JPS59197328A - 熱接着による継目を有する金属容器の製法 - Google Patents
熱接着による継目を有する金属容器の製法Info
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- JPS59197328A JPS59197328A JP7151783A JP7151783A JPS59197328A JP S59197328 A JPS59197328 A JP S59197328A JP 7151783 A JP7151783 A JP 7151783A JP 7151783 A JP7151783 A JP 7151783A JP S59197328 A JPS59197328 A JP S59197328A
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- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D51/00—Making hollow objects
- B21D51/16—Making hollow objects characterised by the use of the objects
- B21D51/26—Making hollow objects characterised by the use of the objects cans or tins; Closing same in a permanent manner
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Induction Heating (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、熱接着による継目を有する金属容器の製法に
関し、より詳細には接着用の樹脂層を介して係合された
容器素材両端縁部を高周波誘導加熱コイルで効率良く且
つ選択的に加熱して、熱接着による継目を形成させるこ
とから成る金属容器の製法に関する。
関し、より詳細には接着用の樹脂層を介して係合された
容器素材両端縁部を高周波誘導加熱コイルで効率良く且
つ選択的に加熱して、熱接着による継目を形成させるこ
とから成る金属容器の製法に関する。
高周波誘導加熱は金属素材の加熱に広く使用されている
加熱手段であり、接着−等の熱接着による継目を有する
金属容器の製造にも広く使用されている加熱手段である
。只、高周波誘導加熱コイルからの高周波磁界は金属素
材で遮断されるため、従来の技術においては、容器素材
の端部に施された樹脂接着剤を、重ね合せに先立って高
周波誘導加熱し、溶融された接着剤層を介して両端部を
重ね合せ、最後に重ね合せ部を冷却下にパンピングして
継目を形成させる方法や、樹脂接着剤層を介して係合さ
れた容器素材の両端部の外側を高周波誘導加熱し、外側
からの伝熱によって両端部の熱接着を行う方法が採用さ
れている。
加熱手段であり、接着−等の熱接着による継目を有する
金属容器の製造にも広く使用されている加熱手段である
。只、高周波誘導加熱コイルからの高周波磁界は金属素
材で遮断されるため、従来の技術においては、容器素材
の端部に施された樹脂接着剤を、重ね合せに先立って高
周波誘導加熱し、溶融された接着剤層を介して両端部を
重ね合せ、最後に重ね合せ部を冷却下にパンピングして
継目を形成させる方法や、樹脂接着剤層を介して係合さ
れた容器素材の両端部の外側を高周波誘導加熱し、外側
からの伝熱によって両端部の熱接着を行う方法が採用さ
れている。
しかしながら、前者の方法は、継目がストレートに軸方
向に延びているラップ・サイド・シーム罐のように、両
端部を重ね合せ方向に押圧して熱接着を行う場合には好
都合に適用できるとしても、夫々が金属素材の絞り加工
或いは絞り−しごき加工で形成されたカップ状成形体か
ら成る上部体と下部体とを、それらの周状の開放端部で
接着剤を介して嵌合させて容器を形成させる場合には、
嵌合時の軸方向の押圧力により溶融接着剤層が継目外に
はみ出し、或いは開放端部に傷が発生するため、適用す
ることが困難である。
向に延びているラップ・サイド・シーム罐のように、両
端部を重ね合せ方向に押圧して熱接着を行う場合には好
都合に適用できるとしても、夫々が金属素材の絞り加工
或いは絞り−しごき加工で形成されたカップ状成形体か
ら成る上部体と下部体とを、それらの周状の開放端部で
接着剤を介して嵌合させて容器を形成させる場合には、
嵌合時の軸方向の押圧力により溶融接着剤層が継目外に
はみ出し、或いは開放端部に傷が発生するため、適用す
ることが困難である。
また、後者の方法は、継目の内側となる端部は、外側の
端部で高周波磁界が遮断されるため、熱伝導によっての
み加熱されるだけであり、しかも両端部間に介在する接
層剤層は金属に比べれば熱伝導性に著しく乏しいから、
加熱接着に著しく長い時間を必要とすると共に、この接
合すべき部分では、外側の端部が高温で内側の端部が低
温という温度勾配が必らず形成されて、均一な加熱が困
難になるという欠陥を生ずる。特に金属素材の材質がス
チールなどの強磁性体の場合には、内側となる端部は加
熱されにくい。
端部で高周波磁界が遮断されるため、熱伝導によっての
み加熱されるだけであり、しかも両端部間に介在する接
層剤層は金属に比べれば熱伝導性に著しく乏しいから、
加熱接着に著しく長い時間を必要とすると共に、この接
合すべき部分では、外側の端部が高温で内側の端部が低
温という温度勾配が必らず形成されて、均一な加熱が困
難になるという欠陥を生ずる。特に金属素材の材質がス
チールなどの強磁性体の場合には、内側となる端部は加
熱されにくい。
従って、本発明の目的は、接着用の樹脂層を介して係合
された容器素材の両端縁部を、高周波誘導加熱によって
外側の端部からも内側の端部からも同時に、効率よく、
しかも選択的に加熱することが可能な方法を提供するに
ある。
された容器素材の両端縁部を、高周波誘導加熱によって
外側の端部からも内側の端部からも同時に、効率よく、
