KR100737769B1 - 캔 본체 및 캔 - Google Patents

Abstract

몸통부(11)에, 캔 축(O)에 대해 5°이상 15°이하 경사진 일정방향으로 연장되는 오목부(14)가 형성되며, 상기 오목부(14)는 캔 축(O)을 중심으로 소정의 간격(B) 두고 복수 개 형성되며, 상기 간격(B)은 상기 오목부(14)의 폭(A)보다 작게 되어 있는 것에 의해, 반송하기 쉬운 캔 본체(10) 및 캔을 제공할 수 있다.

캔, 캔 본체, 오목부, 반송, 몸통부, 좌굴강도

Description

캔 본체 및 캔{CAN BODY AND CAN}

본 발명은 음료수 등을 충전하는 캔 본체 및 캔에 관한 것이다.

본 출원은 2004년 1월 7일에 출원된 일본 특허출원 제 2004-001945호 및 2004년 2월 2일에 출원된 일본 특허출원 제 2004-026005호에 대해 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 채용한다.

종래에는, 음료수 등을 판매할 시, 이것을 충전, 밀봉하는 용기로서 금속제의 캔이 채용되고 있다. 이러한 종류의 캔은 일반적으로 캔 본체를 세정하는 공정, 그 캔 본체에 내용물을 충전하는 공정, 그 내용물 충전 후 캔 본체의 개구부에 캔 뚜껑을 돌려 고정하여 캔을 형성하는 공정, 그리고, 이들 캔을 종이상자 케이스에 포장하는 공정인 각종 공정을 거친 후에 출하된다.

그러나, 이들 각 공정간의 캔 본체 및 캔(이하, 간단하게 「캔 등」이라 한다)의 반송(搬送)은, 복수 개의 캔 등을 반송 컨베이어 상에서, 그 컨베이어 표면을 따라가는 방향에 있어서 모든 방향으로 연립(連立)된 상태로, 이른바 집합적으로 연립된 상태로 이루어지는 것이 일반적이다.

따라서, 캔 등을 정렬시킬 필요가 있는 공정에서는, 그 공정의 입구에 반송방향 후방에서 전방을 향해 점차적으로 반송 컨베이어의 폭(반송방향을 따라가는 방향에 있어서 반송방향과 교차하는 방향의 크기)이 작아지는 정렬 가이드가 배치되는 경우가 있다(예를 들면 특허문헌 1 참조).

이와 같은 반송상태에 있어서, 캔 등은 몸통부(캔 몸통)끼리 서로 당접한 상태로 다음 공정을 향해 반송된다.

특허문헌 1: 특개소 59-186830호 공보

발명의 개시

발명이 해결하려는 과제

그러나, 상기한 종래의 반송공정에서는, 몸통부의 외부 표면측에 형성된 오버코트 층의 특성상의 변화, 환경온도의 변동 등에 의한 각종 요인에 따라, 캔 등의 몸통부끼리의 접촉상태가 변화하는 것에 의해, 캔 등의 캔 축(몸통부의 중심축) 을 중심으로 회전하는 것을 저해하는 경우가 있다. 그 결과, 캔 등의 반송이 저해되고, 반송 컨베이어 상에서 캔 등이 막히는 경우가 있다.

특히, 반송 컨베이어 상에 있어서 상기 정렬가이드가 배치된 위치에 있어서, 몸통부끼리의 접촉면 압력이 높아지기 때문에, 캔 등의 막힘 발생이 현저하다는 문제가 생긴다.

본 발명은, 이와 같은 사정을 고려하여 이루어진 것으로, 반송성이 양호한 캔 본체 및 캔을 제공하는 것을 목적으로 한다.

과제를 해결하기 위한 수단

상기 과제를 해결하고 이와 같은 목적으로 달성하기 위해, 본 발명은 이하의 수단을 제안하고 있다.

본 발명의 캔 본체는, 몸통부(캔 몸통)에 측면에서 보았을 때 캔 축(몸통부의 중심축)에 대해 5°이상 15°이하 경사진 일정방향으로 연장되는 오목부가 원주면을 따라 형성되며, 상기 오목부는 캔 축을 중심으로 소정의 간격을 두고 복수 개 형성되며, 상기 간격은 상기 오목부의 폭 보다 작다.

