JPH06218463A - 容器類のフランジ形成用装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 一般に、金属缶あるいは他の容器等の開口部
にフランジを形成するための装置であり、特に、フラン
ジの末端が回転ローラと静止した停止リングとの間で形
成された隙間に入り込むのを防ぎ、整然としたフランジ
成形すること。 【構成】 一群の自由に回転可能なスピンフランジ形成
用ローラを持つフランジ形成用へッドアセンブリに、停
止リング２６を含み、フランジ形成の最終段階で、フラ
ンジ６８がその停止リング２６に当たって、フランジ６
８が特定の直径に確定されるようにすること。フランジ
６８の末端が回転ローラと静止した停止リング２６との
間で形成された隙間７２に入り込むのを防ぐために、ロ
ーラ形成面から距離を置いて停止リング面を有する段差
８０を設けること。これよって、フランジ６８の末端が
スライドするとき、その末端が隙間を越えて通過し、段
差８０を横切って、段差８０と停止リング面の間に形成
される隅部８５に留まる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般に、金属缶あるい
は他の容器等の開口部にフランジを形成するための装置
であり、特に、開口部を制御してフランジを形成する、
静止した停止リングと協動するヘラ絞りでフランジ形成
用ヘッドとしての容器類のフランジ形成用装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】飲み物類を入れるアルミニウム缶のよう
な、金属缶あるいは容器類は、一般に、円形金属ブラン
クに絞り加工及びアイヨニング加工を施すことによっ
て、側壁と底壁を持つ円筒状の缶胴に製造される。その
後、このような缶は、移送すなわちスターホイールによ
って括れ加工又はフランジ形成装置の中へと送り込まれ
る。各缶は、ネッキングタレットの中のいくつかのステ
ーションのうちの１つに入り、スターホイールの中で缶
の連続的運動と同時発生する回転運動を受ける。この回
転運動中、缶の側面の周縁エッジ部分が、環状ダイ部材
すなわち回転形成部材によって形成され、缶開口部に小
さめの直径を持つ首部（括れ加工）が形成される。括れ
加工された缶は、それから移送ホイールによってフラン
ジ形成用タレットへ移送され、そこで、缶の開口部にフ
ランジ形成が施され、公知の方法で缶の端を後で受け取
るのに適した半径外方向のフランジが作られる。缶胴形
成用絞り機やアイヨニング加工機及び、ネッキングタレ
ットやフランジ形成用タレットを含む機械装置は、当業
界ではよく知られている。

【０００３】複数のフランジ形成用ヘッドが、典型的に
はフランジ形成用タレットの周縁に円周方向に一定の距
離をおいて配置される。各フランジ形成用ヘッドは、複
数のフランジ形成用ローラ、すなわちスピナを持ち、こ
れらは、中央ハウジングすなわちケージの中でそれぞれ
の縦軸線のまわりを自由に回転できる状態で支持されて
いる。ケージはその中央縦軸線のまわりを回転でき、そ
のため、フランジ形成中、フランジ形成用ローラは惑星
のようにそのまわりを回転する。公知のように、各フラ
ンジ形成用ヘッドには、フランジ形成用タレットに付け
られた取り付けディスクにボルト締めするようにされ
た、取付フランジで形成される外部ハウジングが典型的
には含まれる。フランジ形成用ローラを含む中央ハウジ
ングは、ボールベアリングを持つ外部ハウジング内で回
転可能な状態で配置される。外部ハウジングから後方へ
突出するスプライン軸が中央ハウジングに取り付けら
れ、フランジ形成用タレット内に配置された歯車とのか
みあい接触によって中央縦軸線のまわりに回転運動を伝
える。