しかも選択的に加熱することが可能な方法を提供するに
ある。
本発明の他の目的は、熱接着による継目を有する金属容
器を製造するに際して、継目となるべき係合された両端
部間に位置す委熱接層剤を極めて短時間の内に高周波W
=加熱できる方法を提供するにある。
器を製造するに際して、継目となるべき係合された両端
部間に位置す委熱接層剤を極めて短時間の内に高周波W
=加熱できる方法を提供するにある。
本発明の東に他の目的は、間に接着剤層か介在する素材
の両端部の各々を任意の温度に選択的に加熱できる方法
を提供するにある。
の両端部の各々を任意の温度に選択的に加熱できる方法
を提供するにある。
本発明の更に他の目的は、夫々が金属製の無継目カップ
状成形体から成る上部体と下部体とを、それの周状の開
放端部同志で接着剤層を介して嵌合させ、この接着剤層
を嵌合部の外側から高周波誘導加熱により効率良く且つ
選択的に加熱し得る方法を提供するにある。
状成形体から成る上部体と下部体とを、それの周状の開
放端部同志で接着剤層を介して嵌合させ、この接着剤層
を嵌合部の外側から高周波誘導加熱により効率良く且つ
選択的に加熱し得る方法を提供するにある。
本発明によれば、金属を含む容器素材の両端部を樹脂の
熱接着による継目を介して接合することから成る容器の
製法において、熱接着性の樹脂層を介して両端部が係合
され且つ局部的に両端部が実質上電気絶縁関係にある継
目となるべき部分と、少な(とも1個の周状の高周波誘
導加熱コイルとを、継目となるべき部分が該コイルのほ
ぼ中央に位置し、一方の端部に連なる素材と他方の端部
に連なる素材とb″−夫々電流の向きが反対のコイル部
分と対面し、且つ継目となるべき部分の巾をd。
熱接着による継目を介して接合することから成る容器の
製法において、熱接着性の樹脂層を介して両端部が係合
され且つ局部的に両端部が実質上電気絶縁関係にある継
目となるべき部分と、少な(とも1個の周状の高周波誘
導加熱コイルとを、継目となるべき部分が該コイルのほ
ぼ中央に位置し、一方の端部に連なる素材と他方の端部
に連なる素材とb″−夫々電流の向きが反対のコイル部
分と対面し、且つ継目となるべき部分の巾をd。
コイルの最内周の継目巾方向の間隔なり、コイルの最内
周の継目長手方向の間隔なり、コイルと継5− 目との径方向の間隔をtとしたとき、下記式8式% が満足される位置関係で配置し、高周波誘導加熱コイル
に通電し、前記両端部の各々を通ろうず電流を誘導して
継目となるべき両端部を選択的に加熱することを特徴と
する金属容器の製法が提供される。。
周の継目長手方向の間隔なり、コイルと継5− 目との径方向の間隔をtとしたとき、下記式8式% が満足される位置関係で配置し、高周波誘導加熱コイル
に通電し、前記両端部の各々を通ろうず電流を誘導して
継目となるべき両端部を選択的に加熱することを特徴と
する金属容器の製法が提供される。。
本発明は、既に指摘した通り、夫々が金属製の無継目カ
ップ状成形体から成る上部体と下部体とを、それの周状
の開放端部同志で接着剤層を介して嵌合させ、この接着
剤層を嵌合部の外側から高周波誘導加熱により効率良く
選択的に加熱して、周状の側面継目を備えたビン状の金
属容器を製造するのに特に有用である。従って、本発明
をこの容器を例にとって以下に説明するが、本発明は勿
論この場合にのみ限定されるものでない。
ップ状成形体から成る上部体と下部体とを、それの周状
の開放端部同志で接着剤層を介して嵌合させ、この接着
剤層を嵌合部の外側から高周波誘導加熱により効率良く
選択的に加熱して、周状の側面継目を備えたビン状の金
属容器を製造するのに特に有用である。従って、本発明
をこの容器を例にとって以下に説明するが、本発明は勿
論この場合にのみ限定されるものでない。
本発明による金属製ビンの一例を示す第1図においてこ
のビンは、例えば錫メッキ鋼板等の金属6一 製の無継目カップ状成形体から成る下部体1と、金属製
の無継目カップ状成形体から成る上部体2とから成って
おり、これらのカップ状成形体は、開放端部6と開放端
部4とが重ね合せ接合されて、周状の絢面継目5を形成
することにより容器の形に一体化されている。
のビンは、例えば錫メッキ鋼板等の金属6一 製の無継目カップ状成形体から成る下部体1と、金属製
の無継目カップ状成形体から成る上部体2とから成って
おり、これらのカップ状成形体は、開放端部6と開放端
部4とが重ね合せ接合されて、周状の絢面継目5を形成
することにより容器の形に一体化されている。
この具体例において、下部体1は金属素材の高度の絞り
−しごぎ加工で形成された背の高い薄肉側壁部6と実質
上しごき加工を受けていない厚内の底部7とから成るカ
ップであり、−力士部体2も下部体と同様の成形で形成
された背の高い薄肉側壁部8と上壁9とから成るカップ
である。上部体2の側壁部8の高さは、継目5の巾と等
しいか、或いは継目中よりも若干大きい範囲内にある。
−しごぎ加工で形成された背の高い薄肉側壁部6と実質
上しごき加工を受けていない厚内の底部7とから成るカ
ップであり、−力士部体2も下部体と同様の成形で形成
された背の高い薄肉側壁部8と上壁9とから成るカップ
である。上部体2の側壁部8の高さは、継目5の巾と等
しいか、或いは継目中よりも若干大きい範囲内にある。
また上部体2の上壁9は上に凸のテーパー面をなしてお
り、その中央には内容物の充填用乃至は取出し用の注ぎ
口10が形成されている。
り、その中央には内容物の充填用乃至は取出し用の注ぎ
口10が形成されている。
第1図に示す具体例では、下部体1の開放端部6はそれ
に近接した部分でのネックイン加工により、それ以外の
胴壁部に比して小径となるように絞られており、より大
径の上部体開放端部4内に嵌挿される。下部体開放端部
6の外面と上部体開放端部4の内面との間には熱接着性
の接着剤層11が設けられ、下部体と上部体との接合、
固着が行われている。接着剤11の一部は継目5からは
み出して、継目の内側に位置する金属素材切断端縁12
に対する被覆層16を形成していることが耐腐食性の点
で望ましい。
に近接した部分でのネックイン加工により、それ以外の
胴壁部に比して小径となるように絞られており、より大
