JPS6042099B2 - 缶胴体及びその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、金属板から形成された缶胴体及ひその製造方
法、更に詳しくは、両開口端縁部にフランジ加工が施さ
れた、金属板から形成された缶胴体及びその製造方法に
関する。

近時、圧延技術の進歩により、板厚が３０乃至１５０μ
（本明細書に於いては、３０乃至１５０μの板厚を極薄
という）所謂極薄金属板が安定に製造されるようになつ
てきた。

そこで、素材の節流或いは重量の軽減等の見地から、飲
料又は食品用缶或いは美術缶の如き３ピース缶の缶胴体
を、板厚が１５０乃至３２０μ（本明細書に於いては、
１５０乃至３２０μの板厚を並厚という）の所謂並厚金
眞板に代えて極薄金属板から製造することが試みられて
いる。一般に極薄まで圧延された金属板は、板厚減によ
る強度低下を冷間圧延による幾分かの強度上昇によつて
補なうことが可能であり、従つて、極薄金属板から形成
された缶胴体は、ビール或いは炭酸飲料用の缶の如き相
当な強度が要求される缶の缶胴体としても充分な強度を
有し得る。

しかしながら、極薄まで圧延された金属板は、冷間圧延
によつて加■硬化させ延性が相当低下し、それ故に、極
薄金属板から形成された缶胴体には、缶胴体の両開口端
縁部にフランジ加工を施す際にクラックが生じるという
解決すべき重要な問題が存在する。かかる問題を解決す
るために、先ず、缶胴体を製造するための極薄金属板ブ
ランク全体を焼鈍して延性を増大せしめることが提案さ
れた。

しかしながら、焼鈍すると強度が相当低下し、焼鈍した
極薄金属板ブランクから形成された缶胴体は、充分な強
度を有さず所謂缶胴座屈を起こす恐れがある。そこで、
特開昭５０−８７１鏝公報に開示されている通り、極薄
金属板ブランクから形成された缶胴体の両開口端縁部の
みを選択的に、例えば約５００゜Ｃに加熱して焼鈍し、
缶胴体の両開口端縁部間の主部の強度を低下せしめるこ
となく、従つて缶胴体が缶胴座屈を起こす恐れを生ぜし
めることなく、缶胴体の両開口端縁部の延性を増大せし
めてフランジ加工を施す際にクラックが生じるのを防止
することが提案された。

しかしながら、缶胴体の両開口端縁部のみを局所的に加
熱すると、かかる局所加熱に起因して缶胴体に歪みが生
じて缶胴体が変形されてＬまい、缶胴体の品質が著しく
損なわれてしまう。更に、極薄金属板から形成された缶
胴体或いはその製造方法には、缶胴体の両開口端縁部に
フランジ加工を施すことによつて形成されるフランジ部
が極薄のため、缶胴体に缶蓋又は缶底を巻締める際に充
分良好に巻締めることが相当困難である、缶胴体に成形
する前に金属板に塗装又は印刷を施す必要がある場合が
多いが、極薄金属板、特に所定の寸法に切断される前の
大寸法の極薄金属板は塗装又は印刷の際に薄紙の如くに
フラツタリング化（焼付けの際オープン内でパタパタし
）、良好な塗装又は印刷が困難である、等の解決すべき
問題が存在する。

本発明は、上記の通りの事実に鑑みてなされたものであ
り、その主目的は、極薄金属板から製造された従来の缶
胴体及びその製造方法に見られる上記の通りの欠点がな
く、素材の節減或いは重量の軽減等の要求を満足すると
共に、フランジ加工が施され両開口端縁部に充分な延性
を有し且つ全体として充分な強度を有する新規且つ優れ
た缶胴体及びその製造方法を提供することである。

