KR20200058481A

KR20200058481A - 보틀 캔 제조 장치 및 보틀 캔 제조 방법

Info

Publication number: KR20200058481A
Application number: KR1020207011693A
Authority: KR
Inventors: 다다시 엔도; 마사오미 다무라; 유사쿠 시미즈
Original assignee: 토요 세이칸 가부시키가이샤
Priority date: 2017-11-14
Filing date: 2018-08-20
Publication date: 2020-05-27
Also published as: WO2019097789A1; US20210187587A1; JP2019089096A; EP3711875A1; TWI670202B; TW201918427A; EP3711875A4; JP7039943B2; CN111278583A; KR102387724B1

Abstract

구부 성형 공정 후의 세정·건조를 필요로 하지 않는 보틀 캔의 제조를 행한다. 보틀 캔 제조 장치는, 바닥이 있는 원통상의 캔체에 구부를 성형할 때에, 캔체를 회전축 둘레로 이동시키면서 네킹 가공을 행하는 네킹 가공부와, 캔체를 회전축 둘레로 이동시키면서, 또한 캔체를 자전시키면서, 캔체의 상단부에 슬릿 가공을 실시하여 트리밍을 행하는 트리밍 가공부를 구비하고, 복수의 네킹 가공부를 연속 배치함과 함께, 네킹 가공부 중 적어도 하나에 트리밍 가공부를 연속 배치한다.

Description

보틀 캔 제조 장치 및 보틀 캔 제조 방법

본 발명은, 보틀 캔 제조 장치 및 보틀 캔 제조 방법에 관한 것이다.

음료수 등이 충전되는 보틀 캔은, 구부(口部)를 축경시킨 보틀 형상을 갖는 캔 용기로, 재밀봉 가능한 나사식 캡이 장착된 것이 일반적으로 보급되어 있다.

보틀 캔의 제조 공정은, 알루미늄 캔의 경우를 예시하면, 알루미늄의 판재를 펀칭하고, 쉘로우 드로잉을 더하여 토대가 되는 컵을 성형하며, 성형된 컵에 드로잉·아이어닝 가공을 실시하여 캔 몸체를 성형하고, 상부의 높이를 정렬하는 트리밍을 행하며, 세정·프린트·내면 도장 등의 공정을 필요에 따라서 행한 후에, 구부 성형 공정이 행해지고 있다. 구부 성형 공정에서는, 네킹, 트리밍, 나사부 성형, 컬부 성형 등이 행해지며, 여기에서도, 나사부나 컬부의 성형이 행해지기 전에, 구부의 상단 높이를 정렬하는 트리밍이 행해지고 있다.

구부 성형 공정에서 행해지는 트리밍은, 상단부를 절삭함으로써, 캔 높이의 조정을 행하고 있다. 이 때에 이용되는 트리밍 장치는, 캔 본체의 개구단을 절삭하는 절삭 바이트와, 캔 본체의 개구부 내측에 배치되는 가이드부와, 절삭 바이트의 절삭에 의하여 생성된 절삭 부스러기를 흡인하는 흡인 덕트를 구비하는 것 등이 이용되고 있다(예를 들면, 하기 특허문헌 1 참조).

일본 공개특허공보 2005-40803호

상술한 종래 기술에 의하면, 구부 성형 공정에서의 트리밍에서 절삭 부스러기가 발생하기 때문에, 상술한 종래 기술과 같이 흡인 덕트를 구비한 트리밍 장치를 이용한 경우이더라도, 미세한 절삭 부스러기를 완전히 제거하는 것이 곤란하여, 구부 성형 공정 후에 캔 본체의 세정·건조를 행하는 것을 피할 수 없다.

구부 성형 공정 후에 행해지는 캔 본체의 세정·건조는, 그 처리 시간이 추가됨으로써 보틀 캔의 생산성에 크게 영향을 미치게 된다. 이 때문에, 높은 생산성을 구하기 위해서는, 세정·건조를 행할 필요가 없도록, 구부 성형 공정에서 절삭 부스러기가 발생하지 않는 트리밍(캔 높이의 조정)이 요구되고 있다.

