JPS58500056A - 容器体の製造方法及びこれにより製造された容器体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

容器体の製造方法及びこれＫより製造された容器体本発明は餅を含まないスチー ルから缶体（Ｃα％ｂｏｄｙ）’ｊ、−形成するための方法、そして東に畦細Ｋ に缶体全形成するため腎を含まないスチールの高速＠ｌＢ継き゛目酊接に関し、 そして本方法によって形成さｎた缶体に関する。 最初にスチールシート’ｔはぼ長方形のブランク　（ｂｌａ％ｋ）に切断し。 それから重ね合せ間貸にあるブランクの側縁部を抵抗溶接によって接合されるこ とによシブランクを円筒形状に成型することによりシートヌナール谷益素材から 缶体を形成することは崗知でおる。ブリキ板は縁部を前処理することなくこのよ う々操作によりｆ６接されりことができ、何千万という＠酩酊接継ぎ目を有する 缶がブリキ板から製造されて来た。しかし乍ら、ｍｔ−含まないスチール上に通 常存在する酸化物のコーティングの抵抗により、及びスチールが非常に薄いとい うφ実によって、先ず第一に溶接により接合さ扛るべき縁部からいかなる酸化物 コーティングあるいは他のコーティングを除去することなく高速商業的な操作で 、クロム・クロム酸化物コーティングされたスチール（ｃｈｒｏｍｇ　−ｃｋｒ ｏｍｇ　ｏｘｉｄｅ　ｃｏａｔｅｄ　ｓｔｇａｌ）　ｆ含む、錫を含まないスチ ールから信頼のおける＠部継ぎ目浩殖缶体會＃造丁ゐこと（１−ｒに可能である と塙えられなかった。 スチール缶体ブランクを円ｍ彫状に自動的に成型し、セして１４！ＩＷＩＪＡ継 ぎ目を浴接するため、多くの起速継き′目耐接成形機（ｂｏｄｙｍａｋｅｒ）が 商業的に使用可能でわる。このような機械の１つは１Ｍなった縁部に沿って回転 して、浴接するため、１方が缶体の内部にあり、１方が缶体の外部にある２つの 対向した銅又は銅合金ホイールの形状の溶接電楡を使用している。この装置にお いては継ぎ目を形成するため約０．１０２ｃｍの重合部が必要である。錫ｔ−含 まないスチールから缶体を耐電するのに過去において有効に使用された装置では 、溶接ステーションにおいて重ね合わされた縁部の均一な、清潔なスチール対ス チールの接触を保証するため溶接の直前に機械的を摩損によってブランクの縁部 表面を清瀬にする必焚がめった。このような装置がブリキ板容器素材（ｓｔｏｃ ｋ）の浴接に使用されると、錫が回転する電極ホイール表面上に蓄積されて、そ していつか受け入れることが出来ない溶接状態となる接触点の抵抗を増加する傾 向がおる。 他の商業的に入手可能な高速側部継ぎ目溶接成形機は所謂ワイヤマツシュ（ｗｉ ｒｇ　ｍαａｈ）１１．＆に使用しており５これでは形成された銅１１１は１を 極ホイールの制菌のトラック、即ち溝内に保持されている。こ■銅＃μ、甫浄な 電極接触面が、容器素材と接触する点に連続的に存在するようにスプールめめい はコイルから連続的に補充される。この連続して補充される電極がブリキ板の島 速酊做を可能にするが、錫を含まない８器牢わＩ９「仲°〔は再び縁Ｅ゛の掃除 が必要でおった。 現在利柁町菖仁であるワイヤマツシュ＠接４１１１を用いて浴接されるべき縁部 の重なりはα０３０ｍ程度に小さくすることができ、この重なりは溶接さ扛たと き、最初の容器素材の厚さの僅か約Ｌ２倍である＠ｂ紬ぎ目を作る。この厚さの 溶接継ぎ目は缶端部が舌体上へ２重継ぎ目接合される時でも容易Ｋｍ応されるこ とができる。