TWI669247B - 瓶罐、帶蓋瓶罐及瓶罐的製造方法 - Google Patents

Abstract

[課題]本發明藉由改善瓶罐的捲曲部形狀來確保高罐內壓力或加熱殺菌時亦確保高密封性，且不易引起開蓋時的溢出並抑制再封的誤認。 [解決手段]本發明的瓶罐（1）在口部（1D）的開口端設置捲曲部（10），捲曲部（10）具備從上端彎曲部（11）朝下方延伸之外壁部（12），外壁部（12）具備：第一彎曲部（12A），從上端彎曲部（11）連至下方並以向外凸起方式形成卡止部；及第二彎曲部（12B），從第一彎曲部（12A）連至下方並向內凸起。

Description

瓶罐、帶蓋瓶罐及瓶罐的製造方法

本發明係有關一種瓶罐、帶蓋瓶罐及瓶罐的製造方法。

瓶罐的製造中藉由對鋁製或鋁合金製的金屬板進行拉伸加工和引縮加工以獲得有底筒狀的成形體，之後，開口部被加以縮頸成形加工，而形成肩部和口部。此外，在其口部實施螺紋成形加工，並且在口部的開口端藉由捲曲成形加工而形成捲曲部。

形成於這種罐體的口部之捲曲部係考慮到與被安裝於口部之蓋子的密封件的密封性等而提出設計成各種加工形狀。

例如，下述專利文獻1中記載之習知技術中公開有如下瓶罐：向徑向外側翻折開口部的周緣而形成之捲曲部係具備沿與瓶罐的罐軸方向大致平行的方向延伸之外表面側壁部、從外表面側壁部的上端朝向徑向內側之外表面側凸曲部及從外表面側凸曲部進一步朝向徑向內側之內表面側凸曲部，將外表面側壁部設為規定長度以上，並且將藉由擠壓加工成形為直線狀之外表面側壁部與外表面側凸曲部的連接部成為從瓶罐的上端（口部的上端）分離之形狀。

先前技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利公開2004-217305號公報

發明所欲解決之問題

前述之習知技術中，藉由將捲曲部中之外表面側壁部與外表面側凸曲部的連接部成為從瓶罐的上端分離之形狀，而將前述之連接部作為密封點來確保被安裝有在內表面配設有襯料之蓋子之帶蓋瓶罐的密封性。

然而，該習知技術中，若填充有內容物之帶蓋瓶罐的罐內壓力變高，則蓋子因壓力而浮起，導致前述之密封點從襯料分離，變成只有沿與罐軸向大致平行的方向延伸之外表面側壁部呈與襯料接觸之狀態。此時，襯料與外表面側壁部的接觸長度依據內容物的填充溫度和封蓋製程中的最大荷重等條件而成為不同的狀態，因此依據該等條件，有時無法確保充分的密封性。尤其，當填充內容物之後進行加熱殺菌時，若依前述之習知技術，則因殺菌過程中罐內壓力上升而有可能導致密封性下降。

又，帶蓋瓶罐為了將非碳酸飲料中之罐內作為正壓而薄壁化，通常在罐內的頂隙填充液體氮，利用氮氣使罐內的頂隙成為加壓狀態。若搖晃如此填充有內容物之帶蓋瓶罐等使罐內的內容物成為起泡之狀態，則容易產生開蓋時起泡之內容物因罐內壓力而溢出之不良情況。前述之以往技術中，開蓋之後罐內壓力立即開放在大氣中，因此存在容易產生前述之溢出的問題之問題。

針對此，藉由設為使蓋子的襯料在捲曲部的下方沿罐軸側繞入之形狀（咬邊形狀），能夠減輕前述之溢出的問題。然而，在這種咬邊形狀中，若設大咬邊量，則一旦開蓋並再封時，襯料的咬邊部分成為阻力而使再封轉矩上升，容易產生以為已再封之時實際並未充分再封的誤認之問題。再封的誤認導致將以為已再封之殘留有內容物之帶蓋瓶罐放倒於包中等，從而容易引起因漏液而導致弄濕包的內部等事故。藉此，需要最佳控制襯料的咬邊量，但咬邊量依據內容物的填充溫度、封蓋條件等而變動，因此很難穩定地確保。

