JP3149945B2 - 容器を加工するための方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は一般に二つの部分から成る容器の構造に関
し、特にその強度を増し、かつその外観を改善するため
にそのような容器を加工するための方法および装置に関
する。

背景となる従来技術 二つの部品から成る缶はビールおよび飲料工業におい
て、およびエアロゾルおよび食料の包装のために使用さ
れる金属容器のうちで最も共通する種類である。二つの
部品から成る容器は、一方で端の開き、他方の端で一体
の端の壁を有する側面の壁を含む、単一の本体から成っ
ている。その一体の端の壁は、通常、容器全体の強度を
増加するためにドーム形の形状に形成される。環状の部
分が、通常、底の壁の中央のドーム形のパネルと容器の
ための小さくされた直径の支持を定義する側壁の間に特
殊な形状に形成されており、またその開く方の端と継ぎ
合わされる、隣接する容器の端と入れ子となるための入
れ子の特徴を提供する。

目覚ましい市場における成功度を達成した、絞り加工
され、表面をならされた容器のための、模範となる底の
プロフィルが米国特許第4,685,582号に開示されてい
る。そこに開示された容器もまた、第２の端のパネルま
たはより小さい径を持った端を、一端で開いている、絞
り加工され、表面をならされた容器を取り囲むために使
用することができるように、小さくされた頸部を持つ上
の端部分を含んでいる。

大抵の場合に、ビールおよび炭酸飲料のために使用さ
れる容器は平坦なアルミニウムの円板から２−11/16イ
ンチの外径に形成され（“211−容器”と呼ばれる）、
他よりも小さい直径の端を仕上げられた包装の中で使用
することができるように、上の開いた端の直径は209−
頸部（２−9/16インチ）または207−1/2−頸部、206−
頸部のような何等かの他のもっと小さい直径、および20
4−頸部あるいはもっと小さい頸部を形成するように減
少させられる。

包装工業において重要な競合する目標は、工業の要請
に合致してその強度および性能を維持しながら、全缶重
量をできる限り減少させることである。ソフト飲料また
はビールのような加圧された内容のためには、容器の一
体の底の端の壁は、通常、最初の円板と同じ金属の厚さ
の標準基板を持っており、側壁は絞りおよび表面ならし
工程を通して最初の金属円板の厚さの1/3に近い厚さで
低下させられる。したがって、全重量を最小にするため
に、二つの部品から成る缶の第２の部品を構成する缶上
面または端パネルは、容器の構造上の一体性、その機能
性、および美的に心地よい外観をなお維持しながら、直
径をできる限り小さくするように形成される。

この種の容器の製造においては、予め定められた厚さ
の貯蔵材料のシートがコップ製造プレスに供給され、そ
こで円板が貯蔵材料から切り出され、仕上がった容器の
最終直径よりも著しく大きい直径を有するコップの中に
移される。

予備形成されたコップは、ついで、普通に“ボディー
メーカ”と呼ばれる容器形成装置に渡され、そこでその
コップは、複数の間隔をおいて設けられた表面ならし用
の型およびパンチの通路の端に位置させられたドーム形
成機構と一緒に動作する、往復運動する突き棒の上で運
ばれるパンチと並べられる。形成工程中、最初再絞りア
センブリと一緒に動作し、そこで浅いコップは最終仕上
げされた容器の内径にほゞ等しい内径と最初のコップの
高さよりも大きい高さを持った、より小さな直径に再絞
りされる。

各コップは、ついで、漸進的に小さくなる直径を有す
る、一連の表面ならし用の型を通過し、その結果容器の
側壁の厚さは漸進的に減少させられ、他方容器の高さは
増大する。パンチまたは突き棒のための行程の端では容
器の端は、中央の内に向かってドーム形に張り出したパ
ネルおよび特殊な形状の周囲の環状の支持部分を持った
一体の端の壁を形成するために予め定められた形状に強
制的に形成される。絞り加工され、表面をならされた容
器は、ついで、選択された高さに切り込まれ、コートさ
れ、ラベルを貼られ、開いた方の端に小さな直径を持つ
ように傾斜を持った頸部が形成される。

競争できる価格であり、しかも、特にビールおよび炭
酸飲料のような加工された内容のための厳しい工業の要
請を満足することができる容器を製造するために、本発
明の被譲渡人は、容器の上の開いた端を滑らかな、型で
形成された頸部の形状まで段階的に小さくするための型
を使った頸部形成操作を開発した。このことは、206ま
たは204端のような端のための希望の縮少が達成される
まで、複数の行程を通して行なわれる。この過程は、こ
こに参照として含まれている米国特許第4,774,839号に
開示されている。米国特許第4,685,582号に開示されて
いるような底のプロフィルおよび上に挙げられた特許の
中に図示されている滑らかな、型で形成された頸部の形
状を持った種類の容器は高められた強度特性を持ってお
り、全体の美的な外観が増進される。