【０００４】フランジ形成用ヘッドの前部は、外部ハウ
ジングにボルト締めした停止リング１００（従来技術な
る図３に描写）によって確定される。停止リングとボー
ルベアリング要素の間にはさまれた保持プレートが、停
止リング１００の停止面１６０と連携作動して、各フラ
ンジ形成用ローラ１４０の形成面１２０を保持する助け
をする。フランジ形成用ヘッドが回転するにつれて、缶
の周縁ネッキング部分１８０は進行し、フランジ形成用
ローラ１４０の回転群と接触する。缶は回転しないた
め、回転するフランジ形成用ローラ１４０との周縁ネッ
クング部分１８０間の接触によって、各ローラの自由回
転が引き起こされ、この回転の結果として、缶の開口部
が各ローラの漸増直径部分２００に接触するにつれて、
回転接触とフランジ形成が生じる。これらの漸増直径部
分２００によって、対応する缶の端部が拡大され、金属
の撓みが生じて、缶の縦軸線にほぼ垂直に延在するフラ
ンジ２２０が形成される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】回転する前記ローラ１
４０に当たる缶の最終カム運動時に、形成フランジ２２
０がその最終形成段階にあるとき、フランジ端部は静止
した停止リング１００の停止面１６０に接触する。これ
は、フランジ２２０を特に所定の直径で停止させること
により、フランジ２２０が缶の全側面に沿って均一な幅
を持つようにするためである。しかし、実際には、環状
のフランジ２２０は通常、全側面に当たる前に、停止面
１６０の片側を叩く。これが起こると、通常、ほんの少
しの力を加えるだけで、フランジ２２０は、フランジ形
成用ローラ１４０と静止した停止リング１００の間に形
成された隙間２４０の中に押し込まれて不都合をきた
す。これが発生すると、隙間２４０に押し込まれた金属
片が缶フランジ２２０に鋭い垂直の耳を形成してしまう
ために、缶は破壊され、廃棄せざるをえなくなる。

【０００６】フランジ形成時に、缶フランジの裂壊を防
ぐことが本発明の１つの目的である。

【０００７】本発明のもう１つの目的は、既存のフラン
ジ形成用ヘッドアセンブリにほんの少し変更を施し、フ
ランジ形成中に缶フランジに望ましくない鋭い垂直の耳
が形成されないようにすることである。

【０００８】さらに、いま１つの目的は、フランジ形成
用ヘッドアセンブリにある回転スピナと静止した停止リ
ングの間に作られる隙間にフランジが入らないようにす
ることにより、缶フランジの裂壊を防ぐことである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、円筒状の胴部
を有する缶あるいは他の容器の自由端部分に周縁フラン
ジをつくるためのフランジ成形用ヘッドアセンブリの改
良に向けられたものである。フランジ形成用ヘッドアセ
ンブリはフランジ形成用タレットの周縁に好適に取り付
けられ、フランジ形成される缶は、典型的には、フラン
ジ形成用ヘッドアセンブリの移動軌道に平行に一定の距
離をおいて配置された移動軌道に沿ったスターホイール
によって移送される。カム装置が缶の開口部に向けら
れ、フランジ形成用ヘッドアセンブリと接触し、そこ
で、開口部が一群のフランジ形成用ローラと係合して、
開口部に、周縁外方向のフランジが作られる。各フラン
ジ形成用ローラは特定形状を持つフランジ形成面を持
ち、この形成面は缶の自由端部分を受け取り、自由端部
分の軸方向運動時に、形成面の漸増直径部分の方へ向か
いかつその部分に押し当てて、半径外方向へ缶の自由端
部分を回転させるようになっている。フランジ形成用ロ
ーラは、ハウジング内に、その中央縦軸線の回りの周縁
に一定の距離をおいた配置関係で取り付けられている。
ローラは中央縦軸線の回りを回転し、軸方向に進行する
自由端部分との回転接触が生じる。停止リングには、形
成面に隣接して取り付けられている停止面があり、フラ
ンジが形成面から外れるときフランジの自由端部分と接
触し、それによってフランジの直径がそれ以上大きくな
ることを制限する。本発明による改良点として、形成面
から距離をおいて停止面を配置する停止リングに形成さ
れる段差が含まれる。形成されているフランジの末端が
フランジ形成用ローラと停止リングとの間の中間の空隙
すなわち隙間を通り過ぎて、段差を横切り停止面と接触
し、空隙にはまらないようにすることが、この段差によ
って可能になる。

【００１０】フランジ形成用ローラ、すなわちスピナ間
にあるフランジ部分は、支持されておらず、弾力的にゆ
るみがちになり、これによって、フランジの外側端部が
缶の中心へ向かって半径方向に移動し、段差から外れて
スライドすることが可能になる。フランジの先端は次に
缶の開口部へ向かって前方に弛みがちになる。本発明の
推奨実施例に従って、段差は停止面から缶の縦軸線に向
かって内側半径方向に延在する環状の面として形成され
る。このようにして、段差は、フランジとの確実な接触
によって、スピナ間の支持されていないフランジの弾性
運動を制御する。従って、支持されていないフランジ
が、スピナに向かって後方へ相対的に回転するとき、ス
ピナは、段差と停止面との交差部分に形成される隅部の
中に、フランジを戻していれるまで、フランジを押し上
げる必要がなくなる。これは、段差がスピナ間の支持さ
れていないフランジの前方への弛みを最小限にするとい
う事実のためである。