본 발명은, 이와 같은 사정에 대처하는 것을 과제로 하고 있다. 즉, 구부 성형 공정에서 미세한 절삭 부스러기가 발생하지 않고, 구부 성형 공정 후의 세정·건조를 필요로 하지 않는 보틀 캔의 제조 장치를 제공하는 것이, 본 발명의 과제이다.

이와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은, 이하의 구성을 구비하는 것이다.

바닥이 있는 원통상의 캔체에 구부를 성형하는 보틀 캔의 제조 장치로서, 캔체를 회전축 둘레로 이동시키면서 네킹 가공을 행하는 네킹 가공부와, 캔체를 회전축 둘레로 이동시키면서, 또한 캔체를 자전시키면서, 캔체의 상단부에 슬릿 가공을 실시하여 트리밍을 행하는 트리밍 가공부를 구비하고, 복수의 상기 네킹 가공부를 연속 배치함과 함께, 상기 네킹 가공부 중 적어도 하나에 상기 트리밍 가공부를 연속 배치하는 것을 특징으로 하는 보틀 캔 제조 장치.

바닥이 있는 원통상의 캔체에 구부를 성형하는 보틀 캔의 제조 방법으로서, 캔체를 회전축 둘레로 이동시키면서 각 단계의 네킹 가공을 복수 단계 연속하여 행하고, 적어도 일단계의 상기 네킹 가공에 연속하여, 캔체를 회전축 둘레로 이동시키면서, 또한 캔체를 자전시키면서, 캔체의 상단부에 슬릿 가공을 실시하여 트리밍을 행하는 것을 특징으로 하는 보틀 캔 제조 방법.

이와 같은 특징을 갖는 본 발명에 의하면, 구부 성형 공정에서 미세한 절삭 부스러기가 발생하지 않고, 구부 성형 공정 후의 세정·건조를 필요로 하지 않는 보틀 캔의 제조를 행할 수 있기 때문에, 보틀 캔의 생산성을 현저하게 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시형태에 관한 보틀 캔 제조 장치를 나타낸 설명도이다.
도 2는 네킹 가공부의 회전 터릿을 나타낸 설명도이다.
도 3은 네킹 가공부의 네킹툴의 동작을 나타낸 설명도이며, (a)는 캔체가 회전 터릿에 공급된 직후를 나타내고, (b)는 그 후 회전 터릿이 회전한 상태를 나타내며, (c)는 그 후 이너툴과 아우터툴의 사이에 캔체의 상단부가 삽입된 상태를 나타내고 있다.
도 4는 트리밍 가공부를 나타낸 설명도이다.
도 5는 트리밍 가공부의 트리밍툴을 나타낸 설명도이다.
도 6은 도 5의 A-A단면도이며, (a)는 이너툴과 아우터툴의 사이에 간극이 형성된 상태, (b)는 이너툴과 아우터툴로 슬릿 가공하고 있는 상태를 나타내고 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 이하의 설명에서, 상이한 도에 있어서의 동일 부호는 동일 기능의 부위를 나타내고 있으며, 각 도에 있어서의 중복 설명은 적절하게 생략한다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 보틀 캔 제조 장치(1)는, 바닥이 있는 원통상의 캔체에 구부를 성형하는 것이며, 복수의 네킹 가공부(2)와, 트리밍 가공부(3)를 구비하고 있다. 네킹 가공부(2)는, 캔체를 회전축(20) 둘레로 이동시키면서 네킹 가공을 행하는 회전 터릿(21)을 구비하고 있으며, 트리밍 가공부(3)는, 캔체를 회전축(30) 둘레로 이동시키면서, 또한 캔체를 자전시키면서 트리밍을 행하는 회전 터릿(31)을 구비하고 있다.