本発明に従えば、金属板から形成された缶胴体にして、
フランジ加工が施された両開口端縁部が並厚で、該両開
口端縁部間の主部か極薄であることを特徴とする缶胴体
が提供される。また、本発明に従えば、金属板から上記
の通りの缶胴体を製造する方法にして、一方又は双方の
ワークロールがその軸線方向に延びる少なくとも１つの
凹部を有するところの少なくとも１対のワークロール対
に、帯状金属板を通して冷間圧延し、該凹部に対応して
該ワークロール対を通つた部分を並厚に該凹部以外の部
分に対応して該ワークロール対を通つた部分を極薄にせ
しめ、かかる帯状金属板を切断して、両側縁部が並厚で
該両側縁部間が極薄のブランクを形成し、かくして得ら
れたブランクを筒状体にせしめ、該筒状体の両開口端縁
部をフランジ加工して、フランジ加工が施された両開口
端縁部が並厚で、該，両開口端縁部間の主部が極薄であ
る缶胴体に成形することを特徴とする製造方法が提供さ
れる。

更に、本発明に従えば、金属板から上記の通りの缶胴体
を製造する方法にして、両端部が円筒形状てあり且つ該
両端部間の主部ノが軸線方向に凸部と凹部とを交互に有
する波形状である第１のワークロールと、両端部が円筒
形状であり且つ該両端部間の主部が軸線方向に該第１の
ワークロールの凸部と凹部とに夫々対応する凹部と凸部
とを交互に有する波形状である第２のワｉ−クロールと
から構成されている少なくとも１対のワークロール対に
、帯状金属板を通して冷間圧延し、該ワークロール対の
該両端部間を通つた両側縁部を並厚に該ワークロール対
の該主部間を通つた中央部を波形状の極薄にせしめ、か
かる帯状金属板から両側縁部が並厚で該両側縁部間が極
薄のブランクを形成し、かくして得られたブランクを筒
状体にせしめ、該筒状体の両開口端縁部をフランジ加工
して、フランジ加工が施された両開口端縁部が並厚で、
該両開口端縁部間の主部が極薄である缶胴体に成形する
ことを特徴とする製造方法が提供される。

上記の通りの本発明に従う缶胴体に於いては、第１に、
フランジ加工が施された両開口端縁部以外の主部、従つ
て缶胴体の大部分が極薄であるので、全てが極薄の缶胴
体とほぼ同様に素材の節減或いは重量の軽減等の要求を
満足する。第２に、フランジ加工が施される両開口端縁
部は、並厚であり、従つて充分な延性を有し、それ故に
フランジ加工の際にクラックが生ずる恐れがない。第３
に、両開口端縁部が充分な延性を有する故に、全体或い
は局部のみを焼鈍する必要がなく、従つて缶胴体の主部
の強度が低下して缶胴座屈が起こる恐れが生ずるとか、
缶胴体に歪が生じて缶胴体が変形されてしまうとかの問
題がない。第４に、両開口端縁部が並厚であり、従つて
フランジ加工を施すことによつて形成されたフランジ部
が並厚となり、それ故に缶胴体に缶蓋又は缶底を巻締め
る際に良好な巻締めを容易に達成することができる。更
に、上記の通りの本発明に従う缶胴体の製造方法に於い
ては、局部的に並厚の部分を有する、切断前の大寸法の
金属板乃至所定の寸法の金属板ブランクが用いられ、か
ような金属乃至金属板ブランクは並厚の部分の剛性によ
つてフラツタリングが効果的に防止され、従つて必要に
応じて塗装又は印刷を容易に遂行することができる。以
下、添付図面を参照して更に詳細に説明する。本発明に
従う缶胴体は、例えば第１図及び第２図に図示する通り
の並厚金属板１の両側縁部以外の主部を適当な方法で冷
間圧延することによつて得られる第３図及び第４図に図
示する通りのブランクから形成される（尚、第３図及び
第４図に図示する通りのブランクを形成するための方法
については、後に詳述する）。