本發明的課題為應對這種問題。亦即，本發明的課題為藉由改善瓶罐的捲曲部形狀以確保高罐內壓力或在加熱殺菌時亦確保高密封性並且不易引起開蓋時溢出及抑制再封的誤認等。

解決問題之技術手段

為了解決這種課題，本發明係具備以下構成者。一種瓶罐，在口部的開口端設置有捲曲部，該瓶罐的特徵為，前述捲曲部具備從上端彎曲部朝下方延伸之外壁部，前述外壁部具備：第一彎曲部，從前述上端彎曲部連至下方並以向外凸起方式形成卡止部；及第二彎曲部，從前述第一彎曲部連至下方並向內凸起。

發明效果

具有這種特徵之本發明在瓶罐的捲曲部的外壁部設置第一彎曲部和第二彎曲部，藉此藉由襯料的咬邊卡止於卡止部之作用，能夠確保高罐內壓力或在加熱殺菌時亦確保高密封性。又，藉由第一彎曲部與第二彎曲部之間的襯料的咬邊能夠不易在開蓋時引起溢出。又，藉由第一彎曲部與第二彎曲部的咬邊量的調整能夠抑制再封轉矩的上升並抑制再封的誤認。

以下，參閱圖式對本發明的實施形態進行說明。以下說明中，不同圖中之相同符號表示相同功能的部位，各圖中之重複說明則適當省略。

如第1圖所示，瓶罐1例如具備底部1A、本體部1B、肩部1C及口部1D。這種瓶罐1藉由將由鋁合金等構成之金屬板沖壓成圓形狀，並對其進行拉伸加工而獲得有底圓筒狀體，並對其進行再拉伸及引縮加工，暫且獲得規定壁厚的圓筒狀的罐。之後，藉由縮頸加工，從圓筒狀的罐的開口端縮小規定的長度以形成肩部1C及口部1D。之後，在口部1D藉由旋壓成型加工形成裙部21及螺紋部22，接著，在螺紋部22的上方，藉由縮頸加工形成朝上方內側傾斜之頸肩部20，並在頸肩部20的上方的開口端形成捲曲部10。

本發明的實施形態之瓶罐1的捲曲部10具有如第2圖所示之剖面形狀。該捲曲部10具有使頸肩部20的上方向外側彎曲之上端彎曲部11，此外，還具備從上端彎曲部11朝下方延伸之外壁部12。上端彎曲部11例如具備曲率半徑為Ra的內側彎曲部11A及曲率半徑為Rb的外側彎曲部11B。

而且，外壁部12至少具備從上端彎曲部11連至下方並向外凸起的第一彎曲部12A（曲率半徑為R1）及從第一彎曲部12A連至下方並向內凸起的第二彎曲部12B（曲率半徑為R2）。又，圖示的例中，外壁部12除了第一彎曲部12A和第二彎曲部12B之外，還具備向外凸起的第三彎曲部12C（曲率半徑為R3）、向外凸起的第四彎曲部12D（曲率半徑為R4）。

依這種瓶罐1，在捲曲部10的外壁部12具備向外凸起的第一彎曲部12A及向內凸起的第二彎曲部12B，藉此形成卡止部（第一卡止部）。此處的卡止部是指相比物體外表面的上部下部更細之形態。具備這種捲曲部10之瓶罐1具備前述之卡止部（第一卡止部），藉此封蓋之後，蓋子的襯料進入卡止部的下面而形成咬邊（第一咬邊），起到使咬邊卡止於卡止部之作用，因此即使在罐內壓力高的情況或加熱殺菌時亦能夠抑制蓋子浮起，從而確保高密封性。