二つの部品から成る、絞り加工され、表面をならされ
た容器の全体の外観をさらに良くするために、米国意匠
特許第283,011号および第290,688号に開示されているよ
うな縦溝突きの外観を作り出すように容器の側壁を変形
することもまた提案された。

発明の概要 本発明によれば、最低の量の貯蔵材料から形成され、
しかも、特にビールおよび飲料工業における使用に適し
た容器のためのあらゆる厳格な要請を満足することがで
きる、たゞ一つの絞り加工され、表面をならされた容器
が開発された。

特に、本発明の容器は貯蔵材料、成可く0.0120インチ
よりも小さい暑さを漏ったアルミニウムの平坦な円板か
ら形成されることができ、それぞれ250ポンドおよび90p
siの最低押し漬ぶしおよび捩じれの要請に合致すること
ができる。

成可くアルミニウムの平坦な金属の円板から形成され
る容器は、貯蔵材料の厚さに実質上等しい厚さを有する
底壁と貯蔵材料の厚さの1/3のオーダである側壁の厚さ
を持っており、底壁は、外側および内側の、一般に平坦
な、実質上垂直な壁を有するカウンタシンクを通して側
壁に接続された、中央の内に向かってドーム形のパネル
を持っている。

容器の側壁は複数の、周囲に沿って間隔をおいて設け
られた、軸方向に延び、内に向かって変形されたパネル
部分は側壁の残りと境界を共にする、実質上軸方向の高
まり領域或いは弧状の部分の間に形成され、それらのパ
ネル部分の相対向している端に隣接する側壁と滑らかに
融合している。それらのパネル部分は底のカウンタシン
クの接合点と容器の上の開いた端における、内に向かっ
て傾斜した頸部の接合点の間で側壁の境界の内部に位置
させられる。

本発明の一つの面によれば、それらのパネル部分は、
支持コラムの上の固定の回転のために取り付けられたタ
ーレットを含む装置を通して一つの連続工程で側壁の中
に形成される。そのターレットはその周囲附近に周囲方
向に間隔をおいて設けられた複数の同一の変形ステーシ
ョンを持っている。各変形ステーションはターレット上
の固定の軸の囲りの回転のために支持された支持心軸を
含み、その支持心軸の上に容器を装填するための、軸方
向に並べられた装填機構を持っている。各ステーション
はまた、それらの間で容器を変形するために、支持心棒
と加圧接触係合したりしなかったりする運動のための、
支持心棒に隣接する、ターレット上に取り付けられた、
圧縮可能な押付け心棒を内蔵している。

本発明の他の一つの面によれば、１対の隣接する押付
け心棒が共通の支持軸の上に取り付けられる。その支持
軸は、それに結び付いた支持心棒と加圧接触係合させた
りさせなかったりするように、二つの押付け心棒を同時
に揺動させるために、ターレット上の固定の軸の上で回
転させられる。

その支持心棒は、隣接する高まり領域の間に形成され
た、周囲方向に間隔をおいて設けられた複数のポケット
を持っている。各ポケットは外壁から内に向かって伸
び、隣接する高まり領域の間の一般に弦状の部分を定義
する底の壁に終る、一般に半径方向の壁によって定義さ
れる互いに対向している縁を持っている。それぞれのポ
ケットの底の壁の互いに対向している端は滑らかに傾斜
をつけられ、支持心棒の周囲と融合している。このこと
はポケットの底の壁と心棒の周囲の間の滑らかな移行を
定義する。

成可く、ポケットは、パネル部分が底の壁の接合点と
側壁の対向している端における傾斜した頸部の間で容器
の側壁に形成されるように、心棒の上に位置させられ
る。

本発明の他の一つの面によれば、各ステーションにお
ける支持心棒および押付け心棒は同期した関係で駆動さ
れる。このことはそれぞれの心棒の周囲の面に対して共
通の速度を定義する。押付け心棒のための駆動機構は、
支持心棒との加圧接触中の押付け心棒の圧縮による周囲
速度のいかなる必要な差も受け入れるために摩擦による
駆動装置を内蔵している。