従って、このような成形（９！（ｂｏｄｙｍａｋｇｒｓ）の使用り 、　ｇＩＩＩｓ継ぎ目がスリーピース（ｔｈｒｅｅ−ｐｉｅｃｅ）缶に広く使用 されている形式のはんだ付け１１１１部継き掃目と比較されるとき、非常に有利 である。 ｌ＃部指除の必要性なしでは錫を含まない素材のうまい溶接をすることができな い商業的に利用可能な成形機の不能がそれ等の使用を大きく制限していた。巣に 、錫を含１ない容器素材の側縁部はこのような装置で浴接全可能とするため機械 的に剥離（ｓｔｒｓア）されるとき、側縁Ｓは溶接された継ぎ９内で実際に一体 化される幅よりも大きな幅に亘って掃除、卸ち剥離される必要がある。この本文 な剥離に缶の外観においても１缶体の内表面上及び外表面上の双方に防蝕のため 有機ストリップ（ｏｒｇａ％％ｃ　５ｔｒｉｐ）　Ｋより剥離した領域をカバー する必要性においても問題がある。 錫會含まないスチール容儀素材の１１１１ｓ継ぎ目溶接の際遭遇した困難の例が 米国特許第４３（１６ｓｓ号及び第４３２へ８１４号に見出さ７Ｌ、これ等の材 トの各々は＃接のため容器ブランクの縁す表面における剥虹のための処理方法を 開示している。成形機（ｂｏｄｙｍａｋｉｎｇ）製造会社の２ンフレツト及び出 版物も予めＩ＃部掃掃除することなく錫を冨まないスチールを一夫に溶接するこ とが市販の装置では不能であなことｋｙ＝−めており、そして殆んどのこのより な←孤１造会社はしを含まないスチール触接のため、これ等の條械罠適応するよ うにそれ等の機械に対して岸拍形式の附ｋＩ４装ｋを開発した。このような縁部 掃除装置に、遵ａ篩速運転の際５つ極めて淘ハ容器素材の信頼性ある触接奮通常 妨ける酸化物及び他のコーティングを除去する。 本発明の目的は容器ブランクの縁部剥離を必敦とすることなく高速自動成形（ｂ ｏｄｙｔｎαｋｉ算ｇ）装置で鯖を谷まないスチール容器素材から＃報されたＩ ｉｌ　ｋ継ぎ目を偽えた容器体を形成する方法を提供することである。 本発明の他の目的は錫を含ｉない容器素材から形成された改良された。浴接され た側部継ぎ目容器を提供することである。 本発明の他の目的は、妬メッキされた容器素材全使用するこのような継き目會形 成するのに逼幇必髪とされるよりもより少いエネルギー及びより少い電＆圧力を 必較とする容器体における耐接倶ｊ掃目き目を形成する方法

【提供することであ る。 本発明の前記の及び他の目的並びに利点の達成において、ｌ歎な特徴は、容器素 材として検相するのに適した厚さ及びテン／ぞ−（ｔｅｍｐｅｒ）を有する黒板 （ｂｌａｃｋ　ｐｌａｔｅ）のようなスチールシートの各々の表面上：てニッケ ルコーティングをｒ：、けることである。このニッケルコーティングはめ１２％ までの亜鉛を含み、そして約α０１３ミクロン程１の薄さとすることができる。 化学的処理１例えば陰極重クロム酸塩りるい龜りｐ７−酸処理が、その耐蝕性ｔ ｌ−増加し、且つラッカーの接着特性を向上するため、ニッケルをコーティング したスチールに適用されるのが好まし、い。イヒ学的処８′後、浴接により接合 されるべき縁部に沿って未ラッカー塗装の狭いストリップ會残して、ラッカーの コーティングが塗布されるのが好ましい。 平らなシートスチールに缶体ブランクに切断され、これ勢のブランクはニッケル めっきされｆＣ表面が直接接触するよりに側縁Ｓを重ね合わせることによって１ 円筒状形慕快に形成される。