JPS6338020Y2 - - Google Patents

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JPS6338020Y2
JPS6338020Y2 JP1982004931U JP493182U JPS6338020Y2 JP S6338020 Y2 JPS6338020 Y2 JP S6338020Y2 JP 1982004931 U JP1982004931 U JP 1982004931U JP 493182 U JP493182 U JP 493182U JP S6338020 Y2 JPS6338020 Y2 JP S6338020Y2
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flanging
axis
head
rim
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    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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    • B21D51/16Making hollow objects characterised by the use of the objects
    • B21D51/26Making hollow objects characterised by the use of the objects cans or tins; Closing same in a permanent manner
    • B21D51/2615Edge treatment of cans or tins
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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    • B21D19/046Flanging or other edge treatment, e.g. of tubes by continuously-acting tools moving along the edge shaped as rollers for flanging edges of tubular products
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Description

【考案の詳細な説明】 本考案は絞りしごき加工をした容器にフランジ
をつける装置に関する。より詳しくは、いわゆる
ツー・ピース缶の成形過程でフランジを成形する
装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] The present invention relates to a device for attaching a flange to a drawn and ironed container. More specifically, the present invention relates to an apparatus for forming a flange in the process of forming a so-called two-piece can.

絞りしごき加工では、まず浅い金属カツプを薄
金属板から絞りそれから複数のしごき加工リング
によつてパンチして直径をほとんど減少させるこ
となく側壁を薄くする。この工程の間に容器の壁
はもとの厚さの約1/3に薄くなり、側壁が底より
も薄い一端開口円筒容器が形成される。この開口
端は適当な長さに、また容器の軸に対して直角に
なるようトリミングされる。この段階で容器はま
ずネツク加工され、それからフランジが成形され
ツー・ピース缶(以下缶という)となる。充填
後、密封工程で缶に蓋をダブルシーミングする。
In drawing and ironing, shallow metal cups are first drawn from a thin metal sheet and then punched through multiple ironing rings to thin the sidewalls with little reduction in diameter. During this process, the walls of the container are thinned to about 1/3 of their original thickness, forming an open-ended cylindrical container whose side walls are thinner than the bottom. This open end is trimmed to the appropriate length and perpendicular to the axis of the container. At this stage, the container is first necked and then flanged to form a two-piece can (hereinafter referred to as can). After filling, the cans are double-seamed with lids during the sealing process.

缶に成形される前の絞りしごき加工容器(以下
「容器」という)は、一般にアルミニウムまたは
すずめつきされた鋼板から製造され、しごき加工
工程では、金属の特に側壁がかなり加工されて材
料の硬さが増大し延性は減少する。その結果、容
器の側壁が破断点まで過度に加工されるものがあ
り、その破断の一つにフランジの外縁部における
クラツキングが挙げられる。より具体的に言うと
フランジ部分の中、介在物があつたり弱かつたり
するところで半径方向のクラツクが発生する。
Containers that are drawn and ironed before being formed into cans (hereinafter referred to as ``containers'') are generally manufactured from aluminum or tinned steel sheets, and during the ironing process, the metal, especially the side walls, is significantly worked to reduce the hardness of the material. increases and ductility decreases. As a result, the side wall of the container may be overworked to the point of failure, one of which is cracking at the outer edge of the flange. More specifically, cracks in the radial direction occur in the flange portion where the inclusions hit, weaken, or move.

永年にわたつて、容器は低硬度(低テンパー)
(T1およびT2)で箱焼なまししたすずめつき鋼板
から絞りしごき加工されてきた。この鋼板は強
さ、硬さおよび延性の必要な結びつきをうまい具
合に与えることができ、しだがつてフランジにク
ラツクのはいつた缶を千個当りあらかじめ定めた
数以下におさえることが容易にできた。最近にな
りより高硬度(高テンパー)金属を使用して容器
を製造することの望ましいことが見出された。こ
れらの高硬度金属はより薄くして使用することが
でき、したがつて鋼板の0.45Kg(1ポンド)当り
に製造できる容器の数は多くなり、しかもそのよ
うにして製造された薄肉容器の性能と強さはより
厚目の低硬度材料から製造された容器のものと同
じかまたはさらにすぐれている。
Containers have had low hardness (low temper) for many years
(T 1 and T 2 ) have been drawn and ironed from box annealed tinned steel sheets. This steel plate provides the necessary combination of strength, hardness and ductility, while making it easy to keep the number of cans with cracks on the flanges below a predetermined number per thousand. Ta. Recently it has been discovered that it is desirable to manufacture containers using harder (higher temper) metals. These hard metals can be made thinner and therefore more containers can be manufactured per 0.45 kg (1 lb) of steel sheet, and the performance of the thinner containers so manufactured is lower. and strength is equal to or even superior to that of containers made from thicker, lower hardness materials.

薄肉の高硬度材料での実験において、絞りしご
き工程がフランジのクラツキング領域を除いて大
きな困難なしに適用できることが見出された。フ
ランジのクラツキングを克服するための技術に
は、フランジ形成に先立つ再焼なまし、フランジ
の長さまたは角度を小さくすることその他のもの
が考えられているが、これらの方法のすべてにそ
れぞれ欠点と限界がある。
In experiments with thin-walled high-hardness materials, it has been found that the drawing and ironing process can be applied without great difficulty except in the cracking area of the flange. Techniques to overcome flange cracking include reannealing prior to flange formation, reducing flange length or angle, and others, but all of these methods have their own drawbacks. There is a limit.

