特許 7521537 缶体の成形装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-16

(45)【発行日】2024-07-24

(54)【発明の名称】缶体の成形装置

(51)【国際特許分類】

   B21D 51/26 20060101AFI20240717BHJP

【ＦＩ】

B21D51/26 R

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2021555905

(86)(22)【出願日】2020-08-14

(86)【国際出願番号】 JP2020030889

(87)【国際公開番号】W WO2021095309

(87)【国際公開日】2021-05-20

【審査請求日】2023-07-13

(31)【優先権主張番号】P 2019204285

(32)【優先日】2019-11-11

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】313005282

【氏名又は名称】東洋製罐株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000626

【氏名又は名称】弁理士法人英知国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】新畠 数洋

【審査官】永井 友子

(56)【参考文献】

【文献】特開平０９－２８５８３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５９－０２５３１８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】国際公開第２０１３／１１８７２８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１３－１０３２４６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２１Ｄ ５１／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

筒状胴部と缶底部が一体に成形された缶体の成形装置であって、
前記缶底部の中央に凹状のドーム部を有し前記ドーム部の周囲に環状の脚部が成形された缶体に対して、前記脚部の形状をリフォーム成形するツールを備え、
前記ツールは、前記缶体内に挿入され、前記ドーム部の内面に当接する押圧体と、前記脚部の下端部に内向きの湾曲端部を成形する成形型とを備え、
前記成形型は、前記缶底部の前記ドーム部の中央に対向する位置である中央部から前記缶底部を前記押圧体の当接面に当接させるエアを噴出する噴出部を有することを特徴とする缶体成形装置。

【請求項2】

前記筒状胴部の周囲を支持する缶体支持部と、
前記湾曲端部が形成された缶体を前記押圧体から離間させる際に、前記缶体の上端を受
け止めるストッパ部を備えることを特徴とする請求項１記載の缶体成形装置。

【請求項3】

回転軸周りに前記押圧体と前記成形型を複数組備えた成形ターレットを備えることを特
徴とする請求項１または２に記載の缶体成形装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、缶体の缶底部（ボトム）をリフォーム成形する成形装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

シームレス缶（或いは２ピース缶）と呼ばれる缶体は、絞りしごき加工によって缶胴部などが成形される。このような缶体は、省資源化や軽量化のために、缶胴部の薄肉化が進められており、耐圧強度を確保するために、缶底部に凹状のドーム部を形成して、その周辺に環状の脚部を形成している。そして、バックリング対策などのために、前述した脚部における接地部形状に各種の工夫を施すことがなされている。

【0003】

前述した缶底部の成形加工は、第１段階の加工で、中央部を凹状に成形して、前述したドーム部と脚部を形成し、第２段階の加工で、脚部のリフォーム成形を行う。従来、このようなリフォーム成形を行う装置は、基体となるフレームと、フレームに支持されて回転駆動される回転軸と、回転軸に支持されて外周に缶体を保持するポケットが形成されたターレットと、回転軸に支持されてターレットの各ポケットに対応して設けられたリフォーム機構とを備え、リフォーム機構は、トップスピンドルとボトムスピンドルとを備えているものが知られている（下記特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１８－１０３２２７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

前述した従来技術によると、缶底部における脚部のリフォームの成形時に、環状の脚部の内周壁をローラなどを使用して押圧することがなされており、これによると、缶の材料であるアルミニウム合金の酸化皮膜が損なわれ内容物充填後の加熱殺菌時等において、押圧箇所に黒変を生じ易いという問題や、ローラなどに缶底の金属材料が凝着することによる、成形装置のメンテナンスの煩雑さの問題があった。

【0006】

本発明は、このような事情に対処するために提案されたものである。すなわち、缶底部のリフォーム成形において、成形箇所に黒変が生じる不具合を抑止すること、成形装置のメンテナンス性を改善すること、などが本発明の課題である。

【課題を解決するための手段】

【0007】

このような課題を解決するために、本発明は、以下の構成を具備するものである。
筒状胴部と缶底部が一体に成形された缶体の成形装置であって、前記缶底部の中央に凹状のドーム部を有し前記ドーム部の周囲に環状の脚部が成形された缶体に対して、前記脚部の形状をリフォーム成形するツールを備え、前記ツールは、前記缶体内に挿入され、前記ドーム部の内面に当接する押圧体と、前記脚部の下端部に内向きの湾曲端部を成形する成形型とを備え、前記成形型は、前記缶底部の前記ドーム部の中央に対向する位置である中央部から前記缶底部を前記押圧体の当接面に当接させるエアを噴出する噴出部を有することを特徴とする缶体成形装置。

