KR20110100680A - 네킹된 컨테이너를 생산하기 위한 제조 공정 - Google Patents

Abstract

본 발명은 각 네킹 다이가 적어도 부분적으로 비연마된 네킹면과 네킹면에 이어지는 비연마된 릴리프를 구비한 복수의 네킹 다이를 포함하는 네킹 시스템을 제공한다. 본 발명은 메탈 블랭크를 형성하는 스텝; 블랭크를 보틀 스톡으로 성형하는 스텝; 및 메탈 보틀 스톡을 네킹하는 스텝으로서, 네킹이 적어도 부분적으로 비연마된 네킹면을 구비한 하나 이상의 네킹 다이를 포함하는 스텝을 포함하는 메탈 컨테이너를 네킹하는 방법을 더 제공한다.

Description

네킹된 컨테이너를 생산하기 위한 제조 공정{MANUFACTURING PROCESS TO PRODUCE A NECKED CONTAINER}

본 발명은 음료 컨테이너와 에어로솔 컨테이너 생산을 위한 네킹 다이(necking die)에 관한 것이다.

통상적으로 다양한 소프트 드링크 또는 맥주용 음료캔은 알루미늄 합금 시트 또는 표면 처리 스틸 시트 등의 금속 시트를 드로잉(drawing) 및 아이어닝(ironing)함으로써 캔 트렁크(can trunk)(또는, 측벽 부분)와 캔 저면이 일체적으로 형성되는 인발 기술[drawn and iron technology(즉, DI 캔)]에 의해 형성된다.

종래 DI 캔의 대안은 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지(즉, PET병)로 이루어진 이축 배향 성형 컨테이너(bi-oriented molded container)를 포함한다. 그러나, PET병은 알루미늄 DI 캔 대응물보다 재생성이 현저히 떨어진다.

따라서, 인발 기술을 사용하여 재생 가능한 금속으로 이루어진 PET병의 외형을 가진 컨테이너를 제공하는 것이 연구되고 있다. 인발 기술을 사용한 금속병 형성에 있어서의 하나의 단점은 네킹 공정(necking process)에 관련된 시간과 비용이다. 네킹은 통상적으로 병의 넥 부분 직경이 최종 치수로 점차적으로 감소되는 일련의 네킹 다이와 넉아웃(knockouts)을 포함한다. 통상적으로, 53㎜ 병 스타일 캔의 네킹 공정은 캔 직경을 거의 53㎜로부터 거의 26㎜의 최종 개구 직경으로 줄이기 위해 약 28개의 네킹 다이와 넉아웃이 필요할 수 있다.

28개의 네킹 다이와 넉아웃의 생산에 관련된 제조 비용이 높아서 불리하다. 각각의 종래 네킹 다이에 있어서, 네킹면은 통상적으로 네킹 시스템(necking system)(네킹 장치)의 비용을 추가하는 매우 부드러운 마감면(즉, Ra 2-4μ인치)으로 연마된다. 또한, 28개 이상의 네킹 다이를 통해 캔 바디를 네킹하는데 필요한 시간은 알루미늄병의 생산 비용에 상당한 영향을 줄 수도 있다. 결국, 추가적인 네킹 스테이션(necking stations)은 많은 재정적 투자가 필요할 수 있다.

상기 내용의 관점에서 감소된 수의 네킹 다이를 가짐으로써 생산 비용이 저렴한 알루미늄 병의 제조 방법이 필요하다.

일반적으로, 본 발명은 네킹 금속병을 위해 네킹 다이마다 더 개선된 감소를 가능하게 하는 네킹 다이 디자인을 제공한다.

대체적으로, 네킹 다이는 적어도 부분적으로 비연마된 네킹면과 이 네킹면에 이어지는 비연마 릴리프를 포함한다.

적어도 부분적으로 비연마된 네킹면은 비연마된 랜드, 연마된 넥 반경 부분 및 연마된 숄더 반경 부분을 포함한다. 비연마된 랜드는 네킹된 구조의 붕괴가 없는 네킹을 제공하는 외관 및 면 마감을 갖는다.

개시를 위해, "연마된"이라는 용어는 부드럽게 가공된 면 마감을 갖는 표면을 나타내고, 표면거칠기(Ra)는 2-6μ인치에서 분포된다. 개시를 위해, "비연마된"이라는 용어는 거친 면을 가진 표면을 나타내고, 표면거칠기(Ra)는 8μ인치 보다 크다.