이러한 캔 본체에 따르면, 상기 오목부가 형성되어 있기 때문에, 이 캔 본체는 복수 개가 집합적으로 반송되는 경우에 있어서, 몸통부 중 상기 오목부의 비형성부에서 몸통부끼리 서로 접촉한다. 또한, 캔 본체끼리 서로 접촉할 시, 하나의 캔 본체에 있어서 상기 오목부 비형성부의 연장방향과, 다른 캔 본체에 있어서 상기 오목부 비형성부의 연장방향이 일치하지 않고, 소정의 각도를 가지게 된다.

이상에 의해, 상기 오목부 비형성부의 폭이 오목부의 폭보다 작게 되어 있는 것과 더불어, 캔 본체의 몸통부 중 서로 접촉하는 면적을 최소한으로 억제하는 것이 가능하게 되기 때문에, 그 캔 본체에 양호한 반송성을 제공할 수 있다. 특히, 캔 본체끼리 서로 접촉할 시, 하나의 캔 본체에 있어서 오목부 비형성부의 연장방향과, 다른 캔 본체에 있어서 상기 연장방향이 소정의 각도를 가지고 있기 때문에, 그 접촉상태에서 쌍방의 캔 본체가 캔 축을 중심으로 회전할 시, 상호의 오목부 비형성부끼리 치합하는 일은 없다. 또한, 오목부는 몸통부에 일정방향으로 연장되어 형성되어 있기 때문에, 상기 접촉상태에 있어서 몸통부끼리의 접촉부분을 1개소만으로 대략 한정할 수 있다.

따라서, 제조환경 등 각종요인에 의해, 캔 본체의 몸통부끼리의 접촉상태가 변화하고, 나아가, 반송 컨베이어에 반송 스페이스가 반송방향 앞쪽을 향해 순차적으로 작아지는 정렬 가이드가 배치되어 있는 경우에 있어서도, 그 위치에 있어서 캔 본체의 막힘 발생을 억제할 수 있다.

또한, 상기 오목부가 형성되어있기 때문에, 캔 본체의 몸통부의 외부 표면을 그 내측을 향해 힘으로 눌렀을 경우의 압력에 대해, 상기 오목부의 비형성부가 리브로서 작용하는 것으로 인해, 그 몸통부에 함몰부가 생기는 것을 억제할 수도 있다.

또한, 캔 본체에 내용물을 충전함에 앞서, 그 캔 본체를 세정하는 세정공정에 있어서, 세정액이 캔 본체의 내부에 잔존하는 것을 억제할 수 있다. 즉, 몸통부의 외부 표면에 오목부가 형성된 것에 의해, 그 내부 표면에 있어서는, 오목부의 비형성부의 형성위치에 대응하는 부분이 홈부가 되기 때문에, 그 홈부에 세정액이 양호하게 유입되어 용이하게 배출될 수 있다.

또한, 오목부를 캔 축에 대해 5°보다 작은 각도로 경사시키면, 서로 접촉하고 있는 캔 본체들에 있어서, 어느 하나의 캔 본체에 있어서 오목부 비형성부의 연장방향과, 다른 캔 본체에 있어서 상기 연장방향이 대략 일치하기 때문에, 앞에 설명한 접촉면적의 최소화를 구현하지 못하고, 캔 본체에 양호한 반송성을 제공할 수 없다. 그 각도를 15°보다 크게 하면 캔 몸체의 좌굴강도(座屈强度)가 저하된다.

상기 캔 본체에 있어서, 상기 몸통부의 외경은 51mm 이상 67mm 이하, 상기 오목부의 폭은, 3.0mm 이상 10.0mm 이하이며, 상기 오목부는 19개 이상 31개 이하로 형성되는 것이 바람직하다.

