方へ前進
し支持具１９が軸線方向に戻るため、形成され続ける。

この縮減直径部１１５は容器ののど直径りを形成し、こ
の直径１１５はまた切頭円錐形の頂部の直径をなす。容
器ののど部は後述の如く形成される。

円錐形体が形成されている際に、容器本体のリム部１０
３（第４Ｂ図）がローラの先行部１１ｂに適合し、支持
具１９の端部の補助部１９　ｃｆに沿って引込められ（
第４Ｄ図）、第３Ｂ図に示す容器の外方に曲げられたフ
ランジ１２３を均一的に形成する。

容器には短かいのど部１２４が形成される。こののど部
１２４は均一な直径りの直円筒をなしており、のど直径
部１１５からフランジ１２３の短かい内径部まで伸長し
ている。こうしてのど部１２４の側壁は、外方ダイロー
ラ１１の平坦リム部１１ａによって真直に形成されてい
る。第１図のローラ１１が使用されようと第２図のロー
ラ４０が使用されようと違いはない。こののど部は外部
成形ローラのリム部即ち平坦部（ｌｌａ、　４１ａ）に
対応する約％吋の軸線方向長を有している。ローラ上の
この平坦部は容器本体内に引っかき疵や鋭い曲げなどを
発生せぬようその縁部が小さい半径成分となっている。

第４図かられかるように、のど部１２４は円錐形体と同
時に成形され、フランジ１２３は最後に成形される。

こうして成形された形状は、缶へ荷重が付与されたとき
に梁状の圧縮力を生じる。しかし第３ｃ。

３Ｄ図に示すような公知の首付構造ではそうではない。

即ち第３Ｂ図で荷重Ｆが本発明のフランジへのど直径り
を横切って均一に付加されると、のど断面は完全に圧縮
状態となる。この荷重の成分又は合成力の１つはまた圧
縮状態の円錐形断面の側壁へ生じ他の合成力は円錐形１
１０の頂部へ対し曲げモーメントを付与する。しかし第
３ｃ図に示すような公知の容器では、同一の荷重Ｆをの
ど直径Ｄ（Ｄ＝Ｄ）を横切り均一に付与した場合、複雑
な曲げモーメントが何らの圧縮梁状の作用を生じること
なくもたらされる。換言すると、第３Ｃ図の首部は弱い
曲状ばねであって容易に曲げられかつ軸線方向荷重Ｆに
よってしわだらけとなる。

第３Ｄ図の形状の場合は、第３Ｃ図に示す曲げ部分を滑
らかにするよう拡がりを少なくしているが同様の弱点が
存在することは容易に理解されよう。

角度１１２を６０〜６２°にすることは複数の観点から
臨界である。これらの容器は、飲料を容器開放端へ対し
て下方へ押圧された状態の弁封充填ノズル装置により充
填される。このため軸線方向荷重が３００ホントまでの
破壊強度を有する容器であることが重要であり、またこ
のことは搬送及び積上げ等の観点からも重要である。加
えて最大の充填容積を得ること、及び頂部を密封シール
するときにフランジ１２３の周辺に蓋（図示なし）の縁
部を曲げ込むローラ（図示なし）が作用する充分な空間
をのど部に設けることが必要となる。封止の間中、缶は
その長手方向に沿って押圧されるので破壊強度はまた重
要となる。

鋼、アルミニューム等の金属はしごき加工の際必然的に
硬化されるので延性についての損失がある。この硬化臼
は、円錐体の角度１１２があまり小さいと遷移直径部分
１１５にもろさを生じるという欠点（クラック・割れ）
を生じる。

