JPS63125150A - 容器の底板を成形するための方法および装置 - 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】 本発明は、一般に二つまたは三つの部材からなる容器に
二重巻締めされるための底板の成形に関するが、具体的
にはそのような底板の端ぐ９半径（ｃｏｕｎｔｅｒｓｉ
ｎｋ　ｒａｄｉｕｓ　）およびチャック壁（ｃｈｕｃｋ
ｖａｌｌ　）を成形するための改良された方法および装
置とそれにより成形される底板とに関する。

金属または他の材料からなる容器すなわち缶は技術上周
知であり、これらの容器は主に食品または飲料に対し【
使用されるが、他の製品に対する適用も行われている。

これらの容器には２部材からなるものと３部材からなる
ものとがあるが、いずれの場合にも、容器を完全なもの
にするために必要とされるふた部は、通常は切頭円錐形
壁と係合する巻締めチャックを用いて容器の一端ないし
は両端に２重巻締め作業により巻締めされる。

したがって、中央の底板とそのような２重巻締め作業に
適した周囲の巻締めフランジとを有し、また端ぐり半径
により結合される対向する先細すなわち切頭円錐形壁に
より相互連結される底板を製作することが必要となる。

これらの壁の一方は巻締めチャックと係合するためのも
のであって、一般に「チャック壁」と呼ばれる。

巻締め作業が容器のふた閉めの成功にとって重要である
という事実を考えるならば、チャック壁が底板成形作業
中に滑らかに成形されて巻締めチャックとの適正な係合
が保証されることが必須である。

これに加えて、この通常の完成された容器は相当なゆが
み強さを必要とする、というのは、容器に収容される製
品の多くは最大９０Ｐ、Ｓ、Ｉ。

の圧力下で詰められるからである。したがって、最適の
ゆがみ強さが得られるように、半径範囲ができる限り締
まった、すなわち小さくなるようにすることが必要であ
る。もちろん、金属の厚さを増すことを望むならば、実
際上いかなるゆがみ強さを得ることも可能であろう。し
かし、文字通り年間何十億個というこれらの底板が生産
されているという事実を考えるならば、明らかに経済的
な理由から金属厚さをできる限り減少させることが望ま
れる。

したがって、問題のひとつは所要の半径を作り、その結
果として、最少量の材料を使用して所要のゆがみ強さを
得ることになる。

種々の底板ならびにそれらを成形するための従来の方法
および装置は、多くの特許、例えばＢｕｌｓｏの米国特
許第４５８７８２５号および同第４５８７８２６号、Ｎ
ｇｕｙｅｎの米国特許第４５７７７７４号、スミスの米
国特許第４５５９８０１号などにおいて見ることができ
る。例えばＢｕｌｓ。

の特許の場合には、チャック壁と半径は適正に設計され
た工具により成形され、整形作業においてチャック壁が
短かくされ、半径が減少される。

シュルツの米国特許第４１０９５９９号においては、整
形作業においてチャック壁が短かくされ、半径が減少さ
れるが、その際にフランジ゛が固持されて下方に引っ張
られて半径範囲において材料を折り重ねる、ないしは曲
げることにより、何らの工具の助けを得すして端ぐり半
径を成形する。

Ｔａｕｂｅ米国特許第４５７１９７８号も、非抑制的方
法による端ぐ９半径の形成を開示している。

種々の方法によるこれらの特許のすベズが重要範囲にお
けるゆがみ強さを向上させるための方法および装置を開
示しており、またそれらのすべてが多かれ少なかれそれ
らが意図した目的に対して恐らく有効であろう。

例えば、端ぐり範囲における曲率半径がシュルツやＴａ
ｕｂｅにより提案されたように十分に減少され、それに
より諸口的のひとつが達成されるとしても、壁範囲にお
けるしわが抑制の欠如のために生じると思われる。

