KR0141910B1 - 캔 몸체 - Google Patents

캔 몸체

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Abstract

음료용 캔에 쓰이는 금속캔몸체는 바닥 단부벽(2)과 원통형측벽(3)으로 구성되며, 측벽은 바닥벽에 연결되는 바닥부(4), 바닥부에서 상향연장되는 중앙부(5) 및 중앙부에서 상향연장되고 개방단부에서 종료되는 상부(6)로 이루어진다. 상부(6)와 바닥부(4)는 그 벽두께가 중앙부(5)의 벽두께보다 두껍고 각각 벽두께가 감소한 상측 및 하측 환상영역(7,8)을 통해 중앙부에 연결된다. 측벽에는 원주를 따라 일정한 간격으로 배치되고 벽두께가 감소되는 영역(7,8)내에서 종료되는 다수의 평행하고 볼록한 길이방향 리브(1)가 제공된다.

Description

캔 몸체
제1도는 길이방향 리브를 제공하기 이전단계에서의 캔 몸체의 부분 단면도.
제2도는 길이방향 리브가 제공된 이후의 캔 부분단면도.
제3도는 리브가 제공되고 목부분 및 플랜지가 형성된 후의 캔 몸체의 부분단면 측면도.
제4도는 제3도의 캔 몸체의 높이에 대한 벽두께를 나타낸 그래프.
제5도는 캔 몸체의 측면도.
제6도는 제5도의 Ⅵ-Ⅵ 선 수평단면도.
제7도 및 제8도는 제5도 및 제6도에 대응하는 캔 몸체의 또 다른 실시예의 도시도.
제9도는 캔 몸체의 리브를 형성하기 위한 맨드릴의 방사상 단면도.
제10도는 캔 몸체를 형성하기 위한 맨드릴의 축방향 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1:캔 몸체 2:바닥 단부벽
3:측벽 4:바닥부
5:중앙부 6:상부
10:리브 11:패널
12:플랜지 20:맨드릴
본 발명은 음료용 캔에 쓰이는 캔 몸체에 관한 것이다. 그러한 캔 몸체는 폐쇄캔을 형성하기 위해 캔 몸체의 개방단부에 심용접되는 캔 단부에 의해 폐쇄된다.
음료용 캔에 쓰이는 종래의 캔 몸체는 바닥 단부벽과 원통형 측벽으로 구성되며, 측벽은 바닥벽에 연결되는 바닥부, 바닥부에서 상향연장되는 중앙부 및 중앙부에서 상향연장되고 개방단부에서 종료되는 상부로 이루어지며, 상부와 바닥부는 그 벽두께가 중앙부의 벽두께보다 두껍고 각각 벽두께가 감소된 상측 및 하측의 원통형영역을 통해 중앙부에 연결된다.
캔 몸체를 형성할 때, 원통형 벽에는 작은 홈이 형성되며, 이들 홈은 캔 몸체에 목부분을 형성하고 플랜지를 형성할 때 그리고 캔 몸체가 축방향으로 하중을 받는 동안 캔 몸체상에 이중으로 심용접을 행할 때 증가되는 국부적으로 약한 지점을 제공한다. 캔 몸체의 중앙부에 길이방향으로 평행하게 연장되는 다수의 볼록한 리브를 제공하면 그러한 홈의 영향을 감소시키거나 제거할 수가 있고 축방향으로 강도를 높일 수 있음을 발견하였다. 캔 몸체가 최적의 성능은 벽두께가 감소하는 영역에서 리브가 종료되고 따라서 벽두께가 더 두꺼운 부분을 함께 연결할 때 달성됨을 또한 발견하였다.
본 발명에 따라, 바닥 단부벽과 측벽으로 구성되며, 측벽은 바닥벽에 연결되는 바닥부, 바닥부에서 상향연장되는 중앙부 및 중앙부에서 상향연장되고 개방단부에서 종료되는 상부로 이루어지는 음료용 캔에 쓰이는 금속캔 몸체에 있어서, 상부와 바닥부는 그 벽두께가 중앙부의 벽두께보다 두껍고 각각 벽두께가 감소된 상측 및 하측의 원통형영역을 통해 중앙부에 연결되며, 측벽에는 원주를 따라 일정한 간격으로 배치되고 벽두께가 감소되는 영역내에서 종료되는 다수의 평행하고 볼록한 길이방향 리브가 제공되는 금속캔 몸체가 제공된다.
이하, 첨부도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 설명하기로 한다.
제1도 내지 제4도에 있어서, 캔 몸체(1)는 반구형으로 이루어진 바닥 단부벽(2)과 측벽(3)으로 구성된다. 측벽(3)은 바닥 단부벽에 연결되는 바닥부(4)와, 중앙부(5)와, 개방단부에서 종료되는 상부(6)로 구성된다. 상부(6)와 바닥부(4)는 그 벽두께개 중앙부(5)보다 두껍고 각각 중앙부(5)쪽으로 가면서 벽두께가 감소되는 상측 및 하측 원통형영역(7,8)을 통해 중앙부(5)에 연결된다. 전형적으로, 상부의 벽두께는 약 0.15 mm (0.0060 인치)이고, 중앙부의 벽두께는 약 0.1mm(0.0040 인치)이며, 바닥부의 벽두께는 약 0.3mm (0.0120 인치)이다. 제1도의 캔 몸체는 블랭킹 가공에 의해 판금속에서 원판을 절단하고 압출가공에 의해 원판으로부터 컵을 만들어서 바닥 단부벽과 측벽을 형성하고 측벽을 아이어닝 가공을 함으로써 형성된다. 제2도는 원주방향으로 일정간격을 두고 배치된 평행하게 길이방향으로 연장되는 다수의 볼록한 리브(10)가 제공된 이후의 캔 몸체를 보인 것이다. 리브(10)는 영역(7,8)에서 종료된다. 인접한 리브는 그 사이에서 가늘고 긴 패널(11)을 한정한다. 각각의 패널(11)은 영역(7,8)내에 형성된 반타원형의 단부영역을 구비한다. 리브와 패널은 영역(7,8)내로 연장되며, 비교적 벽두께가 두꺼운 바닥부와 상부(4,6)를 연결하는 강화컬럼을 제공함으로써 캔 몸체의 성능을 최적화한다.