傾斜角１１２が６０〜６２°であるので、容器への軸線
方向荷重は第３Ｅ図の円錐側壁ＦＴ上の圧縮荷重成分に
変る。次いでこの成分は容器側壁部１０１を内方に曲げ
るような成分ＦＢを有し、このＦＢの大きさは角度１１
２のサイン・コサイン値に依存する。こうして円錐形１
１０上への曲げモーメントが最小化され、同時にもろい
という欠点は円錐形側壁１０８形成中に遷移直径部にお
い℃防止される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の精神によって構成した缶の首部及びフ
ランジ成形ツールの側面図である。 第２図はローラの別の実施例及びその作動を示す図であ
る。 第３Ａ図はしぼり及びしごき加工した缶の一部の断面図
である。 第３Ｂ図は本発明により成形した首部を有する缶の外形
図である。 第３Ｃ図は公知の缶の外形図である。 第３Ｄ図は公知の缶の一部概略図である。 第３Ｅ図は本発明により成形した缶の一部概略図である
。 第４図は本発明による首部成形の概略工程図である。 符号の説明 １０：装置、１１：ローラ、　　　ｌｌａ：平坦部。 １１ｂ：先行部、　　　ｌｌｃ：後縁部、　　　ｈａ：
取付ハブ、　　１２：マント９レル、　　　１２ａ：圧
縮バネ。 １３：軸受、１４：取付ヨーク、１５：缶支持体、１６
：駆動装置、　　　１６ａ：伸長ハブ部。 １６ｂ：端部、　　　１６ｃ：溝、１７：ベアリング。 １８：固定支持軸ｚ　　　１８ａ：端部、　　　１８ｂ
：溝。 １９：ＤＩ缶端部支持具＋　　　１９ａ：先端部。 １９ｂ：孔、　　　１９０：内方孔、　　　１９ｄ：キ
ー溝。 ２０：ばね、２１：駆動カラー、　　　２１ａ：セット
ネジ、　　　２１ｂ：孔、　　２２：ローラ組立体。 ２３：ベアリング、２４：コーラスリーブ。 ２４ａ：内面、　　　２４ｂ：外面、　　　２４ｃ：前
面。 ２４ｄ：後面、　　　２４ｅ：面取部、２５：ベアリン
グ、２６：プッシュ、２７：保持リング。 ２８：キー、２９：チャック装置、３ｏ：歯車。 ３０ａ：ベアリング、３１：中心ハブ、３１ａ：拡張フ
ランジ、３２：ベアリング、３３：カップ型部材、３４
：○リング、４ｏ：ローラ組立体ｐ　　　４０ａ、　４
０ｂ　’、補助ローラ部分。 ４０ｃ：後縁部、４１：突出部、　　　４１ａ：平坦部
。 ４２ニスリーブ、４４：ブツシング、４５：フランジ、
　　　４５１）：先端部、４８：最外周部分。 ５１：ディスク、　　　１００：Ｌ、ぼり体本体。 １０１：側壁部、　　　１０２：底壁、　　　１０３：
リム部。 １０４：遷移域、　　　１０５：遷移直径、　　　１０
８：側壁、　　　ＩＩＱ：円錐形、　　　１１２：角度
、　　　１１５：縮減直径、　　　１２３：フランジ、
１２↓：のト部。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）薄壁の中空円筒形容器を保持し該容器軸線の周り
   に該容器を回転する装置であつて、前記容器が真直な壁
   開放端に首部及びフランジを形成するための回転流動成
   形ツールを受入れている該開放端を支持されており、該
   装置が、 該容器の軸線周りを被駆動回転運動しかつ該軸線に沿つ
   て軸線方向運動するように載置されている容器の真直な
   壁開放端の内側に係合している支持具にして容器の軸線
   に沿つてかつ該容器の開放端内へ該支持具を偏倚するた
   め該支持具へ位置付けられた弾性手段を有している支持
   具と、 該容器の外方に位置付けられマッドル上で自由回転運動
   しかつ容器の側壁の方へ及び該側壁からはなれる方へ制
   御された周辺変形突部を形成しているローラ組立体にし
   て前記マンドレルに沿つて軸線方向運動するよう偏倚さ
   れかつ該マンドレルが容器の外方にて該容器の軸線に対
   し平行に位置付けられているローラ組立体と、 該容器の軸線に対し平行をなし且つそこから所定距離だ
   け偏倚している別の軸線上において支持され該容器内へ
   担持されているスリーブにして容器開放端の内壁に係合
   しかつ前記支持具との間に面を形成するよう該支持具の
   内方面に衝接するように該支持具に関して容器の内方の
   所定の固定軸線方向位置にて自由回転運動するよう支持
   され、該面付近で前記ローラが前記支持具とスリーブと
   の間において真直壁へ対して前記容器軸線の方へ移動す
   るときに前記ローラの突部が初めに真直壁開放端に接し
   内方への接触壁を形成する回転流れ成形し、該スリーブ
   が前記支持具の内面に対向した端部に平坦円周面取部を
   有し、前記ローラが平坦周辺面を有し、かつ前記面取部
   に対向した傾斜後縁面を備え、前記容器が支持具によつ