それから表面ｔコーティングされ且つ処理さ扛た（ しかし未ラッカー塗装）１ね合せ部分は、スチールシートの厚さの２倍よりも実 質的に少い厚さを有する溶接側部継ぎ目を有している完全な缶体ｔ−ａ造するた め高速側部継ぎ目＃ｒｗｅ成形機によって溶接される。溶接継ぎ目は従来の方法 で耐蝕性のため剥離（ｓｔｒｉｐ）され０ことができ、そして缶端部は従来の方 式による２重継ぎ目操作を利用し、且つ従来の装置１１を利用して完成した円筒 体へ取付けられることができる。　。 不発明の前記の及び他の目的並びに利点は、図面と関連して説明され、以下Ｋｉ ｔ亀された拝細な説明から明らかとなるであろう。 第１図は本発明の使用に歳したコーティングされたスチールシートｆ例示してい る拡大部分断面ズである；第２図は本発明による自創成彰徴上で底形さｔＬる解 装側す継き目の概略図である。 第３ト：は第２図の装置に使用される電極位電會示している拡大概略図である。 第４図は溶接される継ぎ目を示している更に他の拡大部分断面図でわる。 第５図は本発明により形成された溶接継ぎ目の部分断面図である。 広い観点において１本発明は各器素材の縁部の剥離（ｓｔｒｉｐｐｉｎｇ）、即 ち掃除を心髄とせず１ｉｉｌ］迷側部継ぎ目浴接成形機で錫を宮まないスチール 容器素材から缶体全形成すること金含んでいる。より特定的には５本発明はその 表面にめっきされたニッケルの非常に薄いコーティングを有する黒板（ｂｌａｃ ｋ　ｐｌａｔｅ）の如き薄いシートスチールの形のスチール容器素材から側部継 ぎ目醇接容器体を形成することを含んでいる。このニッケル板はわ１２チまでの 亜鉛を営むことができる。容器素材はブランクに切断され、このブランクＶＪ接 合されるべき＃剖が、ニッケルコーティングされた表面が直接接触して１重々り 合った関係で保持されることにより円筒形状に形成される。この重なり合ってい る表面に高強度のｂｉｔ合接合接全部るため必楚なエネルギー會供給する回転電 極によって圧力が加えられる。 本発明に１（用さｆている容器素伺がり７１図に−」示ちれており、ぞして１′ −器素材としてｒ“用する己に益した厚さを有している「、朽の如き和、銅のシ ー）１０より敗っている。スチール基材ｌＯは、電気めつき法にょうて、約１２ １までの亜鉛含金んでもよハニツクル層】２でコーティングされたその外衣■に 有している。ニッケルコーティングは非常にｉｔ−＋　くすることかでき、且つ 厚さ約α０１３ミクロン乃至α１２５ミクロンの範囲内にあるのが好筺しい。こ れより厚゛ハコーティングもまた便ハ〕されることができるが、一般的には経済 的であると居われず、且つ極端に厚いコーティングにニッケルコーディングのみ が溶接ろるい（１融合される結果となることがわる。 ニッケルコーティング１２は好ましくＶｉその外表面へ鼓布された耐蝕性の化学 処理溶剤の薄いＭ有している。化学的層１４にクロムめっきされた容器素材を処 理するときの従来の方法で陰極重りρ二酸塩するいはクロム酸処理をめっきした スチールに行なうことによって塗布されることができる。それから処理され、め っきされたスチールは、溶接により接合されるべき容器ブランク１７の側縁部を 形成する。＠１図の１＠で示された狭いストリップを除き、適切な缶ラッカーの 階１５によシコーテイングされるのが好ましい。 驚くべきことは、化学的に処理されたニッケルめっきしたスチ・−ルはクロム酸 塩化学的処理あるいはニッケルめっきのいずれも側縁部から剥離（ｓｔｒｉｐｐ ｉｎｇ）をする必要もなく！