본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 네킹 다이를 포함하는 네킹 장치가 제공된다. 대체적으로, 네킹 장치는,

각각의 네킹 다이가 적어도 부분적으로 비연마된 네킹면과 이 네킹면에 이어지는 비연마된 릴리프를 갖는 복수의 네킹 다이를 포함한다.

본 발명에 의한 적어도 부분적으로 비연마된 면을 갖는 네킹 다이의 감소는 종래의 연마된 네킹 다이가 채용된 감소의 정도보다 크다.

개시를 위해, "감소"라는 용어는 그 넥 단부에서의 캔 바디의 직경을 감소시키는 다이에 있어서의 네킹면의 외관에 대응하는 것이다. 다이의 시스템에 있어서, 일련의 다이 각각에 의해 제공된 감소에 의해 병 넥의 최종 치수가 결정된다.

본 발명의 다른 실시형태에서는, 상기한 바와 같이, 종래 시스템에서 불가능한 감소 레벨을 포함하는 네킹 다이를 채용한 네킹 다이 시스템을 사용하는 네킹 방법이 제공된다.

대체적으로, 네킹 방법은,

메탈 블랭크(metal blank)의 형성 단계;

메탈 블랭크를 보틀 스톡(bottle stock)으로 성형하는 단계; 및

적어도 부분적으로 비연마된 네킹면을 갖는 하나 이상의 네킹 다이를 포함하여 보틀 스톡을 네킹하는 단계를 포함한다.

본 발명의 일실시형태에 의한 네킹 장치는, 메탈 보틀 스톡에 사용되도록 구성되는 복수의 네킹 다이를 포함하는 네킹 장치로서,

상기 하나 이상의 네킹 다이는 네킹면과 릴리프를 포함하고;

상기 네킹면은 각각의 내경을 갖는 랜드 부분, 넥 반경 부분, 및 숄더 반경 부분을 포함하고;

상기 랜드 부분은 상기 넥 반경 부분과 상기 릴리프 사이에 있고, 상기 랜드의 내경은 상기 다이의 최소 직경이고;

상기 넥 반경 부분과 상기 숄더 반경 부분의 내경은 상기 랜드의 내경보다 크고;

상기 하나 이상의 네킹 다이는,

상기 메탈 보틀 스톡을 네킹하는 경우에 상기 랜드 부분 전체와 상기 릴리프가 상기 보틀 스톡에 대하여 축방향으로 이동하고, 상기 보틀 스톡의 상면 위로 상기 릴리프의 적어도 일부가 이동하도록 크기가 정해지고,

상기 랜드는 8μ인치 내지 32μ인치 범위의 표면 마무리(Ra)를 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시형태에 의한 네킹 장치는, 상기 넥 반경 부분과 상기 숄더 반경 부분은 2μ인치 내지 6μ인치 범위의 표면 마무리(Ra)를 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시형태에 의한 네킹 장치는, 상기 릴리프는 8μ인치 내지 32μ인치 범위의 표면 마무리(Ra)를 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시형태에 의한 네킹 장치는, 상기 복수의 네킹 다이는 0.0085인치 이상의 상부 측벽 두께를 갖고 메탈 시트를 포함하는 캔으로부터 네킹된 보틀 패키지를 생산하도록 구성되고, 인트로덕터리 다이는 9%보다 큰 인트로덕터리 퍼센트 감소를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시형태에 의한 네킹 장치는, 상기 메탈 시트는 34ksi 내지 37ksi 범위의 포스트 베이크 항복 강도를 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시형태에 의한 메탈 블랭크의 네킹 방법은,

보틀 스톡으로 이루어진 메탈 블랭크를 형성하는 스텝;

초기 내경을 가진 컨테이너로 상기 메탈 블랭크를 성형하는 스텝; 및

네킹면과 릴리프를 가진 하나 이상의 네킹 다이에 의해 상기 컨테이너를 보틀로 네킹하는 스텝을 포함하고,

상기 네킹면은 각각의 내경을 갖는 랜드, 넥 반경 부분, 및 숄더 반경 부분을 포함하고, 상기 랜드는 상기 넥 반경 부분과 상기 릴리프 사이에 있고, 상기 랜드의 내경은 상기 다이의 최소 직경이고;

상기 넥 반경 부분과 상기 숄더 반경 부분의 내경은 상기 랜드의 내경보다 크고;