제3도는 상부(6)에 목부분과 플랜지를 형성한 후에 공지된 방법으로 플랜지(12)에 심용접될 캔 단부를 수용할 수 있는 상태에 놓인 캔 몸체를 보인 것이다.
제4도는 캔 몸체의 높이에 따른 측벽의 두께 프로파일을 보인 것이다.
제1도 내지 제4도는 리브(10)와 패널(11)만이 제공된 캔 몸체를 보인 것이다. 약 24 개 내지 약 45 개의 리브를 갖는 캔 몸체가 음료용 캔으로 유용하게 사용된다. 리브의 수가 24 보다 적을 경우, 최종적으로 완성되는 캔의 체적은 현저하게 감소한다.
제5도 및 제6도는 30 개의 리브(10)와 패널(11)을 갖춘 캔 몸체를 보인 것이다. 각각의 리브는 반경 P로 외측으로 볼록한 형상을 취하며, 반경 R의 원위에 놓인다. 여기서, R 은 리브를 형성하기 이전의 중앙부의 중간에서의 캔 몸체의 반경이다. 패널(11)은 오목한 형상을 취하며 반경은 U 이다. 패널(11)의 오목한 형상은 제5도 및 제6도에 과장하여 도시하였다. U : P 의 비는 적어도 20 : 1 인 것이 바람직하다. 전형적으로 리브의 반경 P 는 약 1mm 이다. 리브를 형성한 후에 중앙부에서의 캔 몸체의 경계는 앞서 언급했던 것과 동일하며, 반경 R, P 및 U 의 상관관계는 식 R = U + 2P 로 표시된다. 이렇게 해서, 리브를 형성할 때 캔 몸체의 연신이 방지된다.
30 개의 리브(10)를 갖는, 제7도 및 제8도에 도시한 또 다른 실시예에 있어서, 패널을 사실상 편평하다. 이 경우, 리브(10)는 반경이 리브 및 패널의 형성 이전에 반경 R 보다 약간 더 큰 원위에 놓이게 된다. 그러나 캔 몸체를 형성하기 위해 측벽을 아이어닝 가공한 결과, 상부와 바닥부(6,4)는 중앙부보다 야간 더 큰 반경을 가지며, 리브 형성후의 캔 몸체의 중앙부의 반경은 상부 및 바닥부의 반경보다 크지않게 된다. 이는 캔 몸체가 정렬로 구를 수 있어야만 하기 때문에 처리시에 중요하다.
제9도 및 제10도는 리브 및 패널형상에 사용되는 맨드릴(20)을 보인 것이다. 캔 몸체는 외부형성레일(되시안됨)을 따라 구르는 맨드릴위에 위치한다. 리브는 캔 몸체에 목부분이 형성되기 전에 형성되지만, 그럼에도 불구하고 맨드릴은 캔 몸체로부터 추출될 수 있도록 캔 몸체보다 반경이 작아야만한다. 이를 달성하기위해, 캔 몸체 보다 더 적은 리브로 형성된다. 도시한 예에서, 맨드릴(20)은 30 개의 리브를 갖는 캔 몸체를 형성하기위한 29 개의 리브(21)를 구비한다. 맨드릴상의 리브(21)사이에는 오목한 패널(20)이 놓인다. 패널(22)의 프로파일은 캔 몸체내의 패널(11)의 프로파일을 결정한다. 제9도 및 제10도에 도시한 맨드릴은 사실상 편평한 패널(11)을 갖는 제7도 및 제8도의 캔 몸체를 형성하기 위한 것이다. 형성중에, 캔몸체의 중앙부의 측벽은 맨드릴(20)의 프로파일에 따라 국부적으로 변형되지만 재료의 고유한 탄성으로 인해, 캔 몸체의 패널은 사실상 편평한 프로파일로 다시 복원된다. 제5도 및 제6도에 도시한 바와 같은 캔 몸체가 필요한 경우, 맨드릴(20)의 패널(22)은 더욱 깊숙하게 오목한 형대로 형성된다. 그러나, 패널의 깊이는 비교적 얕아서 체적의 과도한 손실을 피하고 캔이 탄산음료로 채워질때 받게되는 내압에 놓일 때 패널이 볼록해지지 않아야만 한다.
패널형성의 결과로서 얻어지는 캔 몸체의 향상된 성능은 축방향으로의 부하강도를 증가시키거나 축방향 강도의 손실없이 중앙부의 벽두께를 감소시키는데 사용될 수도 있다. 비교시험의 결과, 패널이 형성되고 중앙부의 벽두께가 40X10-4인치인 캔 몸체의 성능은 패널이 형성되지 않고 벽두께가 43X10-4인치인 캔 몸체의 성능보다 우수한 것으로 판명되었다. 캔 몸체가 대량으로 만들어짐을 고려해 볼 때 이는 매우 경제적임을 알 수 있다.