【００１１】すべての支持されていないフランジ部分の
弾力的弛み運動に確実に接触し、制限し、最小限にする
のに十分な距離だけ、環状の段差を半径方向内側へ伸ば
すことによって、停止面と環状段差間の鋭角の隅部すな
わち交差部分が設けられることと相俟って、隣接スピナ
間の支持されていないフランジの前方向への弛み運動が
制御されるという特徴によって、支持されていないフラ
ンジの前向きの弛みが段差によって最小限にされる間
に、停止面と環状段差との間で形成される隅部にフラン
ジが捉えられ、最終的フランジ直径が確実に制御される
ことが効果的に保証される。従って、支持されていない
フランジがスピナの形成面へ向かって回転するとき、隅
部の中にこのフランジを戻しいれるまでフランジを押し
上げる必要がなくなる。このようにして、支持されてい
ない弛みフランジ部分が空隙に嵌まらないようにするこ
とができる。

【００１２】段差と停止面は、互いに垂直になり、内部
に鋭角の隅部を形成し、そこでフランジを捉え、捕捉し
てもよい。しかし、好適には、スピナがフェザーエッジ
（すなわち薄いナイフ刃）で形成されないように、段差
は、スピナの回転軸線に垂直な、隅部を通過する平面に
対して約１０°〜４０°の角度で延在する円錐形の面で
あることが望ましい。

【００１３】本発明のさらに他の目的及び効果は、以下
の詳細な説明から当業者には容易に明らかになろう。但
し、以下の説明は、本発明を実施する熟慮された最良の
モードでの実例によって、本発明の推奨実施例が示さ
れ、説明されているにすぎない。理解されるように、本
発明は他の異なる実施例でも可能であり、本発明のいく
つかの詳細については、本発明からまったく逸脱するこ
となく、様々の明白な点で変更が可能である。従って、
図面及び説明は、本質的に実例とみなされるべきもので
あり、何らの限定を与えるものではない。

【００１４】

【実施例】図１は、フランジ形成用タレット（図示せ
ず）の周縁のまわりに円周に一定間隔で配置された本発
明のフランジ形成用へッド１０の１つの実例である。各
フランジ形成用へッド１０には、複数（例えば５個）の
円周方向に一定間隔で配置された再形成スピナ（スピン
フランジ形成用ローラ）１２が含まれている。この各ス
ピナは、スピナの縦軸線Ｌのまわりを自由に回転できる
状態で、中心縦軸線Ｌ１のまわりを回転できる中央ハウ
ジングすなわちケージ１４の中に支持されており、フラ
ンジ形成時には惑星のようにこの中心縦軸線Ｌ１のまわ
りを回転する。より厳密に言えば、フランジ形成用へッ
ド１０には、円筒状の外部ハウジング１６が含まれ、こ
の外部ハウジング１６は、公知のように、フランジ形成
用タレットに付けられた取り付けディスク（図示せず）
に対して２０の位置でボルト締めするようにされた取付
フランジ１８で形成されている。中央ハウジング１４は
ボールベアリング２２によって、外部ハウジング１６の
中で回転可能な状態で配置される。ベアリング２２の外
輪２２ａは、円筒状の側壁面１６ａから半径方向内側へ
突出す肩部２４と後部で接し、また、停止リング２６
（以下に詳しく説明）と前部で接することによって外部
ハウジング１６内に軸方向に固定されている。円筒状の
外部ハウジング１６の底壁３２に形成された空隙３０か
ら後方へ突出しているスプライン軸２８は、肩部２４か
ら半径方向内側に間隔を置いて配置される周縁直立壁３
６と、拡張部分（駆動部材）３４とで形成され、内輪２
２ｂの後部表面と当接する。内輪２２ｂの前端部と停止
リング２６の間にはさまれた保持プレート３８によっ
て、内輪の前方への軸方向の移動が妨げられる。この保
持プレート３８はまた、中央ハウジング１４の前端面と
当接し、外部ハウジング１６の中でこの前端面を保持
し、一方で、スプライン軸２８の拡張部分３４が、中央
ハウジング１４の後部面４０と当接して後方に軸方向移
動しないように保持している。ボルト５０は、拡張部分
３４、中央ハウジング１４および保持プレート３８を貫
通するように延び、外部ハウジング１６の内側にこれら
の諸部分を一緒に固定している。