   て支持された開放端部を有し、これにより前記開放端部
   が前記面を横切つて伸長し、前記ローラが前記面を横切
   つて伸長している容器の部分に対向して位置付けられて
   おり、これにより前記面内へのローラの半径方向内方運
   動の間中偏倚した支持具が軸線方向に固定したスリーブ
   の方へ該偏倚したローラを強制し同時に軸線方向に固定
   したスリーブ上の両取部がローラの対向した傾斜面と協
   働して、ローラが缶上に形成された首部成形作用の一部
   としてその半径方向内方運動を続けるときに缶上に円錐
   形を形成し、前記ローラが独立運動するようにマンドレ
   ル上に支持された一対の補助ローラ部分を有し、一方の
   ローラ部分が傾斜した後縁面を有している容器首部及び
   フランジ成形装置。
2. （２）支持具がその軸線に関して内方へ面取りした先端
   部を有している特許請求の範囲第１項に記載の容器首部
   及びフランジ成形装置。
3. （３）支持具が圧縮コイルばねを保持しかつ支持具の軸
   線に関し平行に間隔付けられた関係に該ばねを支持する
   手段を有し、真直壁がローラの回転流れ成形による首部
   成形の際該支持具を内方へ且つ真直壁へ対して強制して
   いる特許請求の範囲第２項記載の容器首部及びフランジ
   成形装置。
4. （４）容器が開放端を支持具によつて反対端をチャック
   によつて支持されている特許請求の範囲第３項記載の容
   器首部及びフランジ成形装置。
5. （５）飲料及びその他の流体用の円筒形の開放端を有す
   る一体成形のＤＩ金属容器であつて、該開放端が内容物
   充填後に閉鎖蓋を設けるためのフランジを提供しており
   、遷移直径にて終つているほぼ均一な直径の円筒形側壁
   と、前記フランジと該側壁との間にある首付部分とを有
   し、該首付部分が前記遷移直径と一致する幅広い基部か
   ら伸長して小径ののど直径部まで細くなつており、前記
   遷移直径部とのど直径部との間の首付部分が切頭円錐形
   をなし該円錐形の側部が基部に対し６０〜６２°より大
   きくない角度を形成し、こうして容器のフランジへ付与
   された圧縮荷重が円錐側壁内の圧縮力となり次いで容器
   の円筒形側壁へ伝達される圧縮力へ変形させる容器。
6. （６）のど直径部とフランジとの間で軸線方向に伸長し
   ているほぼ均一な直径の短かい円筒形のど部を有してい
   る特許請求の範囲第５項に記載の容器。
7. （７）飲料及びその他の流体用の円筒形の一体的にＤＩ
   加工した金属容器の開放端をスピンローリング加工する
   方法であつて、 容器本体の内側面と係合可能な自由に回転できる軸線方
   向に固定され切頭円錐形をなし且つ容器本体の開放端に
   面している端面を有するスリーブを該容器本体の開放端
   から軸線方向内方に間隔付けられた関係にて当該容器本
   体内側に位置付けること、 容器本体を支持するため該本体の内側直径に適合する支
   持具であつて前記スリーブの切頭円錐形に面する面取り
   端を有しかつ該スリーブから離れた軸線方向偏倚位置に
   支持され前記面取り端と切頭円錐形とが両者間に間隙を
   形成している支持具を容器本体内側に位置付けること、 前記スリーブから軸線方向に偏倚して支持され且つ切頭
   円錐形をなす後縁端部と先端部に面取りした面を有して
   いるローラを容器本体の外側面にて前記間隙に対向して
   位置付けること、 こうしてスリーブと支持具とによつて支持された容器本
   体を回転しながら前記間隙に関して半径方向内方に前記
   ローラを前進させ、ローラとスリーブとによつて提供さ
   れる両切頭円錐形がその間に容器本体をはさみつけ同時
   にローラの円錐形部がスリーブの円錐形部に沿つて内方
   へ滑動して容器本体内へ真の切頭円錐形をロール加工し
   、ローラとスリーブとの両切頭円錐形が成形され、容器
   本体内に形成された切頭円錐形の基部と側面との間の角
   度が６０〜６２°をなしていること、容器本体を回転し
   続けながら、ローラが支持具上の面取りした面とローラ
   上の前縁面取面との間の容器本体の端部へ対し外方へ曲
   げられたフランジを回転成形するまでローラを内方にか
   つ支持具を軸線方向に引くこと、 から成る容器の開放端加工方法。
8. （８）ローラが前縁面取面と後縁面取面との間に平坦な
   リム部分を有し、かつ容器本体へ対し該リム部分により
   フランジと容器円錐形との間に短かい円筒形のど部をロ
   ール加工することを含む特許請求の範囲第７項に記載の
   容器の開放端加工方法。