ヘツド全体の回転軸に平行な軸(複数)のまわ
りに回転するように支持された円錐体(複数)を
有する市販のフランジ加工ヘツドを使用するフラ
ンジ加工の方法では、このヘツドはネツク・フラ
ンジ加工機に取付けられ、トリミングされた容器
の開口端に入れられる。円錐体は、容器の上部内
壁に対して、フランジが外側に張り出して効果的
なダブルシームに必要な配置になるように、ころ
がり運動する。この型の市販のフランジ加工ヘツ
ドの使用により、高硬度材料の場合、低硬度鋼ま
たは柔いアルミニウムの場合に較べて、千個の容
器当り約3倍のクラツクのはいつたフランジが製
造された。
In a method of flanging using a commercially available flanging head with cones supported for rotation about axes parallel to the axis of rotation of the entire head, this head is used for neck flanging. attached to the machine and inserted into the open end of the trimmed container. The cone undergoes a rolling movement against the upper inner wall of the container such that the flange flares outward into the arrangement required for an effective double seam. The use of a commercially available flanging head of this type produced approximately three times as many cracked flanges per 1,000 containers for hard materials as compared to lower hardness steel or softer aluminum. .

本考案の目的は、より薄肉の高硬度金属を用い
て、しかもフランジにクラツクが発生する割合を
最小にする装置を提供することである。
It is an object of the present invention to provide a device that uses thinner high-hardness metal and minimizes the rate at which cracks occur in the flange.

本考案のもう一つの目的は高速の生産装置で高
硬度薄肉の容器の開口端にフランジを形成するこ
とのできるフランジ加工ヘツドを提供することで
ある。
Another object of the present invention is to provide a flanging head capable of forming a flange at the open end of a hard, thin-walled container using high-speed production equipment.

本考案のもう一つの目的は回転フランジ加工さ
れた缶千個当りのクラツクのはいつた缶の数を最
小にするような新たな回転フランジ加工ヘツドの
パラメータを改善することである。
Another object of the present invention is to improve the parameters of a new rotary flanging head to minimize the number of cracked cans per thousand rotary flanged cans.

本考案の目的に沿つて先行技術における問題を
克服するために、容器のための市販フランジ加工
ヘツドの新たな取扱い方を示し、その動作を説明
する。「トウーリング・アンド・プロダクシヨン」
(Tooling and Production)という雑誌の1978年
10月号で、ユー・エス・スチール・コーポレーシ
ヨンの二人の研究者が試験的な回転フランジ加工
ヘツドを発表している。
In order to overcome the problems in the prior art in accordance with the objectives of the present invention, a new handling method for a commercially available flanging head for containers is presented and its operation is described. "Touring and Production"
(Tooling and Production) magazine in 1978.
In the October issue, two researchers from US Steel Corporation present an experimental rotary flanging head.

この試験的な装置は、フランジ加工ヘツドの回
転軸に直交し、かつその回転軸のまわりに放射状
に配置された6個のローラを有し、各々回転自在
に取り付けられている。
The experimental device had six rollers, each rotatably mounted, arranged perpendicular to and radially around the axis of rotation of the flanging head.

しかしながら、この絞りフランジ加工装置を市
販のネツク・フランジ加工機に使用すると、容器
の端にしわが寄り、波打つたまたはみぞのついた
フランジが形成されてしまい、これは蓋と一緒に
ダブルシームするのには全く不適である。
However, when this draw flanging device is used with a commercially available neck flanging machine, the edges of the container are wrinkled and a wavy or grooved flange is formed, which is difficult to double seam with the lid. completely unsuitable for

本考案は、この装置の欠点を解消したものであ
る。より詳しく言うと、この装置を市販の機械に
取付けて働かせることを含むものである。すなわ
ち、後に述べる改良は、前記試験的な装置が市販
のネツク・フランジ加工機での製造工業における
高速商業生産に適したものとするのに必要なもの
である。
The present invention overcomes the drawbacks of this device. More specifically, it involves installing and operating this device on a commercially available machine. That is, the improvements described below are necessary to make the experimental device suitable for high speed commercial production in the manufacturing industry on commercially available neck flanging machines.

許容できるフランジを製造し缶千個当りのクラ
ツクのはいつたフランジの数を最小にするために
は、鋭意研究を重ねた結果、以上の三つの特殊な
改良が必要であることがわかつた。その一つにこ
の試験的回転フランジ加工ヘツドの回転軸の前端
部に回転自在の案内装置をとりつけることであ
る。この案内装置は、容器がこれら6個のローラ
の各々に近づくとき、容器を案内するものであ
り、この案内装置がないと、市販のネツク・フラ
ンジ加工機内での容器の軸方位がしつかりとは定
まらず、したがつて容器がローラとフランジ加工
ヘツドの本体との間に捕えられないことがあり、
これを防止する上で案内装置は有効なものであ
る。さらに、この案内装置はより均一なフランジ
の成形を助けることに役立つ。なぜならば、この
案内装置はフランジ加工用ローラに対して中央位
置に容器を保持しようとする働きがあるからであ
る。
After extensive research, it has been determined that three specific improvements are necessary to produce acceptable flanges and to minimize the number of cracked flanges per 1,000 cans. One of them is to attach a rotatable guide device to the front end of the rotating shaft of this experimental rotary flanging head. This guide device guides the container as it approaches each of these six rollers, and without it, the axial orientation of the container in a commercial neck flanging machine would be difficult to maintain. is not fixed and therefore the container may not be caught between the rollers and the body of the flanged head;
A guide device is effective in preventing this. Additionally, this guiding device helps to form a more uniform flange. This is because this guide device serves to hold the container in a central position relative to the flanging rollers.