以上記載された優れた特性を有する容器を変形するた
めの装置を操作する方法においては、容器は供給源か
ら、ターレット上のステーションの各々においてそれぞ
れの支持または装填手段に逐次的に供給され、その支持
とターレットの間に介挿されている適当なカムによって
それぞれの支持心棒の上でカムで動かされる。また、そ
れぞれの押付け心棒は適当なカム機構を通して揺動させ
られ、ステーションの各々において押付け心棒とそれに
結び付いた支持心棒の間で加圧接触係合を作り出し、他
方両方の心棒は共通の駆動を通して連続的に回転させら
れる。

押付け心棒の圧縮を受け入れるために、共通の駆動と
各押付け心棒の間に制御滑りが備えられている。

図面の簡単な記載 第１図は本発明に合致して構成された加工装置を示
す、いくつかの部品を壊して取り外ずされた上面図であ
る。

第２図は第１図に示された装置の側面立面図である。

第３図は第２図の３−３線に沿って見た装置の側面図
である。

第４図は第３図の装置の一部を形成する１対の押付け
心棒の部分平面図である。

第５図は第４図の５−５線に沿って見た断面図であ
る。

第６図は一つの加工ステーションにおける１対の形成
または支持心棒に関連した押付け心棒の関係を示す、第
１図に示された装置のいろいろなステーションの図式的
な上面面である。

第７図は第６図の７−７線に沿って見た加工ステーシ
ョンの一つの詳細を示す、部分側面図である。

第８図は押付け心棒および支持心棒の共同動作を示す
缶壁の部分を含む、第７図の８−８線に沿って見た断面
図である。

第９図は各容器底壁を再形成するために使用される装
置を示す部分断面図である。

第10図は第９図に類似する拡大された部分断面図であ
る。

第11図は頸部形成およびフランジ形成操作の後の仕上
げられた容器の斜視図である。

第12図は形成心棒の斜視図である。

第13図は第12図の13−13線に沿って見た断面図であ
る。

第14図は第12図の14−14線に沿って見た断面図であ
る。

詳細な記載 本発明は沢山の異なった形態で実施が可能であるの
で、図面に示され、こゝでは、本開示が本発明の例示と
して考えられなければならず、本発明の広範な面を図示
された実施例に限ることを意図しないという了解を持っ
て本発明の好ましい実施例が詳細に記載される。

図面の第１図は、一般に引用番号20で示され、回転可
能なターレット26を支持する直立した中央ポストまたは
コラム24を有するベース（第２図）から成る容器加工装
置を開示している。ターレット26はベース22の上に取り
付けられた駆動手段28を通して中央支持手段またはコラ
ム24の囲りで回転させられる。ターレット26はその周囲
に取り付けられた、複数の、実質上同一の加工ステーシ
ョン30を持っている。そこでは第１図および第２図に示
されているような12のステーションがあるが、その数は
製造設備と関連して容易に増加させられたり減少させら
れたりする。

頸部およびフランジ形成前の従来の二つの部品から成
る、絞り加工され、表面をならされた容器は供給機構32
を通して加工装置に供給され、排出機構34を通してその
加工装置から取り去られる。供給機構32は従来の星形ホ
イール36を含んでおり、それは、加工ステーション30の
各々への供給のために連続的に動いているコンベア40か
ら容器を受けるための複数個の周囲のポケット38を持っ
ている。好ましくはその供給装置32は案内レール42を含
んでおり、後に記載されるように、ステーション30の各
々でピック・アップされるように、それは容器を静止板
44に沿って案内する。

同様に、排出機構34は第２の星形ホイール46を含んで
おり、連続的に動いているコンベア40への最終的な供給
のために、それは再びステーション34の各々から加工さ
れた、または縦溝をつけられた容器を受けるためのポケ
ット48を持っており、そこでそれらの容器は以降の加工
のために輸送される。その排出機構34は再び、第１図に
示されているように、弧状の案内板49を持っている。加
工された容器は星形ホイール46によって加工ステーショ
ン30から引き出され、支持板44に沿ってコンベア40まで
案内される。

第１図および第２図に示すように、各ステーション30
は支持心棒50、ピストン・ロッド53の上に取り付けられ
たプラットフォーム52、および押付け心棒54を内蔵して
いる（第２図）。プラットフォーム52はピストン・ロッ
ド53の上に支持され、そのピストン・ロッド53は公知の
種類のカム機構（図には示されていない）を通してター
レット26の中の開口の中で垂直方向に往復運動させられ
る。低位置と高位置の間でプラットフォーム52を動かす
ためのカム機構はこゝに参照として含まれている米国特
許第4,519,232号に示されている種類のものであること
ができるだろう。