接されることができるのみならず、同一の淳さのブ リキ板全浴接するのに必をであるよりも実質的に少い溶接電流が使用され得るこ とが確ｒされた。更に、ブリキ板を溶接するのに逸常必トであるよりも実質的に 少い電極への圧力ケ用いても、良好な浴接が得られることができる。非常に薄い ニッケルコーティング及び化学的処理により得られる酸化物コーティングは接合 部Ｖこおいて拡散されそして強力な融合接着が作られる。 棟々の市販の＠縁部浴接成形機が本発明の実施に使用されることができる；しか し乍ら、灯ましい装置は所論ワイヤーマツシュ法を使用する。 このような裏島の１つはスイス国ベルクデーテイコンのサウドロニツク株式会社 （Ｓｏｓｄｒｏｎｉｃ　ＡＧ、ｏｆ　Ｂｅｒｇｄｉｇｔｉｋｏｓ、Ｓｗｉｔｚｇ ｒ−１ａｘｄ）　Ｋより製造されたスーー８−ＷＩＭＡ自動成形機（ｂｏｄｙｘ ａｋｇｒ）であシ、そしてその作動が第２図乃至第４図に概略的に例示されてい る。 第１図に例示されたニッケルコーティングされた容器素材は最初過当な大きさの ほぼ長方形ブランクに切断され、そして装置によシ自動的に加工されるべき成形 機へ供給される。七〇それのブランク１７は中空ｉンドレル１８の周りで円筒形 状に形成され、それから図示されていない過切な供給機構により溶接ステーショ ンを介してそれに沿って移動される。 ブランク１７の饋縁部は第４図に図示されている如くニッケルコーティングされ 、化学的に処理された表面が直接接触して１重なシ合りた関係で一緒にさ扛る。 それから重ね合わされた縁部は、それぞれ電極ホイール２４．２６上の溝内に支 持された。それぞれ一対？）銅ワイヤ亀＆２０゜２２の間に供給される。電極２ ２及びｔ極ホイール２６はマンドレル１８内に支持さハており、そして形「され た円筒形の内表面に接触しており、一方ワイヤ電＆２０及び電極ホイール２４は 外方へ位置づけされていて、そして円筒体の重なシ合った部分の外表面に接触し ている。電気的エネルギーが２７で示されている適切な源から’を極へ供給され 、そして同時に加熱及びつぶす（ｍａａＪため、あるいは夏なった縁部金子らに し、そして平たい浴看浴接接せ部をルｂｉ丁ゐため容器ブランクの重なり＠つた 部分へ驚惨ヲ弁して１０Ｉ吟に圧力が加えられる。完成された浴接接合部はコー ティングさγした容器素材の皓さの杓１，２缶から約Ｌ３倍であジ、ｔして全長 ｄは５形成芒ｎた缶体の胸囲で測定して、最初の容器素材の犀さｔの２倍よりも 実負的に少くすることができる。このようにして形成された浴接接合部の金風冶 金写上の分析にしつかりした解触接合ｂｐが形成されりことを示している。解触 工松申に電極により７ＪＬｉえら扛た圧力は麩い縁及びに９を除去する。好まし くは、狭いストリップの有機コーティング材料が溶接された継き′目に塗布され 、セして従来の方式でラッカーコーティング１５のＩｋ部ｔｈね合わす。 上８０の如きニッケルコーティングされた黒板（ｂｌａｃｋ　ｐｌａｔｅｐｆｌ 用いて行った実験では同一のベーススチールから形成された錫をコーティングさ れた容器素材に使用する同等の浴接接合部を提供するのに必要であるよｐも１５ チ乃至２４％少い＆ｍ％、ｉ’ｉ−要求さｎることを示している。更に、電極ホ イールによって加えられる圧力に２５チ＆Ｉｉまで減少されることができ、これ 罠より％極ホイールの寿命を笑気的に塊°加する。 