JPS5935698B2 - 容器胴に金属製容器蓋を固着する方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は金属製容器蓋を円筒形に固着する方法に関し、
さらに詳細にいえば、加圧ガス含有製品（以下、加圧製
品という）を充填する容器としても使用可能な容器にお
いて、端部に円形カール部を有する容器胴壁に金属製容
器蓋を固着する方法に関する。

装備業界では、現在容器、特にビールや炭酸飲料のよう
な加圧製品を充填するのに使用される容器の総製作費を
低下させることが望まれている。

製作費低下のための主な取上げかたが少なくとも２通り
ある。そのひとつはたとえばアルミニウム又は鋼に絞り
しごき加工を施した容器において、容器胴壁の肉厚をさ
らに薄くすることである。たとえばアルミニウムの場合
に、開口端部で約０．２０ｎ，その下部で約０．１５ｎ
あつたものを全体的に約０．１４ｕ以下にし、鋼の場合
に、開口端部で約０．１７ｎ）その下部で約０．１１欝
翼あつたものを全体的に約０．１０１以下にすることで
ある。もう１つは胴壁材料を繊維質の層と、約Ｈｌ９の
カタサで約０．０２５ｎの厚さとを有する金属箔とを含
む複合材とすることである。しかしこれらの取上げかた
は２つとも今までのところ成功していない。その理由は
従来の二重巻締法を踏襲したことにある。二重巻締法に
より金属製蓋を容器胴壁に固着するには容器胴壁の端部
に直径方向外方に向うフランジを形成しなければならな
いが、２．３〜 ２．５１の長さを有する該フランジを
、絞りしごき加工を施され薄くて高度に方向性があり、
高度に加工された金属製容器胴壁の端部に成形すること
はできない。何故ならば、この部分の容器胴壁はフラン
ジ形成に必要なだけ引伸せないからである。この端部は
薄くてモロすぎ、フランジ成形中に、絞りしごき加工工
程中にできた結晶粒の方向と直角方向に伸ぴが起る。し
かし所要の方向に伸びることができないためにフランジ
に亀裂を生じ、そのために、容器胴と金属製蓋とを二重
巻締しても耐圧密封性シームが得られない。複合材製の
容器胴の場合にも、その複合材中の薄くてかたい金属箔
にフランジ成形中に亀裂を生じることがあり、耐圧密封
シールが得られない。

仮りに巻締に充分な亀裂のないフランジがこれらの容器
胴壁に得られたとしても、この容器胴のフランジは切口
が鋭く、罐試験機および罐充填機のシール用ゴムガスケ
ツトを損傷することが多いので、あまり望ましくない。
またフランジをつけた薄い高度に加工した金属容器胴壁
の上部は通常強度が小さく、貯蔵および取扱中に凹まさ
れたり、押しつぶされたり、その他の害をきわめて受け
やすい。本発明において、フランジの代りに容器胴に壁
の端部全周に、環状に、断面形状が小円形であるカール
部を形成することによつて、前述のフランジに関連する
諸問題が解決され、しかも内容物の内圧に耐える密封性
シームが得られることがわかつた。

容器胴の断面小円形のカール部の形成には従来のフラン
ジ形成の場合より金属の伸びが少なくてすむことがわか
つた。フランジ形成では７〜８％の伸びを必要とするの
に対して、該カール部形成では約４％以下の伸びしか必
要としない。このために、該カール部を形成するとき亀
裂を生じさせないですむのである。さらに、金属製容器
蓋と前記カール部を有する容器胴壁との間の耐圧性密封
シームは、容器蓋のカバーフツクの端部が容器胴壁の押
圧変形されたカール部に機械的に突き当つており、その
突き当りなどによつて生じるカール部圧縮力によつて形
成されることもわかつた。容器蓋の垂直カウンターシン
ク壁と容器胴壁との間に熱による活性化を要しない熱可
塑性接着剤を塗布することはシームの耐圧性を高める。
また接着剤は容器胴壁の端縁が充填した内容物に接触し
ないように保護する。断面小円形のカール部をもつ容器
胴壁に固着される金属製容器蓋のフランジは二重巻締用
の従来型のフランジほど長くする必要がないので、蓋材
の節約になる。

またこのシームは従来型の二重巻締装置をわずかに調節
するだけで作ることができるので、この点でも有利であ
る。而して、本発明の目的は、従来の絞りしごき加工の
容器胴壁よりも薄肉の絞りしごき加工容器胴壁と金属製
蓋とからなり、加圧製品を充填可能な容器及び、薄金属
箔を含む複合材製の容器胴壁と金属製蓋とからなり、加
圧製品を充填可能な容器における金属製蓋を円筒形容器
胴に固着する方法を提供することである。