このようにして、容器Ｃは、プラットフォームが第２
図の中の伸びたプラットフォームの左に示されている低
位置にある間に、供給機構32からプラットフォーム52に
供給され、プラットフォームは、容器を支持心棒50の上
に導入する、または装填するために、カム駆動機構によ
って持ち上げられる。装填機構52,53は、支持心棒50の
中に受けられる前に、容器をプラットフォーム52の上に
保持するために（図には示されていない）真空源を内蔵
することができる。

支持心棒50および押付け心棒54は共通の駆動機構（第
１図）によって同期した仕方で連続的に駆動され、その
共通の駆動機構は静止のコラム24の上の端の上に支持さ
れ、複数の被駆動ギヤ62と噛み合っている中央固定駆動
ギヤ60を含んでいる。それらの被駆動ギヤ62は下の端に
取付けられた支持心棒50を持っている支持軸66の上に取
り付けられたギヤ64と駆動係合している。それに加え
て、各被駆動ギヤ64は、押付け心棒54を支持する支持軸
72の上に取り付けられた組み合わされたギヤ70と噛み合
っている。このようにして、ギヤの直径および比の適切
な選択によって、軸66および72は共通の速度で駆動さ
れ、そのようにして、後に説明される目的で、心棒50お
よび54を共通の速度で駆動する。

本発明の一つの面によれば、それぞれの押付け心棒
は、ターレット26が回転し、後に記載されるように、そ
れぞれの心棒の間で容器Ｃを変形するように心棒50,54
が積極的に駆動されている間に、支持心棒50と加圧係合
したりしなかったりするように設計されている。

本発明の一つの面によれば、１対の隣接する押付け心
棒54は共通の支持機構の上に支持され、簡単化されたカ
ム駆動機構によって同時に動かされ、その駆動機構が、
こゝで、特に第４図および第５図を参照して記載され
る。

そこに示されているように、押付け心棒54のための支
持機構は隣接する対の加工ステーション30の間でターレ
ット26の上に取り付けられている支持軸80を含んでい
る。その支持軸80はそれから伸びる１対のアーム82を持
っており、それらのアームは、後に説明されるように、
（図には示されていない）適当なねじの組によって希望
の角度方向の関係で支持軸80に固定されている。

アーム82の各々はその外側の自由端に固定された中空
の支持スリーブ84を持っており、それは、ついで、その
下端に支持された押付け心棒54を持った軸72を支持して
いる。好ましくは軸72は分割され、それに付けられたギ
ヤ70を有する上の部分72aと心棒54を支持する下の部分7
2bを含む。適当なベアリング86が、第５図に示されてい
るように、間に介装されたスペーサ・スリーブ87を持っ
て軸72と中空の支持部材84の間に介装されている。

好ましくは、各押付け心棒54は中央の硬いコア90を含
んでおり、それは成可くポリウレタン材料または適当な
等価な材料で形成されている変形可能な、または圧縮可
能な外側の部材92を支持している。

本発明の一実施例においては、押付け心棒54は、前に
記載された共通の、または均一の速度ではなくて、押付
け心棒と支持心棒の間の制御された差速度または速さを
吸収するために、摩擦駆動構造を介して下の支持部分72
bに取り付けられている。第５図に示されているよう
に、下の軸部分72bはスペーサのカラー94を持ってお
り、それがベアリング86と硬いコア90の間に介装され、
押付け心棒は下の支持軸72bの下の端に形成されたねじ
を切られた開口97の中に受けられるねじを切られた締め
金具96を介してカラー94に対して押し付けられている。
スプリング・ワッシャ99がコア90の上の端とカラー94の
下の縁の間に介装されている。

このようにして、中空の芯90とコア72bの間に作り出
される摩擦による引張りの量は、希望の摩擦による引張
りを作り出すようにそのスプリング・ワッシャ99を圧縮
する締め金具86に加えられる適切なトルクによって正確
に制御されることができる。このことは、積極的にギヤ
駆動される支持心棒52と押し付け心棒54の間に制御され
た差速度を提供する。付加的な摩擦力がコア90に対する
軸72bの適当な大きさの決定によって作り出されること
ができる。

本発明の主要な面によれば、その支持心棒は、容器の
最初の側壁から内に向かって変形させられる複数の弦状
の部分を作り出すように、容器の側壁が押付け心棒の圧
力によって支持心棒の中で変形させられるように形成さ
れ、設計されている。このように、第12図、第13図およ
び第14図に示されているように、支持心棒50は、容器側
壁の内径に実質上等しい直径を持っている円形の周囲表
面102を有する中空円形コア100を含んでいる。心棒が容
器の内径に合致する円筒形の形状に仕上げられた後で、
複数の周囲方向に間隔をおいて設けられ、軸方向に伸び
ているポケット104が機械加工によるなどして支持心棒5
0の表面に形成される。

