JPH07108462B2 - 薄肉金属缶の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本発明は薄肉金属缶の製造方法に係り、特に電縫管溶接
方法を用いた有限長の薄肉金属缶の製造方法に関する。

B.発明の概要 本発明は電縫管溶接方法を用い、特に有限長の薄肉金属
缶の製造に適した製造方法の提供を目的として、造管用
の帯状より成る板材の板幅を電縫管溶接後に缶体の外周
長が得られる寸法とすると共に、該板幅の両縁部に僅少
の残留部を有して板材の長さ方向に、該板材の長さ方向
と直角に缶体の長さ寸法を間隔とする切り溝を形成し、
該板材を連続造管装置によって連続して造管して、電縫
管溶接の後に前記切り溝部分より缶体夫々を個別に切り
離して有限長の缶体を製造する方法であり、従来の薄肉
金属缶製造方法と比較して、高速度に効率良く且つ材料
の節約を図ることができる。

C.従来の技術 現在、缶詰缶やジュース缶等日常的に種々の容器が用い
られているが、金属缶は強度が大きく且つ密封可能な容
器として、食品、その他多くの製品の収納、包装部材と
して広く用いられている。この金属缶で缶材が薄肉の金
属缶は、従来から広く用いられた胴と天地ぶたを巻き締
める３ピース缶と、深絞りやしごき加工によって胴と底
を一体化した２ピース缶とに大別される。

一般に３ピース缶は缶胴部と２個のふたとから成り、フ
ラジンを付けた缶胴にふたを２重締めして容器とするも
のである。３ピース缶の中でも缶胴を作る方法として缶
胴溶接により製造する製造方法と、半田付する半田缶の
製造方法とがあり、現在でも広く用いられている。第５
図は上記の半田缶の製造工程を示したもので、図を参照
して半田缶の製造方法の概要を説明する。

缶胴となる板材（ブリキ板）し（１）と（２）の工程で
個々の缶胴の成形寸法に切断されて、サイドシームフッ
ク（かみ合わせ部分）を形成する隅切り（３）が行わ
れ、円筒に成形されてサイドシームフックがかみ合わさ
れ（６）、このサイドシームには半田付けの前処理とし
て溶剤（フラックス）の塗布（８）が行われ、半田付
（９）、過剰半田のふき取り（10）の各工程を経て缶胴
となる。この缶胴に別工程で製造されるふたが二重巻締
めによって固設され缶として製品となる。第６図の
（ａ）図は上記の半田付されたサイドシーム部分の断面
図で、かみ合わされた板材と半田付の状態を示してい
る。

一方３ピース缶の製造方法で上記の半田缶と異なり、溶
接により製造する溶接缶の製造方法としてはコノウェル
ド方法とワイヤウェルド方法とが挙げられる。コノウェ
ルド方法は、鍜圧溶接法とも称され、特殊工具により板
材のサイドシーム該当部分の地鉄を露出させ、この部分
をオーバーラップさせて多量の熱を、加圧した電極から
集中させてサイドシーム部分を電気溶接するものであ
る。

ワイヤフェルド方法は２つの平板状銅線電極の間に缶銅
が送られて、サイドシーム該当部分をオーバーラップさ
せ、ローラ電極に加圧された銅線電極を中間電極とし
て、熱と電極の圧力効果で電気溶接するものであり、第
６図の（ｂ）図は溶接された溶接缶のサイドシーム部分
の断面を示している。

D.発明が解決しようとする問題点 上記のように薄肉の金属缶の製造については種々の製造
方法が提供されているが、各製造方法には夫々に改善を
必要とする問題点が有り、その解決が求められていた。
従来最も一般的に用いられ、サイドシーム部分をかみ合
わせてこのサイドシームを半田付して缶銅を製造する半
田缶の製造方法は、サイドシーム部分をかみ合わせるた
めに板材が多く必要で、板材として多く用いられてきた
ブリキ材の省資源化からも使用する板材の節約が要望さ
れていた。

また缶銅のサイドシームを加圧して電気溶接する溶接缶
の製造方法では、サイドシーム部分をかみ合わせする必
要がなく、オーバーラップする板材の寸法も前記の半田
付けによる製造方法よりは少ないので板材のロスも比較
的少ないが、均一なオーバーラップ部分を保持しないと
缶の強度に影響が生じる虞れが有り、板材の管理の精度
が要求されると共に、半田缶の製造方法と共通して工程
が多くいづれの方法も造管のスピードが遅く、生産能力
の低い点の改善が求められていた。

またこれらの問題の解決手段として、近年広く用いられ
ている電縫管溶接法により缶銅を製造することが試みら
れた。そして電縫管溶接法の場合、帯板状の素板を連続
的にロールフォーミングして長さ方向にスリット状の合
わせ目を有する管状に成形し、その合わせ目の両縁部を
通電加熱するとともに突き合わせ溶接するので、溶接部
にはラップする部分がなく、板状のロスが生じないこと
や、長尺管として生産速度が極めて大きいというような
利点があった。しかしその反面で、溶接された長尺の薄
肉管を切断部で変形させることなく、また切断時の板状
のロスを多く発生させることなく高速で短尺管にに切断
するのに適した切断方法がないことが問題点であるため
実用化されていなかった。