而して、本発明によれば、円筒形容器胴壁の開口端部分
を直径方向外方から下方に向つて彎曲させてまるめ、該
開口端部の先端部が容器胴壁に向つていて断面円形の直
径が０．１８〜 ０．８１Ｑの環状カール部を形成し、
該環状カール部をもつ開口端部に、 中央鏡板と、該中央鏡板の周縁にあり実質的に垂直なカ
ウンターシンク壁と、該カウンターシンク壁から直径方
向外方かつ水平方向に延び、先端に半円形伏のカール部
が続くフランジ部とからなる金属製容器蓋の前記カウン
ターシンク壁を嵌挿し、前記フランジ部と蓋のカール部
とを前記環状カール部に向つて巻込み変形させて、弓形
部、スカート、及び該スカート下端で内向きに反転して
いるカバーフツクにすると共に前記断面円形の環状カー
ル部を押圧変形し、該押圧変形した環状カール部に下方
から前記力バーシツク及び／又はカバーフツクの先端部
を突き当らせて、該押圧変形した環状カール部に圧縮力
を及ぼし、該圧縮力と、前記スカートが該押圧変形した
カール部に及ぼしている圧縮力とによつて、密封を形成
させることを特徴とする金属製容器蓋を円筒形容器胴に
固着する方法が得られる。

本発明の好ましい実施例を図面に関連して説明する。

第１図は底面壁（図示せず）と一体成形され、上記開口
端部が環伏カール部３４を成す容器胴壁３２を有する一
端開口の円筒形容器胴３０の斜視図である。

この容器胴３０は、ビールや炭酸飲料のような加圧され
た製品を充填するのに使用される、絞りしごき加工を施
こしたアルミニウムまたは鋼容器のような非常に薄く加
工された金属製容器胴である。この容器胴壁の開口端部
の厚さは、アルミニウム容器の場合には約０．１２３ｍ
ｍ）絞りしごき加工を施した鋼容器の場合には約０．０
９７ｍ？！Ｌである。第２図は第１図の線２−２に沿つ
て見た容器胴３０の上部開口端部の環状カール部３４の
拡大断面図であり、該環状カール部３４の断面形状は小
円形で、その直径は約０．１８〜 ０．８９ｍｍで、絞
りしごき加工を施したアルミニウム容器の場合には約０
．７６ｍ１、絞りしごき加工を施した鋼容器の場合には
約０．６４ｍｍであることが好ましい。

カール部３４の小円形は容器胴壁３２の上部開口端部分
が外方から下方に向つて彎曲しまるめてその先端部３６
が容器胴壁３２に隣接し、これに面するかあるいは向つ
ていることによつて形成されている。第３図は胴壁４０
の上端の外面側に環状カール部４２を有し、円筒形の複
合材製容器胴（以下、複合容器胴という）の上部３８の
部分斜視図である。第４図は第３図の線４−４に沿つて
見た拡大断面図であり、複合容器胴の胴壁４０が約０．
０２５〜 ０．０５０ｍｍ厚の硬質金属箔の内層４４、
繊維質材料層４６および外部保護層４８からなることを
示す。

このような厚さの金属箔であればその外側の繊維質材料
、例えばフアイバーボードと組合せたとき、約６０℃ま
での高い温度で約６．３３ｋｇ／粛までの内圧にたえる
ことができる。好適な金属箔は厚さ０．０２５ｍ？ｎの
硬度５０５２Ｈ１９のアルミニウム箔、又はダブルコー
ルドレデユースト（ＤＯｕｂｌｅＣＯｌｄＲｅｄｕｃｅ
ｄ）鋼のスズメツキ箔である。繊維質材料層４６の好適
な材料は＃４２クラフト厚紙で、クラフト厚紙に積層し
てあるポリエチレンの層は金属箔に積層してあるポリエ
チレン層に接着されている。金属箔にクラフト厚紙を積
層した複合材料の好適な例はアナコンダアルミニウムカ
ンパニ一で製造販売されている０．００９ｍｇＬアルミ
ニウム箔１２５＃ＭＧＫペーパーである。図面には図示
されていないが、アルミニウム箔の外面はチタニウムア
セチルアセトネート材料のような適当なプライマーおよ
び押出成形したポリエチレンの層で、内面は適当な変性
エポキシ材料で被覆することができる。外部保護層４８
は熱町塑性材料、好ましくはポリエチレンのような通常
使用される材料製のラベルとすることができ、あるいは
紙または金属箔または両者を組合せたものとすることが
できる。典型的な保護層４８の厚さは約０．０５〜 ０
．１０ｍ７Ｉｔである。第４図に示すように、環状カー
ル部４２の断面の円形は容器胴壁４０の先端５０が容器
胴壁４０に隣接してこれに面しているか、あるいはこの
方向に向いていることにより形成されている。