径の上部体開放端部4内に嵌挿される。下部体開放端部
6の外面と上部体開放端部4の内面との間には熱接着性
の接着剤層11が設けられ、下部体と上部体との接合、
固着が行われている。接着剤11の一部は継目5からは
み出して、継目の内側に位置する金属素材切断端縁12
に対する被覆層16を形成していることが耐腐食性の点
で望ましい。
上述した構造の金属製容器においては、上部体2に極め
て小さい注ぎ口10が形成されているのみであり、従っ
て、上部体2と下部体1とを嵌合させた後では、この嵌
合組立体の内部に格別の加熱機構環を挿入することは事
実上不可能であり、従って嵌合部の加熱は外部からの加
熱のみが可能であることが了解されよう。
て小さい注ぎ口10が形成されているのみであり、従っ
て、上部体2と下部体1とを嵌合させた後では、この嵌
合組立体の内部に格別の加熱機構環を挿入することは事
実上不可能であり、従って嵌合部の加熱は外部からの加
熱のみが可能であることが了解されよう。
本発明によれば、この嵌合部の外側に高周波誘導加熱コ
イルを特定の仕組で位置させて通電を行うことにより、
外側に位置する開放端部4のみならず、内側に位置する
開放端部6をも効率良く且つ選択的に加熱し、接着を著
しく短時間の内に行い得るものである。
イルを特定の仕組で位置させて通電を行うことにより、
外側に位置する開放端部4のみならず、内側に位置する
開放端部6をも効率良く且つ選択的に加熱し、接着を著
しく短時間の内に行い得るものである。
本発明における高周波誘導加熱コイルの配置及び原理を
説明するための第2図、第6図及び第4図において、継
目となるべき部分5aにおいては、両端部3及び4は接
着剤層11αを介して嵌合により機械的に係合されてお
り、しかもこの両端部3及び4は接着剤層11αにより
局部的に実質上電気絶縁関係となっている。本明細書に
おいて、局部的に実質上電気絶縁関係とは、これらが完
全な電気絶縁関係にある場合は勿論のこと、後に詳述す
る如く、一部で電気的短絡を生じているとしても、両端
部3及び4にまたがるうず電流が生じないような電気絶
縁関係をも包含する。
説明するための第2図、第6図及び第4図において、継
目となるべき部分5aにおいては、両端部3及び4は接
着剤層11αを介して嵌合により機械的に係合されてお
り、しかもこの両端部3及び4は接着剤層11αにより
局部的に実質上電気絶縁関係となっている。本明細書に
おいて、局部的に実質上電気絶縁関係とは、これらが完
全な電気絶縁関係にある場合は勿論のこと、後に詳述す
る如く、一部で電気的短絡を生じているとしても、両端
部3及び4にまたがるうず電流が生じないような電気絶
縁関係をも包含する。
この継目となるべき部分5αの外側に全体として14で
示す高周波誘導加熱コイルを以下に示す位置関係で配置
する。この図面に示す具体例では、コイル14は全体と
して5ず巻状の形状を有している。このコイル14にあ
っては、第2図に示す如く、下方コイル部分15におい
ては、一定時点において、上→下垂直方向に電流が流れ
、−力士方9− コイル部分16においては、同時点において下→下垂直
方向に電流が流れる構造となっている。
示す高周波誘導加熱コイルを以下に示す位置関係で配置
する。この図面に示す具体例では、コイル14は全体と
して5ず巻状の形状を有している。このコイル14にあ
っては、第2図に示す如く、下方コイル部分15におい
ては、一定時点において、上→下垂直方向に電流が流れ
、−力士方9− コイル部分16においては、同時点において下→下垂直
方向に電流が流れる構造となっている。
本発明においては、継目となるべき部分5αは、このコ
イル14のほぼ中央に位置し、しかも内側の開放端部6
に連なる側壁部6は下方コイル部分15と、また外側の
開放端部8は上方コイル部分16と夫々対面するように
、コイル14を位置させる。また、第2図に示す通り、
継目となるべき部分5αの巾、即ちラップ巾をd、コイ
ル14の最内周ループの縦目巾方向の間隔をD、コイル
14の最内周のループの継目長手方向の間隔なL、コイ
ル14と継目となるべき部分5αとの径方向の間隔をt
としたとき、下記式 %式%(1) (1) (2) (2) t<n ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・(3)特に t<3AD ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・(6α)が満足される位置関
係となるようにする。
イル14のほぼ中央に位置し、しかも内側の開放端部6
に連なる側壁部6は下方コイル部分15と、また外側の
開放端部8は上方コイル部分16と夫々対面するように
、コイル14を位置させる。また、第2図に示す通り、
継目となるべき部分5αの巾、即ちラップ巾をd、コイ
ル14の最内周ループの縦目巾方向の間隔をD、コイル
14の最内周のループの継目長手方向の間隔なL、コイ
ル14と継目となるべき部分5αとの径方向の間隔をt
としたとき、下記式 %式%(1) (1) (2) (2) t<n ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・(3)特に t<3AD ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・(6α)が満足される位置関
係となるようにする。
上述した位置関係において、高周波誘導加熱コイル14
に高周波電流を通電すると、コイル部分15に対面した
側壁部6では該コイル部分の電流方向とは逆向きでしか
も開放端部6の部分を同方向となるように通ろうず電流
17が誘導される。
に高周波電流を通電すると、コイル部分15に対面した
側壁部6では該コイル部分の電流方向とは逆向きでしか
も開放端部6の部分を同方向となるように通ろうず電流
17が誘導される。
同様にコイル部分16に対面した側壁部8では該コイル
部分の電流方向とは逆向きでしかも開放端部4の部分を
同方向となるように通ろうず電流18が誘導される。こ
のうず電流17及び18は夫々、側壁部6及び8の部分