이 캔 본체에 따르면, 복수 개가 집합적으로 반송되어, 상호 몸통부끼리 서로 당접하고 있는 경우에도, 이들 캔 본체끼리는 확실하게 1 개소에서만 거의 점접촉하는 것이 가능하고, 그 캔 본체에 양호한 반송성을 확실하게 제공할 수 있으며, 반송 컨베이어 상에서 캔 본체가 반송 스페이스에서 막히는 문제의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 이와 같은 구성에 있어서도, 캔 본체의 좌굴강도의 저하를 최소한으로 억제하는 것이 가능하게 되고, 내용물을 충전할 때나, 캔 뚜껑을 돌려 고정할 때에 그 캔 본체에 작용하는 압축력에 대해서 충분히 견딜 수 있는 좌굴강도를 구비시킬 수 있다.

또한, 오목부를 31개보다 많게 형성하면, 캔 본체의 상기 반송상태에 있어서, 캔 본체끼리 거의 점접촉하는 것이 가능한 것에는 변화가 없지만, 복수개소에서 접촉하는 경우가 있고, 양호한 반송성을 제공할 수 없는 경우가 있다. 또한, 19개소보다 적어지면, 오목부의 폭이 과도하게 커지게 되어 캔 본체의 좌굴강도가 저하하게 된다.

본 발명의 캔은 상기 캔 본체의 개구부에 캔 뚜껑 돌려 고정되어 이루어진다.

발명의 효과

이 발명에 관한 캔 본체 및 캔에 따르면, 복수 개 집합적으로 반송되어, 대응하는 몸통부끼리 서로 당접하고 있는 경우에도, 그 접촉면적을 최소한으로 억제하는 것이 가능하고, 캔 본체 및 캔에 양호한 반송성을 확실하게 제공할 수 있고, 반송 컨베이어 상에서의 막힘 발생을 억제할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태로서 도시한 캔 본체의 측면도.

도 2는 도 1에 도시된 캔 본체의 일부 확대 단면도.

<부호의 설명>

10. 캔 본체

11. 몸통부

14. 오목부

A. 오목부의 폭

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

이하, 본 발명에 따른 캔 본체 및 캔의 일 실시형태를, 도 1 및 도 2를 참조하면서 설명한다.

캔 본체(10)는, 알루미늄 혹은 알류미늄 합금 등, 바람직하게는 3000계의 알루미늄 합금으로 이루어진 박판(두께 0.28mm 이상 0.35mm 이하)에 드로잉(drawing) 가공, 아이어닝(ironing) 가공이 처리되어 형성된 몸통부(11)와, 몸통부(11)의 캔 축(O)(몸통부(11)의 중심축) 방향 상단부에 연결 설치되어, 캔 축(O) 방향 상방을 향하는 것에 따라 점차 직경을 줄인 견부(12), 를 구비하고 있다. 견부(12)의 캔 축(O) 방향 상단부는, 반경 방향 바깥 방향으로 절곡된 플랜지부(13)로 되어 있다. 그리고, 이 캔 본체(10)에 내용물이 충전된 후에, 플랜지부(13)에 도시되지 않은 캔 뚜껑이 돌려 고정됨으로써 캔이 형성된다. 몸통부(11) 중 가장 두께가 얇은 부 분의 두께는 약 95㎛ 이상 120㎛ 이하로 되어 있다.

몸통부(11)에는, 엠보싱 가공이 처리되어 형성된 오목부(14)가 형성되어 있다. 이 오목부(14)는, 몸통부(11)의 외주면에, 측면에서 보았을 때 캔 축(O)에 대해 5°이상 15°이하(도시된 예에서는 9°) 경사진 일정방향으로, 몸통부(11)의 외주면을 따라 연장되고, 캔 축(O)을 중심으로 소정의 간격(B)을 두고 복수 개 형성되어 있다. 이 간격(B)은, 오목부(14)의 폭(A)보다 작다. 이 오목부(14)의 내외표면은 도 2에 도시된 바와 같이 겨의 평탄면으로 되어 있다.