상기 보틀 스톡의 네킹 스텝은 상기 랜드 부분 전체와 상기 릴리프가 상기 컨테이너에 대하여 축방향으로 이동하고, 상기 릴리프의 적어도 일부는 상기 컨테이너의 상부 위로 이동하도록 상기 하나 이상의 네킹 다이에 상기 컨테이너를 삽입하는 스텝을 포함하고,

상기 랜드는 8μ인치 내지 32μ인치 범위의 표면 마무리(Ra)를 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시형태에 의한 메탈 블랭크의 네킹 방법은, 상기 넥 반경 부분과 상기 숄더 반경 부분은 2μ인치 내지 6μ인치 범위의 표면 마무리(Ra)를 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시형태에 의한 메탈 블랭크의 네킹 방법은, 상기 릴리프는 8μ인치 내지 32μ인치 범위의 표면 마무리(Ra)를 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 메탈 블랭크의 네킹 방법에 있어서, 상기 보틀 스톡은 에어로솔 캔 또는 음료 보틀용 외관을 포함하는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 의한 53㎜ 직경의 캔 바디를 위한 14 스테이지의 다이 네킹 공정을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 의한 최초의 네킹 다이의 일실시형태의 측단면도를 나타낸다.
도 2a는 보틀 스톡과 네킹면 사이의 접촉각의 확대도를 나타낸다.
도 3은 본 발명에 의한 연마된 네킹면의 일실시형태의 표면 맵핑을 나타낸다.
도 4는 본 발명에 의한 비연마된 네킹면의 일실시형태의 표면 맵핑을 나타낸다.
도 5는 본 발명에 의한 중간 네킹 다이의 일실시형태의 측단면도를 나타낸다.
도 6은 본 발명에 의한 최종 네킹 다이의 일실시형태의 측단면도를 나타낸다.
도 7은 본 발명에 의한 14 스테이지의 네킹 장치에 있어서의 각 네킹 다이의 숄더 네킹면의 측단면도를 나타낸다.
도 8은 알루미늄 병을 부분적으로 비연마된 네킹 다이로 네킹하는데 필요한 네킹 포오스(necking force)와 병을 연마된 네킹 다이로 네킹하는데 필요한 네킹 포오스를 나타낸 도면이고, y축은 파운드 단위(lbs)의 힘을 나타내고, x축은 병이 네킹 다이로 삽입되는 인치 단위의 거리를 나타낸다.

본 발명에만 한정되지 않고 예시로서 주어진 이하의 상세한 설명은 첨부 도면과 관련하여 가장 잘 이해될 것이고, 동일 참조 번호는 동일 구성 요소와 부품을 나타낸다.

도 1은 종래의 네킹 장치에 의해 이전에 이용 가능했던 것보다 더 개선된 네킹 감소 설계를 제공하는 본 발명의 네킹 장치에 의한 네킹의 각 스테이지 후의 보틀 스톡을 나타낸다. 도 1은 제 1 네킹된 보틀 스톡(1)을 생산하기 위한 개시 네킹 다이로부터 최종 네킹된 보틀 스톡(14)을 생산하기 위한 최종 네킹 다이까지의 네킹 진행을 나타낸다. 도 1은 14개의 스테이지를 포함하는 네킹 장치를 나타내지만 이하의 설명은 보틀 스톡의 재료, 보틀 스톡의 측벽 두께, 보틀 스톡의 초기 직경, 보틀의 최종 직경, 넥 프로파일에 요구되는 형상 및 네킹 포오스에 따라 네킹 스테이지의 수가 변경될 수 있기 때문에 이에 한정되지 않는다. 따라서, 다양한 네킹 다이가 고려되고, 상기 진행이 보틀 스톡이 붕괴되지 않는 네킹을 위해 제공하는 한 본 발명의 범위에 속한다.

도 2는 적어도 부분적으로 비연마된 네킹면(10)과 네킹면(10)에 이어지는 비연마된 릴리프(20)를 포함하는 네킹 다이의 단면도를 나타낸다. 일실시형태에 있어서, 부분적으로 비연마된 네킹면(10)은 숄더 반경 부분(11), 넥 반경 부분(12) 및 랜드 부분(13)을 포함한다.