したがって、両方の最適要件は当該発明の方法および装
置により最もよく充足できることが見出されたのである
。

これらの目的は、チャック壁の滑らかさと端ぐり半径の
同心性を維持しつつ、最少ｇ：の材料の使用により最高
のゆがみ強さを提供することにある。

上記の目的は、曲がった突端を持つポンチにより中央の
底板と端ぐり半径が予め成形され、それに続いて底板が
半径を減少するように整形されるが、この作業の間はし
わを阻止するためにチャック壁に対してなおも圧力が保
持される容器の底板を成形する方法を提供することによ
り達成されることが判明した。

チャック壁がフランジから中央の底板の方へ延び、半径
に対して接線方向の垂直な壁部分に合一してそれに移行
する先細部分を以て当初に成形されるならば、この方法
の効果がさらに増すことが判明した。

次いで整形の際に、この直線壁範囲の少なくとも一部分
が係留される。すなわち、圧力はこの壁とダイコア・リ
ングの内壁に対して保持されろため、チャック壁はその
当初成形後は変化しないのであり、そのためチャック壁
にしわが生じないことが保証される。このやり方で端ぐ
りを成形することにより、同様に半径は成形作業の一部
が工具で行われるにしても減少されることができる。

さらに、壁範囲の短かい真直または垂直な切片を設けろ
ことによりゆがみ強さが高められることが判明した。

この方法は、拡大された半径の突端、真直な外壁、先細
の壁を持つポンチにより達成できることが判明したので
あり、前述の形状はチャック壁と底板の半径範囲におい
て当初に成形できるが、それに続いてポンチが購退する
につれてポンチの真直な壁範囲が予め成形された底板の
真直な壁範囲をダイコア・リングの真直な壁範囲に対し
て保持する機能を果たし、それによりチャック壁自身は
しわを生じないが端ぐり半径は減少され得ることになる
。

したがって、上記の型式の底板を成形するための改良さ
れた方法および装置ならびにそれにより成形される底板
の創出は本発明の主目的となるが、それに関する他の目
的は添付図面を考慮して説明される以下の簡明な仕様書
を読むことにより明らかとなる。

第１図は、本発明の種々の工具要素の全組立図の正面断
面図である。

第２図〜第６図は、成形作業の諸段階中の装置の種々の
状態を示す拡大略正面図である。

最初に理解されるのは、本発明の装置および方法は互い
に独立して運動でき、また制御できる内側および外側の
ラムを持つ複動式ブレスと関連して利用することを主に
意図していることである。この型式のプレスについては
あまり詳しい説明を行っていない、というのは、リッジ
ウェー米国特許第３９０２３４７号において例示された
そのようなプレスは技術上周知だからである。

次いで種々の工具要素を概観するためにまず第１図に言
及するならば、内側ラム１０はひとつまたはそれ以上の
ねじｌ１ｍによりそれに固定されたポンチコア・ホルダ
１１を有することが判る。ポンチコア１２は、調節ねじ
１２ａによりポンチコア・ライザ１１の末端に固定され
ている。

他の図面、殊に第１図よりも大きな尺度の第４Ａ図〜第
５Ｅ図を参照することにより、ポンチコア１２に関して
より詳細な吟味が可能となる。

これらから、ポンチコア１２がその底面から突き出した
環状の曲がった突端部分１２ｂを持つことが判る。ポン
チコアは先細の側壁１２ｃも有するが、これはその真直
な側壁から曲がり部分１２ｂに向かって下方に延びて真
直な壁部分１２ｄに移行する。この壁部分１２ｄは、曲
がり部分１２ｂに接し′Ｃいる。この形状の重要性につ
いては、以下に説明を行う。

再び第１図をこ言及するならば、外側ラム２０はポンチ
コア）ｖ２１を担持しており、このシェルはポンチシェ
ル・リテイナ２２とひとつまたはそれ以上の適合したね
じ２２ａにより固定されていることが判る。

ポンチシェル２１から半径方向に内向きに位置している
のは第１圧力スリーブ２３とその上に配置されたひとつ
またはそれ以上のピストン２４および２５であるが、こ
れらのピストンはラム２０に関して補完的な第１圧力ス
リーブと共に流体圧力に反応して作動する。