ましてや、支持装置の回転軸のまわりを高速回
転する複数の成形ロールに、容器の開口端を接触
させる直前で、案内装置により容器をセンタリン
グ(軸方位を合せる)させる時に容器の上部内壁
面が案内装置の外周縁に接触しても、案内装置が
回転自在なため容器は振られることなく捕えら
れ、安定して容器の開口端を複数の成形ロールに
案内させて、均一に当接させる働きがある。
Furthermore, when the container is centered (aligned in axial direction) by the guide device just before the open end of the container comes into contact with a plurality of forming rolls that rotate at high speed around the rotation axis of the support device, the upper inner wall surface of the container is guided. Even if it comes into contact with the outer edge of the device, since the guide device is rotatable, the container is captured without being shaken, and the open end of the container is stably guided to the multiple forming rolls to ensure uniform contact. be.

一方、試験的なユー・エス・スチール・コーポ
レーシヨンのヘツドに関連して開示されたローラ
は、直径の小さな中心ハブと大きな直径のリム部
とから構成される。リム部はハブから110゜の角度
で広がり、リム部の表面はバブの軸と約70゜の角
度で交わるもので、高硬度の金属材料を用いて、
高速でフランジ加工をすると、フランジにクラツ
クが発生する割合が多く、いまだ満足できるもの
ではない。
On the other hand, the roller disclosed in connection with the experimental US Steel Corporation head consists of a small diameter central hub and a large diameter rim. The rim part spreads out at an angle of 110° from the hub, and the surface of the rim part intersects the axis of the bubble at an angle of about 70°, and is made of high hardness metal material.
When machining flanges at high speeds, cracks often occur in the flanges, which is still unsatisfactory.

これは、ローラが容器のネツク部に衝突し、急
激にフランジ加工されるためであると解される。
従つて第二の改良として、ハブとリム部との間の
傾斜角度を110゜〜150゜、より好ましくは120゜とす
る必要のあることがわかつた。そしてハブとリム
との間の半径は、約1.78から2.29mm(約0.070から
0.090インチ)とすべきであることがわかつた。
It is understood that this is because the roller collides with the neck of the container and the container is suddenly flanged.
Therefore, as a second improvement, it has been found necessary to increase the angle of inclination between the hub and the rim to 110° to 150°, more preferably 120°. And the radius between the hub and rim is about 1.78 to 2.29mm (about 0.070 to
0.090 inch).

上記試験的回転フランジ加工ヘツドを、市販の
ネツク・フランジ加工機に適合させ使用するため
には、更に第三の改良が必要であることもわかつ
た。すなわち、市販のネツク・フランジ加工機は
カム装置を有しており、このカム装置はフランジ
加工ヘツドまたは容器を軸方向に動かしてフラン
ジ加工ローラと接触させるもので、一般にこのカ
ム装置はカム形状の速度一定となる部分でフラン
ジ加工ローラが容器に接触するようにし、その
後、回転フランジ加工操作に移り、操作の最終位
置になるまで任意の加速でフランジ加工されるた
め、フランジはしわが寄つて波打つたり溝のつい
た表面になつたりするからである。
It has also been found that a third improvement is required in order for the experimental rotary flanging head to be adapted for use in commercially available neck flanging machines. That is, commercially available neck flanging machines have a cam device that moves the flanging head or container axially into contact with the flanging roller; The flanging roller contacts the container at a constant speed, and then moves to the rotating flanging operation, where the flanging is performed at arbitrary acceleration until the final position of the operation, resulting in wrinkled and wavy flanges. This is because the surface may become grooved or grooved.

本考案の回転フランジ加工ヘツドは、以上の三
つの改良を加えることによりなだらかで、滑らか
且つより一定したフランジ加工操作ができ、フラ
ンジにおける残留応力を最小限におさえる。その
結果として薄肉で高硬度金属材料を、絞りしごき
加工容器にフランジ加工して缶を製造するのに使
用することができるものである。
The rotary flanging head of the present invention provides a gentler, smoother and more consistent flanging operation with the above three improvements and minimizes residual stress in the flange. As a result, thin-walled, high-hardness metal materials can be used to produce cans by flanging drawn and ironed containers.