特に、それぞれのポケット104は、支持心棒50の表面
から隣接する対の高まり領域106の間の部分を機械加工
することによって形成される。高まり領域106はコア100
の表面102半径に合致する外側表面102aを持っており、
高まり領域106の間の弦表面を定義する平坦な底の壁109
によって内部接続されている平坦な側壁108を持ってい
る。コア100の軸から成可く半径方向に伸びる平坦な側
壁108は表面102aと交叉し、鋭い縁108aを形成する。第1
4図によりはっきり示されているように、各高まり領域
の断面部分の形状は近似的に正方形であり、ほゞ0.030
インチの深さとほゞ0.030インチの幅を持っている。こ
の例示としての実施例においては、支持心棒は、第11図
により明瞭に示されているように、容器の側壁に形成さ
れた30の等間隔の縦溝として引用されているものを持っ
ている缶または容器を作るように設計されている。

このような実施例については、隣接する高まり領域10
6の間の中心から中心まで測った間隔は約12゜であり、
そのようにしてポケット104の深さは約0.030インチであ
る。第13図に示されているように、ポケット104の相対
向している端は、特に底の壁109は109aで朝顔形に広げ
られ、滑らかな移行を通して支持心棒50の外側表面102
と融合している。ポケット104の機能および操作は後に
記載される装置の操作に関連して詳細に記載されるだろ
う。

以上より完全に説明されたように、各押付け心棒54は
支持心棒50と一緒に動作し、容器の側壁を容器の側壁の
直径に等しい直径を有する弧状の部分の間に介在させら
れた“弦部分”と呼ばれる複数のものに変形する。この
目的のために、押付け心棒54は、支持コラム24の囲りの
ターレット26の回転中心支持心棒50の上の缶本体と係合
したりしなかったりする運動のために支持されている。

この目的で（第１図）、コラム24の上端は、周囲のカ
ム動作をする表面112を有する、それに付けられた静止
カム110を持っている。周囲のカム動作をする表面112
は、支持軸80の上端に固定されたアーム116に取り付け
られたカム・フォロワ114と一緒に動作する。このよう
にして、ターレット26の回転はカム・フォロワがカム表
面112に従うようにし、その支持軸の囲りでの支持軸80
を揺動させる。このことは支持アーム82を、押付け心棒
54と一緒に、ターレットの各回転サイクル中それと組み
合わされた支持心棒50の上で缶本体Ｃと加圧係合したり
しなかってりするように揺動させる。

この装置の操作がこゝで要約される。上面開放され
た、絞り加工され、表面をならされた容器は供給機構32
によってコンベア40からステーション30に供給される。
それらの容器はプラットフォーム52の上に受けられ、タ
ーレット26および支持心棒50が回転している間に各ステ
ーションで支持心棒50の上に装填される。

支持心棒によって積極的に駆動される押付け心棒54
は、そのとき、缶本体を係止し、容器側壁を変形するた
めに、カム112およびアーム116を通して軸80を揺動させ
ることによってカムを使って加圧接触させられる。この
変形中、折目線が高まり領域またはリブ106の鋭い縁108
aによって容器側壁の中に形成され、弦部分がそれらの
折目線の間に形成される。

弦部分の変形量は押付け心棒と支持棒の間の係合圧力
を変化させることによって制御される。その係合圧力
は、ついで、軸80上のアーム82の角度方向の調節によっ
て制御される。押付け心棒54の圧縮可能な外側部材92の
実効直径は心棒間の圧力とともに変化するから、軸72と
心棒54、特にスプリング・ワッシャ99とコア90の間の摩
擦駆動が支持心棒の周囲速度と一緒に押付け心棒の周囲
速度を調節するだろう。したがって、それらの速度は同
期化される。

そのようにして、容器の変形された側壁129は第11図
に示されている形状を採り、そこでは複数の変形された
部分130が隣接する高まり領域あるいは弧状の部分132の
間で定義されている。弧状の部分132は容器側壁の弧状
の形状に合致する、周囲の弧状の形状を持っている。変
形された部分130の相対向する縁は心棒50の鋭い縁によ
って作り出される折目線132aによって定義される。

その容器はまた、前に議論された'839特許の中で開示
されている、型を使った頸部形成加工によってその上に
形成された細くなった頸部134および外に向けられたフ
ランジ136、および上記'582特許に示されたANC−1A底プ
ロフィルと呼ばれる底プロフィルを持っている。両方の
特許とも参考のためにこゝに含まれている。