本発明は上記問題点に鑑み成されたものであり、使用す
る板材のロスを極めて小さなものにすると共に、造缶の
スピードが速く且つ溶接部の仕上がりが良く、生産能力
の高い薄肉金属缶の製造方法の提供を目的とする。

E.問題点を解決するための手段 本発明は上記の問題点に鑑み成されたもので、金属缶の
缶銅を電縫管溶接装置を備えた連続造管装置によって製
造する際に材料の帯状の板材に予じめ加工を施すことを
特徴としたものであり、そのために用いられる具体的手
段は、 電縫管溶接装置を備えた連続造管装置に供給する造管用
の帯状の板材が、板幅を電縫管溶接後に缶体の外周長が
得られる寸法とすると共に、該板幅の両縁部に僅少の残
留部を有して板材の長さ方向に缶体の長さ寸法を間隔と
する切り溝を形成し、該板材を前記連続造管装置によっ
て連続して造管して、電縫管溶接の後に前記切り溝によ
り缶体夫々を個別に分離することを特徴とする。

F.作用 上記手段を用いることにより、缶体の長さ寸法の間隔毎
に切り溝を形成した帯状の板材は連続造管装置によって
フォーミングされ、電縫管溶接装置によって突合わせ圧
接されて電気抵抗溶接が施されて連続的に溶接した缶胴
が成形される。この溶接される際缶胴を連結している上
記板材の両縁部の僅少な幅の残留部には電流が集中して
流れ残留部はオーバーヒートされて硬化し、折れ易くな
っているので容易に折れて所定長の缶体が得られる。

G.実施例 以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明す
る。第１図は本発明の実施例に用いた、電縫管溶接装置
を備えた薄肉金属缶の連続造管装置の構成要部を示した
ものである。

連続造管装置は薄肉金属缶用の帯状の板材1aを円滑に供
給するフープケージ部２と、フープケージ部２の出口近
傍に配設されて帯状の板材1aの板幅方向に切り溝を形成
するプレス部３と、管状に板材1aを成形するフォーミン
グ部４と、管状に成形された板材1aをスクイズロール６
によって圧接しながら電気抵抗溶接するウェルダ部５
と、チューブ1bを切り溝間隔に従って１箇づつまたは複
数箇づつに分離する分離部８とから概略構成されてい
る。

本発明の構成の要部であるプレス部３について詳細に説
明する。第２図（ａ），（ｂ）はプレス部３が板材1aに
行う加工処理を示したもので、第２図（ａ）は切り溝1c
を形成した板材1aを示している。切り溝1cは板幅ｌの板
材1aの板幅方向に間隔ｈを設けて打ち抜きされる。第２
図（ｂ）は板材1aを拡大して示したもので、切り溝1cは
プレス部３の備えた金型のプレスによって僅少の切り溝
1cを板材1aの長さ方向と直角に形成すると共に、板幅ｌ
の両縁部に僅少幅の残留部分1gを設けている。切り溝1c
は間隔ｈ毎に設けられるが、この間隔ｈは造缶される缶
胴の長さ寸法であり、同様に板幅ｌは缶胴の外周長寸法
にもとづいて設定されている。打ち抜きされる切り溝1c
の溝幅と両縁部の残留部1gについては薄肉板材について
種々の実験が行われ、その結果刻設する切り溝1cの溝幅
は0.1m/m以下でバリ等のないこと、残留部1gは板材1aの
板厚以上を有し0.8m/m以下に構成することが缶胴の製造
にとって好適な条件となることが判明した。即ち、電縫
管溶接を行う際の縁部の電流通路として一定幅以上の残
留部1gが必要であると共に、反面においては溶接後の缶
胴の切離しを容易にするためには残留部1gの幅が小さい
方が好ましいことから決定されるためである。

本実施例ではプレス部３をフープケージ部２の出口に設
けたが、帯状の板材1aに別工程にて予め上記の設定寸法
の切り溝1cを形成した場合には、プレス部３を省略して
構成することも可能である。

また本実施例の構成には加えなかったが、ウェルダ部５
の後段に焼鈍し機構、例えばシームアニーラ等を設けて
溶接部分の焼鈍し等を実施する構成を加えることも可能
である。