本考案の完全な理解のための背景として、本考
案が適用される機械について簡単に述べる。本考
案出願人はモデル201−862ネツク・フランジ加工
機を製造販売している。この機械は、あらかじめ
トリミングされたツー・ピースDI缶を保持し、
その容器の上端を内側にネツクし、ついでダブル
シーミングのためにそのネツク部を外側に広げて
フランジ成形する。このネツク加工はいくつかの
理由で必要である。そのうちの一つは、ダブルシ
ームされた缶の外径を一定に保ち、容器が容易に
装置内を進めるようにすることである。容器にネ
ツク加工をすることにより、ダブルシームされた
缶蓋の全体にわたる直径は缶本体の直径に等しい
かまたはそれより小さくなる。ある場合には、よ
り小さな直径の缶蓋を作るために、容器の開口端
を二段にネツク加工することが有効なことさえあ
る。これは缶蓋の所要材料の量を減らすことにり
よりコストを低下させるのに役立つ。ある程度フ
ランジのクラツキングに関係のある容器ネツク加
工のもう一つの効果は、フランジの末端の部分の
半径方向への広がりを制限する能力であり、その
ためフランジ周縁部における金属内での円周方向
の応力が最小に保たれる。ネツク加工およびフラ
ンジ加工のためのこの機械は、水平軸に取付けて
ある一連のタレツトによつて、そのターレツトの
容器を移動させる。各々のタレツトは、容器を、
工具と容器との間で相対的軸方向運動ができ、か
つ容器にネツクまたはフランジ加工(アルミニウ
ムカンの場合には、ネツク及びフランジ加工)が
行なわれる位置に運ぶ。高硬度の金属容器の場合
には、まず第一のタレツトで予備ネツク加工を行
い、第二のタレツトでネツク加工を行い、そして
最後に最後のタレツトでフランジ加工を行う。
As background for a thorough understanding of the invention, a brief description of the machine to which the invention is applied will be provided. The applicant of the present invention manufactures and sells the Model 201-862 Net Flange Machine. This machine holds pre-trimmed two-piece DI cans,
The top of the container is necked inward and then flanged with the neck flared outward for double seaming. This necking is necessary for several reasons. One of them is to keep the outer diameter of the double-seamed can constant so that the container can easily advance through the device. By netting the container, the overall diameter of the double-seamed can lid is equal to or smaller than the diameter of the can body. In some cases, it may even be advantageous to double-neck the open end of the container to create a smaller diameter can lid. This helps lower costs by reducing the amount of material required for the can lid. Another effect of vessel necking, which is related to some extent to flange cracking, is its ability to limit the radial expanse of the distal portion of the flange, thereby reducing circumferential stresses in the metal at the flange periphery. is kept to a minimum. This machine for threading and flanging moves a series of turret containers mounted on a horizontal axis. Each turret has a container,
A relative axial movement is possible between the tool and the container and the container is brought to a position where necking or flanging (necking and flanging in the case of aluminum cans) is to be performed. In the case of hard metal containers, the first turret is used for pre-necking, the second turret is used for necking, and finally the last turret is used for flanging.

前述のことから明らかなように、金属が硬いほ
ど容器のフランジはクラツキングを起しやすい。
好ましい実施例においては、T−4テンパーの連
続焼なましすずめつき鋼板のような材料が使用さ
れる。この材料はこれまで使用されてきた材料に
較べるとずつと硬くて強い。一例として、T−1
テンパーの容器は103#鋼板から作られていた。
この用語法は製缶工業においては一般的に用いら
れるもので、ブリキ板のベースボツクス当りの鋼
の量を意味する。ベースボツクスは、35.6cm×
50.8cmまたは78.7cm(14インチ×20インチまたは
31インチ)で、片面の面積が2322.6cm(360平方
インチ)の112枚の鋼板の包みである。鋼は0.45
Kg(1ポンド)当りで売られているので、ベース
ボツクスの取決めは使用される材料の重さを表示
する簡易手段である。高硬度のT−4テンパー材
料の場合、ベースボツクス重量当り95#のブリキ
板を使用して、T−1テンパー103#鋼板から製
造した容器に等しいかあるいはそれより大きな強
度の容器を作ることができる。しかも同じ大きさ
のブランクに対するこの板厚の減少による効果
は、T−4テンパー95#すずめつき鋼板で鋼の
0.45Kg(1ポンド)当り一つの缶またはベースボ
ツクス当りおよそ95個の缶の数を余分に作ること
ができるということを知れば最も良く理解され
る。もちろん、これは硬さの増加および延性の減
少によりスクラツプにしなければならないような
クラツクのはいつたフランジが増加しないという
ことを前提とする。
As is clear from the foregoing, the harder the metal, the more likely the container flange will crack.
In a preferred embodiment, a material such as T-4 temper continuously annealed tin-plated steel is used. This material is much harder and stronger than previously used materials. As an example, T-1
The temper container was made from 103# steel plate.
This terminology is commonly used in the can industry and refers to the amount of steel per base box of tin plate. Base box is 35.6cm x
50.8cm or 78.7cm (14 inches x 20 inches or
It is a package of 112 steel plates with an area of 2322.6 cm (360 square inches) on one side. Steel is 0.45
Sold per kg (1 pound), the base box arrangement is a simple means of indicating the weight of the material used. For high hardness T-4 tempered material, 95# tin plate per base box weight can be used to create a container of equal or greater strength than a container made from T-1 tempered 103# steel plate. can. Moreover, the effect of this reduction in plate thickness for the same size blank is that of T-4 tempered 95# tinned steel plate.
It is best understood by knowing that an extra number of cans can be made per 0.45 Kg (1 pound) or approximately 95 cans per base box. This assumes, of course, that the increase in hardness and decrease in ductility does not increase the number of cracked flanges that must be scrapped.