上記装置を使って縦溝をつけられ、仕上げられた、絞
り加工され、表面をならされた、第11図に示された容器
は、現在では商業的な規模で使用されている、従来の絞
り加工され、表面をならされた容器でこれまで経験され
たことない高い物理的特性を示した。実際、縦溝をつけ
られた側壁を内蔵した容器は縦溝をつけられた側壁を持
っていない同じ縦溝をつけられない容器よりも著しく大
きい押潰し強度を示す。そのうえ、それらの容器は、従
来の円板と同じ切断縁の直径を持った、小さな厚さの貯
蔵材料または円板から形成された。

押潰し強度の比較においては、0.0119インチの暑さを
持ったアルミニウムの貯蔵材料または円板からほゞ0.00
45インチの厚さを有する薄い側壁に形成された同じ縦溝
をつけられた容器が縦溝をつけられていない側壁（丸）
と比較され、それはつぎの押潰し特性を示した。

以上のデータは、縦溝をつけられた容器が250ポンド
の必要な最低よりも遥かに高い平均336ポンドの非常に
均一な押潰し強度を示したことを明瞭に示す。同一の、
縦溝をつけられない丸い側壁の容器が本体下部で潰れる
のに反して、縦溝をつけられた容器は側壁と底のプロフ
ィルの間の接合点のすぐ上で膨れ出て、潰れないことも
また決定された。完全に調べられてはいないけれども、
一体の底壁との接合点に隣接する弦部分130の朝顔形に
広がった端が容器のための押潰し強度を高めるように思
われる。

これらの容器は下記のパラメータに形成された。

同一の容器が市販されているソフト・ドリンク飲料製
品で満たした後で単独缶落下試験を受けた。単独缶底落
下試験は、缶が一体の底の端の壁が当たるように落下さ
せられた時、ドームのめくり返りに対する底壁の抵抗を
評価するために行なわれる。試験装置は硬い鋼のベース
に確実に付けられた４フィートのチューブから成り、缶
は、ドームのめくり返りが起こるまで、いろいろの高さ
から落される。

縦溝をつけられた、、および縦溝をつけられない（チ
ェック用の）24個の缶が落下試験を受けさせられ、チェ
ック用の缶は約29インチの落下で“ロッカー”欠陥を示
した。他方、縦溝をつけられた缶は４フィートの最大落
下でいかなる“ロッカー”欠陥も経験しなかった。“ロ
ッカー”欠陥は、容器のプロフィルをつけられた底壁
が、容器が平坦な表面の上に置かれたとき、もはや安定
でありえない点までめくり返るときに起こる。これらの
容器はClassic Coke（登録商標）ソフト・ドリンクで満
され、76゜Fの温度で150lb“B"縦溝試験板の上に落され
た。

縦溝をつけられた缶とチェック用の缶はDiet−Caffei
ne Free−Cokeで満され、76゜FでMead0.024インチのチ
ップボードの上被の上で落下試験を受けさせられた。チ
ェック用容器は約８インチの落下で“ロッカー”欠陥を
受けた。他方、縦溝をつけられた容器は約23インチ落下
で“ロッカー”欠陥を受けた。

このようにして、結論として、縦溝をつけた容器が、
容器毎に最低のばらつきを持っている、遥かに改善され
た押潰し抵抗を持っていることが確立された。また、縦
溝をつけられた容器はドームめくり返しに対して遥かに
大きな抵抗を持っている。すなわち、それらは良く流体
力学的な衝撃を吸収することができる。

パラメータはまだ完全には調べ尽くされてはいないけ
れども、縦溝をつけられた容器はまた、製品が暑い気候
の中での貯蔵中高い温度に曝されるとき、充填された容
器の曲げ抵抗を改善する。また、縦溝をつけられた容器
は“かもめ翼形になること”を除去する。それは充填お
よび端の継合せ操作中押し潰された容器に導くことがあ
る。“かもめ翼形になる”欠陥は容器の側壁の中の僅か
な不完全であり、それは容器形成操作中に側壁の中に波
形を作り出す。

非常に重要と思われる他の一つのファクタは側壁の中
の縦溝の長さ、および側壁と傾斜した頸部の間の接合点
さらに一体の底の壁に対するその関係である。縦溝、す
なわち弦パネル部分の相対向している端はそれらの接合
点にできる限り近くなければならず、それらの接合点と
交叉してはならない。それらの接合点から測った縦溝の
端の約0.050インチの間隔が理想的な容器を作り出すこ
とが決定された。しかしながら、それらの寸法は、本発
明の精神から著しく逸脱することなしに容易に変化させ
られることができる。