【００１５】中央ハウジング１４はさらに、円周上に一
定間隔で配置された軸方向の貫通孔４２を備えて形成さ
れ、この各孔の中に再形成スピナアセンブリ４４が収納
されるようになっている。個々のスピナアセンブリ４４
はそれぞれ、細長い取付軸４６を備えて形成され、この
軸は後方に突き出て貫通孔４２中へ入り、貫通孔４２の
両端部に配置されている前方のボールベアリング４８と
後方のボールベアリング５１を介してその中に回転可能
に取付が行なわれる。ボールベアリング４８，５１はス
ペーサ５２によって互いに一定の間隔をおいて配置され
ている。貫通孔４２は、スプライン軸２８の拡張部分３
４に形成された開口部５４に心合せされている。これら
の開口部５４は、スピナ取付軸４６の後面に固定された
クランプワッシャー５６とボルト５８を収納し、軸と、
該軸から前方に突出したフランジ形成用ローラ１２が、
貫通孔４２の中でその軸線Ｌのまわりを回転するように
保持されている。

【００１６】公知の歯車手段（図示せず）が、中央スプ
ライン軸２８とかみあい接触して、フランジ形成用タレ
ット内に設けられ、内部アセンブリ３４、１４、３８を
回転させ、それによって中心軸線Ｌ１（図２）のまわり
で個々のスピナアセンブリ４４を回転させる。

【００１７】内部アセンブリが回転するにつれて、缶６
２の周縁ネッキング部分６０（図４）が、回転する一群
の回転スピナ１２（図２参照）と接触している。缶は回
転しないため、周縁端部６４と回転スピナ１２間の接触
によって、各スピナの自由回転が引き起こされ、この回
転の結果として、缶６２の開口部が回転スピナの漸増直
径形成面部分６６に接触してフランジが形成される。こ
れらの漸増直径形成面部分６６によって、対応する缶の
端部が拡大され、金属の撓みが生じて、缶６２の縦軸線
にほぼ垂直に延在するフランジ６８になる。

【００１８】回転スピナ１２に押し当てる缶６２の最終
カム運動時に、形成されたフランジ６８がその最終形成
段階にあるとき、図４に描かれているように、フランジ
端部は静止した停止リング２６の停止面７０に接触す
る。これは、フランジ６８を特定の所定直径で停止させ
るためであり、これにより、フランジは缶６２の全側面
に沿って均一な幅を持つようになる。しかし、前にも述
べたように、実際には、環状のフランジ６８は通常、停
止リング面７０の全側面に当たる前に、静止した停止リ
ング面７０の片面を叩く。これが起こると、環状のフラ
ンジは通常、ほんの少しの力を加えるだけで隙間２４０
に不都合に押し込まれ、結局、缶を破壊することになる
ような好ましくない事態を連続して引き起こすことがあ
る。

【００１９】停止リング２６に、肩部すなわち出っ張り
とする段差８０を設けて好適に形成する。面７１ａと面
７１ｂの間に隙間（すなわち中間の空隙）７２を設け
る。スピナの対応する面７１ｂと同じ空間に広がり、半
径方向内側に距離をおいて設けられた面７１ａから距離
をおいて停止面７０を設けるようにこの段差８０を形成
する。フランジ形成の最終段階時に、フランジ６８の端
部がフランジローラ形成面６６の周囲をスライドするに
つれて、フランジ６８の端部は隙間７２を通り越し、段
差８０を横切ってスライドし、停止リング２６の隅部８
５、すなわち、段差８０と停止面７０の間の交差部によ
って確定される部分に収まる。段差８０と停止面７０は
断面で互いに垂直であることが望ましい。フランジ６８
の末端部が一度、停止リング２６の隅部８５の中に入っ
て固定されると、後戻りすることはできず、隙間７２に
捕捉された状態になる。

【００２０】段差８０はできるだけ浅いことが望ましい
が、フランジ６８を捕捉できるほどの深さはなければな
らない。実験に基づく結果では、約０．０１０〜０．０
４０インチの半径方向の深さを持つ段差８０が望まし
い。

【００２１】図５は、本発明の第２実施例の説明図であ
る。この例では、各形成ローラ１２には、缶底へ向かっ
て段差８０から軸方向前方に距離を設けて配置されてい
る最外端部を有するフランジ形成面６６ａが含まれ、フ
ランジ６８（図４）の末端部６８ａが、隙間７２（図
４）の一部を形成する停止リング面７１ａ（図４）に当
たって不注意に接するのを防いでいる。