では電流密度が低く、開放端部6及び40部では電流密
度が高くなるように誘導され、この結果として、外側に
位置する開放端部4は勿論のこと、内側に位置する開放
端部6も強く加熱される。
部分の電流方向とは逆向きでしかも開放端部4の部分を
同方向となるように通ろうず電流18が誘導される。こ
のうず電流17及び18は夫々、側壁部6及び8の部分
では電流密度が低く、開放端部6及び40部では電流密
度が高くなるように誘導され、この結果として、外側に
位置する開放端部4は勿論のこと、内側に位置する開放
端部6も強く加熱される。
本発明によれば、この際、前記(1)乃至(3)式、特
に前記(1α)乃至(6α)式が成立つように、コイル
14と継目となるべき部分5αとを配置することにより
、側壁部6及び80部分をあまり加熱することなく、両
開放端部3及び4を集中的に且つ選択的に加熱すること
が可能となるものである。
に前記(1α)乃至(6α)式が成立つように、コイル
14と継目となるべき部分5αとを配置することにより
、側壁部6及び80部分をあまり加熱することなく、両
開放端部3及び4を集中的に且つ選択的に加熱すること
が可能となるものである。
一般に、高周波誘導加熱にあっては、コイルと金属素材
との電磁結合の程度が強い程、誘導されろうず電流の量
も多くなる傾向があり、このような見地からはコイル1
40面積を大ぎくとった方が加熱効率が高くなると信じ
られる。しかしなめtら、本発明者等の研究によると、
このような大面積の高周波誘導加熱コイルを用いると、
確かに全体としての加熱効率は向上するものの、継目と
なるべき両端部6及び4のみならず、これら両端部から
離れた側壁部6及び80部分もがなり加熱されることが
わかった。
との電磁結合の程度が強い程、誘導されろうず電流の量
も多くなる傾向があり、このような見地からはコイル1
40面積を大ぎくとった方が加熱効率が高くなると信じ
られる。しかしなめtら、本発明者等の研究によると、
このような大面積の高周波誘導加熱コイルを用いると、
確かに全体としての加熱効率は向上するものの、継目と
なるべき両端部6及び4のみならず、これら両端部から
離れた側壁部6及び80部分もがなり加熱されることが
わかった。
これに対して、本発明においては、前記式(1)。
(2)及び(3)から明らかな通り、コイル14の下方
コイル部分15及び上方コイル部分16とを、継目とな
るべき部分5αに近接させ、素材に誘導されろうず電流
を可及的に小さい径のものとすることにより、継目とな
るべぎ両端部の集中的且つ選択的加熱が可能となったも
のである。
コイル部分15及び上方コイル部分16とを、継目とな
るべき部分5αに近接させ、素材に誘導されろうず電流
を可及的に小さい径のものとすることにより、継目とな
るべぎ両端部の集中的且つ選択的加熱が可能となったも
のである。
この事実は、第5図及び第6図を参照することにより明
白となる。即ち、ブリキ製で継目の巾(d)力’5so
+、継目の外径が64tanの第1図に示す形状の罐に
ついて、第5図の場合は、 D=15目、L=−151,t−61 の高周波誘導加熱コイル、第6図の場合は、D= 15
m、L=110w、t=3mの高周波誘導加熱コイルを
用いて、高周波入力電力を一定にして、0.3秒間加熱
した時の継目の内側端部の端縁から下方向の温度分布を
示す。この結果から、本発明範囲外の配置で誘導加熱を
行った場合(第6図)では、継目となるべき端部以外に
、側壁部もかなり広い領域にわたって端部より高い温度
に加熱され、しかも端部の所定温度(約220℃)への
加熱にも比較的長時間を要するのに対して、本発明の範
囲内の配置で誘導加熱を行うと、側壁部の温度上昇を比
較的低いレベルに抑制しつつ、端部な集中的且つ選択的
に急速に加熱16− し得ることが理解される。上述した傾向は、下部体のみ
ならず、上部体、即ち継目の外側の端縁よりも上方に離
れた部分についても全く同様に認められる。
白となる。即ち、ブリキ製で継目の巾(d)力’5so
+、継目の外径が64tanの第1図に示す形状の罐に
ついて、第5図の場合は、 D=15目、L=−151,t−61 の高周波誘導加熱コイル、第6図の場合は、D= 15
m、L=110w、t=3mの高周波誘導加熱コイルを
用いて、高周波入力電力を一定にして、0.3秒間加熱
した時の継目の内側端部の端縁から下方向の温度分布を
示す。この結果から、本発明範囲外の配置で誘導加熱を
行った場合(第6図)では、継目となるべき端部以外に
、側壁部もかなり広い領域にわたって端部より高い温度
に加熱され、しかも端部の所定温度(約220℃)への
加熱にも比較的長時間を要するのに対して、本発明の範
囲内の配置で誘導加熱を行うと、側壁部の温度上昇を比
較的低いレベルに抑制しつつ、端部な集中的且つ選択的
に急速に加熱16− し得ることが理解される。上述した傾向は、下部体のみ
ならず、上部体、即ち継目の外側の端縁よりも上方に離
れた部分についても全く同様に認められる。
さらに、コイルの最内周の継目巾方向の間隔りが本発明
の範囲外の加熱コイルの場合にも、コイル部分と電磁結
合している側壁部が著しく加熱され、継目となるべき部
分が加熱されにくいという傾向が認められる。さらに、
コイルと継目との径方向の間隔tは、大ぎくする程加熱
コイルと継目との電磁結合は弱まり、効率が低下する傾
向にあり、間隔tがコイルの最内周の継目方向の間隔り
以上になった場合、過大な高周波入力電力を与えないと
継目となるべき部分は加熱されないことが認められる。
の範囲外の加熱コイルの場合にも、コイル部分と電磁結
合している側壁部が著しく加熱され、継目となるべき部
分が加熱されにくいという傾向が認められる。さらに、
コイルと継目との径方向の間隔tは、大ぎくする程加熱
コイルと継目との電磁結合は弱まり、効率が低下する傾
向にあり、間隔tがコイルの最内周の継目方向の間隔り
以上になった場合、過大な高周波入力電力を与えないと
継目となるべき部分は加熱されないことが認められる。
さらに、コイルの最内周の間隔りおよびLを継目となる
べき部分の巾己に近ずける程、継目となるべき端部な集
