JPS635873B2

JPS635873B2 -

Info

Publication number: JPS635873B2
Application number: JP6911883A
Authority: JP
Inventors: Hideo Kurashima; Kazuhisa Ishibashi
Original assignee: Toyo Seikan Kaisha Ltd
Current assignee: Toyo Seikan Group Holdings Ltd
Priority date: 1983-04-21
Filing date: 1983-04-21
Publication date: 1988-02-05
Also published as: JPS59196590A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は非磁性金属薄板の加熱方法に関し、さ
らに詳しくは、例えば側面接着部を有する缶胴体
を製造するために、非磁性金属薄板の、ノツチを
形成された側縁部を、高周波誘導加熱する方法に
関する。

非磁性金属薄板、例えばアルミニウム薄板の側
縁部を長さ方向に沿い比較的均一に加熱する方法
として、本発明等の一人は特公昭55−39606号公
報において、浸透の深さ以上の厚さを持つ短冊状
の非磁性金属薄板を所定の平面状通路を通して移
動せしめ、この薄板の側縁を、前記通路面に、前
記薄板がない状態において実質的に垂直な磁界を
持つ高周波誘導加熱コイルで加熱するにあたり、
前記金属薄板を前記通路を通して間歇的に送るこ
と、および前記金属薄板の間歇運動における停止
位置の一つと、前記高周波誘導加熱コイルの設置
位置とを対応せしめかつ前記加熱コイルによる実
質的に垂直な磁界が実質的に存在する領域の前記
薄板側縁に沿つた長さが、前記金属薄板の側縁の
長さよりも実質的に短かいこと、および前記金属
薄板の側縁の前端が前記領域の前端よりも実質的
に進行方向前方に、かつ前記側縁の後端が前記領
域の後端よりも実質的に進行方向後方にある期間
に、加熱コイルへの入力電圧を強めることを特徴
とする高周波誘導加熱方法を提案した。

この方法によれば、側縁部の前後端が過熱によ
り溶融することなく、その前端から後端まで実質
的に均一に加熱することができる。

しかしながら第１図に示すような、ノツチ２を
有する非磁性金属薄板よりなるブランク１の側縁
部１ａを加熱する場合には、第３図に示すような
誘導電流３が側縁部１ａを流れて、ノツチ２の近
傍部２ａにおける電流密度が他の部分よりも過大
となるため、近傍部２ａが過熱されて、近傍部２
ａ表面の有機塗膜が焦げたり、極端な場合には近
傍部２ａの金属が溶融するという問題を生じ易
い。

本発明は以上に述べた従来技術の問題点の解消
を図ることを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は非磁性金属
薄板の、ノツチを形成された側縁部を、高周波誘
導加熱コイルに沿う所定の平面状通路を通つて間
欠的に移動せしめて高周波誘導加熱する方法であ
つて、該加熱コイルは、該通路に該側縁部がない
状態において該通路に対し実質的に垂直な磁束を
形成し、該通路に該側縁部が停止している状態に
おいて、該ノツチに対応する該コイルの部分と該
側縁部間の電磁結合が弱くなるようになつてお
り、かつ上記の該側縁部が停止している状態にお
いて、該加熱コイルへの入力電力を高めることを
特徴とする非磁性金属薄板の側縁部の加熱方法を
提供するものである。

以下図面を参照しながら本発明について説明す
る。

第１図のブランク１は、本発明に適用される非
磁性金属薄板の例を示したものであつて、両面に
焼付塗膜（例えばエポキシフエノール系塗膜）を
有するアルミニウム合金薄板より形成されてい
る。ブランク１の両側縁部１ａ，１ｂの中央には
Ｖ字状のノツチ２が形成されており、また両ノツ
チ２の頂点を通つて、両面に、第２図に示すよう
な断面Ｖ字状のスコア部４が形成されている。ま
た側縁部１ａ，１ｂの両端には隅切り部５が形成
されている。さらに側縁部１ａ，１ｂには、熱接
着テープ６が熱融着されている。

このようなブランク１は例えば次のようにして
形成される。

まず前工程において、ブランク１が12枚ほど切
り取れる長さのストリツプ状薄板の両側縁部（１
ａ，１ｂにあたる部分）を高周波誘導加熱（例え
ば、200℃〜300℃に）した後、側縁部（１ａにあ
たる部分）の片面（第１図における）および側縁
部（１ｂにあたる部分）の両面に接着剤テープ６
（例えばナイロン１２のフイルムよりなる）を熱
融着し、その後ブランク１の長さにスリツトし、
同時にスコア部４を形成する。次いでブランク１
を缶胴成形機に運び、ノツチ２および隅切り部５
を形成して、ブランク１を形成する。

次にブランク１を印刷面が外面にくるようにし
て缶胴状に丸め、後記のような高周波誘導加熱法
により側縁部１ａ，１ｂの接着剤テープ６を溶融
し、側縁部１ａ，１ｂが重なるように重ね合わせ
て押圧を加えながら、側縁部１ａ，１ｂを接着剤
テープ６を介して熱融着し、短時間に冷却して側
面接着部を有する缶胴成形体（図示されない）を
形成する。

この缶胴成形体をスコア部４に沿つて切断する
ことによつて側面接着部を有する缶胴体（図示さ
れない）を製造することができる。缶胴体はその
後両開口端部にフランジ部を形成された後、フラ
ンジ部に底部材と蓋部材を２重巻締されて密封缶
となる。

以上のようにして同一工程で２ケの缶胴体を製
造することができる。なおノツチ２および隅切り
部５は、上記缶胴体のフランジ部の側面接着部に
対応する部分が他の部分より厚くなつて、２重巻
締後の密封性が損われるのを防止するため形成さ
れたものである。