【００２２】本発明のフランジ形成アセンブリにおいて
は、缶６２の開口部を公知の方法で進ませ、所定（典型
的には６０〜７０ポンド）の負荷で回転している回転ス
ピナ１２とフランジ形成接触させることによってフラン
ジ形成が行なわれる。フランジ形成されている缶６２の
周縁端部６４は、停止リング２６に隣接して配置されて
いる５つの回転スピナ１２の周縁部分１００（図２参
照）に接しているにすぎないため、缶に加えられる軸方
向負荷は、周縁端部と回転スピナとの間のこれら５つの
周縁接触部分１００だけによって支持されている。広範
囲な実験の結果として、これらの回転スピナ支持部分１
００の間の、フランジの支持されていない周縁部では、
フランジは約０．０２０〜０．０３０インチだけ前方
（すなわち、缶の開口部方向）にたるむことが分かっ
た。従って、スピナ間のフランジの部分は支持されてい
ない。フランジは弾力的にゆるみ、図７に描写されてい
るように、丸い角を持つ五角形の形になり、これによっ
て、フランジ６８の外側端部１１２が缶の中心へ向かっ
て半径方向（みせかけ位置１１２’の中へ）に移動し、
段差８０から離れてスライドすることが可能になる。こ
のとき、フランジ６８の先端部は缶の開口端部の方向へ
前方に弛み（図７Ｂ）、図７Ｃに分かりやすく示されて
いるように、図４の実施例中の面７１ａの反対側にく
る。ローラ１２が段々に回転して、周縁端部６４の全周
縁とフランジ成形接触するにつれて、このローラは、図
４のフランジローラ形成面６６の最外部分と段差８０に
よって形成される垂直平面Ｐの方へ、フランジの弛み部
分１１２’を後方にすくい上げなければならない。しか
し、現実には、回転スピナがフランジ６８を段差８０上
にすくい戻そうとするが、末端６８はまず面７１ａにぶ
つかり、次に、面７１ａと面７１ｂの間に形成された隙
間７２の中へ回転して入っていきがちである。この回転
運動のために、突出した角フランジすなわち耳がフラン
ジ６４の端部上に形成され、缶を欠陥品にする。

【００２３】この問題を回避するために、図６に描かれ
た本発明の推奨実施例においては、段差８０は缶の開口
部（すなわち缶底の反対側）に向かって、停止面７０と
の交差点８５’から半径方向内側へ所定のＡ°だけ延在
する傾斜面１０２（例えば円錐形部分）として形成され
ている。本推奨実施例の重要な利点は、支持されていな
いフランジの弛み部分１１２’が前方にたるむとき、ス
ピナ間の面１０２によって支持されるということであ
る。面１０２が弛み部分１１２’をしっかりと支持して
いるので、これが、フランジの前方へのさらなる弛みを
防ぐ。従って、好都合にも、スピナがフランジを持ち上
げて戻し、隅部８５’と接触させる必要がなくなる。ま
た、フランジの弛み部分１１２’に接触するほど十分な
程度に半径方向内側へ延在する面１０２が在在するため
に、フランジ６８の端部が缶の閉端部の方へ逆方向に曲
げられなくなる。この逆方向の曲げが生じると、閉端部
方向へひどく曲がった不都合なフランジが作られがちに
なる。

【００２４】本推奨実施例においては、面１０２の角度
は３０°（すなわち、Ａ＝１２０゜）であることが望ま
しいが、これは変更してもよい。たとえば、図８に関し
て言えば、理論的な最適角度は０°である。しかし、こ
の場合、スピナ１２は薄いナイフ刃すなわちフェザーエ
ッジを持つことになり、この刃は技術的見地からすると
実際的ではない。図９に描かれているように、面１０２
の角度の実用的な限度は約１０°〜４０°の範囲であ
る。スピナがフランジを面１０２から持ち上げて隅部８
５’に戻さなければならない距離を最小限にする場合、
スピナに十分に強い刃先を設けるのに最も実用的な角度
は約２０°〜３０°である。

【００２５】上述の方法で部分１１２’の弛みを制御す
ることにより、形成面上に持ち上げられる支持されてい
ないフランジ部分は、スピナと停止リングとの間にでき
た隙間７２にはまりにくくなる。本発明の図４あるいは
図５の実施例を変更し、スピナ軸線方向に適切に半径方
向内側へ延在する段差８０によってフランジの弛み部分
１１２’を支持し、フランジが隣接のスピナ間でこの段
差と接触させてもよいことは、通常の当業者には明らか
であろう。

【００２６】本発明の図６の推奨実施例に戻って述べる
と、回転スピナ１２の軸方向に延在する面１０４によっ
て、フランジに対して軸方向前方に距離をおく関係にな
るように、隙間７２は傾斜面１０２によって位置づけら
れる。この面１０４によって、隙間７２からフランジ形
成面６６の最外周縁点が距離をおいて配置され、段差す
なわち傾斜面１０２と相俟って、図６に描かれている三
角形の横断面にあたる空隙１１０が形成される。面１０
２、面１０４によってフランジ６８から離れたところに
隙間７２が設けられることによって、この隙間が面１０
４によってフランジから距離をおいて配置され、形成面
６６（支持されていないフランジ部分が形成面に近づく
につれて）によって後ろへすくい上げられるために、隣
接の回転スピナ１２部分間のフランジの弛み部分は隙間
７２内に収まることはあり得ないと理論づけられる。