胴壁４０のカール部４２の断面の円形の半径は複合容器
胴壁の厚さが約０．３８〜０．５１ｎであるとき、約０
．５１〜０．８９ｍ１，好ましくは約０．６９ｎである
。第５図は第２図および第４図の環状カール部３４，４
２の側面部分図で、該カール部が平滑で、亀裂もシワも
ないことを示す。

第６図に示すように前記環状カール部Ｃは通常行なわれ
ているカール成形装置たとえばロール、あるいは図示の
如く切頭円錐形のチヤツク壁５６とスカート壁６０との
間にＵ形の倒立みぞ５８を有するダイスあるいはチヤツ
ク５４によつて成形される。

カール部Ｃの先端Ｅは容器胴壁Ｗに隣接してこの壁に対
向する。第７図はラセン状に巻いて作つた円筒形の複合
胴壁１２の頂部および底部にそれぞれ固定された金属製
容器蓋Ｔ４と底端容器蓋７６とをもつスリーピース複合
容器７０の斜視図である。

第Ｔ図の線１２−１２に沿つて切断した拡大断面図であ
る第８図は複合胴壁Ｔ２に金属製容器蓋Ｔ４が固着され
ているシーム１８の状態を示す。

該複合胴壁Ｔ２は前記金属箔から成る内層８０と、繊維
質材料層８２と保護外層８４とよりなり、端部に第４図
に示す環伏カール部４２をもつている。第１２図に示す
ように、容器胴壁７２に固着する前の金属製容器蓋１４
は中央鏡板８６とその周縁にある実質的に垂直なカウン
タシンク壁８８とその壁８８から外方に水平方向にのび
るフランジ８９と該フランジ８９の先端の半円形状のカ
ール部９１とから成る。而して、第１２図にみられるよ
うに、容器胴壁Ｂの開口端に蓋？４を嵌装し、該蓋Ｔ４
にチヤツク１０８を嵌挿したのち、口ールＲを蓋のカー
ル部９１に近づけ、容器胴壁に向つて押しつけて、第８
図のシーム７８を形成する。ロールＲの接近により蓋の
フランジ８９、カール部９１は変形し、カウンターシン
ク壁８８に弓形部９０が連なり、その弓形部９０に環状
の周縁にたれ下つているスカート９２が続き、そのスカ
ート９２の下端で内向きに反転して、先端部９６を有す
る蓋のカバーフツク９４を得る。このフランジ８９、カ
ール部９１の変形に伴い、容器胴壁の ιカール部４２
を押圧変形し、変形したカール部に、カバーフツク９４
及び／又は先端９６が下方から機械的につき当つて圧縮
力を及ぼし（即ち、互いに押合い）、スカート９２が及
ぼす圧縮力と協力して密封が得られる。環状カール部を
有する円筒 ι形の複合容器胴Ｔ２と金属製容器蓋とで
形成する耐圧性を有する密封は、ある程度は垂直なカウ
ンターシンク壁８８の一部分および弓形部９０と容器胴
壁７２の上部との間に介在させたシール材料９８によつ
て行なわれるが、主として容器胴壁の ５カール部、と
くに既に圧縮、即ち押圧変形されスカート９２から圧縮
力を受けているカール部１００の下端部１０２に対して
、先端部９６を含む容器蓋のカバーフツクの端部９５が
及ぼしている前記圧縮力によつて行なわれる。シームＴ
８の ３形状によつては．シール材料９８は必要とされ
ず、圧縮されたカール部１００の外部とスカート９２の
間にシール材料が存在しない方が好ましい。またカバー
フツク９４とスカート９２との間の空隙１０６にはシー
ル材料はない。第８図には容器蓋 ４のカバーフツク９
４はスカート９２に対して折りかえされてその先端がこ
れに接触するように図示されているが、カバーフツク？
４はスカート９２から離れていてもよく、第９図〜第１
１図に示されているような種々の形状にすることができ
る。第９図〜第１１図は本発明の範囲内にあるシームの
他の例を示す。第９図は容器蓋のカバーフツク９４の端
部９５がスカート９２から離れていて．押圧変形され、
スカート９２から圧縮力を受けている胴壁のカール部１
００の下端部のひだ１０４の部分をスカート９２との間
に締付け、カバーフツクの端部９５で変形したカール部
に圧縮力を及ぼし密封しているシーム例である。第１０
図は容器蓋のカバーフツク９４の端部９５が第９図にお
けるよりさらに距離的にスカート９２から離れ、カール
部の押圧変形によつて生じた内層８０のより大きな円弧
状のひだ１０４を、スカート９２との間で締付けている
シーム例である。