【発明の効果】

【0008】

このような特徴を有する本発明は、缶底部における脚部のリフォーム成形において、成形箇所に黒変が生じる不具合を抑止することができ、また、成形装置のメンテナンス性を改善することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の実施形態に係る缶体成形装置におけるツールの断面図。

【図2】缶体成形装置による一成形工程を示した説明図（押圧体のストローク開始）。

【図3】缶体成形装置による一成形工程を示した説明図（缶体の受け取り）。

【図4】缶体成形装置による一成形工程を示した説明図（押圧体と缶底部との接触）。

【図5】缶体成形装置による一成形工程を示した説明図（成形開始）。

【図6】缶体成形装置による一成形工程を示した説明図（成形終了）。

【図7】缶体成形装置による一成形工程を示した説明図（エア噴出）。

【図8】缶体成形装置による一成形工程を示した説明図（缶体の受け渡し）。

【図9】成形ターレットの工程タイミングを示す説明図。

【図10】リフォーム成形された缶体の缶底部を示した断面図。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の説明で、異なる図における同一符号は同一機能の部位を示しており、各図における重複説明は適宜省略する。

【0011】

図１に示すように、本発明の実施形態に係る缶体成形装置は、筒状胴部Ｗ１と缶底部Ｗ２が一体に成形された缶体（例えば、２ピース缶）Ｗの缶底部Ｗ２における脚部Ｇをリフォーム成形するツール１を備えている。ツール１は、缶底部Ｗ２の中央に凹状のドーム部Ｄを形成し、ドーム部Ｄの周囲に環状の脚部Ｇを形成した缶体（１次成形された缶体）に対してリフォーム成形を施すものである。

【0012】

ツール１は、押圧体２と成形型３とを備えている。押圧体２は、缶体Ｗ内に挿入され、ドーム部Ｄの内面に当接する当接面２Ａを有している。また、成形型３は、脚部Ｇの下端部に内向きの湾曲端部Ｇｐ（図６参照）を成形する型部３Ａと脚部Ｇを型部に案内するテーパー部３Ｂを有している。

【0013】

ツール１を用いたリフォーム成形の工程を、図２～図８を参照しながら説明する。図２に示すように、押圧体２と成形型３からなるツール１の周囲には、缶体支持部４とストッパ部５が配備されており、押圧体２が成形型３に近づく方向に移動するストロークを開始する際には、押圧体２は、缶体Ｗの受入領域Ｆの外側に位置している。また、成形型３の中央部には、エア噴出部６が配備されている。

【0014】

図３に示すように、前述された受入領域Ｆにて缶体Ｗの受け取りがなされると、缶体Ｗの筒状胴部Ｗ１が、受入領域Ｆの周囲に配備されている缶体支持部４にて支持される。その間、押圧体２は矢印方向に移動を続けており、缶体Ｗの受入後に押圧体２が缶体Ｗの中に挿入される。

【0015】

図４に示すように、押圧体２を更に矢印方向に移動させて、押圧体２の当接面２Ａが缶底部Ｗ２のドーム部Ｄの内面に当接すると、前述したエア噴出部６からドーム部Ｄの外側に向けてエアが噴出される。このエアの噴出で、押圧体２の当接面２Ａに対して缶底部Ｗ２のドーム部Ｄが安定した状態で当接される。

【0016】

その後、図５に示すように、更に押圧体２を矢印方向に移動させることで、押圧体２に押圧された缶底部Ｗ２が成形型３に向かって移動し、缶底部Ｗ２の脚部Ｇの下端部が成形型３のテーバー部３Ｂに沿って押し込まれると、型部３Ａによって環状の脚部Ｇが変形して、図６に示すように、その下端部に内向きの湾曲端部Ｇｐが形成されてリフォーム成形が終了する。