第３図及び第４図に図示するブランクは、並厚金属板の
主部を更に冷間圧延することによつて極薄にせしめられ
た主部３と、更に冷間圧延されることなく並厚のままで
ある両側縁部２とを有する。並厚の両側縁部２と極薄の
主部３との境界部の断面形状は、図示の通りの所望の角
度のテーパが付いた形状或いは主部３から両側縁部２の
各々まで所定の曲率で続く曲線状等の任意の形態でよい
。かようなブランクを、その両側縁部２が両開口端縁部
になるように筒状にせしめて、当業者には周知のはぜ折
り接合、重ね合せ接合成いは熔接接合の如き適宜の方法
によつて筒状体にすると、第５図−Ａ及び第５図−Ｂに
図示する通りの、筒状体４が形成される。

第５図−Ａ及び第５図−Ｂに図示する筒状体４は、その
両開口端縁部がブランクの両側縁部２から規定されてい
て並厚であり、両開口端部間の主部のブランク３の主部
から規定されていて極薄である。かかる筒状体４は、周
知の如く、例えば第６図及び第７図に図示する如くその
開口端縁部に適宜の輪部のダイを圧入することによつて
両開口端縁部にフランジ加工が施されて第８図に図示す
る通りの形態にせしめられ、本発明に従う缶胴体が形成
される。そして更に、フランジ加工が施された両開口端
縁部に缶底及び缶蓋が巻締められて第９図に図示する通
りの缶体にせしめられる。次に、本発明に従う缶胴体を
形成するために用いられる、第３図及び第４図に図示す
る如き両側縁部が並厚で両側縁部間の主部が極薄である
ブランクを生成するための好適方法について説明する。

第１０図乃至第１４図を参照して第１の好適方法につい
て説明すると、第１２図に図示する通り、例えばコイル
状に巻取られている帯状並厚金属素材１を、順次に巻出
して１対又は複数対（図示の場合は１対）のワークロー
ル対６及び６″に通し、かかるワークロール対６及び６
″によつて並厚金属素材１を冷間圧延して極薄にせしめ
る。

・第１０図に詳細に図示する通り、ワークロール対６及
び６″の一方のワークロール６は、その軸線方向に延び
る１個又は周方向に等間隔に配置された複数個（図示の
場合は４個）の凹部７を有する。ワークロール６の周面
の凹部以外の部分とワ・−クロール６″の周面との間隔
は極薄に対応し、そしてワークロール６の周面の凹部７
とワークロール６″の周面との間隔は並厚に対応してい
る。従つて、同期して回転するワークロール対６及び６
″を通つた帯状金属素材は、ワークロール６のノ凹部７
に対応してワークロール対６及び６″を通つた部分は並
厚てあり、ワークロール６の凹部７以外の部分に対応し
てワークロール対６及び６″を通つた部分は圧延されて
極薄となり、従つて、第１３図及ひ第１４図に図示する
通り、所定の間隔を置いて並厚の部分２が存在し、かか
る並厚の部分２の間の部分３が極薄である素材にせしめ
られる。かような素材を、並厚の部分２の中心（即ち第
１３図及び第１４図にて一点鎖線で示す位置）にて横方
向に切断すれば（更に必要ならば素材の長さ方向にも切
断して所定の幅にすれば）、第２図及び第３図に図示す
る通りの両側縁部２が並厚で両側縁部間の主部３が極薄
であるブランクが得られる。尚、図示の具体例に於いて
は、１対のワークロール６及び６″を用いて帯状金属素
材１を圧延しているが、複数対のワークロール対を用い
て漸次に帯状金属素材１を圧延することもできる。

かかる場合、漸次圧延されることにより所謂ブランクハ
イトＣ（第１３図）が漸次大きくなる故に、下流側のワ
ークロール対として凹部の間隔がこれに対応して漸次増
大した大径のワークロール対を用いることが必要である
。また、第１０図に図示する通りのワークロール対６及
ひ６″に代えて、第１１図に図示する通りのワークロー
ル対８及び８″を用いることもできる。