プレスのベース６０は内側ラム１０および外側ラム２０
の反対側に配置され、それにひとつまたはそれ以上のね
じ６１ｇで固定された切刃６１を担持している。

半径方向をこ切刃６１の内側にあるのは第２圧力スリー
ブ６２であるが、これはポンチシェル２１に対しＣ逆の
関係にベース６０上に流体により支持されている。

さらに半径方向の内側にあるのは、ベース６０上に固定
的に支持されているダイコア・リング６３であり、さら
にその内側にはベース上に流体により支持されているノ
ックアウト蟲ピストン６４がある。ダイコア・リング６
３も、第４Ａ図〜第５Ｅ図において最もよく判るように
、特定の形状を有する。上端は、下方および内側に先細
の壁６３ｂに到る曲がった突端６３ａを有する。壁６３
ｂは、真直な壁６３ｃに移行している。この形状により
、以下に解説するように、ダイコア・リング６３はポン
チ１２と共同で作用することができる。

ダ４　＝ｒ７５５はベース６０により工具範囲を完成す
るが、このダイコアはピストン６５ａによりベース６０
に対して移動することができる。

次に、本発明の装置の作動および方法の説明のために第
２図〜第６図に言及するならば、材料Ｈがシート形状で
、あるいはコイル材からプレス内へ挿入され、ベース６
０において内側ラム１０と外側ラム２０との間ではさま
れることが第２図から判る。

第２図において、ポンチコア／Ｌ／２１と第１圧力スリ
ーブ２３は矢印が示すように下方に進み、それらは金属
にの上面と係合し、底面は第２圧力スリーブ６２の上縁
とダイコア・リング６３により支持されることが判る。

さらに工具が前進することにより、材料Ｈを切刃６１に
当て【打抜くことと、ダイコア・リング６３の頂部の周
囲にあける材料の周縁を除去することが行われ、第３図
に示されるように、逆または倒立カップと呼ばれる形状
が作られる。

ここにおいても、ポンチコア１２が前進することにより
、それがこのように成形された逆カップの中央部分の上
面と接触することが判る。

さらに、ポンチシェル２１は第２圧力スリーブ６２を支
持している流体圧力に打ち勝つが、ダイコア・リング６
３は固定されており、その位置に留まることが判る。

さらに工具が前進することの結果が第４図において示さ
れるが、その場合にポンチコア１２は矢印方向の下方前
進を継続して、ダイコア６５を下降させる。この時点で
底板の中央板ｃｐは、ポンチ１２の環状突端１２ｂの材
料との保合により板の端ぐり半径Ｒが得られるように、
予め成形される。第４Ａ図には、この配置が示されてい
る。

このように第４Ａ図から、ポンチコ１１２の先細壁１２
ｃが固定されたダイコア・リング６３の先細壁６３ｂと
共同でチャック壁ＣＷを成形していることが判る。この
時点で、第１圧力スリーブ２３が材料をダイコア・リン
グ６３の頂部に対して保持し、この成形作業中の金属を
抑制することにも注目すべきであるが、これによりしわ
のない精密な寸法の壁が得られる。この時点で、チャッ
ク壁Ｃ貿がこの段階において本質的にその最終形状とな
り、以後の作業により変化せず、また影響されないこと
にも注目すべきである。

さらに、ポンチコア１２の真直な壁部分１２ｄとダイコ
ア６３の真直な壁部分６３ｃが、底板の真直な壁部分Ｃ
ＷＩを成形するであろう。

第４Ａ図に言及するならば、ポンチコア１２の曲がり突
端１２ｂが半径Ｒを成形していることが判る。実際上、
この半径はこの時点では大きめとなるであろう。例えば
ある典型的な応用においては、この時点で半径は０．０
３０インチである。中央板ｃｐが、この時点で予備成形
されていることも判る。

次に第５図に言及するならば、第５Ａ図〜第５Ｅ図は半
径Ｒが最終的に定められるまでの工具の種々の位置を大
きな尺度で示していることに留意すべきである。さらに
、各図面の作業順序の段階における第５図の位置は、全
般的に第１図における主組立図に照応している。

いずれにしても、第４Ａ図から始まるのであるが、ポン
チコア１２の垂直壁部分１２ｄは底板の垂直壁部分Ｃｗ
１と係合し、それをダイコア・リング６３の垂直壁６３
ｃｔ二対して保持することが判る。