네킹 가공부(2)는, 하나의 네킹 가공부(2)에서 일단계의 네킹 가공이 행해진다. 복수의 네킹 가공부(2)는, 연결 터릿(4)을 개재하여 연속 배치되어 있으며, 연결 터릿(4)을 경유하여 하나의 회전 터릿(21)에 공급된 캔체는, 회전축(20)의 둘레를 소정 각도(예를 들면, 120°) 이동하는 동안에, 하나의 단계의 네킹 가공이 행해지고, 복수의 네킹 가공부(2)에서 연속적으로 가공을 행함으로써, 다단계의 네킹 가공이 행해진다.

트리밍 가공부(3)는, 네킹 가공부(2)의 하나에 연결 배치되어 있으며, 하나의 트리밍 가공부(3)에서 캔체의 상단부에 슬릿 가공을 실시하여 캔체의 높이를 정렬하도록, 상단부를 소정 높이만큼 슬릿 제거한다. 하나의 네킹 가공부(2)로부터 연결 터릿(4)으로 이행된 캔체는, 이 연결 터릿(4)을 경유하여, 트리밍 가공부(3)의 회전 터릿(31)에 공급된다. 회전 터릿(31)에 공급된 캔체는, 회전축(30)의 둘레를 소정 각도(예를 들면, 120°) 이동하는 동안에, 자전하면서 상단부에 대한 슬릿 가공이 행해진다.

네킹 가공부(2)의 회전 터릿(21)은, 도 2에 나타내는 바와 같이, 회전축(20)의 둘레에 복수의 캔체 지지부(21P)를 구비하고 있다. 도시한 예에서는, 회전축(20)의 둘레에 각도 36°마다의 10개소에 캔체 지지부(21P)가 마련되어 있다. 캔체 지지부(21P)에는, 각각에 하나의 캔체가 지지되고, 회전 터릿(21)이 일회전하면, 캔체 지지부(21P)의 수(도시한 예에서는 10개)의 캔체에, 일단계의 네킹 가공이 실시된다. 캔체 지지부(21P)에 지지되는 캔체는, 회전 터릿(21)의 회전에 따라, 회전축(20)의 둘레로 이동한다.

도 3에 나타내는 바와 같이, 캔체 지지부(21P)에 지지된 캔체(W)는, 네킹툴(22)에 의하여 네킹 가공된다. 네킹툴(22)은, 하나의 캔체 지지부(21P)에 대하여 하나가 대응하고 있으며, 회전 터릿(21)의 회전에 동기하여 네킹툴(22)도 이동한다.

네킹툴(22)은, 캔축(O)과 동축으로 배치되는 센터축(22A)의 둘레에, 이너툴(22B)과 아우터툴(22C)이 배치되어 있다. 아우터툴(22C)은 환상으로 되어 있으며, 그 내경은 캔체(W)의 개구부 외경보다 1~2mm 정도 소경으로 되어 있다. 이너툴(22B)은 외경이 캔체(W)의 개구부 내경보다 1~2mm 정도 소경으로 되어 있으며, 캔체(W)의 내측에 배치되어 있다. 그리고, 이너툴(22B)과 아우터툴(22C)의 사이에 캔체(W)의 상단부가 삽입됨으로써, 캔체(W)의 상단부에 네킹 가공이 실시된다.