中的かつ選択的に急速に加熱するという効果は、上部体
および下部体の材質が非磁性体(例えばアルミ)のもの
に比べ、強磁性体(−14− 例えばスチール)のものに対して、特に顕著であること
が認められる。
べき部分の巾己に近ずける程、継目となるべき端部な集
中的かつ選択的に急速に加熱するという効果は、上部体
および下部体の材質が非磁性体(例えばアルミ)のもの
に比べ、強磁性体(−14− 例えばスチール)のものに対して、特に顕著であること
が認められる。
本発明において、前述した配置をとることにより、端部
の集中的且つ選択的加熱が可能となる理由は未だ解明さ
れるに至っていない。しかしながら、本発明者等はこの
理由を次のように推定している。即ち、継目となるべき
重ね合せ端部において誘導されろうず電流の電流密度を
高めれば高める程、端部のより集中的且つ選択的加熱が
可能となるものと認められる力t、本発明の加熱コイル
の配置では、継目となるべき部分に近接させ【コイルの
最内周ループを設けているため、誘導されるうず電流が
端部な通る比率を高め、これにより端部の電流密度を高
めることが可能となること、及びコイルにより誘導され
るうす電流には、コイルに沿って誘導された後端部を通
って戻るうず電流と、コイルに沿って誘導された端部と
は反対側の部分を通って戻るうす電流とがあると考えら
れるが、本発明においては、D及びLの値を前述した小
さい範囲としたことにより、コイルの曲率が太きくなり
、従って前者のうず電流当りの後者のうず電流の比率が
減少していることがその原因と考えられる。
の集中的且つ選択的加熱が可能となる理由は未だ解明さ
れるに至っていない。しかしながら、本発明者等はこの
理由を次のように推定している。即ち、継目となるべき
重ね合せ端部において誘導されろうず電流の電流密度を
高めれば高める程、端部のより集中的且つ選択的加熱が
可能となるものと認められる力t、本発明の加熱コイル
の配置では、継目となるべき部分に近接させ【コイルの
最内周ループを設けているため、誘導されるうず電流が
端部な通る比率を高め、これにより端部の電流密度を高
めることが可能となること、及びコイルにより誘導され
るうす電流には、コイルに沿って誘導された後端部を通
って戻るうず電流と、コイルに沿って誘導された端部と
は反対側の部分を通って戻るうす電流とがあると考えら
れるが、本発明においては、D及びLの値を前述した小
さい範囲としたことにより、コイルの曲率が太きくなり
、従って前者のうず電流当りの後者のうず電流の比率が
減少していることがその原因と考えられる。
この効果は、上部体および下部体の材質が非磁性体の場
合よりも強磁性体の場合の方が顕著であり、その理由は
端部な通る電流通路のインダクタンスが強磁性体の場合
には大きくなるので、端部な通る電流が少ないためであ
ると思われる。
合よりも強磁性体の場合の方が顕著であり、その理由は
端部な通る電流通路のインダクタンスが強磁性体の場合
には大きくなるので、端部な通る電流が少ないためであ
ると思われる。
本発明において、コイルの寸法及び配置を、コイル最内
周の寸法り及びLのみで規定し得るのは次の理由による
ものである。即ち、素材中のうず電流は、コイルの電流
に伴なって誘導されるものであるが、コイルの曲率が小
さい程、うず電流の曲率も小さくなり、電気抵抗も小さ
くなるため、より大きな電流が誘導されることになる。
周の寸法り及びLのみで規定し得るのは次の理由による
ものである。即ち、素材中のうず電流は、コイルの電流
に伴なって誘導されるものであるが、コイルの曲率が小
さい程、うず電流の曲率も小さくなり、電気抵抗も小さ
くなるため、より大きな電流が誘導されることになる。
かくして、コイル14がうず巻コイルのように多数回周
回されたコイルの場合にも、誘導加熱に最も有効に作用
するのは最内周のものであり、かかる見地からは、本発
明においては、最内周コイルの寸法を規定しているので
ある。
回されたコイルの場合にも、誘導加熱に最も有効に作用
するのは最内周のものであり、かかる見地からは、本発
明においては、最内周コイルの寸法を規定しているので
ある。
前述したD及びLの値が本発明の範囲を越えた場合には
、第6図に関して説明した通り、端部の集中的且つ選択
的加熱が困難となる傾向があり、またDの値がdよりも
小さいと、内側端部をも所定温度に加熱するという本発
明の目的が達成し難くなる。
、第6図に関して説明した通り、端部の集中的且つ選択
的加熱が困難となる傾向があり、またDの値がdよりも
小さいと、内側端部をも所定温度に加熱するという本発
明の目的が達成し難くなる。
コイル14と端部5αとの間隔tは、コイルと素材との
電磁結合に関連するものであり、とのtの値が前記範囲
を越えると、効率の良い加熱が困難となる。
電磁結合に関連するものであり、とのtの値が前記範囲
を越えると、効率の良い加熱が困難となる。
本発明において、加熱コイル14としては、第2乃至4
図に示す5ず巻型のものはワン・ターンであってもよい
。また、第2図に示す通り、コイル14と素材との電磁
結合を強めるために、フェライト等の磁性材料コア19
を用いることもできる。
図に示す5ず巻型のものはワン・ターンであってもよい
。また、第2図に示す通り、コイル14と素材との電磁
結合を強めるために、フェライト等の磁性材料コア19
を用いることもできる。
第2乃至4図に示すうず巻型のコイルを用いると、その
巻数を変えることによって共撮周波数を広範囲に変化さ
せることができ、またそのインダクタンスを増加させる
ことによって、用いるコンデンサーの容量を比較的小さ
いものとすることが17− できる。
巻数を変えることによって共撮周波数を広範囲に変化さ
せることができ、またそのインダクタンスを増加させる
ことによって、用いるコンデンサーの容量を比較的小さ
いものとすることが17− できる。
本発明においては、前述した寸法及び配置のコイルを用
いることにより、高周波誘導加熱操作を、トラブルなし
に安定に行い得るという作業性の上の利点もある。前述
した上部体と下部体とから成り且つ周状の継目を有する
容器の製法では、両端部間に電気絶縁性の接着剤樹脂が