又，藉由前述之咬邊，即使開蓋之後蓋子浮起，亦可確保咬邊與卡止部的密合，因此亦能夠抑制在開蓋時因罐內起泡之內容物由於罐內壓力向外部溢出之現象。

此外，捲曲部10的外壁部12因第二彎曲部12B的存在而能夠規定襯料的咬邊量，因此能夠減輕再封轉矩。藉此，能夠抑制藉由咬邊而再封時的阻力過度上升，且能夠防止再封的誤認。

在此，藉由第一彎曲部12A與第二彎曲部12B形成之緣部（bead）深度（第一彎曲部12A的最外部與第二彎曲部12B的最內部之差）t設為0.05～0.2mm左右為較佳。若緣部深度t小於0.05mm，則不易獲得前述之咬邊的作用，而容易產生加熱殺菌時的密封性下降或開蓋時溢出之問題。又，若緣部深度t超過0.2mm，則容易在襯料與由第二彎曲部12B產生之凹部(緣部)之間產生間隙，即使將緣部深度t加工得更深，基於咬邊之卡止作用亦不會變高。

為了獲得如此適當的緣部深度t，將前述第一彎曲部12A的曲率半徑R1設為0.5~3mm且將第二彎曲部12B的曲率半徑R2設為0.5~2mm為較佳。

又，蓋子被安裝時的密封點成為上端彎曲部11，因此為了在密封點適當地確保上端彎曲部11嵌入襯料中之量，將上端彎曲部11中之內側彎曲部11A的曲率半徑Ra設為大於外側彎曲部11B的曲率半徑Rb(Ra>Rb)，並且將Ra設為0.5~2mm、將Rb設為0.3~0.8mm為較佳。

若Rb小於0.3mm，則嵌入上端彎曲部11的襯料中之量變得過大，容易導致襯料的損傷，若Rb大於0.8mm，則嵌入上端彎曲部11的襯料中之量變小，而不易在密封點獲得所希望的密封性。

又，上端彎曲部11的形狀影響落下衝擊時的抗變形性，若Ra小於0.5mm，則落下衝擊時軸向分力變大，使捲曲部10的軸向變形變大。若Ra超過2mm，則上端彎曲部11嵌入襯料中之量變小，因此不易在密封點獲得所希望的密封性，並且頸肩部20的角度逐漸變小而使挫曲強度下降。

而且，如圖示例所示，捲曲部10的外壁部12係具有第三彎曲部12C和第四彎曲部12D者，在第三彎曲部12C的最外部的下方形成有卡止部(第二卡止部)，因此將蓋子的襯料覆蓋至第二卡止部而形成第二咬邊，藉此能夠進一步提高如前述之高內壓時的密封性，並且能夠更可靠地抑制開蓋時的溢出。又，同時設置第一咬邊和第二咬邊以提高密封性，藉此能夠抑制兩者的咬邊量，因此能夠減少再封時的阻力，且能夠更可靠地防止再封的誤認。另外，第三彎曲部12C與第四彎曲部12D可以以分別不同的曲率半徑R或同一個曲率半徑R形成，將第三彎曲部12C的曲率半徑R3與第四彎曲部12D的曲率半徑R4設為0.3～2mm，從與前述之第一咬邊同樣獲得第二咬邊的作用這一點考慮為較佳。

第3圖表示帶蓋瓶罐。帶蓋瓶罐以藉由蓋子擰緊瓶罐1的口部1D之狀態具備蓋子2。蓋子2在頂板部的內側具備襯料3。圖示例中，瓶罐1的捲曲部10在外壁部12具備第一彎曲部12A、第二彎曲部12B、第三彎曲部12C及第四彎曲部12D，被擰緊之蓋子2的襯料3以覆蓋第一彎曲部12A、第二彎曲部12B、第三彎曲部12C及第四彎曲部12D的方式被安裝。