【００２７】この空隙１１０には以上に述べたような有
利な効果がある場合もあるが、本発明の好結果をもたら
す働きにとって決定的なものであるとは考えられない。
重要なことは、面１０２が隅部８５から十分な距離だけ
半径方向内側へ突き出し、その結果、上述のように、フ
ランジの弛み部分１１２’を制御する支持が設けられる
ことである。

【００２８】図６に描かれているように、フランジ形成
面６６には、該フランジ形成面６６の半径方向最外点で
接線Ｌによって交差している所定の曲率半径Ｒがある。
本推奨実施例の別の特徴に従って、この接線Ｌは、基準
線Ｐ’に対して所定角度Ｂだけ前方に延びているが、こ
の基準線は、缶を直立に置いたときは水平面を表わし、
また、図６に描かれているようなフランジ形成位置に置
かれたときは垂直面（缶の縦軸線に対して垂直な）を表
わす。

【００２９】さらなる実験結果として、フランジ幅の変
更は、フランジ形成作業時に缶に加わる軸方向負荷に左
右されること、また、フランジ形成に要する負荷ポンド
は異なる側壁厚や異なる端部サイズによって異なること
が判明した。たとえば、２０４ネック（缶メーカー業界
の技術用語）と０．００６４インチの側壁厚さを持つア
ルミニウム缶の場合、４５〜５０ポンドの負荷が缶に加
えられると、フランジ６８は、停止リング停止面７０に
片面だけ触れる傾向があり、そのフランジ幅は０．０７
７”〜０．０８８”の範囲となる。軸方向負荷が約６５
ポンドまで上げられた場合、フランジ６８は、停止リン
グ面７０の周縁全体に亘ってほぼ完全に当たり、そのフ
ランジ幅は０．０８５”〜約０．０９０”となって“水
平”フランジが形成される。“水平”とは、フランジ６
８が平面Ｐ’に沿って延在することを意味する。軸方向
負荷が約７５ポンドまで上げられた場合、フランジは停
止リング面７０の全周縁３６０°にわたってきつく押し
付けられ、フランジ幅は０．８８”〜約０．０９０”と
なる。しかし、後者の場合については、フランジ角はわ
ずかに負角、すなわち、フランジ６８が缶の開口部に対
して相対的に下向きに突き出す。

【００３０】ほぼ水平なフランジ（すなわち、図６に描
かれているように平面Ｐに沿って延在する）あるいは、
僅かに負角のフランジ角を持つことが望ましい。という
のは、この僅かな負角によって、缶の端部の複合材料の
中へのフランジ埋め込み作業を省くことができるという
点でシーミングが有利になるからである。これにより、
所定のフランジ幅に対して、より確実な胴フック長を得
ることができる。広範囲な実験結果として、本発明の図
６の停止リング２６の幾何学的形状を用いて、接線Ｌが
約１０°〜１５°（好適には１５°）の角Ｂで延びるこ
とが望ましく、この角度を設けることによって、結果的
にフランジ形成作業時に十分に水平なフランジを作り出
すことが判明した。この予想外の結果の中に具体化され
たフランジ形成力学は、はっきりと解明されているわけ
ではないが、傾斜角（すなわち、接線Ｌに沿って形成面
に接して延在するフランジの最外部の支持部分）との組
み合わせが、フランジの弛み部分がフランジ形成面６６
と接触するにつれて、後方へ曲げられながら、窪んだ隙
間７２の方に向かって空隙１１０の中へ弛んで入ってい
くフランジの不支持部分と相俟って、最終的に水平フラ
ンジとしてフランジを形成する結果になると理論づけら
れている。

【００３１】

【発明の効果】要約すると、図６の推奨実施例の停止リ
ングは、好適には、スピナ１２のフランジ角を持つ接面
である隅部８５’を持つ。この隅部８５’は、スピナ１
２の後ろで斜めに動く支持フランジ１０２によって形成
されて、スピナの後面は支持面１０２に接触しないよう
に斜めに動く。この後面の角度は１０゜〜４０゜の間で
あればよい。