介在しているとしても、例えば上部体のカットエツジが
下部体の側壁のいくつかの点で接触して電気的短絡を生
じている場合が生じ得る。この場合、もしも2つの短絡
位置を介して上部体と下部体とを通るうず電流が誘導さ
れると、この短絡位置で火花放電を生じ、塗料の焦げ等
を生じて外観不良の原因となり、更には火花放電位置近
傍の温度が低下するという欠点を生じる。本発明によれ
ば、前述した構成によりうず電流の発生領域が比較的狭
い領域に限定されるため、2つの短絡位置を通ろうず電
流発生の確率が著しく小さいものに抑制され、安定した
誘導加熱操作が可能となる。
いることにより、高周波誘導加熱操作を、トラブルなし
に安定に行い得るという作業性の上の利点もある。前述
した上部体と下部体とから成り且つ周状の継目を有する
容器の製法では、両端部間に電気絶縁性の接着剤樹脂が
介在しているとしても、例えば上部体のカットエツジが
下部体の側壁のいくつかの点で接触して電気的短絡を生
じている場合が生じ得る。この場合、もしも2つの短絡
位置を介して上部体と下部体とを通るうず電流が誘導さ
れると、この短絡位置で火花放電を生じ、塗料の焦げ等
を生じて外観不良の原因となり、更には火花放電位置近
傍の温度が低下するという欠点を生じる。本発明によれ
ば、前述した構成によりうず電流の発生領域が比較的狭
い領域に限定されるため、2つの短絡位置を通ろうず電
流発生の確率が著しく小さいものに抑制され、安定した
誘導加熱操作が可能となる。
本発明においては、加熱コイル14は周方向に18−
比較的小さい寸法を有することから、このものを継目周
方向に多数個配置して一層端時間での加熱を行うことが
できる。例えば、円周状の嵌合部の周囲を実質上覆うよ
うに多数個の高周波誘導加熱コイルを配置し、上下の嵌
合物を静止させて誘導加熱を行う方法、1個乃至は複数
個の高周波誘導加熱コイルを配置し、上下体の嵌合物を
回転させながら誘導加熱する方法等が適宜使用される。
方向に多数個配置して一層端時間での加熱を行うことが
できる。例えば、円周状の嵌合部の周囲を実質上覆うよ
うに多数個の高周波誘導加熱コイルを配置し、上下の嵌
合物を静止させて誘導加熱を行う方法、1個乃至は複数
個の高周波誘導加熱コイルを配置し、上下体の嵌合物を
回転させながら誘導加熱する方法等が適宜使用される。
コイルに通電する高周波電流は、この種の誘導加熱に使
用されているものは全て使用でき、例えば一般的に言っ
て、10KB’Z乃至5 Q Q KHzの高周波が好
適に使用される。加熱コイルへの入力は、容器の大きさ
や要求される温度や加熱時間によっても相違し、−概に
規定できないが、本発明によれば、前記条件を採用する
ことにより、それ以外の場合に比してかなり短時間での
加熱が可能となることは、前記第6図の説明から明白で
あろう。
用されているものは全て使用でき、例えば一般的に言っ
て、10KB’Z乃至5 Q Q KHzの高周波が好
適に使用される。加熱コイルへの入力は、容器の大きさ
や要求される温度や加熱時間によっても相違し、−概に
規定できないが、本発明によれば、前記条件を採用する
ことにより、それ以外の場合に比してかなり短時間での
加熱が可能となることは、前記第6図の説明から明白で
あろう。
本発明によれば、外側となる端部と内側となる端部とを
等しい温度となるように加熱することもできるし、また
これらの温度が互いに異なるように加熱することもでき
る。
等しい温度となるように加熱することもできるし、また
これらの温度が互いに異なるように加熱することもでき
る。
本発明において、接着剤層としては、熱により溶融乃至
は軟化され、或いは活性化されて接着性を示すものは全
て使用され、例えばポリエステル系、ポリアミド系、酸
変性ポリオレフイン系等の熱可塑性樹脂接着剤が有利に
使用されるが、勿論これらに限定されない。
は軟化され、或いは活性化されて接着性を示すものは全
て使用され、例えばポリエステル系、ポリアミド系、酸
変性ポリオレフイン系等の熱可塑性樹脂接着剤が有利に
使用されるが、勿論これらに限定されない。
容器用素材としては、アルミニウム等の軽金属や、ブリ
キ、ナイン・フリー・スチール、その他の各種表面処理
鋼板、ブラックプレート等の金属を含む素材は全て使用
され、これらの素材は各種塗料で塗装されたものであっ
ても何等差支えない。
キ、ナイン・フリー・スチール、その他の各種表面処理
鋼板、ブラックプレート等の金属を含む素材は全て使用
され、これらの素材は各種塗料で塗装されたものであっ
ても何等差支えない。
また、この素材は金桐箔とプラスチックフィルムとのラ
ミネートであってもよく、このプラスチックフィルムが
ヒートシール性を示す場合には、これを接着剤層として
使用し得ることは当然である。
ミネートであってもよく、このプラスチックフィルムが
ヒートシール性を示す場合には、これを接着剤層として
使用し得ることは当然である。
本発明は、上述した円周状の継目を有する容器の製造に
好適に適用されるが、例えば第7図に示す通り、一枚の
素材22を円筒状に成形し、その両端縁部22α、22
.6を接着剤層11を介してロックシーム接合する用途
にも有利に使用でき、また、蓋の周囲と胴のフランジと
を熱接着剤を介してヒートシールする用途にも有利に使
用できる。
好適に適用されるが、例えば第7図に示す通り、一枚の
素材22を円筒状に成形し、その両端縁部22α、22
.6を接着剤層11を介してロックシーム接合する用途
にも有利に使用でき、また、蓋の周囲と胴のフランジと
を熱接着剤を介してヒートシールする用途にも有利に使
用できる。
本発明を次の例で説明する。
実施例
素材厚0.30mの錫メッキ鋼板を120■径の円板に
打抜き、常法に従い絞りポンチと絞りダイスの間で内径
が8511211のカップ状に成形した。
打抜き、常法に従い絞りポンチと絞りダイスの間で内径
が8511211のカップ状に成形した。
次いで、このカップ状成形物を再絞り工程に賦した後、
直径66.10mmのしごきポンチとしごきダイスとを
用いてしごき加工した。
直径66.10mmのしごきポンチとしごきダイスとを
用いてしごき加工した。