이너툴(22B) 및 캔체 지지부(21P)는, 회전 터릿(21)의 회전에 동기하여, 캔축(O) 방향으로 진퇴하도록 이동한다. 연결 터릿(4)으로부터 회전 터릿(21)에 캔체(W)가 공급된 직후는, 도 3(a)에 나타내는 바와 같이, 캔체(W)에 대하여 네킹툴(22) 및 캔체 지지부(21P)는 이간한 상태로 되어 있다. 그 후, 회전 터릿(21)이 회전하면, 도 3(b)에 나타내는 바와 같이, 캔체 지지부(21P)는 캔체(W)를 향하여 이동하여 캔체(W)의 바닥부를 지지하고, 이너툴(22B)은 캔체(W)를 향하여 이동하여 캔체(W)의 개구부에 삽입된다. 그 후, 이너툴(22B)과 캔체(W)와 캔체 지지부(21P)가 일체로 되어 아우터툴(22C)을 향하여 이동하고, 도 3(c)에 나타내는 바와 같이, 이너툴(22B)과 아우터툴(22C)의 사이에 캔체(W)의 상단부가 삽입됨으로써, 일단계의 네킹 가공이 행해진다.

도 4는, 트리밍 가공부(3)를 나타내고 있다. 도시한 예에서는, 트리밍 가공부(3)의 회전 터릿(31)에 18개의 캔체 지지부(도시 생략)가 마련되어 있으며, 각각의 캔체 지지부에 대하여 한 개의 트리밍툴(32)이 마련되어 있다. 캔체 지지부는 캔축 둘레로 회전 가능하게 구성되어 있으며, 이 캔체 지지부의 회전에 의하여, 캔체 지지부에 지지된 캔체가 자전한다. 각각의 트리밍툴(32)은, 이너툴(32A)과 아우터툴(32B)을 구비하고 있다. 이너툴(32A)은 캔체의 내측에 배치되고, 아우터툴(32B)은 외측에 배치되어, 이너툴(32A)의 날부와 아우터툴(32B)의 날부로 캔체(W)의 상단부를 협지하여, 캔체(W)를 자전시키면서 전단함으로써, 캔체의 상단부에 슬릿 가공이 실시된다.

트리밍 가공부(3)는, 네킹 가공부(2)와 마찬가지로, 회전 터릿(31)의 회전에 의해 슬릿 가공이 행해진다. 즉, 회전 터릿(31)의 캔체 지지부에 지지된 캔체는, 회전축(30)의 둘레를 이동하면서, 또한 자전하면서, 이너툴(32A)과 아우터툴(32B)에 의한 슬릿 가공이 실시된다.

트리밍툴(32)의 아우터툴(32B)은, 도 5에 나타내는 바와 같이, 회전축 둘레에 날부(32B1)와 릴리프부(32B2)를 구비하고 있다. 릴리프부(32B2)는, 회전축 둘레의 360° 중의 소정 각도(예를 들면, 160°)에 마련되어 있으며, 그 외의 각도(예를 들면, 200°)가 날부(32B1)로 되어 있다. 또, 트리밍툴(32)의 이너툴(32A)은, 회전축 둘레의 전체 둘레에 날부(32A1)를 구비하고 있다.

이너툴(32A)과 아우터툴(32B)의 축간 거리는 일정하며, 릴리프부(32B2)가 이너툴(32A)에 근접하는 타이밍으로, 도 6(a)에 나타내는 바와 같이, 이너툴(32A)과 아우터툴(32B)의 사이에 간극이 형성되고, 그 타이밍으로, 캔체(W)의 상단부가 이너툴(32A)과 아우터툴(32B)의 사이에 삽입된다.

그 후, 도 6(b)에 나타내는 바와 같이, 아우터툴(32B) 및 이너툴(32A)의 회전으로 아우터툴(32B)의 날부(32B1)와 이너툴(32A)의 날부(32A1)에 의하여 캔체(W)를 협지하여, 캔체(W)를 자전시키면서 전체 둘레를 전단함으로써, 캔체(W)의 상단부 둘레에 대한 슬릿 가공이 실시된다. 이로 인하여, 캔체(W)의 상단부가 1개의 링상으로 캔 몸체로부터 분리되고, 회수 장치(도시 생략)로 회수된다.