上記試験はまた、それらの容器が、容器に何の損害も
及ぼすことなしに、内部圧力に対して著しく大きい抵抗
を示すことを示す。側壁の中に内蔵された縦溝は、それ
らの容器が標準落下試験の中で落下させられたとき、著
しく大きな量の流体力学的な衝撃を吸収する能力を持っ
ている。内部圧力の形成は、側壁の高まり領域間の弦部
分を容器の側壁の一般の弧状の形状に戻そうとする傾向
を持っており、その際、容器の側壁に何の損害も与える
ことなしに圧力の増加に対するより大きな抵抗を提供す
る。縦溝の故に、その内部圧力は、容器のドーム形の端
の壁への何らの著しい効果なしに、すなわち著しい程度
の容器の成長あるいはドームの反転なしに、より大きい
ことができることもまた決定された。

実際の試験は、アルミニウムの、絞り加工され、表面
をならされた容器を形成するための円板の貯蔵材料の金
属の厚さが容器の強度特性において何の犠牲を払うこと
もなしに、さらに低下させられ得ることを示した。例え
ば、試験は、容器のための強度特性を犠牲にすることな
しに、0.0118インチの厚さまで、恐らくそのレベルより
遥かに下まで貯蔵材料を容易に減少させることが出きる
ことを示した。

パラメータは未だ完全に調べ尽くされてはいないけれ
ども、ドーム形の端の形と小さな直径の頸部の間の縦溝
の長さが大きければ大きい程、それだけ優れた性能の特
性が期待できると信じられている。このようにして、容
器の側壁の中に形成されているポケット130の弧状の端
は、細くなった頸部134および底137への側壁の境界を定
義する折目線のすぐ内側で側壁と融合することが予想さ
れる。

縦溝をつけられた容器のための最低の性能特性を維持
しながら、容器の中の側壁の厚さを減少させる可能性を
確認するために、付加の試験が行なわれた。

これらの試験は、ドームの何等かの転がりあるいは傷
みまたは容器の頸部領域における何らかのへこみを考え
ずに、損害が側壁に起こる前に、容器の側壁が吸収する
ことができる濫用の量を実際に決定するために行なわれ
た。

絞り加工され、ならされたアルミニウムの容器が0.01
20アルミニウムの在庫の円板から市販のD81機械で形成
された。これらの容器は、206端に対して細くされた206
頸部を有する211側壁直径および413高さを有する通常の
12オンスの容器であった。その容器の側壁は0.0039イン
チの平均厚さまで薄くされた。チェック用容器が試験さ
れ、本発明の教えに合致して縦溝をつけられた容器と比
較された。

それらの容器は、ポンドを単位として、押潰し強度に
ついて次の結果を生み出した。

これらの縦溝をつけられた容器はまた約0.04インチの
尖頭負荷での平均の伸び（容器の成長）を示した。他
方、チェック用容器は0.03インチの平均の伸びを示し
た。

これらの容器のためのドーム深さは0.380インチの許
容できる最低以下であった、すなわち深さは約0.363イ
ンチであった時に、内部圧力および最低の許容できる曲
げ圧力（psig）について許容の成長を決定するために試
験された。つぎの試験結果が記録された。

これらの容器は摩滅した工具および／または熱応力に
よる許容することができない成長を示した。しかしなが
ら、これらの試験結果は、側壁に縦溝をつけることは押
潰し強さ、容器の成長、または曲がりに対する抵抗のよ
うな性能特性を犠牲にすることなしに、側壁の厚さの低
下を可能にするだろうということを示す。

本発明の他の一つの面によれば、以上の教えにしたが
って形成され、第11図に開示された容器は、前に述べら
れた'582特許に開示されているように、最初の形状から
容器の底の端の壁を再形成することによって遥かに優れ
てさえもいる改善された性能特性を持っている。このよ
うにして、第９図および第10図に示されているように、
縦溝をつけられた容器が頸部形成され、フランジをつけ
られ、内部でスプレー・コートされ、外側で印刷された
後で、底のプロフィル、特に底壁のカウンタシンクまた
は突き出た縁の領域は、さらに曲げ抵抗を改善し、缶の
成長を低下させるために、カウンタシンクの内壁を再形
成することによって再び形を整えられる。この特殊な過
程はまた、最初の円板の切断縁の直径に何の変化もなし
に貯蔵金属の厚さの低下を可能にするだろう。