次いで、この下部体の内外面を脱脂洗浄後、常法の表面
処理(りん酸系)を行ない、エポキシ系塗料で内外面の
塗装、焼付を行なった後、ネックイン加工を行なった(
ネックイン部外径:65.55mm)。次いで、厚さ6
0μm、巾6mのポリエステル接着剤テープ(軟化点1
78℃)を下部体の外側開放端部に高周波誘導加熱を用
いて開放端より1.0餌はみ出して貼着後、はみ出した
テープの部分を前記開放端部の端縁及びこれに続く内面
側21− を包み包むように内方に折り曲げ、この接着剤テープを
開放端部内外面に加熱融着させた。
処理(りん酸系)を行ない、エポキシ系塗料で内外面の
塗装、焼付を行なった後、ネックイン加工を行なった(
ネックイン部外径:65.55mm)。次いで、厚さ6
0μm、巾6mのポリエステル接着剤テープ(軟化点1
78℃)を下部体の外側開放端部に高周波誘導加熱を用
いて開放端より1.0餌はみ出して貼着後、はみ出した
テープの部分を前記開放端部の端縁及びこれに続く内面
側21− を包み包むように内方に折り曲げ、この接着剤テープを
開放端部内外面に加熱融着させた。
一方、上部体は予めエポキシ系塗料を両面に施した素材
厚0.23mの錫メッキ鋼板を96簡径の円板に打抜ぎ
、常法のプレス加工によって成形を行ない上壁に注ぎ口
を設けた。(上部体内径63.37、、>次いで、接着
剤テープが施された下部体と前記上部体とを開放端同志
で重ね合せ部が5Mになるように嵌合した後、以下に示
す加熱コイルによって高周波加熱工程そしてこれと同一
スチージョンに於て冷却工程を施して嵌合部の接着剤を
溶融、冷却固化させて接合を行い、接合金属容器を作製
した。本例における加熱コイル、加熱工程、冷却工程を
詳述する。
厚0.23mの錫メッキ鋼板を96簡径の円板に打抜ぎ
、常法のプレス加工によって成形を行ない上壁に注ぎ口
を設けた。(上部体内径63.37、、>次いで、接着
剤テープが施された下部体と前記上部体とを開放端同志
で重ね合せ部が5Mになるように嵌合した後、以下に示
す加熱コイルによって高周波加熱工程そしてこれと同一
スチージョンに於て冷却工程を施して嵌合部の接着剤を
溶融、冷却固化させて接合を行い、接合金属容器を作製
した。本例における加熱コイル、加熱工程、冷却工程を
詳述する。
加熱コイルの形状は、第2図乃至第4図で示されろうず
巻型コイルであり、コイルに使用される導体の径は4m
φで、上方体と下方体とに電磁結合している加熱コイル
の巻数は6ターンである。
巻型コイルであり、コイルに使用される導体の径は4m
φで、上方体と下方体とに電磁結合している加熱コイル
の巻数は6ターンである。
同コイルの最内周のDおよびLは15mである。
加熱工程では加熱コイルは、加熱コイルと継目=22−
との径方向との間隔を6瓢に、かつ加熱コイルの中央を
継目の中央より2圏上方になるように配置され、被加熱
部材を加熱時間内に10回転するように回転させつつ、
153 K11zの高周波発振器により4fFの入力で
、0.6秒間加熱したところ外側端部および内側端部の
温度はどちらも220℃であった。加熱終了と同時に冷
却工程では、圧縮エアーノズル(元圧5 kg/cm”
)を用いて冷却したところ、15秒間で嵌合部は接着
剤が固化する温度140℃以Fになった。
継目の中央より2圏上方になるように配置され、被加熱
部材を加熱時間内に10回転するように回転させつつ、
153 K11zの高周波発振器により4fFの入力で
、0.6秒間加熱したところ外側端部および内側端部の
温度はどちらも220℃であった。加熱終了と同時に冷
却工程では、圧縮エアーノズル(元圧5 kg/cm”
)を用いて冷却したところ、15秒間で嵌合部は接着
剤が固化する温度140℃以Fになった。
比較例
上部体、下部体を実施例と同じ方法で作製し、実施例と
同様に上部体と下部体とを嵌合した後、加熱コイルを本
発明の範囲外に配置(D=15陥、L=110■)して
、嵌合部を高周波加熱した場合、嵌合部の温度を220
℃にするためには、5.5ffの高周波入力電力が必要
であり、さらに側壁部は嵌合部温度より高温度となり、
加熱終了後の圧縮エアーノズルによる冷却を行なったが
嵌合部の温度が接着剤の固化する温度以下になるのに、
5秒以上の時間を要した。
同様に上部体と下部体とを嵌合した後、加熱コイルを本
発明の範囲外に配置(D=15陥、L=110■)して
、嵌合部を高周波加熱した場合、嵌合部の温度を220
℃にするためには、5.5ffの高周波入力電力が必要
であり、さらに側壁部は嵌合部温度より高温度となり、
加熱終了後の圧縮エアーノズルによる冷却を行なったが
嵌合部の温度が接着剤の固化する温度以下になるのに、
5秒以上の時間を要した。
第1図は、本発明の金属製ビンの一例を示す側断面図、
第2図乃至第4図は、本発明における高周波誘導加熱コ
イルの配置を示す図、 第5図及び第6図は、軸方向距離と加熱温度との関係を
示す線図、 第7図は、本発明の適用の一例を示す図である。 1は下部体、2は上部体、6及び4は開放端部、5は周
状の側面継目、6は薄肉側壁部、7は厚内底部、8は薄
肉側壁部、9は土壁、10は注ぎ口、11は接着剤層、
12は金属素材切断端縁、16は被覆層、14は高周波
誘導加熱コイル、15は下方コイル部分、16は上方コ
イル部分、17及び18はうず電流、22は金属素材を
示す。 特許出願人 岸 本 昭 第1図 第2図 第3図 第4図 第7図 手続補正歯(自発) 昭和58年6月17 日 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿 1、 事件の表示 特願昭58−71517号 2、発明の名称 熱接着による継目を有する金属容器の製法3、補正をす
る者 事件との関係 特許出願人 4、代理人〒105 5、補正命令の日付 な し 6、 補正の対象 明細内の発明の詳細な説明の欄 7、補正の内容 (1)明細書第11頁下から6行に「4の部」とあるを
、「4の部分」と訂正する。 (2)仝第19頁5行に「以下の」とあるを、 「上下
部体の」と訂正する。 (3)仝第22頁下から4行に「上方体と下方体」とあ