본 발명의 일실시형태는 보틀을 네킹하는데 필요한 힘(이하, "네킹 포오스"라 함)을 감소시키는 방식으로 부분적으로 비연마된 네킹면(10)이 네킹되는 보틀 스톡과 네킹면 사이의 면접촉을 감소시키는 네킹 다이 디자인이다. 이것은 의외로 거친 표면을 가진 네킹면이 연마된 표면보다 네킹되는 보틀 스톡에 적은 저항을 제공하는 것으로 판정된다. 부드러운 표면이 작은 저항을 제공함으로 인해 작은 네킹 포오스를 요구하는 종래의 예상과는 반대로 이것은 부드러운 표면이 더 큰 저항을 야기하고, 더 큰 네킹 포오스를 필요로 하는 네킹된 보틀과의 더 큰 면접촉을 갖는 것으로 판정되었다. 본 발명에 있어서, 증가된 면 거칠기는 네킹된 보틀과 네킹면 사이의 면접촉을 감소시킴으로써 필요한 네킹 포오스를 감소시킨다.

보틀 스톡을 네킹하는데 필요한 네킹 포오스의 감소는 종래 네킹 다이에서 이전에 사용 가능한 것보다 큰 감소의 정도를 가진 네킹 다이를 가능하게 한다.

일실시형태에 있어서, 비연마된 네킹면이 확실하게 관찰 가능한 방식으로 보틀 스톡의 표면(코팅) 마무리의 심미적 특징에 악영향을 주지 않는 한 비연마된 표면은 8μ 이상∼32μ인치 이하의 범위를 갖는 표면 거칠기 평균값(Ra)을 갖는다. 일실시형태에 있어서, 연마된 표면은 2μ∼6μ인치 범위의 표면 거칠기 평균치(Ra) 마무리를 갖는다. 도 3은 ADE/Phase Shift Analysis 및 MapVue EX-Surface Mapping Software에 의해 생성된 네킹 다이의 연마된 랜드 부분(13)의 일실시형태의 표면 맵핑을 나타낸다. 본 예에서, 표면 거칠기(Ra)값은 거의 4.89μ인치이다. 도 4는 ADE/Phase Shift Analysis 및 MapVue EX-Surface Mapping Software에 의해 생성된 본 발명에 의한 네킹 다이의 비연마된 랜드 부분(13)의 일실시형태의 표면 맵핑을 나타낸다. 본 예에서, 표면 거칠기(Ra)값은 거의 253.7μ인치이다.

도 2를 참조하면 일실시형태에서 부분적으로 비연마된 네킹면(10)은 비연마된 랜드 부분(13), 연마된 넥 반경 부분(12) 및 연마된 숄더 반경 부분(11)을 포함한다. 다른 실시형태에서는 적어도 부분적으로 비연마된 네킹면(10)이 전체적으로 비연마될 수 있다. 도 2a를 참조하면 네킹면(10)에 대한 보틀 스톡의 접촉각(α)은 32°보다 작을 수 있고, 상기 접촉각은, 도 2a에 도시된 바와 같이, 네킹면에 보틀 스톡(50)에 의해 플레인 탄젠트(plane tangent)(52)로부터 접촉점(53)까지 수직으로 연장된 레이(ray)(51)와, 랜드 부분(13)에서 네킹면에 수직인 레이(54)에 의해 형성된 각이다.

넉아웃(도시되지 않음)과 관련된 비연마된 랜드 부분(13)은 네킹 중에 보틀 스톡의 상부를 보틀 넥으로 형성하기 위한 작업면을 제공한다. 일실시형태에 있어서, 비연마된 랜드 부분(13)은 네킹 다이의 중심과 평행한 다이 벽의 넥 반경 부분(12)의 탄젠트 포인트로부터 연장된다. 비연마된 랜드 부분(13)은 0.5인치보다 작은, 바람직하게는 거의 0.0625인치 정도의 거리(Y1)만큼 네킹 방향을 따라(y축을 따라) 연장될 수 있다. 이것은 넉아웃이 채용되는 경우에 랜드의 치수가 네킹 동작을 제공하기에 적합하기만 하다면 랜드의 다른 치수가 고려될 수도 있고 본 개시의 범위에 속하는 것이기 때문에 비연마된 랜드 부분(13)의 치수가 설명을 위해 제공되는 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것이 아니라는 것을 주목해야 한다.