容器蓋のカバーフツクの先端部９６で、変形しスカート
９２から圧縮力を受けているカール部に圧縮力を及ぼし
ている。第１１図は、容器蓋のカバーフツク９４がスカ
ート９２に対して鋭角に折り返えされていて、カバーフ
ツク９４の最奥表面の一部が押圧変形された容器胴壁の
カール部１００の内層８０の端部の外面と接触係合し、
フツク９４の端部で、変形し、スカート９２から圧縮力
を受けているカール部に圧縮力を及ぼしている例である
。

ほとんどの例でシームは容器蓋のカバーフツク９４と容
器蓋の垂下したスカート９２の間の実質的にＵ字形の弓
状部に空隙１０６がある。垂下したスカート９２の形は
、第７図又は第８図に示す実質的に垂直の形から第１０
図および第１１図に示すように曲率の小さな弓形または
偏平な弓形までの間で変化し得る。第１３図は金属製容
器蓋１１４を絞りとしごき加工により成形した金属容器
の斜視図を示す。

第１３図の線２０−２０に沿つて見た拡大断面図である
第１４図は容器胴壁が金属のみである場合のシーム１１
６の形状を示す。この容器１１０で金属製容器蓋１１４
は複合容器に対すると同様に第１２図についての説明の
方法で容器胴壁１１２に固着される。又第１４図の例の
シームにおいては、金属容器蓋１１４は垂下するスカー
ト１２２、実質的に垂直なカウンターシンク壁１２０を
もつ中央鏡板１１８、スカート１２２の下端で反転し、
先端部１２６を有するカバーフツク１２４から構成され
る。シーム１１６はフツク１２４とスカート１２２との
間のシール材料１２８の作用と、第２図の円形のカール
部が既に押圧変形されて、図示の形伏になつていてスカ
ート１２２から圧縮力を受けているカール部１３２の端
部１３０に対するカバーフツクの先端部１２６の機械的
突当りから生じる圧縮力と前記スカートの圧縮力との協
働によつて密封性および耐圧性を生じる。高度に加工さ
れて非常に薄い容器胴の場合に通常ゴム系の材料である
シール材料１２８は、胴壁１１２のカール部１３２の外
面と容器蓋のスカート１２２の内面との間におかれ、ス
カートとカバーフツク１２４によつて形成されるみぞに
現われることもある。

第１５図はシーム１１６の別の例であつて、第１２図に
示す状態からロールＲが容器胴壁に近づくにつれ、カバ
ーフツク１２４の先端部１２６は容器胴壁のカール部下
面と機械的に接触係合し、さらにカール部を押圧変形し
て折りかえされた端部１３４（第１５図）を形成し、カ
ール部の先端１３６はカバーフツクの先端部１２６の方
向にむいている。

第１４図の押圧変形されたカール部１３２内の空隙は第
１５図には現われない。本発明のカール部はその先端が
容器胴壁に向き、その半径はカール部を成形する容器胴
壁の厚さより大きくなければならない。カール部の適否
の範囲は使用する容器胴の材質によつて変化することが
わかつた。一般的にいつて半径があまり大きすぎると亀
裂が起り、小さすぎるとカール部を成形することができ
ない。複合材料の場合は一般に、許容半径は０．５１〜
０．８１ｍＴｎの範囲内にあり、アルミニウムまたは
鋼を絞りしごき加工を施した容器に対しては約０．１８
〜 ０．８１ｍ７！ｔである。たとえば第８図〜第１１
図および第１４，１５図から、前述の機械的干渉および
圧縮力が約６０℃で生じる６．３２ｋ９／（−JモV１ま
での内圧にたえる密封性シームを形成する限り、それぞ
れ許容される可能なシームの形伏が非常に多くあり、第
９図で１０４、第１１図で１００、第１４図および第１
５図で１３４に示す折りかえしがあるのがよい。次表は
従来のフランジに比較して、カール部を成形するのに容
器胴に必要な金属が少なく、その伸び率が小さく、カー
ル部にはとんど亀裂がなく、また亀裂を生じた複合容器
胴でもなお耐圧性密封シームを形成するのに使用できる
ことを示す。注意しなければならないことは、これらの
結果を比較するとき、表に示した種類の被験容器胴に成
形された長さ２．２９〜 ２．５４ｍ？ｎの従来形のフ
ランジの１００％がフランジ中に亀裂を生じ密封性の耐
圧シームを形成するのに不適当なフランジになつたこと
である。切断した拡大断面図である。