この時点で、内側ラム１０はベース６０から離れ始める
が、もちろんそれと共にポンチコア１２も移動する。こ
の上昇運動に追随するのは、例えば第５Ａ図における矢
印により明確に図示されているように、ダイコア６５で
ある。ポンチの突端１２ｂも、底板の半径Ｒから退出し
始める。しかし、この移動の少なくとも一部：こ対して
は、矢印２００の方向の保持圧力がポンチコア１２の垂
直壁１２ｄとダイコア・リング６３の垂直壁６３ａとの
間に保持される。これにより、チャック壁側がこの作業
中の工具運動によって影響されないことが確保される。

次に生じるのは、金属が矢印１００の方向に縦に引張ら
れることにより底板の半径Ｋが引き締められることであ
るが、それはポンチコア１２の曲がり突端１２ｂが底板
の半径にの内面から引き上げられたことによりもたらさ
れる。

これにより半径が減少され得るのであるが、典型例にお
いては０．０２０インチとされる。しかし、ここにおい
て注目すべきは、垂直壁表面への保持力のおかげで曲が
り部分Ｒの位置が底板全体に関して不変であり、それに
より端ぐり半径の同心性が高められることであるが、こ
れは容器自体が組立てられる際の最終二重巻締め作業に
おいて極めて重要なことである。

この突端１２ｂの半径を金属厚さの３倍以下に保つこと
が、整形作業中に真の半径尺を得るために望ましいこと
が見出されたことにも注目すべきである。

第６図はもちろん引き上げられた位置を示しズおり、こ
の場合には、内側ラム１０および外側ラム２０により担
持される工具のすべてがペース６０から引き離され、ま
たノックアウト・リング６４はその支持流体圧力により
持ち上げられて仕上げられた底板を突き出している。

しかし、仕上げられた底板かやや垂直な壁ＣＷ２を保有
していることも注目される、というのは、その引張強さ
は圧縮により増加されるからである。

ここに説明された方法および装置の採用の結果は、少な
くとも三つの理由において改良された底板である。

第１に一チャック壁は工具により確実動作的に成形され
る。これはこの部分におけるしわを回避することを可能
にするため、巻締めチャックとのこの壁の最終的係合を
向上させる。

第２に、端ぐり半径部分は、材料が鋭い工具半径のまわ
りで引張られることなく、またチャック壁が全く影響さ
れることなく望ましい半径に引き締められ、さらにこの
引き締め作業中の保持力が真直な壁部分にあるという事
実により根本的に真の同心性を以て維持される。