본 발명의 다른 실시형태는 네킹면(10)에 이어지는 네킹 다이 벽에 릴리프(20)가 위치되어 있다. 일단 보틀 스톡이 랜드 부분(13)과 넉아웃을 통해 네킹되면 릴리프(20)의 치수는 보틀 스톡 및 네킹 다이와의 마찰 접촉을 감소시키도록 제공된다. 따라서, 일부 실시형태에서는 부분적으로 비연마된 네킹면(10)과 관련된 릴리프(20)는 네킹 다이 벽과 네킹된 보틀 스톡 사이의 마찰 접촉의 감소에 기여하고, 감소된 마찰 접촉은 보틀 스톡에 있어서의 스트리핑의 향상과 붕괴의 발생률을 감소시키면서 네킹 성능을 유지시킨다.

일실시형태에 있어서, 릴리프(20)는 랜드(13)의 베이스(13a)로부터 측정된 적어도 0.005인치의 치수(X2)만큼 네킹 다이 벽으로 연장된다. 릴리프(20)는 네킹 다이로 삽입되어 보틀 스톡과 네킹 다이 벽 사이의 마찰 맞물림을 감소시키는 보틀 스톡 상부의 전체 길이의 네킹 방향을 따라(y축을 따라) 연장되어 붕괴의 발생률을 감소시키지만 네킹 성능을 유지할 수 있다. 바람직한 실시형태에 있어서, 릴리프(20)는 비연마면이다.

본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 시스템의 하나 이상의 네킹 다이가 보틀 스톡 직경에 있어서의 큰 감소를 제공할 수 있는 네킹 장치가 제공된다. 도 2는 인트로덕터리 다이(introductory die)를 나타내고 있지만 숄더 반경(11), 넥 반경(12), 랜드(13) 및 릴리프(20)에 관한 논의는 네킹 장치의 각 네킹 다이에 동일하게 적용 가능하고, 존재할 수 있다. 하나 이상의 연속된 다이의 네킹면의 외관은 감소를 증대하기 위해 제공되고, "감소"라는 용어는 보틀 스톡의 초기 직경으로부터 최종 직경까지의 보틀 스톡 직경의 감소에 대응하는 것이다.

일실시형태에 있어서, 인트로덕터리 다이는 5%, 바람직하게는 9%보다 더 많이 감소되어 있다. 다이 상부의 내경은 제공된 감소 정도의 판정에 있어서 측정된 하나의 치수이다. 네킹 장치의 다이에 의해 이루어질 수 있는 감소의 레벨은 네킹면, 네킹 포오스, 보틀 스톡 재료, 보틀 스톡, 필요한 넥 프로파일 및 측벽 두께의 표면 마무리에 부분적으로 의존하게 된다. 바람직한 일실시형태에 있어서, 익트로덕터리 네킹 다이는 9%보다 큰 감소를 제공하고, 네킹된 알루미늄 보틀 패키지를 생산하기 위한 초기 네킹 다이는 적어도 0.0085인치의 상부 측벽 두께와 약 34 내지 37ksi 범위의 포스트 베이크 항복 강도(post bake yield strength)를 갖는 Aluminum Association 3104로 이루어진 알루미늄 시트로 구성된다.

도 5는 보틀 스톡이 초기 네킹 다이에 의해 네킹되면 채용될 수 있는 본 발명에 의한 중간 다이의 일실시형태를 나타낸다. 도 2에 도시된 인트로덕터리 네킹 다이에 비하여 도 5에 도시된 중간 네킹 다이는 덜 적극적인 감소를 제공한다. 일실시형태에 있어서, 복수의 중간 네킹 다이는 각각 4% 내지 7% 범위의 감소를 제공한다. 중간 네킹 다이의 수는 보틀 스톡 초기 직경, 필요한 최종 직경 및 넥 프로파일(neck profile)에 의존하게 된다.

도 6은 본 발명에 의한 최종 네킹 다이의 일실시형태를 나타낸다. 최종 네킹 다이는 보틀 스톡이 중간 네킹 다이에 의한 네킹이 종료되면 사용된다. 최종 네킹 다이는 마무리된 생산품의 넥 치수를 갖는 네킹면을 갖는다. 일실시형태에 있어서, 최종 네킹 다이는 4%보다 적은 감소를 제공한다. 일실시형태에 있어서, 최종 네킹 다이는 1.9%의 감소를 가질 수 있다.