【００３２】隅部８５’および傾斜面１０２は、優れた
フランジ幅制御のための鍵となる３つの機能を果たす。
第１に、隅部８５’がスピナの形成面角に対して好適に
接線をなしているために、この隅部によってフランジ端
部が固定される。これによって、フランジ端部が一点で
保持される。第２に、端部が内側に曲がってスピナと停
止リングとの間に挟まれることを、隅部８５’と面１０
２が妨げる。最後に、傾斜面１０２によって、フランジ
形成用ローラ間でフランジが支持されているため、ロー
ラがフランジをあまり遠くまで押してスピナの平面まで
戻す必要がなくなる。ベースパッドによって、缶に６０
〜９０ポンドの軸方向の力が加えられており、フランジ
は５つのスピナの外弧のわずかな接触領域によって支持
されているにすぎない。缶のフランジがスピナの半径の
周囲に押しつけられ、ベースパッドの力がたとえば６０
〜９０ポンドの範囲まで強くなると、今度は、この力の
一部が停止リング支持面１０２へ効果的に伝えられる。
実際には、傾斜面１０２によって支持されたまま、スピ
ナに接して支持されてはいるが、まだ対応する（諸）隅
部８５’とは接触していないフランジの短いほうの一面
あるいは複数面がベースパッドの力によって隅部８５’
と接触させられる前に、フランジの長いほうの一つの面
あるいは複数面がベースパッドの力によって隅部８５’
と接触させられる。それによって、今度はスピナに残っ
ている力のほとんどが、支持面１０２にまだ届いていな
いフランジの短いほうの側面に向けられ、これが、短い
側面に側面に対応する隅部８５’の方に向けて短い側面
を変形させる。これが、この新タイプのスピンフランジ
ャーを用いて得られる均一性のための鍵であることが判
明した。

【００３３】もしこの隅部および支持面がその位置に存
在していないと仮定すれば、ローラによって缶に過度の
力が働くことになろう。フランジ端部が絶え間なく曲げ
られることによって、ローラ間のその撓みが原因で、ひ
びや亀裂の入ったフランジが作られる原因にもなる。従
って、支持面および隅部８５’によって缶が支持され、
その結果、十分な軸方向の力が缶に加えられて、フラン
ジの長い側面が押し当てられて停止リング隅部の中へ強
く入り込み、短い部分を停止リングまで押し出すと同時
に、均一なフランジ幅が得られる。一般的に、長い側面
は結晶粒の方向に添い、短い側面は結晶粒の方向を横切
る。

【００３４】本発明が上述の目的の全てを満たすこと
は、通常の当業者には容易に理解されるであろう。前述
の明細書を読んだ後、通常の当業者であれば、本文で広
く開示されているような本発明の様々な変更、同等物で
の代用、および様々な他の態様を行なうことが可能であ
ろう。従って、本文において与えられる保護は、添付の
請求項およびそれと同等のものの中に含まれる定義によ
ってのみ限定を受けるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】図２のライン１−１に沿って見た、フランジ形
成用へッドアセンブリの横断側面図

【図２】図１のヘッドアセンブリの前端面図

【図３】従来技術４よる、周囲を取り囲む停止リングを
有する各回転フランジ形成用ローラ間に、一般的に形成
される中間面の拡大断面図

【図４】図３に似た拡大断面図で、本発明の第１実施例
による改良を描写している図

【図５】図４に似た、本発明の第２実施例の拡張断面図

【図６】本発明の推奨実施例の拡大断面図

【図７】（７Ａ）はフランジ形成時の軸方向荷重の結果
として弾力的にゆるんだ状態のフランジを描写した概略
部分平面図（７Ｂ）は（７Ａ）の矢印７Ｂの方向から見
た、たるんだフランジ部分を描写した図（７Ｃ）は（７
Ｂ）の線７Ｃ−７Ｃに沿って見た断面図

【図８】図６の推奨実施例を変化させた図

【図９】図６の推奨実施例を変化させた図

【符号の説明】

１０…フランジ形成用へッド １２…回転スピナ（フランジ形成用ローラ） １４…中央ハウジング １６…外部ハウジング ２６…停止リング ２８…スプライン軸 ３８…保持プレート ４８…ボールベアリング ６０…周縁ネッキング部分 ６２…缶 ６４…周縁端部 ６６…漸増直径形成面部分 ６６ａ…フランジ形成面 ６８…フランジ ６８ａ…フランジ末端部 ７０…停止面 ７１ａ，７１ｂ…面 ７２…隙間 ８０…段差 ８５…隅部

