JPH0220331B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 発明の目的 ［産業上の利用分野］ この発明は罐胴にビード加工を施す場合に使用
するビード加工装置に関するものである。

［従来の技術］ 近年食罐容器に使用される罐胴金属材料は薄く
（ゲージダウン）なる方向にあり、それと共に罐
強度補強の為に、第５図に示す如く、罐１の罐胴
２にビード３を入れるものがふえつつある。例え
ば、最近では、罐胴の厚みの薄い２ピース罐（し
ごき加工罐）又はTFS（テインフリースチール）
接着罐が炭酸ガス封入飲料罐等のいわゆる内圧罐
として利用され広く取引されているが、これらの
罐の罐胴にビードを入れることにより果汁飲料罐
等の内部の負圧となる外圧罐として用い、より薄
い板厚で罐強度のある容器を生産する方向にあ
る。

一方、罐胴には、蓋の巻締時に作用する力及び
実罐後の外圧である軸方向の力、と実罐後の外圧
である周方向の力、とがかかり、これをそれぞれ
罐自体の座屈強度及びパネリング強度によつて受
け持つている。しかるにこの座屈強度とパネリン
グ強度は相反するものであつて、パネリング強度
を上げる為にはビード本数を増し、ビード深さを
深くすればよいのであるが座屈強度は減少する。
よつて各種罐型により座屈強度とパネリング強度
を適合させる為にビード本数とビード深さ及び形
状が研究されて来ており、結局、安定的な座屈強
度とパネリング強度を得る為には、ビード形状及
び深さが全て均一であることを要し、部分的な形
状変化はその部分に応力が集中しやすく強度不安
を招くことが明らかになつて来た。例えばコーヒ
ー用飲料罐（202×504、TFS0.17材、15本ビー
ド）にては0.1mmビード深さが変化ることによつ
て、パネリング強度で0.5Kg／cm²、座屈荷重で80
Kgが変化する。

［発明が解決しようとする問題点］ しかるに、このようなビードを罐胴に加工する
場合には、それが内側ビードでも外側でも、通
常、転造形式が採用され、そこで使用される工具
は主としてビーデイングロールとビーデイングレ
ールである。

ビーデイングレールは一般に固定して使用さ
れ、形状は円弧状部品であることが多く、また、
ビーデイングロールはスピンドルに取り付けら
れ、強制回転しつつ、罐胴を回転させながらビー
ド加工をする。ビーデイングレールとビーデイン
グロールとの組合せ形式としては、第６図に示す
如く、ビーデイングレール４の片側からスピンド
ル５に取り付けたビーデイングロール６が罐胴２
内に挿入され、スピンドル５の他端は反対側に固
定され、両端支持で回転しながらビード加工をす
るものや、第７図に示す如く、スピンドル５ａ，
５ｂに取り付けられたビーデイングロール６ａ，
６ｂがビーデイングレール４の両側から罐胴２内
に挿入され、片持支持のまま回転しながらビード
加工するものや、或いは第８図に示す如く、ビー
デイングレール４の片側からスピンドル５に取り
付けたビーデイングロール６が罐胴２′内に挿入
され、スピンドル５は片持支持のまま回転してビ
ード加工するものがあるが、いずれもの形式の場
合でも、ビード本数が多いマルチビード加工にお
いては、成形加工荷重が高く、その反力のほとん
どがビーデイングロール側にかかつてくる。よつ
てビーデイングロール及びビーデイングロールを
取付けているスピンドル径を太くして鋼性を持た
せなくてはならないのであるが罐の内側にビーデ
イングロールを挿入するという条件から太さは規
制され、現実にはビーデイングロール等は成形加
工荷重の作用によつて撓み、撓み量の大きい部分
では罐胴２，２′に対する加工が充分に行なわれ
ず、ビードの深さは小さくなる。例えば第７図に
示す加工形式の場合には第９図に示す如く、ビー
デイングロール６ａ，６ｂの自由端側（罐胴２の
中央部）におけるビード３の深さは、基部のビー
ド３ｂの深さよりも小さくなり、ビードの形状等
の不均一となり、これが前述の座屈強度及びパネ
リング強度に影響を与え、罐としては不安定な状
態となる原因となつている。