第１１図に図示するワークロール対８，８″に於いては
、双方の対応する位置に、第１０図のワークロール６の
凹部の半分の深さの凹部７″が設けられている。第１０
図に示すワークロール対６及び６″を通つた金属素材に
ては、並厚の部分２が極薄の部分３に対してその片面側
のみにて突出する形態になるが、第１１図に示すワーク
ロール対８，８″を通つた金属素材にては、並厚の部分
が極薄の部分３に対してその両面にて突出する−形態と
なる。勿論、第１０図のワークロール６の凹部と同一の
深さの凹部を、ワークロール対を構成する土側ワークロ
ールと下側ワークロールとに交互に設けて、並厚の部分
が極薄の部分に対してその上面側と下面側とに交互に突
出する形態の素．材を得ることもてきる。一般に、製缶
工程に於いては、缶胴体に形成する前の第３図及び第４
図に図示する通りのブランク或いはブランクに切断する
前の第１３図及び第１４図に図示する通りの素材に、所
要の塗装又は・印刷を施す場合が多いが、第３図及び第
４図に図示する通りのブランク或いはブランクに切断す
る前の第１３図及び第１４図に図示する通りの素材は、
極薄の部分３に加えて並厚の部分２を有し並厚の部分の
剛性によつて所謂フラツタリングが効果的に防止される
故に、塗装又は印刷を容易に遂行することができる。

並厚の部分がない場合、特にブランクに切断する前の大
寸法の素材が並厚の部分を有さず全ての極薄の場合には
、塗装又は印刷の際に薄紙の如くにフラツタリングし、
塗装又は印刷が相当困難である。次に、第１５図乃至第
１８図を参照して、第３図及び第４図に図示する如き両
側縁部が並厚で両Ｊ側縁部間の主部が極薄であるブラン
クを生成するため第２の好適方法について説明する。

第２の好適方法に於いては、両端部が円筒形状てあり、
両端部間の主部が軸線方向に凸部と凹部とを交互に有す
る波形状である第１のワークロー．ルと、同様に両端部
が波形状であり、両端部間の主部が軸線方向に第１のワ
ークロールの凸部と凹部とを夫々対応する凹部と凸部と
を交互に有する波形状である第２のワークロールとから
構成される少なくとも１対のワークロール対１１，１１
が゜用いられる。

このワークロール対の第１のワークロールと第２のワー
クロールは、それらの両端部にての間隔が並厚に対応し
、主部の間隔が極薄に対応する。従つて、第１５図に図
示する通りに、かようなワークロール対１１，１１に並
厚金属板を通して圧延すると、ワークロール対１１，１
１の両端部間を通つた両側縁部２は並厚のままであり、
ワークロール対１１，１１の主部間を通つた中央部３″
は波形状の極薄である第１６図に図示する通りの断面形
状の金属板が得られる。かかる金属板を中央部が波形状
をしているこのままの状態て缶胴体に製造しても強度が
向上した缶胴体が得られるが、更に波形状の中央部３″
を、例えば一対の円筒状ロールにかけて平坦化すれば、
第１７図及び第１８図に図示する通りの、両側縁部が並
厚で両側縁部間の主部が極薄であるブランク、即ち第３
図及び第４図に図示するブランクと同様のブランクが得
られる。勿論、このブランク主部を更に波形状にして缶
の強度向上を図ることもできる。尚、第１０図乃至第１
４図を参照して説明した方法及び第１５図乃至第１８図
を参照して説明した方法に於いては、一次冷間圧延され
た並厚金属素材に更に二次冷間圧延を施しているが、か
かる二次冷間圧延を施す際には、一次冷間圧延の方向に
対して直角な方向に二次冷間圧延を施すのが好ましい。