더욱 바람직한 일실시형태에서는 복수의 네킹 다이가 9%보다 큰 감소를 가진 인트로덕터리 네킹 다이, 4.1 내지 6.1% 범위의 감소를 가진 12개의 중간 다이 및 1.9%의 감소를 가진 최종 네킹 다이를 포함하는 네킹 장치가 제공된다.

본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기한 바와 같은 네킹 장치를 이용하여 보틀을 네킹하는 방법이 제공되고, 이 방법은 디스크 또는 슬러그(slug) 등의 알루미늄 블랭크를 형성하는 스텝; 블랭크를 알루미늄 보틀 스톡으로 성형하는 스텝; 및 알루미늄 보틀 스톡을 네킹하는 스텝으로서 이 네킹이 적어도 부분적으로 비연마된 네킹면을 가진 하나 이상의 네킹 다이를 포함하는 스텝을 포함한다.

본 발명은 감소된 수의 다이와 넉아웃을 포함하는 네킹 장치를 제공하기 때문에 보틀 제조에 있어서 네킹 동작을 위한 가공과 관련된 기계 비용을 감소시키는 장점을 갖는다.

네킹 다이 스테이지의 수를 감소시킴으로써 본 발명은 보틀 제조에 있어서의 네킹과 관련된 시간을 단축시키는 장점을 갖는다.

상기 개시는 네킹될 수 있는 음료수, 에어로솔 또는 기타의 컨테이너에 적합하다는 것을 주목해야 한다. 또한, 상기 개시는 드론 앤 아이언(drawn and iron) 및 임팩트 익스트루젼 네킹 방법(impact extrusion necking method)에 동일하게 적용 가능하다.

본 발명을 통상적으로 상기한 바와 같이 설명하였지만 이하의 실시예가 본 발명의 추가 설명을 위해 그리고 이로 인한 몇가지 장점을 설명하기 위해 제공된다. 본 발명은 개시된 특정예로 한정되는 것은 아니다.

[ 실시예 ]

표 1은 14 스테이지의 네킹 스케쥴에 의해 제공된 감소를 나타내고, 거의 0.0085인치의 상부 측벽 시트 두께와 약 34 내지 37ksi 범위의 포스트 베이크 항복 강도를 갖는 알루미늄 보틀 스톡으로부터 네킹된 알루미늄 보틀 패키지를 형성하도록 네킹 다이 외관이 구성된다. 알루미늄 성분은 Aluminum Association(AA) 3104이다. 표 1에 나타낸 바와 같이, 보틀 스톡은 거의 2.0870인치의 초기 직경으로부터 벽 붕괴와 같은 파손 없이 1.025인치의 최종 직경으로 네킹된다.

표 1에 나타낸 바와 같이, 네킹 장치는 거의 9%의 감소를 제공하는 제 1 네킹 다이, 거의 4.1 내지 6.1% 범위의 감소를 갖는 12개의 중간 다이 및 1.9%의 감소를 갖는 최종 네킹 다이를 포함한다. 도 7은 표 1에 나타낸 14 스테이지 네킹 장치의 각 네킹 다이에 있어서의 숄더 네킹면의 측단면도를 나타낸다.

도 8은 보틀을 기준선(100)으로 표시된 본 발명에 의한 비연마된 랜드를 가진 네킹 다이로 네킹하는데 필요한 힘 및 알루미늄 컨테이너를 기준선(105)로 나타낸 연마된 네킹 다이로 네킹하는데 필요한 힘을 나타내고, 연마된 네킹 다이는 비교예를 나타낸다. 비연마된 랜드와 컨트롤 다이를 가진 네킹 다이의 외관은 도 2에 도시된 네킹 다이와 유사하다. 네킹된 보틀은 거의 0.0085인치의 두께와 거의 34 내지 37ksi의 포스트 베이크 항복 강도를 갖고 알루미늄 성분이 Aluminum Association 3104인 상부 측벽 시트를 갖는다. 네킹된 알루미늄 보틀 스톡의 상부 측벽의 두께는 거의 0.0085인치의 두께를 갖고, 포스트 베이크 항복 강도는 34 내지 37ksi 범위이다.

도 8을 참조하면 기준선(105)에 의해 도시된 연마된 네킹면에 비해 기준선 100상의 데이터 포인트(110)에 의해 도시된 비연마된 랜드와 네킹된 보틀이 접촉하는 포인트에서 네킹 포오스의 현저한 감소의 시작이 실현된다.