本考案の改良されたフランジ加工ヘツドは、市
販の装置に取付けて使用した場合、標準的なT−
1テンパー103#鋼板で得られる千個当りのクラ
ツクのはいつたフランジの標準的な数と同程度の
不良品の発生割合で、薄肉で高硬度材料の缶を製
造できることがわかつた。
The improved flanging head of the present invention is compatible with standard T-
It has been found that it is possible to produce cans made of thin-walled, high-hardness material with a rate of defective products comparable to the standard number of cracked flanges per 1,000 pieces obtained from 1-temper 103# steel plate.

第1図は従来のフランジ加工ヘツド10の断面
図であり、支持装置11によつて、ネツク・フラ
ンジ加工装置(図示せず)に取付けられる。支持
装置11は回転しまたカム(図示せず)によつて
軸方向に動いて出たり入つたりする。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a conventional flanging head 10, which is mounted by a support device 11 to neck flanging equipment (not shown). The support device 11 rotates and is axially moved in and out by means of cams (not shown).

カム線図を第3図に示すが、これについては後
で詳しく述べる。支持装置11は板状の支持具ま
たは円錐体支持具12を支えている。この円錐体
支持具12は複数のボール・ベアリング13を支
えるようになつており、各々の円錐体14がボー
ル・ベアリング13上で支持装置11の回転軸に
平行な軸のまわりに回転することができるように
なつている。各々の円錐体14は面取りされた案
内領域14aおよび支持肩14bのくびれた領域
を有し、これらによつて、円錐体14が、フラン
ジ加工ヘツド10の軸方向の運動、円錐体支持具
12の回転運動および個々の円錐体14の回転運
動により容器Aのネツク加工された部分に接触し
たときに、容器Aにフランジ加工が施こされる。
容器の内径に応じて4個または5個の円錐体14
が使用され(第1図には3個しか示していない)、
絞りフランジ加工ヘツド10を軸方向に動かして
ネツク加工された容器Aの開口端内に入れる操作
の間に容器A開口端がフランジ成形されるように
配置されている。円錐体14の回転軸と支持装置
11の回転軸との平行関係は前述の説明と第1図
から明らかである。
A cam diagram is shown in FIG. 3, which will be described in detail later. The support device 11 supports a plate-shaped or conical support 12 . The cone support 12 is adapted to support a plurality of ball bearings 13 such that each cone 14 can rotate on the ball bearing 13 about an axis parallel to the axis of rotation of the support device 11. I'm starting to be able to do it. Each cone 14 has a chamfered guide area 14a and a constricted area of the support shoulder 14b, which allow the cone 14 to control the axial movement of the flanging head 10 and the cone support 12. The container A is flanged when the rotational movement and the rotational movement of the individual cones 14 contact the necked portion of the container A.
4 or 5 cones 14 depending on the inner diameter of the container
are used (only three are shown in Figure 1),
The open end of the container A is arranged to be flanged during the operation of moving the draw flanging head 10 axially into the open end of the necked container A. The parallel relationship between the axis of rotation of the cone 14 and the axis of rotation of the support device 11 is clear from the foregoing description and from FIG.

第2図に本考案の回転フランジ加工ヘツド20
を示す。ヘツド20は、ホルダー21aをもつ支
持装置21を有し、ホルダー21aはボルト23
によつてヨーク22を装架するように設計されて
おり、ボルト23はヨーク22の薄い部分22a
を通つてホルダー21a内まで伸びていて、ホル
ダー21aに対して取外し可能に取り付けられて
いる。ヨーク22は夫々一対の内側および外側脚
24aおよび24bを有するが、それらの脚は離
れていて且つスタツド25を支持している。スタ
ツド25は、ホルダー21aに関して半径方向、
好ましくは支持装置21の回転軸に対して90゜の
傾斜位置とするように放射状に取付けられてい
る。このスタツド25は、スタツド25の軸方向
に隔置された一対のローラ・ベアリング26を備
えており、そのベアリグ26は、成形ローラ27
を、ヨーク22の脚24aと24bとの間でスタ
ツド25に対して自由に回転できるように支えて
いる(なお第4図参照)。複数の成形ローラ27
がホルダー21aのまわりに半径方向放射状に配
置されており、これら成形ローラは支持装置21
の回転軸方向に動かされて、容器に係合するよう
になつている。この好ましい実施例における六個
の成形ローラ27は夫々軸断面が弓形をなす連結
部によつて連結される円錐形のリム28及び円錐
形のハブ29を備え、実質上円錐台形状を有して
いる。リム28の表面とハブ29の表面との間の
角度Bはローラ27の性能に重要な関係をもち、
その角度は、金属内での円周方向に発生する応力
上110゜より大きく、150゜より小さくすべきで、好
ましいのは約120゜である。そしてハブ29とリム
28の両面の交線の間の半径は1.78mmと2.29mm
(0.070インチと0.090インチ)の間にあるように
すべきである。
Figure 2 shows the rotary flange machining head 20 of the present invention.
shows. The head 20 has a support device 21 with a holder 21a, the holder 21a having a bolt 23
The bolt 23 is designed to mount the yoke 22 by a thin part 22a of the yoke 22.
It extends through the holder 21a and into the holder 21a, and is removably attached to the holder 21a. Yoke 22 has a pair of inner and outer legs 24a and 24b, respectively, which are spaced apart and support studs 25. The stud 25 is arranged in a radial direction with respect to the holder 21a;
Preferably, the support device 21 is mounted radially at an angle of 90° to the rotational axis of the support device 21. The stud 25 includes a pair of roller bearings 26 spaced apart in the axial direction of the stud 25, the bearings 26 forming a forming roller 27.
is supported between legs 24a and 24b of yoke 22 so that it can freely rotate relative to stud 25 (see FIG. 4). Multiple forming rollers 27
are arranged radially around the holder 21a, and these forming rollers are connected to the support device 21.
is adapted to be moved in the direction of the axis of rotation of the container to engage the container. The six forming rollers 27 in this preferred embodiment each have a conical rim 28 and a conical hub 29 connected by a connecting portion having an arcuate axial cross section, and have a substantially truncated conical shape. There is. The angle B between the surface of the rim 28 and the surface of the hub 29 has an important relationship to the performance of the roller 27;
The angle should be greater than 110[deg.] and less than 150[deg.], preferably about 120[deg.], due to the stresses occurring circumferentially within the metal. And the radius between the intersection line of both sides of hub 29 and rim 28 is 1.78mm and 2.29mm
(0.070 inch and 0.090 inch).