몸통부(11)의 외경은 51mm 이상 67mm 이하이다. 오목부(14)의 폭(A)는 3.0mm 이상 10.0mm 이하이다. 오목부(14)는 19개 이상 31개 이하 형성되어 있다. 본 실시형태에서는, 몸통부(11)의 외경은 약 66mm, 오목부(14)의 폭(A)은 약 5.0mm, 오목부(14)간의 간격(B)(이하, 이 부분(오목부(14) 사이)을 「오목부 비형성부(15)」라 한다」는 약 2.0mm이며, 오목부(14)는 25개 형성되어 있다. 또한, 오목부(14)의 깊이(C), 즉, 오목부 비형성부(15)의 반경방향 외측 방향 단부와 오목부(14)의 외부 표면과의 거리는 0.04mm 이상 0.40mm 이하이다.

또한, 오목부 비형성부(15)의 반경 방향 외측 방향 단부를 순서대로 캔 축(O)을 중심으로 연결하여 얻어지는 원형의 직경을 몸통부(11)의 외경으로 한다. 이 몸통부(11)의 외부 표면에 도포되어 있는 각종 도료는 공지의 것과 동일하기 때문에, 도시 및 설명은 생략한다.

이상 설명한 바와 같이 본 실시형태에 따른 캔 본체(10) 및 캔에 따르면, 몸통부(11)에 오목부(14)가 형성되어 있기 때문에, 이 캔 본체(10) 및 캔(이하, 「캔 등」이라고 한다)이 복수 개 집합적으로 반송되어, 상호 몸통부(11)끼리 서로 접촉하고 있는 경우에, 이 서로 접촉하고 있는 부분을 몸통부(11) 중 오목부 비형성부(13)만으로 하는 것이 가능하게 된다. 또한, 이 서로 접촉하고 있는 캔 등에 있어서, 어느 하나의 캔 등에 있어서 오목부 비형성부(15)의 연장방향과, 다른 캔 등에 있어서 오목부 비형성부(15)의 연장방향이 일치하지 않고, 소정의 각도를 이루게 된다.

이상에 의해, 오목부 비형성부(15)의 폭(B)이 오목부(14)의 폭(A)보다 작은 것과 더불어, 캔 등의 몸통부(15) 중 서로 접촉하는 면적을 최소한으로 억제하는 것이 가능하게 되어, 이 캔 등에 양호한 반송성을 제공할 수 있다. 특히, 서로 접촉하고 있는 캔 등들에 있어서, 어느 하나의 캔 등에 있어서 오목부 비형성부(15)의 연장방향과, 다른 캔 등의 상기 연장방향이 소정의 각도를 가지고 있기 때문에, 이 접촉상태에서 쌍방의 캔 등이 캔 축(O)을 중심으로 회전할 시, 상호의 오목부 비형성부(15)끼리 치합하는 일이 없다. 또한, 오목부(14)는 몸통부(11)에 일정방향으로 연장되어 형성되어 있기 때문에, 상기 접촉상태에 있어서 몸통부(11)끼리의 당접부분을 1개소만으로 한정할 수 있다.

따라서, 제조환경 등의 각종요인에 따라, 캔 등의 몸통부(11)끼리의 접촉상태가 변화하고, 또한, 반송 컨베이어에, 반송 스페이스가 반송방향 앞쪽을 향해 순차적으로 작아지는 정렬 가이드가 배치되어 있는 경우에 있어서도, 그 위치에서의 캔 등의 막힘 발생을 억제할 수 있다.

또한, 몸통부(11)에 오목부(14)가 형성되어 있음으로써, 이 몸통부(11) 외부 표면을 그 내측을 향해 힘으로 눌렀을 때의 압력에 대해 오목부 비형성부(15)가 리브로서 작용함으로써, 이 몸통부(11)에 함몰부가 발생하는 것을 억제할 수도 있다.

또한, 캔 본체(10)에 내용물을 충전하는 것에 앞서, 이 캔 본체(10)를 세정하는 세정공정에 있어서, 세정액이 캔 본체(10)의 내부에 잔존하는 것을 억제할 수 있다. 즉, 몸통부(11)의 외부 표면에 오목부(14)가 형성됨으로써, 그 내부 표면에 있어서는 오목부 비형성부(15)의 형성위치에 대응하는 부분이 세정액이 흐르기 쉬운 홈부로 이루어지기 때문에, 세정액을 용이하게 배출시킬 수 있다.