第５図は第２図または第４図の部分破断側面図である。
第６図はカール部形成後の容器胴を示す。第Ｔ図はスリ
ーピースの円筒形複合容器の斜視図であり、第８図は実
質的に第Ｔ図の線１２−１２に沿つて切断した拡大断面
図である。第９図ないし第１１図は第Ｔ図の線１２−１
２に類似した線に沿つて切断した密封性シームの他の例
を示す拡大断面図である。第１２図はカール部形成後の
容器胴に容器蓋を固着しようとしているところを示す。
第１３図はツーピースの肉厚の薄い円筒伏容器の斜視図
を、第１４図は実質的に第１３図の線２０−２０に沿つ
て切断した拡大切断図であり、第１５図は密封性シーム
の例を示す第１３図の線２０−２０に相当する線に沿つ
て切断した拡大切断図である。第１図および第２図にお
いて各部分番号は次の意味をもつ。３０・・・・・・容
器胴、３２・・・・・・容器胴壁、３４・・・・・・カ
ール部。

第３図ないし第５図において各部分番号は次の意味を持
つ。

４０・・・・・・容器胴壁、４２・・・・・・カール部
、４４・・・・・・内層、４６・・・・・・繊維質材料
層、４８・・・・・・保護層。

第６図において各部品番号は次の意味を有する。Ｂ・・
・・・・容器胴、Ｗ・・・・・・容器胴壁、Ｃ・・・・
・・カール部、Ｅ・・・・・・カール部先端、５４・・
・・・・チヤツク。？７？ナｒ’、ｌ？噌 噌？１ｒセ
′、ァ ／９，？且？−ε３．，４次の意味を持つ。７
０・・・・・・スリーピース複合容器、７２・・・・・
・複合胴壁、１４・・・・・・金属製容器蓋、Ｔ６・・
・・・・底端容器蓋、８０・・・・・・内層、８２・・
・ ・・ ・繊維質材料層、８４・・・・・・保護外層
、８６・・・・・・中央鏡板、８８・・・・・・カウン
ターシンク壁、９５・・・・・・蓋カバーフツクの端部
、９８・・・・・・シール材料、１００・・・・・・カ
ール部。

第１２図において、各部品番号は次の意味をもつ。Ｂ・
・・・・・容器胴、Ｃ・・・・・・カール部、Ｒ・・・
・・・ローラ、１０８・・・・・・チヤツク第１３図な
いし第１５図において、各部品番号は次の意味をもっ。

ＩＩ『・・・・・ツーピース容器、１１２・・・・・・
容器胴壁、１１４・・・・・・容器蓋、１１８・・・・
・・中央鏡板、１２０・・・・・・カウンターシンク壁
、１２８・・・・・・シール材料、１３２・・・・・・
カール部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 円筒形容器胴壁の開口端部分を直径方向外方から下
   方に向つて彎曲させてまるめ、該開口端部分の先端部が
   容器胴壁に向つていて断面円形の直径が０．１８〜０．
   ８１ｍｍの環状カール部を形成し、該環状カール部をも
   つ開口端部に、中央鏡板と、該中央鏡板の周縁にあり実
   質的に垂直なカウンターシンク壁と、該カウンターシン
   ク壁から直径方向外方かつ水平方向に延び、先端に半円
   形状のカール部が続くフランジ部とからなる金属製容器
   蓋の前記カウンターシンク壁を嵌挿し、前記フランジ部
   と蓋のカール部とを前記環状カール部に向つて巻込み変
   形させて、弓形部、スカート、及び該スカート下端で内
   向きに反転しているカバーフックにすると共に前記断面
   円形の環状カール部を押圧変形し、該押圧変形した環状
   カール部に下方から前記カバーフック及び／又はカバー
   フックの先端部を突き当らせて、該押圧変形した環状カ
   ール部に圧縮力を及ぼし、該圧縮力と、前記スカートが
   該押圧変形したカール部に及ぼしている圧縮力とによつ
   て、密封を形成させることを特徴とする金属製容器蓋を
   円筒形容器胴に固着する方法。