ホルダー21aの中心にはへこみ21bがあ
り、これは軸方向に配置された案内装置30を受
けており、その案内装置30は回転フランジ加工
ヘツド20に対して自由に回転するようになつて
いる。案内装置30は肩付きの取付けボルト31
によつて支持装置21の回転軸方向に固定され、
そのボルト31は一対の離して配置されたボー
ル・ベアリング32を支え、それらベアリング3
2はフランジ付きの案内部分33を支えている。
In the center of the holder 21a there is a recess 21b which receives an axially arranged guide device 30 which is adapted to rotate freely relative to the rotary flanging head 20. The guide device 30 is a mounting bolt 31 with a shoulder.
is fixed in the rotational axis direction of the support device 21 by
The bolt 31 supports a pair of spaced apart ball bearings 32, and the bearings 3
2 supports a flanged guide part 33.

案内部分33は、中央に取付け部34を有し、
この取付け部34はベアリング32と協働するよ
うになつており、またへこみ21bの内部にはめ
込まれている。したがつて取付け部34は回転フ
ランジ加工ヘツド20が回転するのと同じ軸のま
わりに自由に回転することができるようになつて
いる。案内部分33は外側に周縁フランジ部33
aをもち、その周縁フランジ部33aは、フラン
ジ加工作業の間容器Aを複数の成形ロールに均一
に案内させかつ支えることができるように、両側
に各々0.25mm(0.010インチ)のすきまを残して
容器Aのネツク部分の内径を受けるようにしてあ
る。
The guide portion 33 has a mounting portion 34 in the center,
This attachment part 34 is adapted to cooperate with the bearing 32 and is fitted inside the recess 21b. The mounting portion 34 is therefore free to rotate about the same axis around which the rotary flanging head 20 rotates. The guide portion 33 has a peripheral flange portion 33 on the outside.
a, and its peripheral flange portion 33a leaves a gap of 0.25 mm (0.010 inch) on each side so that the container A can be evenly guided and supported by the plurality of forming rolls during the flanging operation. It is adapted to receive the inner diameter of the neck portion of container A.