このようにして、第９図に示されているように、第11
図の仕上げられた、絞り加工され、表面をならされた容
器は、容器Ｃの外周の直径に対応する内部開口152を持
っている適当な治具150の中で支持される。その治具
は、本来'582特許の中に開示されている方法に合致して
形成されたような容器の底壁のカウンタシンク壁部分に
合う下のプロフィル部分154を持っている。

プラグ156がその開口の上の端に挿入され、容器の頂
上に固く保持される。治具150の底の周囲のプロフィル1
54は容器の底137と広範な接触をしている。修正ローラ1
60は容器のドーム形の端162の外側と係合させられ、容
器Ｃのための中央の軸の囲りで弧状の通路に沿って回転
させられるように設計されている軸164に支持されてい
る。そのローラは、カウンタシンクの内壁170がもっと
垂直なプロフィルに修正され、他方ドーム162は小さな
程度にまで引き伸ばされるように、一般に弧状の上の部
分168を持っている、実質上垂直な、上方外側に向かっ
て傾斜させられた壁を定義する周囲の形状166を持って
いる。外壁172はその最初の形状に維持される。それに
代るものとして、外壁はまた内壁と一緒に修正されるこ
とができるだろう。

この修正操作は曲げ抵抗を著しく改善し、缶の成長
量、すなわち容器の内側から圧力が加えられたとき、底
の端の壁が伸ばされる量を減少させることが見出され
た。

このように、要約すると、本発明の方法および装置に
したがって製造された容器は著しく高いコラム強度、す
なわち容器の側壁に加えられる垂直荷重による押潰しに
対する抵抗を持っていることが見出され内側から加圧さ
れたとき著しく少ない容器の成長を持ち、また改善され
た曲げ抵抗を持っている。本発明に合致して構成された
容器は著しく小さい厚さを持った貯蔵平坦円板材料から
作られることができることが見出された。

特定の実施例が図示され、記載されたけれども、本発
明の精神を著しく逸脱することなしに沢山の変更が思い
付かれ、保護の範囲は添付された請求の範囲によって限
定されるだけである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特公 平１−50493（ＪＰ，Ｂ２) 米国特許4578976（ＵＳ，Ａ) 西独国特許出願公開2039528（ＤＥ, Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B21D 51/26,22/28

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】側壁と、該側壁と一体的な端部とを有し、
   該端部が、中央のドーム状部分と、環状の実質的に縦に
   延びる内壁及び環状の外壁を有するカウンタシンクとを
   有する、容器の底部を修正する方法であって、上記容器
   を与え、修正ローラを与え、上記修正ローラを上記内壁
   に係合させ、上記内壁を修正するために弧状の路の周り
   で前記内壁に沿って修正ローラを回転させることを含む
   方法。
2. 【請求項２】前記内壁がより垂直な位置に修正される請
   求項１の方法。
3. 【請求項３】前記修正ローラは、概略弧状の部分を有す
   るほぼ垂直で上方かつ外に向かって傾斜している壁を規
   定している周囲形状を有している請求項１の方法。
4. 【請求項４】前記容器のために半径方向内向きの支持を
   与えることを含む請求項１の方法。
5. 【請求項５】上記半径方向内向きの支持を与えることは
   治具中に前記容器を支持することを含む請求項４の方
   法。
6. 【請求項６】前記治具は前記容器の前記環状の外壁にほ
   ぼ対応する形状の底部外周プロファイル部分を含む請求
   項５の方法。
7. 【請求項７】前記容器を与えることは、単一金属板から
   形成された絞り加工され、表面をならされた容器本体を
   与えることを含む請求項１の方法。
8. 【請求項８】側壁と、該側壁と一体的な端部と有し、該
   端部が、中央のドーム状部分と、環状の実質的に縦に延
   びる内壁及び環状の外壁を有するカウンタシンクとを有
   する、容器の底部を修正する装置であって、前記内壁に
   接触しない半径方向の内部位置から前記内壁に係合する
   半径方向の外部位置に移動可能な修正ローラを含む装
   置。
9. 【請求項９】半径方向内向きの支持体を有する請求項８
   の装置。
10. 【請求項１０】上記半径方向内向きの支持体は治具を含
    む請求項９の装置。
11. 【請求項１１】上記治具は前記容器の前記環状の外壁に
    ほぼ対応する形状の底部外周プロファイル部分を含む請
    求項10の装置。
12. 【請求項１２】前記修正ローラは、概略弧状の部分を有
    するほぼ垂直で上方かつ外に向かって傾斜している壁を
    規定している周囲形状を有する請求項９の装置。