【0017】

その後は、図７に示すように、押圧体２を成形型３から離れる方向に移動させながら、エア噴出部６からエアを噴出することで、リフォーム成形が終わった缶体Ｗを成形型３から離間させる。この際、前述した受入領域Ｆの缶軸方向外側にはストッパ部５が配備されているので、缶体Ｗは、エア噴出部６から噴出されるエアを受けて、缶体Ｗの上端部がストッパ部５に当接するところまで移動する。

【0018】

更にその後は、図８に示すように、前述した受入領域Ｆの外側に押圧体２を移動させ、受入領域Ｆから缶体Ｗを取り出し、次の缶体Ｗに対する工程に移行する。これによると、ローラなどを使用して押圧する従来技術とは異なり缶体Ｗと成形型３との間の摩擦力が少ないので、成形型３に金属材料が蓄積することも無い。

【0019】

このような工程は、図９に示した成形ターレット１０の一回転内で行われる。図９に示した例では、０°の位置から、回転位置Ｓ１（例えば、約３０°）において、押圧体２の移動が開始され、回転位置Ｓ２（例えば、約４５°）において、缶体Ｗの受け入れが行われ、回転位置Ｓ３（例えば、約１４５°）において、押圧体２の当接面２Ａをドーム部Ｄの内面に当接させ、回転位置Ｓ４（例えば、約１６３°）において、成形型３内での成形を開始し、回転位置Ｓ５（例えば、約１９２°）において、リフォーム成形を終了し、回転位置Ｓ６（例えば、約２１０°）において、エア噴出で缶体Ｗをストッパ部５まで移動させ、回転位置Ｓ７（例えば、約３１５°）において缶体Ｗの受け渡しを行い、回転位置Ｓ８（例えば、約３３０°）において、押圧体２の移動を終了する。

【0020】

成形ターレット１０に対しては、缶体Ｗの受け入れターレット１１と受け取りターレット１２が隣接して配備されている。受け入れターレット１１は、回転位置Ｓ２にて、成形ターレット１０にリフォーム成形前（１次成形後）の缶体Ｗを送り込み、受け取りターレット１２は、回転位置Ｓ７にて、リフォーム成形後の缶体Ｗの受け取りを行う。

【0021】

このようなツール１でリフォーム成形された缶体Ｗの缶底部Ｗ２は、脚部Ｇに湾曲端部Ｇｐが内向きに湾曲して形成される。より具体的には、図１０に示すように、缶底部Ｗ２の脚部Ｇは、外側脚部Ｇ１、接地端部Ｇ２、内側端部Ｇ３、傾斜立ち上がり部Ｇ４、内側脚部Ｇ５を有しており、接地端部Ｇ２と内側端部Ｇ３と傾斜立ち上がり部Ｇ４で湾曲端部Ｇｐが形成されている。

【0022】

ここで、湾曲端部Ｇｐの内側は、内側端部Ｇ３から傾斜立ち上がり部Ｇ４を介して内側脚部Ｇ５にてドーム部Ｄの周囲に繋がっており、内側端部Ｇ３における内径よりも内側脚部Ｇ５における内径が大きくなるように成形されている。図１０のｔ１～ｔ４は各部の板厚を示している。

【0023】

以上説明したように、本発明の実施形態によると、缶底部Ｗ２における脚部Ｇのリフォーム成形において、ローラなどを接触させる成形を行わないので、成形箇所に黒変が生じる不具合を抑止することができる。また、ツール１に脚部Ｇの金属が蓄積することも無いので、成形装置のメンテナンス性を改善することができる。なお、前述した実施形態では、成形型３に対して押圧体２を移動させる例を示しているが、これとは逆に、押圧体２に対して成形型３を移動させるようにしてもよい。

【符号の説明】

【0024】

１：ツール，２：押圧体，３：成形型，４：缶体支持部，５：ストッパ部，
６：エア噴出部，１０：成形ターレット，
２Ａ：当接面，３Ａ：型部，３Ｂ：テーパー部，
Ｗ：缶体，Ｗ１：筒状胴部，Ｗ２：缶底部，Ｄ：ドーム部，Ｇ：脚部，
Ｇ１：外側脚部，Ｇ２：接地端部，Ｇ３：内側端部，Ｇ４：傾斜立ち上がり部，Ｇ５：内側脚部，Ｇｐ：湾曲端部，受入領域Ｆ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】