以上のように構成された連続造管装置における薄肉金属
缶の製造方法について詳細に説明する。

供給する帯状の板材1aの板幅ｌを、製品とする缶胴の外
周長寸法にもとづいて設定した板材1aは、造管装置の供
給ドラムにセットされ、造管ラインに供給される。板材
1aは、造管ラインへの材料供給の余裕をフープケージ部
２によって与えられ、フープケージ部２の出口近傍に配
設されたプレス部３によって、板材1aの板面に溝が打ち
抜かれて切り溝1cが形成される。上記のように、製造さ
れる缶胴の長さ寸法ｈわ間隔にして打ち抜かれた板材1a
はフォーミング部４に至り、数段に設けられたフォーミ
ングロールにより徐々に円形の断面形状に成形されて長
さ方向にスリット状の合わせ目を有する管状に成形され
る。

ウェルダ部５において、管状に成形された板材1aの合わ
せ目の両縁部1eは、第３図（ａ）に示すようにＶ字状ギ
ャップを形成するとともに高周波電源に接続された誘導
子5aによってＶシーム部分の対向する縁部1eに溶接電流
Ｉが流れ局部加熱されながらスクイズロール６により合
わせ目の両縁部1eが圧接されながら溶接接合が行われチ
ューブ1bとなる。この時第３図（ｂ）にも示すように、
切り溝1cによって管状の板材1aが外周を直径方向に分断
されているため、Ｖシーム部の両縁部1eを流れる溶接電
流Ｉは、切り溝1cが設けられている部分では残留部1gを
流路とせざるを得ない。このため残留部1gのわずかな面
積を溶接電流Ｉが集中して流れることにより、残留部1g
はオーバーヒートされ、残留部1gの材質は、結晶粒が粗
大化したり酸化する等により延性が損なわれてもろくな
り、折れ易くなる。

また溶接に際して、合わせ目の両縁部1e同志が突き合わ
されて両縁部1eの先端部が溶融しながら圧接接合される
ので管の外周長は溶接前に比べて溶接後では上記の圧接
接合代に相当する寸法だけ僅かに短くなる。なおこの圧
接接合代は板材1aの板厚や溶接条件によって決まる。

従って製品とする缶胴の外周長寸法に上記の圧接接合代
に相当する寸法を加算した寸法を帯状の板材1aの板幅ｌ
とすることによって溶接後に所定の外周長寸法の缶胴を
得ることができる。なお第４図（ｂ）に溶接後の突き合
わせ溶接部の断面形状を示す。

ウェルダ部５において溶接された後分離部８に移送され
たチューブ1bは、第４図に示すように切り溝1cに沿って
もろくなり折れ易くなっている連結部分（残留部1g）を
折り曲げることによって容易に分離される。上記により
製品としての缶胴の製造が完了する。

本実施例では分離部８の構成をチューブ1bの連結部分を
折り曲げて切り離すようにしたが、切り離しに際して変
形等を発生しない例えばパンチング等の分離機構を用い
ることも可能である。

H.発明の効果 以上、説明したように本発明は薄肉金属缶の缶胴の製造
方法として電縫管溶接装置を備えた連続造管装置を用い
て、供給する造缶用の板材の板幅を溶接後に缶体の外周
長が得られる寸法とすると共に、該板幅の両縁部に僅少
の残留部を有して板材の長さ方向と直角に切り溝を設
け、且つこの切り溝を缶体の長さ寸法を間隔として形成
し、電縫管溶接の後に残留部によって缶体夫々を個別に
切り離したことにより、電縫管製造方法によって高い生
産性で連続的に拘束造缶することができると共に、造缶
後は切り溝に従って切粉等を発生することなくしかも切
口の変形を生じさせることなく容易に所定長の缶胴とし
て切り離すことができる大きな効果を生じる。

また本発明は缶胴の溶接部分を突合わせ溶接するので、
従来の半田缶やコノウェルド方法やワイヤウェルド方法
のように接合部で材料の板材を多く必要としたり、接合
部分が厚くなる等の問題の発生はなく従って材料のむだ
が発生しないとともに溶接部分のサイドシームが平滑な
製品の提供が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の構成要部を示し、第２図は板
素材に加える加工処理を示したもので、第３図は電縫管
溶接における板素材に流れる電流の流れを示し、第４図
は製缶されたチューブの形状を示している。第５図と第
６図は従来技術による実施例を示している。 １……帯状の板素材、1b……チューブ、1c……切り溝、
1g……両縁部の残留部、５……ウェルダ部、６……スク
イズロール、ｈ……切り溝間隔（缶体の長さ）、ｌ……
板幅。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電縫管溶接装置を備えた連続造管装置に供
   給する造管用の帯状板材の板幅を電縫管溶接後に缶体の
   外周長が得られる寸法とすると共に、該板幅の両縁部に
   僅少の残留部を有して板材の長さ方向と直角に切り溝を
   設け、且つこの切り溝を板材の長さ方向に缶体の長さ寸
   法を間隔として形成し、該板材を前記連続造管装置によ
   って連続して造管すると共に造管後前記残留物を切り離
   して個別の缶体を製造するようにしたことを特徴とする
   薄肉金属缶の製造方法。