Claims (7)

  1. 바닥 단부벽(2)과 원통형 측벽(3)으로 구성되며, 측벽은 단면이 원형으로 되어 있고 바닥벽에 연결되는 바닥부(4), 벽 두께가 일정하고 바닥부에서 상향연장되는 중앙부(5) 및 단면이 원형으로 되어 있고 중앙부에서 상향연장되고 개방단부에서 종료되는 상부로 이루어지며, 상부 및 바닥부는 그 벽두께가 중앙부보다 두껍고 각각 벽두께가 감소된 상측 및 하측의 원통형영역(7,8)을 통해 중앙부에 연결되는 음료용 캔에 쓰이는 금속캔 몸체에 있어서, 측벽에는 외측으로 볼록하게 되어 있는 길이방향 리브(10)에 의해 나란히 형성되는 다수의 패널(11)이 제공되고, 상기 리브와 패널은 캔 몸체의 원주를 따라 일정 간격을 두고 단부에서 종료됨을 특징으로하는 금속캔 몸체.
  2. 제1항에 있어서, 각각의 패널은 벽두께가 감소되는 영역내에서 형성되는 반타원형의 단부구역을 구비함을 특징으로하는 금속캔 몸체.
  3. 제2항에 있어서, 패널은 오목한 형상을 취함을 특징으로하는 금속캔 몸체.
  4. 제2항에 있어서, 패널은 사실상 편평함을 특징으로하는 금속캔 몸체.
  5. 제1항 내지 제4항중 어느 한항에 있어서, 패널의 수는 24 내지 45 임을 특징으로하는 금속캔 몸체.
  6. 제5항에 있어서, 패널이 수는 약 30 임을 특징으로하는 금속캔 몸체.
  7. 블랭킹 가공에 의해 판금속에서 원판을 절단하고 압축가공에 의해 원판으로부터 컵을 만들어서 바닥 단부벽과 측벽을 형성하고 측벽을 아이너닝 가공함으로써, 바닥벽(2)과 원통형 측벽(3)으로 구성되며, 측벽은 단면이 원형으로 되어 있고 바닥벽에 연결되는 바닥부(4), 바닥부에서 상향 연장되는 중앙부(5) 및 단면이 원형으로 되어 있고 중앙부에서 상향 연장되고 개방단부에 종료되는 상부로 이루어지며, 상부(6) 및 바닥부(4)는 그 벽두께가 중앙부보다 두껍게 형성되고 각각 벽두께가 감소된 상측 및 하측의 원통형 영역(7,8)을 통해 중앙부에 연결되는 캔 몸체를 형성하는 단계로 이루어진, 제1항에 따른 음료용 캔에 쓰이는 금속캔 몸체를 성형하는 금속캔 몸체 성형방법에 있어서, 상기 방법은 외측으로 볼록하게 되어 있는 길이방향 리브(10)에 나란히 형성되는 다수의 패널(11)을 추가적인 연신없이 측벽내에서 형성하는 단계가 포함되며, 상기 리브와 패널은 캔 몸체의 원주를 따라 일정간격을 두고 배치되고, 리브와 패널은 벽두께가 감소된 영역(7,8)내의 각 단부에서 종료됨을 특징으로금속캔 몸체 성형방법.
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