바람직한 실시형태를 설명하였지만 본 발명은 청구 범위내에서 다르게 실시될 수 있다는 것을 이해해야 한다.

Claims (9)

1. 메탈 보틀 스톡에 사용되도록 구성되는 복수의 네킹 다이를 포함하는 네킹 장치로서:
   하나 이상의 네킹 다이는 네킹면과 릴리프를 포함하고;
   상기 네킹면은 각각의 내경을 갖는 랜드 부분, 넥 반경 부분, 및 숄더 반경 부분을 포함하고;
   상기 랜드 부분은 상기 넥 반경 부분과 상기 릴리프 사이에 있고, 상기 랜드의 내경은 상기 다이의 최소 직경이고;
   상기 넥 반경 부분과 상기 숄더 반경 부분의 내경은 상기 랜드의 내경보다 크고;
   상기 하나 이상의 네킹 다이는,
   상기 메탈 보틀 스톡을 네킹하는 경우에 상기 랜드 부분 전체와 상기 릴리프가 상기 보틀 스톡에 대하여 축방향으로 이동하고, 상기 보틀 스톡의 상면 위로 상기 릴리프의 적어도 일부가 이동하도록 크기가 정해지고,
   상기 랜드는 8μ인치 내지 32μ인치 범위의 표면 마무리(Ra)를 갖는 것을 특징으로 하는 네킹 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 넥 반경 부분과 상기 숄더 반경 부분은 2μ인치 내지 6μ인치 범위의 표면 마무리(Ra)를 갖는 것을 특징으로 하는 네킹 장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 릴리프는 8μ인치 내지 32μ인치 범위의 표면 마무리(Ra)를 갖는 것을 특징으로 하는 네킹 장치.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 복수의 네킹 다이는 0.0085인치 이상의 상부 측벽 두께를 갖고 메탈 시트를 포함하는 캔으로부터 네킹된 보틀 패키지를 생산하도록 구성되고, 인트로덕터리 다이는 9%보다 큰 인트로덕터리 퍼센트 감소를 포함하는 것을 특징으로 하는 네킹 장치.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 메탈 시트는 34ksi 내지 37ksi 범위의 포스트 베이크 항복 강도를 갖는 것을 특징으로 하는 네킹 장치.
6. 보틀 스톡으로 이루어진 메탈 블랭크를 형성하는 스텝;
   초기 내경을 가진 컨테이너로 상기 메탈 블랭크를 성형하는 스텝; 및
   네킹면과 릴리프를 가진 하나 이상의 네킹 다이에 의해 상기 컨테이너를 보틀로 네킹하는 스텝을 포함하는 메탈 블랭크의 네킹 방법으로서:
   상기 네킹면은 각각의 내경을 갖는 랜드, 넥 반경 부분, 및 숄더 반경 부분을 포함하고, 상기 랜드는 상기 넥 반경 부분과 상기 릴리프 사이에 있고, 상기 랜드의 내경은 상기 다이의 최소 직경이고;
   상기 넥 반경 부분과 상기 숄더 반경 부분의 내경은 상기 랜드의 내경보다 크고;
   상기 보틀 스톡의 네킹 스텝은 상기 랜드 부분 전체와 상기 릴리프가 상기 컨테이너에 대하여 축방향으로 이동하고, 상기 릴리프의 적어도 일부는 상기 컨테이너의 상부 위로 이동하도록 상기 하나 이상의 네킹 다이에 상기 컨테이너를 삽입하는 스텝을 포함하고,
   상기 랜드는 8μ인치 내지 32μ인치 범위의 표면 마무리(Ra)를 갖는 것을 특징으로 하는 메탈 블랭크의 네킹 방법.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 넥 반경 부분과 상기 숄더 반경 부분은 2μ인치 내지 6μ인치 범위의 표면 마무리(Ra)를 갖는 것을 특징으로 하는 메탈 블랭크의 네킹 방법.
8. 제 6 항에 있어서,
   상기 릴리프는 8μ인치 내지 32μ인치 범위의 표면 마무리(Ra)를 갖는 것을 특징으로 하는 메탈 블랭크의 네킹 방법.
9. 제 6 항에 있어서,
   상기 보틀 스톡은 에어로솔 캔 또는 음료 보틀용 외관을 포함하는 것을 특징으로 하는 메탈 블랭크의 네킹 방법.

Images