第3図は、第2図の回転フランジ加工ヘツドを
容器A内へ移動させるのに使用されるカムのカム
線図であり、カムの回転とそれに伴うカム従車C
の運動との関係を示す概略図(横軸にカムの回転
角、縦軸にカム従車Cの変位を示す)である。こ
の模式図の両端にはカム従車Cが、その引込んだ
位置に模式的に示してある。このカムは円板(図
示せず)の端面にカム溝を切つたもので、そのカ
ム溝は種々の軸方向の位置をとることができ、し
たがつてカム従車Cを動かして第2図の回転フラ
ンジ加工ヘツド20を容器Aに入れたり出したり
することができる。第3図のカムの回転角が右か
ら左へ進むと、円板カムが360゜回転する間にカム
従車Cは示されているカム線図に従つて移動す
る。より具体的に言うと、成形ローラ27の容器
Aへの出入りは、模式的に示した従車Cの上下方
向の動きによつて示され、カムの回転はカム線図
第3図の右から左への直線運動として示される。
このカム線図の上部には、カム運動の個々の部分
が各々の部分に対して角度で示されている。下部
には0から360゜までの全回転角度が示されてい
る。右から始まつて左へ進む0から45゜の回転は
静止期間であり、回転フランジ加工ヘツド20が
引込み、容器Aから離れたところに保持される。
45゜から85゜では、カム上を正弦曲線運動で上昇
し、したがつて絞りフランジ加工ヘツド20は容
器Aに接触する位置に迅速に動かされる。85゜か
ら95゜では、変形サイクロイド曲線運動が行われ、
この運動においては速度は実質的に一定になるよ
うに変化させ、ヘツド20すなわち成形ローラ2
7のリム28の表面で容器Aと接触または係合す
る位置に動かされ、フランジ加工操作が始まるよ
うになつている。続いて100゜から後では、運動の
速度は一定の割合で連続的に増大し、成形ローラ
27は全体で110゜の回転(85゜から195゜)の間にカ
ム回転1゜につき約0.198mm(約0.0078インチ)だけ
容器Aに向かつて移動する。最後の10゜、185゜か
ら195゜においては、当然変形サイクロイド曲線運
動である。次の20゜すなわち195゜から215゜では、従
車Cの上昇位置は静止状態であり、成形ローラ27
は既に外側に拡がるように成形された容器Aのフ
ランジに対して安定保持される。この20゜の静止
はフランジを落着かせ弾力によつてもとに戻る傾
向をおさえるために必要である。カム従車Cのあ
と50゜、すなわち215゜から265゜の回転が行われ、ヘ
ツド20を引込ませすなわちヘツド20を容器A
からはずす。この運動は、迅速に引込めるために
正弦曲線運動とする。残りのカムの回転すなわち
95゜は、静止のためであり、最初の45゜の静止につ
ながる。
FIG. 3 is a cam diagram of a cam used to move the rotary flanging head of FIG. 2 into container A, and shows the rotation of the cam and the accompanying cam follower C.
FIG. 2 is a schematic diagram showing the relationship between the rotation angle and the motion (the horizontal axis shows the rotation angle of the cam, and the vertical axis shows the displacement of the cam follower C). At both ends of this schematic diagram, a cam follower C is schematically shown in its retracted position. This cam has a cam groove cut into the end face of a disk (not shown), and the cam groove can take various axial positions, so that the cam follower C can be moved to the position shown in FIG. The rotary flanging head 20 can be moved into and out of the container A. As the rotation angle of the cam in FIG. 3 progresses from right to left, the cam follower C moves according to the cam diagram shown while the disc cam rotates 360 degrees. More specifically, the movement of the forming roller 27 into and out of the container A is indicated by the vertical movement of the follower vehicle C schematically shown, and the rotation of the cam is shown from the right of the cam diagram in Figure 3. Shown as a straight line motion to the left.
At the top of this cam diagram, the individual parts of the cam movement are shown at an angle to each part. The entire rotation angle from 0 to 360° is shown at the bottom. The 0 to 45 degree rotation starting from the right and proceeding to the left is a rest period in which the rotating flanging head 20 is retracted and held away from the container A.
From 45° to 85°, it moves up in a sinusoidal motion on the cam so that the draw flanging head 20 is quickly moved into contact with container A. From 85° to 95°, deformed cycloidal motion occurs;
During this movement, the speed is varied substantially constant and the head 20 or forming roller 2
7 is brought into contact or engagement with the container A on the surface of the rim 28 so that the flanging operation can begin. Subsequently, from 100° onward, the speed of movement increases continuously at a constant rate, so that the forming roller 27 moves approximately 0.198 mm per 1° of cam rotation during a total rotation of 110° (from 85° to 195°). (approximately 0.0078 inch) toward container A. The last 10°, from 185° to 195°, is naturally a deformed cycloidal motion. In the next 20 degrees, that is, from 195 degrees to 215 degrees, the raised position of the follower vehicle C is in a stationary state, and the forming roller 27
is stably held against the flange of container A, which has already been shaped to expand outward. This 20° resting is necessary to settle the flange and suppress its tendency to spring back. The cam follower C is then rotated 50 degrees, i.e. from 215 degrees to 265 degrees, causing the head 20 to be retracted, i.e. to move the head 20 into the container A.
Remove from. This motion should be a sinusoidal motion for rapid retraction. The remaining cam rotation i.e.
95° is for resting and leads to the first 45° resting.

一種類の板重量で特定の高硬度材料のものにつ
いて好ましい実施例を説明し、また回転フランジ
加工ヘツド20を特定のアメリカン・カン・カン
パニー製のネツク・フランジ加工機に適用するこ
とについて説明したが、本考案はその最も広い意
味において、ヘツドのまわりに放射状に配置され
且つヘツドの軸に直交する軸のまわりに回転する
ように取付けられた複数のローラをもつ回転フラ
ンジ加工ヘツドに加えられる改良に関するもので
あつて、ここで開示した新規かつ独特な改良を含
むそのようなヘツドの設計変更もしくは上記加工
機に概当する加工機への使用は本考案に含まれ
る。
A preferred embodiment has been described for a particular high hardness material at one plate weight, and the application of the rotary flanging head 20 to a particular American Can Company neck flanging machine has been described. In its broadest sense, the present invention relates to improvements made to a rotary flanging head having a plurality of rollers arranged radially around the head and mounted for rotation about an axis perpendicular to the axis of the head. Any modification of such a head, including the new and unique improvements disclosed herein, or its use in a processing machine generally described above, is within the scope of the present invention.