第4圖表示捲曲部10的另一實施形態。該例中，在外壁部12中之第二彎曲部12B與第三彎曲部12C之間具備平面部12F。該例中，第一彎曲部12A至第二彎曲部12B之部分亦形成有第一卡止部，平面部12F的下方至第三彎曲部12C形成有第二卡止部。藉由設置這種平面部12F亦能夠調整襯料的咬邊量以抑制再封轉矩的上升。

第5圖表示捲曲部10的另一不同的實施形態。該例中，外壁部12的下端內側邊緣12P與頸肩部20線接觸，外壁部12的下端面12E與頸肩部20之間設置有開放之角度θt。該角度θt例如被設定為10∘至70∘的角度。

依這種例，藉由前述之向內凸起的第二彎曲部12B形成的緣部，能夠提高捲曲部10的橫向壓縮剛性，藉此能夠提高因捲曲部10的落下衝擊引起之抗變形性。又，使外壁部12的下端內側邊緣12P與頸肩部20接觸並在外壁部12的下端面12E與頸肩部20之間設置有開放之角度θt，藉此施加落下衝擊時使捲曲部10以容易向外側倒下之方式變形，從而能夠維持與襯料的密合。另外，外壁部12的下端內側邊緣12P與頸肩部20的接觸為線接觸為較佳。藉此，能夠提高內容物填充及封蓋後傾倒落下時的密封性維持效果。

藉由第6圖及第7圖對瓶罐的製造製程中之捲曲部的成形方法進行說明。捲曲部10藉由在罐體的開口端進行基於旋壓成形加工之捲曲形狀的一次加工之後，藉由第6（a）圖、第6（b）圖所示之捲曲部的改造成形而形成。該改造成形中，在罐內側配置內部工具30，將配置於罐外側之外部工具40抵接至捲曲部10，藉此將捲曲部10的上端彎曲部11與外壁部12成形為所希望的形狀。

此時，在改造成形的第一階段，如第6（a）圖所示，將具有沿罐軸之平坦面41之外部工具40（40A）抵接至捲曲部10來進行第一階段的成形，在改造成形的第二階段，如第6（b）圖所示，將具有突起部42之外部工具40（40B）抵接至捲曲部10來調整上端彎曲部11的曲率半徑，並且成形外壁部12中之第一彎曲部12A和第二彎曲部12B（進而成形第三彎曲部12C和第四彎曲部12D）。

第7圖表示外部工具40的具體例。外部工具40繞與罐軸平行的旋轉軸Os進行旋轉。一次旋轉中，以第一角度θ1的範圍（例如，θ1=120∘）進行第6（a）圖所示之第一階段的成形，之後以第二角度θ2的範圍（例如，θ2=120∘）進行第6（b）圖所示之第二階段的成形。藉由使用這種外部工具40，無需定位緣部的位置便能夠有效地進行捲曲部10的成形加工。

以上，參閱圖式對本發明的實施形態進行了詳述，但具體的構成並不限定於該等實施形態，在不脫離本發明的宗旨的範圍內進行設計變更等，亦包含於本發明中。又，上述各實施形態只要在其目的及構成等上不存在特別的矛盾或問題，則能夠沿用彼此的技術並進行組合。