この発明は上記の如き事情に鑑みてなされたも
のであつて、均一なビードを容易かつ確実に成形
し得るビード加工装置を提供することを目的とす
るものである。

(ロ) 発明の構成 ［問題を解決するための手段］ この目的に対応して、この発明の罐胴のビード
加工装置は、罐胴の外に固定されて位置するビー
デイングレールの加工部位と前記罐胴の内側に回
転可能に位置するビーデイングロールの加工部位
とが対向して位置しかつ協働して前記罐胴にビー
ドを成形加工するように構成されたビード加工装
置であつて、前記ビーデイングロールは加工部位
のうち成形加工荷重による撓み量の大きい部分ほ
ど大径をなしていることを特徴としている。

以下、この発明の詳細を一実施例を示す図面に
ついて説明する。

第１図において、１１は３ピース罐用のビード
加工装置である。ビード加工装置１１はビーデイ
ングレール１４、スピンドル１５ａ，１５ｂ、一
対のビーデイングロール１６ａ，１６ｂ及び罐ガ
イド１７ａ，１７ｂを備えている。ビーデイング
レール１４は平板状若しくは円弧状横断面を持つ
ブロツク状で、内面が複数の円弧状の凸条１８及
び凹条１９を有する加工部位２１を構成してい
る。

一対のビーデイングロール１６ａ，１６ｂはビ
ーデイングレール１４の内側に同軸上に対向して
位置し、それぞれ基端部をスピンドル１５ａ，１
５ｂに固定されている。したがつて、ビーデイン
グロール１６ａ，１６ｂはそれぞれスピンドル１
５ａ，１５ｂから片持はり状に突出し、先端部が
自由端をなし、基端部が固定端をなしていること
になる。ビーデイングロール１６ａ，１６ｂのう
ち、軸方向にビーデイングレール１４と対応する
先端部側の外周は複数の凸条２２と凹条２３が交
互に形成された加工部位２４を構成している。こ
のビーデイングロール１６ａ，１６ｂの凸条２２
及び凹条２３はビーデイングレール１４の凹条１
９及び凸条１８に対応する。ここで特に重要なこ
ととして注意すべき点として、第１図に示し、か
つ第２図に強調して示す如く、ビーデイングロー
ル１６ａ，１６ｂの加工部２４は傾き角θのテー
パー状をなし先端部すなわち、片持はりの自由端
をなして横荷重の作用によつて最大の撓みを呈す
る部分の径が最も大きく、基端部に近ずくにつれ
て径が減少する。もつとも、この加工部位２４の
形状はテーパー状に限らず、加工部位２４に横荷
重が作用した場合の撓み変形後の加工部位２４の
ビーデイングレール１４に対応する稜線が直線状
となるような形状としてもよい。また、ビーデイ
ングロール１６ａ，１６ｂの凹条２３の底は第２
図Ａに示す如くそれぞれ仮想の同一のテーパー面
と一致するものでもよいし、また第２図Ｂに示す
如く、それぞれの底が階段状をなすものでもよ
い。

［作用］ このような構成されたビード加工装置において
は、ビード加工をする場合には第３図に示す如
く、罐胴２を罐ガイド１７ａ，１７ｂを案内とし
てビーデイングレール１４の内側にセツトし、こ
の罐胴２の両側からスピンドル１５ａ，１５ｂに
取付けたビーデイングロール１６ａ，１６ｂを挿
入し、ビーデイングロール１６ａ，１６ｂを回転
させることにより、ビーデイングレール１４の凸
条１８、凹条１９及びビーデイングロール１６
ａ，１６ｂの凹条２３、凸条２２の間で罐胴２が
ビード成形加工を受ける。ビーデイングロール１
６ａ，１６ｂの加工部位２４はテーパー状等の先
端に行くほど径が大きくなる形状を採つて入るか
ら、成形加工前の状態においては、ビーデイング
ロール１６ａ，１６ｂの加工部位２４の先端がビ
ーデイングレール１４に近接し、基部は離隔して
おり、したがつてビーデイングレール１４の凸
条、凹条とビーデイングロール１６ａ，１６ｂの
凹条、凸条との噛合いの深さはビーデイングロー
ル１６ａ，１６ｂの先端部で大きく、基部で小さ
い。しかるに、成形加工が開始してほぼ分布荷重
をなす成形加工荷重がビーデイングロール１６
ａ，１６ｂに作用すると、ビーデイングロール１
６ａ，１６ｂは撓み、その大きさは先端に行くほ
ど大きくなる結果、ビーデイングレール１４の加
工部位２１とビーデイングロール１６ａ，１６ｂ
の加工部位２４とはほぼ平行となり、ビーデイン
グレール１４の凸条、凹条とビーデイングロール
１６ａ，１６ｂの凹条、凸条との噛み合いの深さ
はすべて部位においてほぼ均等となり、結局、罐
胴２に加工されるすべてのビードの形状、深さは
ほぼ等しくなる。