또한, 오목부(14) 및 오목부 비형성부(15)가 전술한 수치 범위로 형성되어 있기 때문에, 캔 등이 복수 개 집합적으로 반송되고, 상호 몸통부(11)끼리 서로 당접하고 있는 경우에도, 이들 캔 등을 확실하게 1 개소만에서 대략 점접촉시키는 것이 가능하게 되고, 이 캔 등의 양호한 반송성을 확실하게 제공할 수 있으며, 반송 컨베이어 상에서의 캔 등의 막힘 발생을 확실하게 억제할 수 있다. 또한, 이러한 형상에 있어서도, 캔 등의 좌굴강도의 저하를 최소한으로 억제할 수 있고, 내용물을 충전할 때나, 캔 뚜껑을 돌려 고정할 시에 이러한 캔 본체(10)에 작용하는 압축력에 대해 충분히 견딜 수 있는 좌굴강도를 구비시킬 수 있다.

이상 설명한 작용효과에 대해서 평가시험을 실시하였다.

우선, 캔 등의 막힘 발생 억제에 관한 평가시험에 대해서 설명한다.

이 평가 시험에 제공되는 실시예로서, 도 1 및 도 2에 도시된 캔 본체(10)(오목부(14)의 개수가 25개)에 내용물과 함께, 캔 내압이 실온(약 20°C)에서 약 0.2MPa가 되도록 액체 질소를 충전하고, 이것에 캔 뚜껑을 돌려 고정한 캔을 채용하였다. 비교예로서, 종래의 캔, 즉, 실시예의 오목부(14) 및 볼록부(15)를 가지지 않고, 몸통부(11)가 평활면이며, 실시예와 동일하게 내용물을 충전하고 내압을 가한 캔을 채용하였다. 또한, 실시예 및 비교예의 캔은 모두 3004계의 알루미늄 합금으로 이루어진 두께 약 0.33mm의 박판에 드로잉 가공 및 아이어닝 가공 등을 처리하여 형성하였다. 그리고 이들 실시예 및 비교예 각각에 대해서 50개를 형성하였다.

다음으로, 그 평가시험을 실시하기 위한 장치에 대해서 설명한다.

이 장치는 직립상태에 있는 복수의 캔을 집합적으로 반송하는 반송 컨베이어와, 그 반송 컨베이어 상의 반송방향 전방 측에 배치되어, 반송방향 앞쪽을 향하는 것에 따라 점차적으로 폭이 좁아지는 정렬가이드와, 그 정렬 가이드의 반송방향 전방단에 배치된 반송하중 측정수단, 을 구비하는 개략구성으로 되어 있다.

정렬가이드는, 전술한 바와 같이 집합적으로 반송되고 있는 캔을 반송방향으로 일렬로 정렬시키기 위한 것이다.

반송하중 측정수단은, 캔의 반송시 일렬로 정렬된 반송방향 맨 앞측에 위치한 캔을 충돌시켜, 후속하는 모든 캔의 반송을 정지시키는 정지판과, 이 정지판의 외표면 중 캔이 충돌하는 면과 반대하는 측의 표면에 배치된 하중 측정부(로드 셀), 을 구비하는 개략적 구성으로 되어 있다. 그리고, 그 하중 측정수단에 의해, 측정되는 하중이 크면, 양호한 반송상태가 실현되고 있는 것을, 즉, 반송방향 후방측에 위치하는 캔이 양호하게 반송되고, 이에 따라, 반송방향 맨 앞측에 위치하는 캔 이 그 후방측에서 전방측으로 큰 힘으로 눌러지고 있는 것을 확인할 수 있다. 또한, 반대로, 측정되는 하중이 작으면, 양호한 반송상태가 실현되지 않는 것을, 즉, 반송방향 후방측에 위치한 캔, 특히 반송 컨베이어 상에 정렬 가이드의 주변부에서의 반송이 저해되고 있으며, 이에 따라, 반송방향 전방단에 위치하는 캔이 그 후방측에서 전방측으로 큰 힘으로 눌러지고 있지 않음을 확인할 수 있다.

시험의 결과, 비교예의 경우, 측정하중이 18.0N이었던 것에 대해, 실시예의 경우, 19.7N이며, 실시예 쪽이 9% 이상 측정하중이 큰 것으로 확인할 수 있었다. 즉, 실시예의 경우, 앞서 설명한 캔 막힘 발생을 확실하게 억제할 수 있음을 확인할 수 있었다.