本考案の回転フランジ加工ヘツドを、フランジ
加工操作中、実質的に一定速度で回転フランジ加
工ヘツドを移動しうる市販の装置に取り付けた場
合には、薄肉でしかも高硬度金属を使用して絞り
しごき加工した金属容器の側壁の上端をフランジ
加工した場合であつても、一般的に低高度金属材
料といわれている鋼板から製造した容器でのクラ
ツク発生割合と同程度に低くおさえることができ
るので、使用される鋼板の重量当りの製缶数を増
加させられ、従つて、高速商業生産においてコス
ト的に非常に有利となる。
When the rotary flanging head of the present invention is mounted on commercially available equipment capable of moving the rotary flanging head at a substantially constant speed during the flanging operation, it is possible to draw and iron thin-walled, yet high-hardness metals. Even when the upper end of the side wall of a processed metal container is flanged, the crack occurrence rate can be kept as low as that of containers manufactured from steel sheets, which are generally referred to as low-grade metal materials. The number of cans produced per weight of steel plate used can be increased, and therefore it is very advantageous in terms of cost in high-speed commercial production.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は従来の市販回転フランジ加工ヘツドの
側面断面図、第2図は本考案の回転フランジ加工
ヘツドの側面断面図、第3図は、本考案におい
て、容器を回転フランジ加工機内に移動させると
きのカムの動作を示す模式図、第4図は第2図に
示すローラの部分断面図である。 図中、20……回転フランジ加工ヘツド、21
……支持装置、21a……ホルダー、21b……
へこみ、22……ヨーク、23……ボルト、24
a,24b……脚、25………スタツド、26…
…ローラベアリング、27……成形ローラ、28
……リム、29……ハブ、30……案内装置、3
1……肩付きの取付ボルト、32……ボールベア
リング、33……フランジ付きの案内部、34…
…33の取付け部、33a……33のフランジの
周縁部、B……28と29との交角。
Fig. 1 is a side sectional view of a conventional commercially available rotary flanging head, Fig. 2 is a side sectional view of the rotary flanging head of the present invention, and Fig. 3 is a side sectional view of the rotary flanging head of the present invention. FIG. 4 is a partial sectional view of the roller shown in FIG. 2. In the figure, 20...Rotary flange processing head, 21
...Support device, 21a...Holder, 21b...
Dent, 22... Yoke, 23... Bolt, 24
a, 24b...leg, 25...stud, 26...
... Roller bearing, 27 ... Forming roller, 28
... Rim, 29 ... Hub, 30 ... Guide device, 3
1... Mounting bolt with shoulder, 32... Ball bearing, 33... Guide part with flange, 34...
...the attachment part of 33, 33a...the peripheral edge of the flange of 33, B...the intersection angle between 28 and 29.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】 絞りしごき加工を施した金属容器の側壁の上端
を外側に広げてフランジを形成するための回転フ
ランジ加工ヘツドであつて、 (a) 軸心のまわりに回転可能で、軸方向に動かさ
れる支持装置21、該支持装置21の回転軸に
直交して放射状に延出する軸25のまわりに、
回転自在に支承される複数の成形ローラ27、
及び該支持装置21の前端部に、該回転軸と同
軸に装架され、回転自在の案内装置30を含
み、 (b) 前記成形ローラ27は、夫々、軸断面弓形で
約1.78〜2.29mm(約0.07〜0.09インチ)の曲率
半径をもつ連結部によつて連結されるリム28
とバブ29とを備え、それらのリムとバブの表
面のなす角が110〜150゜であり、該ハブ29の
直径断面が、該リム28の直径断面より小さ
く、さらに放射状に外側に向かつて次第に直径
が小さくなる実質上円錐台形状であり、 (c) 前記案内装置30は、外側が円筒状の最外周
縁33aをもつフランジ付案内部33を備え、
該最外周縁33aは、前記成形ローラ27に近
接し、しかも前記容器の上部内壁に対して該成
形ローラ27よりも早く接触する位置に設けら
れており、該最外周縁による案内線が、該成形
ローラの弓形連結部に近接した該リムのテーパ
面上で交差する。 ことを特徴とする、回転フランジ加工ヘツド。
[Claims for Utility Model Registration] A rotary flange processing head for forming a flange by expanding the upper end of the side wall of a drawn and ironed metal container outward, which (a) is rotatable around an axis; , an axially movable support device 21 around an axis 25 extending radially orthogonally to the axis of rotation of the support device 21;
a plurality of rotatably supported forming rollers 27;
and a rotatable guide device 30 mounted coaxially with the rotating shaft at the front end of the support device 21; rims 28 connected by a connection having a radius of curvature of approximately 0.07 to 0.09 inches);
and a bub 29, the angle between the rim and the surface of the bub is 110 to 150°, the diameter cross section of the hub 29 is smaller than the diameter cross section of the rim 28, and the diameter of the hub 29 gradually increases radially outward. (c) the guide device 30 includes a flanged guide portion 33 having an outermost periphery 33a having a cylindrical shape on the outside;
The outermost peripheral edge 33a is provided in a position close to the forming roller 27 and in contact with the upper inner wall of the container earlier than the forming roller 27, and the guide line by the outermost peripheral edge They intersect on the tapered surface of the rim proximate to the arcuate joint of the forming roller. A rotary flange processing head characterized by:
JP1982004931U 1981-02-05 1982-01-18 Expired JPS6338020Y2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US23184181A 1981-02-05 1981-02-05

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS57132717U JPS57132717U (en) 1982-08-18
JPS6338020Y2 true JPS6338020Y2 (en) 1988-10-06

Family

ID=22870828

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1982004931U Expired JPS6338020Y2 (en) 1981-02-05 1982-01-18

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JPS6338020Y2 (en)
AU (2) AU552784B2 (en)
GB (2) GB2092492B (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016016419A (en) * 2014-07-07 2016-02-01 昭和アルミニウム缶株式会社 Flange forming device for metal can

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AU552784B2 (en) 1986-06-19
GB2141652A (en) 1985-01-03
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AU7994882A (en) 1982-08-12
GB2141652B (en) 1985-07-03
AU5873886A (en) 1986-10-23
GB2092492A (en) 1982-08-18
JPS57132717U (en) 1982-08-18
GB8416422D0 (en) 1984-08-01

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