るを、「上部体と下部体Jと訂正する。 (4)仝第23頁9行にr15秒間Jとあるを、「1.
5秒間Aと訂正する。 以上
イルの配置を示す図、 第5図及び第6図は、軸方向距離と加熱温度との関係を
示す線図、 第7図は、本発明の適用の一例を示す図である。 1は下部体、2は上部体、6及び4は開放端部、5は周
状の側面継目、6は薄肉側壁部、7は厚内底部、8は薄
肉側壁部、9は土壁、10は注ぎ口、11は接着剤層、
12は金属素材切断端縁、16は被覆層、14は高周波
誘導加熱コイル、15は下方コイル部分、16は上方コ
イル部分、17及び18はうず電流、22は金属素材を
示す。 特許出願人 岸 本 昭 第1図 第2図 第3図 第4図 第7図 手続補正歯(自発) 昭和58年6月17 日 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿 1、 事件の表示 特願昭58−71517号 2、発明の名称 熱接着による継目を有する金属容器の製法3、補正をす
る者 事件との関係 特許出願人 4、代理人〒105 5、補正命令の日付 な し 6、 補正の対象 明細内の発明の詳細な説明の欄 7、補正の内容 (1)明細書第11頁下から6行に「4の部」とあるを
、「4の部分」と訂正する。 (2)仝第19頁5行に「以下の」とあるを、 「上下
部体の」と訂正する。 (3)仝第22頁下から4行に「上方体と下方体」とあ
るを、「上部体と下部体Jと訂正する。 (4)仝第23頁9行にr15秒間Jとあるを、「1.
5秒間Aと訂正する。 以上
Claims (1)
- (1)金属を含む容器素材の両端部を樹脂の熱接着によ
る継目を介して接合することから成る容器の製法におい
て、 熱接着性の樹脂層を介して両端部が係合され且つ局部的
に両端部が実質上電気絶縁関係にある継目となるべき部
分と少なくとも1個の周状の高周波誘導加熱コイルとを
、継目となるべぎ部分が該コイルのほぼ中央に位置し、
一方の端部に連なる素材と他方の端部に連なる素材とが
夫々電流の向きが反対のコイル部分と対面し、且つ継目
となるべき部分の巾をd、コイルの最内周の継目中方向
の間隔なり。 コイル最内周の継目長さ方向の間隔な゛L、コイルと継
目との径方向の間隔をtとしたとき、下記式 %式% が満足される位置関係で配置し、高周波誘導加熱コイル
に通′亀し、前記両端部の各々を通る5ず電流を誘導し
て継目となるべき両端部を選択的に加熱することを特徴
とする金属容器の製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7151783A JPS59197328A (ja) | 1983-04-25 | 1983-04-25 | 熱接着による継目を有する金属容器の製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7151783A JPS59197328A (ja) | 1983-04-25 | 1983-04-25 | 熱接着による継目を有する金属容器の製法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59197328A true JPS59197328A (ja) | 1984-11-08 |
| JPS6345893B2 JPS6345893B2 (ja) | 1988-09-12 |
Family
ID=13462981
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7151783A Granted JPS59197328A (ja) | 1983-04-25 | 1983-04-25 | 熱接着による継目を有する金属容器の製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59197328A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6224829A (ja) * | 1985-07-24 | 1987-02-02 | Kishimoto Akira | 周状継目を有する金属容器の製造装置 |
| JP2013212842A (ja) * | 2012-03-30 | 2013-10-17 | Daiwa Can Co Ltd | 加熱装置及び缶体の製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5728641A (en) * | 1980-07-25 | 1982-02-16 | Nippon Alum Mfg Co Ltd:The | Manufacture of thin metallic pressure resisting container |
-
1983
- 1983-04-25 JP JP7151783A patent/JPS59197328A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5728641A (en) * | 1980-07-25 | 1982-02-16 | Nippon Alum Mfg Co Ltd:The | Manufacture of thin metallic pressure resisting container |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6224829A (ja) * | 1985-07-24 | 1987-02-02 | Kishimoto Akira | 周状継目を有する金属容器の製造装置 |
| JP2013212842A (ja) * | 2012-03-30 | 2013-10-17 | Daiwa Can Co Ltd | 加熱装置及び缶体の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6345893B2 (ja) | 1988-09-12 |
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