何故ならば、一般に金属素材を一次冷間圧延して並厚金
属素材を生成すると、第１９図に矢印ａで示す通りに、
冷間圧延の方向にグレイン配列が生ずる。かかる並厚金
属素材を、更に一次冷間圧延の方向と同一の方向に二次
冷間圧延すると、一次冷間圧延によつて生じたグレイン
配列が加重することとなり、これによつて金属素材の延
性が相当低下する。しかるに、一次冷間圧延の方向に対
して直角な方向に二次冷間圧延を施すと、第２０図に図
示する通り、一次冷間圧延によつて生じたグレイン配列
ａに対して直角な方向に、二次冷間圧延に起因するグレ
イン配列ｂが生成され、かくすることによつて延性の低
下が軽減される。また、かくすると、ブランクのスプリ
ングバック特性が小さくなつて、筒状体への成形が容易
になり、缶胴体にせしめるための接合等が容易になると
共に形成された缶胴体の変形量がほとんどなく高品質の
缶胴体が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図及ひ第２図は、夫々、並厚金属素材の側面図及び
平面図。 第３図及ひ第４図は、夫々、本発明に従う缶胴体を形成
するためブランクの側面図及び平面図。第５図−Ａ及び
第５図−Ｂは、第３図及び第４図に示されたブランクに
よつて形成された筒状体の斜面図。第６図及び第７図は
、筒状体の開口端縁部をフランジ加工する方法を示す断
面図。第８図は本発明の缶胴体の簡略図。第９図は、缶
胴体に缶底及び缶蓋を巻締めて形成された缶体の簡略図
。第１０図乃至第１４図は、並厚金属素材から本発明に
従う缶胴体を形成するめのブランクを生成する第１の方
法を説明するための簡略図。第１５図乃至第１８図は、
並厚金属素材から本発明に従う缶胴体を形成するための
ブランクを生成する第２の方法を説明するための簡略図
。第１９図及び第２０図は、冷間圧延によつて生じるグ
レイン配列を示す簡略図。２・・・・・・並厚の開口端
縁部、３・・・・・・極薄の主部、４・・・・・・筒状
体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 金属板から形成された缶銅体にして、フランジ加工
   が施された両開口端縁部が並厚で、該両開口端縁部間の
   主部が極薄であることを特徴とする缶胴体。 ２ 金属板から缶胴体を製造する方法にして、一方又は
   双方のワークロールがその軸線方向に延びる少なくとも
   １つの凹部を有するところの少なくとも１対のワークロ
   ール対に、帯状金属板を通して冷間圧延し、該凹部に対
   応して該ワークロール対を通つて部分を並厚に該凹部以
   外の部分に対応して該ワークロール対を通した部分を極
   薄にせしめ、かかる帯状金属板を切断して、両側縁部が
   並厚で該両側縁部間が極薄のブランクを形成し、かくし
   て得られたブランクを筒状体にせしめ、該筒状体の両開
   口端縁部をフランジ加工して、フランジ加工が施された
   両開口端縁部が並厚で、該両開口端縁部間の主部が極薄
   である缶胴体に成形することを特徴とする製造方法。 ３ 金属板から缶胴体を製造する方法にして、両端部が
   円筒形状であり且つ該両端部間の主部が軸線方向に凸部
   と凹部とを交互に有する波形状である第１のワークロー
   ルと、両端部が円筒形状であり且つ該両端部間の主部が
   軸線方向に該第１のワークロールの凸部と凹部とに夫々
   対応する凹部と凸部とを交互に有する波形状である第２
   のワークロールとから構成されている少なくとも１対の
   ワークロール対に、帯状金属板を通して冷間圧延し、該
   ワークロール対の該両端部間を通つて両側縁部を並厚に
   該ワークロール対の該主部間を通つた中央部を波形状の
   極薄にせしめ、かかる帯状金属板から両端縁部が並厚で
   該両側縁部間が極薄のブランクを形成し、かくして得ら
   れたブランクを筒状体にせしめ、該筒状体の両開口端縁
   部をフランジ加工して、フランジ加工が施された両開口
   端縁部が並厚で、該両開口端縁部間の主部が極薄である
   缶胴体に成形することを特徴とする製造方法。