第３に、製作されろ底板は、通常のチャック壁および端
ぐり半径に加えて、ゆがみ強さを高める短かい真直な壁
部分ＣＷＩを含んでいる。

これらのすべては、小さい半径が工具のまわりで引っ張
られる際に生じる通常の厚み減少なしに遂行され、また
半径部分が何らの抑制も受けずに引き締められる際に生
じるチャック壁部分におけるしわなしに遂行される。し
かし、壁ＣＷ２は厚さに関して注意深く制御され、望ま
しい場合には薄くすることもできることが留意される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の種々の工具要素の全組立図の正面断
面図である。 第２図〜第６図は、成形作業の諸段階中の装置の種々の
状態を示す拡大略正面図である。 ｃｐ　中央の底板　　ＣＷＩ　　第１壁Ｒ端ぐ９半径　
　ＣＷ２　　垂直壁部分ＣＷ　　チャック壁　　１２　
ポンチコア６３　ダイコア１Ｊング 特許出願人　　　レディコン・コーポレイション ＦＩＧ、２ ＦＩＧ、３ ＦＩＧ、５ ＦＩＧ、　５０　　　　　　　　ＦＩＧ、　５ＥＦＩＧ
、６ 手続補正書（方式〕 容器の底板を形成するための方法およ び装置とそれにより成形される底板 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 １〜１１ ４、代理人 ５、補正命令の日付　　昭和６２年１０月７日７、補正
の内容 （υ明細書第２０頁第６行から第７行に「第２図−−−
−一正面図である。」とあるのを「第２図は成形作業の
一段階中の装置の状態を示す拡大断面図である。 第３図は成形作業の第２図に続く段階中の装置の状態を
示す拡大断面図である。 第４図は成形作業の第３図に続く段階中の装置の状態を
示す拡大断面図である。 第４Ａ図は第４図の一部を更に拡大して示す図である。 第５図は成形作業の第４図に続く段階中の装置の状態を
示す拡大断面図である。 第５Ａ図〜第５Ｅ図は成形作業の第５図の段階中におい
て“の細かな状態変化を詳細に示す拡大図である。 第６図は成形作業の第５図に続く段階中の装置の状態を
示す拡大断面図である。」と訂正する。 以　　上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、中央の底板（ＣＰ）と、前記底板より半径方向に外
   側でその平面から食い違う平面に位置する巻締めフラン
   ジと、前記フランジから内側に延び、前記底板に対して
   ある角度をなす第１壁（ＣＷ）と、前記底板の周囲から
   延びる第２壁と、前記の第１壁と第２壁とを相互連結す
   る端ぐり半径（Ｒ）と、前記第１壁における垂直な壁部
   分（ＣＷ２）とからなる容器用底板。 ２、ベース（６０）と、それとの相対運動のために前記
   ベースにより担持されるダイコア（６５）と、前記ダイ
   コアと同心関係にある前記ベースにより担持されるダイ
   コア・リング（６３）と、前記ダイコアと反対関係に配
   設され、同ダイコアに向かって動き、また同ダイコアか
   ら離れるポンチコア（１２）と、前記ダイコア・リング
   と反対関係に配設され、同ダイコア・リングに向かって
   動き、また同ダイコア・リングから離れる第１圧力スリ
   ーブ（２３）とを有するブランク材料から容器用底板を
   成形するための装置において、前記ダイコア・リング（
   ６３）が前記ダイコア（６５）および前記ポンチコア（
   １２）から半径方向に離れており、該ポンチコアがブラ
   ンク材料において曲がった部分（Ｒ）を予め成形するた
   めに前記ダイコアと前記ダイコア・リングとの間の空所
   に進入できる突き出した環状突端（１２ｂ）を有するこ
   とを特徴とする装置。 ３、前記ダイコア・リング（６３）が上端および下端を
   持ち、前記ポンチコアが突き出した下端を持ち、さらに
   前記ダイコア・リングの前記上端のひとつの壁面（６３
   ｃ）と前記ポンチコアの前記下端の外周壁（１２ｄ）が
   相補的に構成されていることを特徴とする特許請求の範
   囲第２項記載の装置。 ４、前記ダイコア・リング（６３）の前記壁面（６３ｂ
   ）がその長さの一部について下方および内側に先細とな
   り、垂直な壁部分（６３ｃ）に移行すること、また前記
   ポンチコアの前記周壁（１２ｃ）が下方および内側に先
   細となり、真直な壁部分（１２ｄ）に移行することを特
   徴とする特許請求の範囲第３項記載の装置。 ５、中央板（ＣＰ）と周囲フランジとを有し、それらが
   前記中央板と先細のチャック壁（ＣＷ）に隣接する端ぐ
   り半径（Ｒ）により相互連結され、前記フランジから前
   記の曲がり部分へ到るチャック壁がその長さの一部分に
   ついて前記中央板に向かって先細となり、前記の曲がり
   部分に隣接する垂直切片（ＣＷ１）に移行する底板を当
   初に成形する工程と、垂直条件において前記の垂直切片
   の少なくとも一部分（ＣＷ２）を維持しながら半径を減
   少させるために当初に成形された該底板を整形する工程
   とを特徴とするブランク材料から容器用底板を成形する
   方法。 ６、前記の当初成形が、整形工程により作られる減少し
   た半径よりも大きな半径を持つ環状突端（１２ｂ）を有
   するポンチによる曲がり部分の成形を含むことを特徴と
   する特許請求の範囲第５項記載の方法。 ７、保持圧力が、前記整形作業の少なくとも一部分の間
   に前記の垂直切片の少なくとも一部分に対して維持され
   ることを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の方法。