1‧‧‧瓶罐

1A‧‧‧底部

1B‧‧‧本體部

1C‧‧‧肩部

1D‧‧‧口部

10‧‧‧捲曲部

11‧‧‧上端彎曲部

11A‧‧‧內側彎曲部

11B‧‧‧外側彎曲部

12‧‧‧外壁部

12A‧‧‧第一彎曲部

12B‧‧‧第二彎曲部

12C‧‧‧第三彎曲部

12D‧‧‧第四彎曲部

12E‧‧‧下端面

12F‧‧‧平面部

12P‧‧‧下端內側邊緣

20‧‧‧頸肩部

21‧‧‧裙部

22‧‧‧螺紋部

30‧‧‧內部工具

40（40A、40B）‧‧‧外部工具

41‧‧‧平坦面

42‧‧‧突起部

第1圖係表示本發明的實施形態之瓶罐的整體構成之說明圖。 第2圖係表示本發明的實施形態之瓶罐的捲曲部之說明圖（剖面圖）。 第3圖係表示本發明的實施形態之帶蓋瓶罐之說明圖。 第4圖係表示本發明的另一實施形態之瓶罐的捲曲部之說明圖（剖面圖）。 第5圖係表示本發明的另一實施形態之瓶罐的捲曲部之說明圖（剖面圖）。 第6圖係表示捲曲部的成形方法的例之說明圖（第6（a）圖表示第一階段的成形，第6（b）圖表示第二階段的成形）。 第7圖係表示用於進行第6圖的成形的外部工具的構成例之說明圖（第7（a）圖係前視圖，第7（b）圖係第7（a）圖的A-A剖面圖）。

Claims (12)

1. 一種瓶罐，在口部的開口端設置有捲曲部，該瓶罐的特徵為，前述捲曲部具備從上端彎曲部朝下方延伸之外壁部，前述外壁部具備：第一彎曲部，從前述上端彎曲部連至下方且以向外凸起方式形成卡止部；及第二彎曲部，從前述第一彎曲部連至下方且向內凸起；藉由前述第一彎曲部與前述第二彎曲部形成之緣部深度為0.05~0.2mm。
2. 一種瓶罐，在口部的開口端設置有捲曲部，該瓶罐的特徵為，前述捲曲部具備從上端彎曲部朝下方延伸之外壁部，前述外壁部具備：第一彎曲部，從前述上端彎曲部連至下方且以向外凸起方式形成卡止部；及第二彎曲部，從前述第一彎曲部連至下方且向內凸起；以及具備第三彎曲部，該第三彎曲部將前述卡止部作為第一卡止部，並在前述第二彎曲部的下方以向外凸起方式形成第二卡止部；前述第三彎曲部係連接於前述第二彎曲部。
3. 如申請專利範圍第2項之瓶罐，其中藉由前述第一彎曲部與前述第二彎曲部形成之緣部深度為0.05~0.2mm。
4. 如申請專利範圍第1項之瓶罐，其中前述外壁部具備第三彎曲部，該第三彎曲部將前述卡止部作為第一卡止部，並在前述第二彎曲部的下方以向外凸起方式形成第二卡止部。
5. 如申請專利範圍第2項之瓶罐，其中在前述第三彎曲部的下方具備向外凸起之第四彎曲部。
6. 如申請專利範圍第1或2項之瓶罐，其中前述第一彎曲部的曲率半徑為0.5~3mm，前述第二彎曲部的曲率半徑為0.5~2mm。
7. 如申請專利範圍第1或2項之瓶罐，其中前述上端彎曲部具有內側彎曲部和外側彎曲部，前述內側彎曲部的曲率半徑大於前述外側彎曲部的曲率半徑。
8. 如申請專利範圍第7項之瓶罐，其中前述內側彎曲部的曲率半徑為0.5~2mm，前述外側彎曲部的曲率半徑為0.3~0.8mm。
9. 如申請專利範圍第1或2項之瓶罐，其中前述外壁部的下端面與頸肩部之間設置有開放之角度。
10. 如申請專利範圍第9項之瓶罐，其中前述外壁部的下端內側邊緣與前述頸肩部接觸。
11. 一種帶蓋瓶罐，蓋子被擰緊且具備襯料，其特徵為，以由襯料覆蓋申請專利範圍第1或2項之瓶罐中之前述卡止部之方式形成咬邊。
12. 一種瓶罐的製造方法，其為製造申請專利範圍第1至10中任一項所述之瓶罐之方法，該瓶罐的製造方法的特徵為，將繞與罐軸平行的旋轉軸進行旋轉之外部工具抵接至捲曲部來進行前述捲曲部的改造成形，關於前述外部工具，其在一次旋轉中以第一角度θ 1的範圍以平坦面抵接來進行第一階段的成形，接著以第二角度θ 2的範圍以沿與罐軸正交之方向突起之突起部抵接來進行第二階段的成形。