다음으로, 캔의 좌굴강도의 측정을 실시하였다.

이 측정에 제공되는 실시예 1로서, 도 1 및 도 2에 도시된 캔 본체(10)(오목부(14)의 개수가 25개)를 채용하였다. 실시예 2로서, 도 1 및 도 2에 도시된 캔 본체(10)에 있어서, 몸통부(11)에 19개의 오목부(14)를 캔 축(O)을 중심으로 등간격으로 형성한 구성을 채용하였다. 비교예로서, 캔 본체(10)에 있어서, 몸통부(11)에 17개의 오목부(14)를 캔 축(O)을 중심으로 등간격으로 형성한 구성을 채용하였다. 또한, 실시예 및 비교예의 캔은 모두 3004계의 알루미늄 합금으로 이루어진 두께 약 0.33mm의 박판에 드로잉 가공 및 아이어닝 가공 등을 처리하여 형성하였다.

이들 실시예 1, 2 및 비교예에 있어서 오목부(14) 간의 간격, 즉, 볼록부(15)의 캔 축(O)을 중심으로 한 크기는 모두 대략 동일하게 하였다. 따라서, 볼록부(14)의 개수가 작은 만큼 볼록부(14)의 캔 축(O)을 중심으로 한 크기는 커진 다.

이상과 같이 구성된 캔 본체를 각 종류에 대해서 20개 형성하고, 각 캔에 대해서 캔 축(O) 방향으로 압축하중을 부하하고, 좌굴되었을 때의 하중(좌굴강도)을 측정하였다.

일반적으로, 몸통부(11)에 오목부(14) 및 볼록부(15)를 가지지 않는 평탄면으로 이루어진 종래의 캔에서는, 좌굴강도는 약 1820N이다.

측정 결과, 비교예는 평균적으로 950N이었던 것에 대해, 실시예 1에서는 평균 1790N이며, 또한, 실시예 2에서는 평균 1450N이었다. 따라서, 실시예의 경우는, 상기 종래의 캔과 동등한 좌굴강도를 가지는 즉, 캔 뚜껑을 돌려 고정할 때 등 캔에 작용하는 통상의 압축하중에 충분히 견딜 수 있는 것을 확인할 수 있었다.

또한, 본 발명의 기술적 범위는 상기 실시 형태에 한정하는 것이 아니며, 본 발명의 취지를 이탈하지 않는 범위에 있어서 구성의 부가, 생략, 치환 등, 여러 가지 변경을 더하는 것이 가능하다.

예를 들면, 도 1에 도시된 예에서, 캔 본체(10)로서, 드로잉 가공, 아이어닝 가공에 의해 직접 바닥부가 형성되는 구성을 도시하였지만, 이에 한정하지 않고, 바닥 뚜껑을 돌려 고정하는 것에 의해 캔 바닥부가 형성되는 구성이어도 좋다.

반송성이 양호하며, 또한 이와 같은 구성이어도, 좌굴강도가 저하되는 것을 최소한으로 억제할 수 있는 캔 본체 및 캔을 제공한다.

Claims (3)

1. 몸통부(11)에, 캔 축(O)에 대해 5°이상 15°이하 경사진 일정방향으로 연장되는 오목부(14)가 형성되며, 상기 오목부(14)는 캔 축(O)을 중심으로 소정의 간격(B)을 두고 복수 개 형성되며, 상기 간격(B)은 상기 오목부(14)의 폭(A)보다 작게 되어있는 것을 특징으로 하는, 캔 본체(10).
2. 제 1 항에 있어서, 상기 몸통부(11)의 외경은 51mm 이상 67mm이하이며, 상기 오목부(14)의 폭은 3.0mm이상 10.0mm 이하이며, 상기 오목부(14)는 19개 이상 31개 이하로 형성되어 있는, 캔 본체(10).
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 캔 본체(10)의 개구부에 캔 뚜껑이 돌려 고정되어 있는 이루어지는 것을 특징으로 하는 캔.

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