ニッケルめつ事されたＰ材を−・接するのにり・佇な減少されたｔ流に実質的な エネルギーの節約を可能とするはかシでなく、このような浴象の形Ｏ 酸中に生ずることがめゐにね返り　（ｓｐａｔｔｅｒ）全減少する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｌ　浴接されたＮ部継ぎ目を有する缶体形成方法にして。 該Ｔｆｆ体に形成されるべき適切な厚さのペーススチールシートを提供すること 。 博いニッケルコーティングｔベーススチールシートの両表面上へ一気めっきする こと。 めっきされたスチールシー）ｋｆＥｒ体を形成するため適切な大きさのブランク に切断すること、 ２つのに部を平行な重なシ関係とし、そして電な９合っている＃縁部に隣接する 刈同しているニッケルめっきされた表面を互に接触することによって円筒形態に 形成すること。 一対の１１Ｌ極の藺に＆を菖な９合った縁Ｓを通過すること及び該ニッケルめつ １！された重なシ付りた縁ｓｉｗＬ合し、且つ平らにするため該電極を介して該 重なり合った縁部に同時に圧力及び電流を印加すること。 ｔ−特徴とする方法。 ２−　更に、該円筒形態にプランＩ音形成する段階の前に重クロム酸塩あるいは クロ＾酸＃ｌ液で該ニッケルめっきされた弐面を処理する段階を含んでいる請求 の範囲第１項記載の方法。 呪　爽に、ト２つの縁部に＆接する狭いストリップをラッカー塗布せず凰して、 ド衿つきされ、且り化学的に処理された表面へラッカーコーティングを遊布する １＆階を宮んでいる請求の範囲第２項記載の方法。 ζ　該ニッケルコーティングが＋１”、Ｉｏ、０１３ミクロン乃至約０．１２５ ｊクロンの範囲内の厚さを有している上＊の幹囲糎３項記載の方法。 ！ｌＬ　該電気めっきされたニッケルコーティングが重量で約１２チまでの亜鉛 を含んでいる請求の範囲第４項記載の方法。 ＆　該電気めっきされたニッケルコーティングが約００１３ミクロン乃至約０． １２５ミクロンの範囲内の厚さ金有している請求の範囲Ｈｘ項記載の方法。 ７、該電気めっきされたニッケルコーティングが重量で６１２−までの亜鉛を含 んでいる請求の範囲第５項記載の方法。 ＆　該電気めっきされたニッケルコーティングが１鎗で約１２チまでの亜鉛を含 んでいる請求の範囲第１項記載の方法。 ９、両表面に電気めっきされた薄いニッケルコーティングを有するペーススチー ルシートと、溶接されたＮ部継ぎ目とｔ具備しており、該側部継ぎ目に、ニッケ ルめっきされた表面が互に接触して、平行に重なシ合っている関係で、ニッケル めっきされたグレートの縁部表面を対向して位１づけすることにより形成され、 且つ該ペーススチールシートの厚さの実質的［２倍以下の厚さを肩する密封融合 された継ぎ目金形成するため該富なり合った縁部へ同時に圧力及び電流を印加す ることによって溶接されていることを特徴とする円形状缶体。 ｌＯ該ニッケルめっきされたペーススチールシートや凌に１．Ｌｉ形Ｊ２Ｔｈに 形成される罰に該ニッケルめっきさｎｆｃ表面に過用される１クロム酸塩あるい はクロム酸化学的処理を含んでおり、該接努化学処理されたニッケルめっきされ た表面が該溶接継ぎ目に終着される請求ｔ’ｓ範囲第９項記載の缶体。 １１、該めっきさねたニッケルコーティングが１旨で罰１２％までの亜鉛を含ん でいる計求のｍｌｌ四囲１０項２−□載の缶体。 １１　更に該融合された継ぎ目の餉域を除・ハて、該めっきされ、且つ化学的に 処理された表面上に広がっているラッカーコーティングと、該融合された継ぎ目 をカバーし、且つ該ラッカーコーティングの隣接部分圧型なり合っている有機材 料の層とを具備しているｘｔ累の卸囲第１１項記載の缶体。