도 1에 나타낸 보틀 캔 제조 장치(1)는, 네킹 가공부(2)의 수를 네킹 가공의 단계수에 따라 적절하게 설정할 수 있다. 그리고, 소정의 네킹 가공이 행해진 후에, 트리밍 가공부(3)에 의한 제1 단계의 트리밍 가공을 행하고, 그 후에, 구부에 대한 비드부 성형이나 나사부 성형을 행하며, 추가로 필요에 따라, 네킹 가공부(2)에 의한 네킹 가공을 여러 단계 행하고, 그 후, 제2 단계의 트리밍 가공을 행한 후, 컬부 성형을 행함으로써, 구부 성형이 완료된 보틀 캔을 얻을 수 있다.

또, 네킹 가공을 복수 단계 행하면 캔체(W)의 상단부의 높이가 불균일해지는 경우가 있으며, 그대로 다음 단계의 네킹 가공을 행하면 문제가 발생하는 경우가 있다. 그 때문에, 트리밍 가공부(3)는 필요에 따라서 복수의 네킹 가공부(2)의 중간에 마련해도 된다.

이와 같이, 본 발명의 실시형태에 관한 보틀 캔 제조 장치(1)에 의하면, 트리밍 가공부(2)에서 슬릿 가공에 의한 링상의 조각이 발생하지만, 미세한 절삭 부스러기를 발생시키지 않고 구부 성형을 완료할 수 있다. 이로 인하여, 트리밍 가공 후에 세정·건조를 행할 필요가 없어져, 보틀 캔의 생산성을 현저하게 향상시키는 것이 가능해진다.

1: 보틀 캔 제조 장치
2: 네킹 가공부
3: 트리밍 가공부
20, 30: 회전축
21, 31: 회전 터릿
4: 연결 터릿
21P: 캔체 지지부
22: 네킹툴
22A: 센터축
22B: 이너툴
22C: 아우터툴
32: 트리밍툴
32A: 이너툴
32B: 아우터툴
32A1, 32B1: 날부
32B2: 릴리프부

Claims

바닥이 있는 원통상의 캔체에 구부를 성형하는 보틀 캔의 제조 장치로서,
캔체를 회전축 둘레로 이동시키면서 네킹 가공을 행하는 네킹 가공부와,
캔체를 회전축 둘레로 이동시키면서, 또한 캔체를 자전시키면서, 캔체의 상단부에 슬릿 가공을 실시하여 트리밍을 행하는 트리밍 가공부를 구비하고,
복수의 상기 네킹 가공부를 연속 배치함과 함께,
상기 네킹 가공부 중 적어도 하나에 상기 트리밍 가공부를 연속 배치하는 것을 특징으로 하는 보틀 캔 제조 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 트리밍 가공부가, 연속 배치된 복수의 상기 네킹 가공부의 중간에 연속 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 보틀 캔 제조 장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 네킹 가공부와 상기 트리밍 가공부는, 회전축 둘레에 복수의 캔체 지지부를 갖는 회전 터릿을 구비하는 것을 특징으로 하는 보틀 캔 제조 장치.
바닥이 있는 원통상의 캔체에 구부를 성형하는 보틀 캔의 제조 방법으로서,
캔체를 회전축 둘레로 이동시키면서 각 단계의 네킹 가공을 복수 단계 연속하여 행하고,
적어도 일단계의 상기 네킹 가공에 연속하여, 캔체를 회전축 둘레로 이동시키면서, 또한 캔체를 자전시키면서, 캔체의 상단부에 슬릿 가공을 실시하여 트리밍을 행하는 것을 특징으로 하는 보틀 캔 제조 방법.
청구항 4에 있어서,
상기 트리밍이, 복수 단계 연속하여 행하는 상기 네킹 가공의 중간에 연속하여 행해지는 것을 특징으로 하는 보틀 캔 제조 방법.
청구항 4 또는 청구항 5에 있어서,
상기 트리밍 후에, 나사부 성형과 컬부 성형을 행하는 것을 특징으로 하는 보틀 캔 제조 방법.