以上はこの発明の片持はり状に支持された一対
のビーデイングロールを使用したビード加工装置
に適用した例についてのものであるが、両端支持
された１個のビーデイングロールを使用するビー
ド加工装置にこの発明を適用する場合には、その
ビーデイングロール１６′は中央部が最大撓みを
呈する部分であるから第４図Ａに示す如く、中央
部２５を最大径として、成形加工荷重が作用して
いない状態において、その中央部がビーデイング
レール１４に最も接近するようにする。また、２
ピース罐用のビード加工装置にこの発明を適用す
る場合には、第４図Ｂに示す如く、片持はり状に
支持された１個のビーデイングロール１６″を使
用し、そのビーデイングロール１６″の自由端を
最大径とする。

以上述べたビーデイングロールにおいて、その
傾斜角θは製法、罐種、板厚、材質によつて変わ
つてくるが、通常飲料罐に使用する板厚0.08〜
0.35mmの罐素材の範囲においては0゜05′〜0゜30′の範
囲において傾斜を付けたテーパー状ビーデイング
ロールによつて非常に精度の良いビード罐ができ
る。傾斜角度は非常に小さなものであるが、ビー
ドの深さの小さなバラツキが罐強度に大きな影響
を与えていることを考えると理解できる。この小
さな傾斜角度は次の事実においても有効に役立つ
ている。すなわち、ビーデイングロールは罐胴を
ビーデイングレールとの間にはさんでビード加工
するのであるが、その際、罐胴はビーデイングロ
ールの回転によつてビーデイングロール外面に沿
つてすべることなく動かなくてはならない。罐内
面には、一般に塗料がコーテイングされて対内容
物を保護しているのですべりがあると塗膜面を傷
つけることになる。ここに掲げた傾斜角範囲にお
いてもビーデイングロール外周の周速が大径部と
小径部では違うので周速が異なり、すべりが生じ
ているはずであるが、傾斜角が小さい為に問題と
ならない。

［実施例］ コーヒー用飲料罐（202×504、TFS0.7材、15
本ビード）において、片側支持のテーパー状ビー
デイングロールで傾斜角0゜8′〜0゜12′の範囲におい
て付けたもので、ビード加工すると非常に精度の
良いビード深さと形状が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係わるビード加
工装置を示す正面図、第２図はこの発明の一実施
例に係わるビーデイングロールを示す説明図、第
３図は第１図に示すビード加工装置のビード加工
時の状態を示す正面図、第４図はこの発明の他の
実施例に係わるビーデイングロールを示す説明
図、第５図はビード罐の正面図、第６図は従来の
ビード加工装置の一例を示す説明図、第７図は従
来のビード加工装置の他の例を示す説明図、第８
図は従来のビード加工装置のさらに他の例を示す
説明図、及び第９図は従来のビード加工装置のビ
ード加工の状態を示す縦断面説明図である。 １…罐、２，２′…罐胴、３…ビード、１１…
ビード加工装置、１６ａ，１６ｂ，１６′ａ，１
６′ｂ，１６′，１６″…ビーデイングロール、２
１，２４…加工部位、θ…傾斜角。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 罐胴の外に固定されて位置するビーデイング
   レールの加工部位と前記罐胴の内側に回転可能に
   位置するビーデイングロールの加工部位とが対向
   して位置しかつ協働して前記罐胴にビードを成形
   加工するように構成されたビード加工装置であつ
   て、前記ビーデイングロールは加工部位のうち成
   形加工荷重による撓み量の大きい部分ほど大径を
   なしていることを特徴とする罐胴のビード加工装
   置。