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒状の胴部を有する缶の自由端部分に
   外方向の周縁フランジを形成するためのフランジ形成用
   ヘッドアセンブリにおいて、前記自由端部分を受けるよ
   うになっている特定形状を有するフランジ形成面であっ
   て、前記自由端部分の軸方向の相対運動時に、その形成
   面の漸増直径部分へ向かい且つそれに押し当たるように
   して前記自由端部分を半径外方向へ回転させるようにな
   っている特定形状を有するフランジ形成面を持つ複数の
   フランジ形成用ローラと、中央縦軸線の回りに前記フラ
   ンジ形成用ローラを取り付けるためのハウジング手段
   と、前記ローラを前記中央縦軸線の回りに回転させて、
   前記縦軸線方向に相対的に進む自由端部分との回転接触
   を生じさせる手段と、前記形成面に隣接して取り付けら
   れる停止面を持ち、フランジが形成面から外れるときフ
   ランジの自由端部分に接触してフランジの直径を限定す
   るための停止リングとを備え、前記停止リングに段差が
   形成され、該段差によって停止面が形成面から距離をお
   いて配置され、形成されるフランジの末端がフランジ形
   成用ローラと停止リングの間の中間の空隙を通り過ぎ、
   前記段差を横切って進み、停止面と接触して、フランジ
   の末端部分が空隙の中へ入り込む運動が妨げられること
   が可能になることを特徴とする容器類のフランジ形成用
   装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記段差と形成面の
   後端がほぼ同一平面をなし、前記空隙によって互いに距
   離をおいて配置されることを特徴とする容器類のフラン
   ジ形成用装置。
3. 【請求項３】 請求項２において、各ローラの形成面の
   後端部がローラの形成面の最大直径であることを特徴と
   する容器類のフランジ形成用装置。
4. 【請求項４】 請求項１において、前記段差及び停止面
   が互いにほぼ垂直であることを特徴とする容器類のフラ
   ンジ形成用装置。
5. 【請求項５】 請求項１において、前記段差及び停止面
   が内部で鋭角を形成し、フランジ端がしっかりとそこに
   押し当てられて捉えられ捕捉されることを特徴とする容
   器類のフランジ形成用装置。
6. 【請求項６】 請求項５において、前記段差及び停止面
   が互いにほぼ垂直であることを特徴とする容器類のフラ
   ンジ形成用装置。
7. 【請求項７】 請求項１において、前記段差が約０．０
   １０〜０．０４０インチの半径方向の幅を持つことを特
   徴とする容器類のフランジ形成用装置。
8. 【請求項８】 請求項１において、前記段差が環状面と
   して形成されることを特徴とする容器類のフランジ形成
   用装置。
9. 【請求項９】 請求項１において、形成面の後端が前記
   段差から、且つ、そこから僅かに軸方向前方へ向けて自
   由端部分の進行方向に、距離をおいて配置されているこ
   とによって、前記空隙を画定している形成面と停止面と
   の間の面とフランジ端が接触しないことが保証されるこ
   とを特徴とする容器類のフランジ形成用装置。
10. 【請求項１０】 請求項１において、前記段差が前記停
    止面に対する傾斜面であって、停止面から前方に缶底か
    ら離れる方向に延在し、前記ローラで中間の空隙が形成
    され、その空隙がフランジから前方に距離をおいて配置
    されていることを特徴とする容器類のフランジ形成用装
    置。
11. 【請求項１１】 請求項１０において、フランジ形成面
    との交差点から、前方に、前記空隙との交差点まで軸方
    向に延在する、前記回転スピナに接する空間配置用の面
    をさらに含むことを特徴とする容器類のフランジ形成用
    装置。
12. 【請求項１２】 請求項１において、隣接ローラ間のフ
    ランジ部分が、弾力的にゆるみ、前記缶の中心軸線に向
    かって前方かつ半径方向内側へたわみがちな状態にな
    り、前記段差が停止面から半径方向内側へ、前記たわみ
    フランジ部分と接触するに十分な距離まで延在し、それ
    によって、前記ローラのフランジ形成面がたわみ部分
    を、前記段差上まで停止面へ向かって押し上げ戻さなけ
    ればならない距離が制御されることを特徴とする容器類
    のフランジ形成用装置。
13. 【請求項１３】 請求項１２において、前記段差が、前
    記段差と停止面との間に画定される隅部から半径方向内
    側へ延在し、缶軸線に対して垂直な平面に存在すること
    を特徴とする容器類のフランジ形成用装置。
14. 【請求項１４】 請求項１２において、前記段差が、缶
    軸線に対して垂直な、隅部を通って延在する平面に対し
    て約１０°〜４０°の角度で停止面から前方へ缶底から
    遠ざかる方向に延在する傾斜面であることを特徴とする
    容器類のフランジ形成用装置。