第４図、第５図、第６図は、ブランク１の側縁
部１ａを加熱するのに用いられる、高周波誘導加
熱コイル装置７（以上コイル装置と略称する）を
示したものであつて、コイル装置７は、高周波誘
導加熱コイル８（本明細書においては加熱コイル
とよぶ）、および加熱コイル８を包囲する断面コ
字状の高透磁率材料（例えばフエライト）よりな
る、ポケツト部９ｄを有する磁芯９を備えてい
る。

加熱コイル８は、第５図に示すように、流れる
電流の方向が同じである上下方向に対向して配設
された導体８ａ，８ｂ、および流れる電流の方向
が導体８ａ，８ｂの夫々と反対であり、かつ夫々
導体８ａおよび８ｂに近接して、上下方向に対向
して配設された導体８ｃおよび８ｄを備えてい
る。

第４図に示すように、磁芯９内を水平に延びる
上部導体８ａ，８ｃは、磁芯９の上壁部９ａの両
側端部９a₁，９a₂を出ると直ちに立上り、一方磁
芯９内を水平に延びる下部導体８ｂ，８ｄは、磁
芯９の下壁部９ｂの両側端部９b₁，９b₂を出ると
直ちに立下つている。そして第６図に示すよう
に、磁芯９の長さl₁は、側縁部１ａの両側端１
a₂，１a₃の過熱防止のため、加熱されるべき側縁
部１ａの長さl₂よりも僅かに小さく（通常６〜10
mm程度小さく）定められている。また磁芯の上壁
部９ａおよび下壁部９ｂの、長手方向中央には夫
夫、側壁部９ｃまで延びる凹部１０および１１が
形成されていて、凹部１０，１１に対応する部分
にはポケツト部９ｄは存在しない。

ブランク１は、第５図ｂ、第６図に示されるよ
うに、磁芯９のポケツト部９ｄ内を、側縁部１ａ
が上部導体８ａ，８ｃおよび下部導体８ｂ，８ｄ
の間の、高さ方向中央位置に沿つて水平方向に、
すなわち平面状通路１４（第５図ａ）に沿つて移
動するようにして、間欠的に図示されない移送装
置によつて移送される。

第５図ａはポケツト部９ｄにブランク１がない
場合に、導体８ａ，８ｂによつて形成される磁束
１２および導体８ｃ，８ｄによつて形成される磁
束１３を示したものであつて、対向する導体８ａ
および８ｂを流れる電流の方向が同じであるの
で、磁束１２は、ブランク１の通路１４に対し実
質的に垂直に形成される。同様にして磁束１３も
通路１４に対し実質的に垂直に形成される。

なお、ブランク１の通路１４に対し、実質的に
垂直な磁束を形成する加熱コイル装置の他の例と
して、特願昭56−33926に提案されている加熱コ
イル装置があげられるが、本例の加熱コイル装置
の方が好ましい。

第５図ｂは、ポケツト部９ｄにブランク１の側
縁部１ａがある場合の、導体８ａ，８ｂによつて
形成される磁束１２′、および導体８ｃ，８ｄに
よつて形成される磁束１３′を示したものである。
ブランク１は非磁性体よりなるので、磁束１３′
は側縁部１ａ内に入り込むことなく、側縁部１ａ
の端縁１a₁を回り込むようにして、磁芯の側壁部
９ｃを通つて形成される。また磁束１２′は側縁
部１ａの上方と下方に分れて、導体８ａおよび８
ｂの周りに、夫々磁芯の上壁部９ａおよび下壁部
９ｂを通つて形成される。

以上のように、磁束１２′，１３′は高透磁率材
料よりなる磁芯を通つて形成されるので、ポケツ
ト部９ｄがない凹部１０，１１の導体８の部分に
形成される磁束（図示されない）よりも、高い磁
束密度を有する。このような場合、一般に単位時
間当りの金属板の温度上昇は、磁束密度のほぼ２
乗に比例するとみなされるから、かりに側縁部１
ａの状態が長手方向に一様の場合（例えばノツチ
２がない場合）は、ポケツト部９ｄに停止して位
置する側縁部１ａの部分よりも、凹部１０，１１
に対向して位置する側縁部１ａの部分の加熱温度
は低くなる。

以上のコイル装置７によつてブランク１の側縁
部１ａは次のようにして誘導加熱される。

加熱コイル８の入力電力を０、又は比較的小さ
くした状態において、通路１４に沿つてブランク
の側縁部１ａをコイル装置７のポケツト部９ｄ内
を矢印方向（第６図）に移行させ、第６図に示す
ように、ノツチ２が凹部１０，１１の長手方向
（磁芯９の）中央に位置したとき、停止させ、直
ちに加熱コイル８に比較的大きな電力を入力す
る。

このさい側縁部１ａに第７図に示されるような
誘導電流１５，１６が、凹部１０，１１のためノ
ツチ近傍部２ａに過度に集中することなく誘起さ
れる。すなわち凹部１０，１１の寸法、特に長手
方向間隔ｄを、ノツチ２の底辺幅ｗと高さｈ等と
の関連において、実験的に適当に定めることによ
り、ノツチ近傍部２ａを過熱することなく、側縁
部１ａを、その長手方向に沿い比較的均一に所望
温度範囲内に誘導加熱することができる。上記所
望温度範囲内に達した後、直ち加熱コイル８の入
力電力を、ポケツト部９ｄに送入前と同様に０又
は比較的小さくして、再びブランク１を矢印方向
に移行させて、コイル装置７から送出する。

停止のさい、側縁部１ａの両側端部１a₂，１a₃
は、磁芯９の両側端部９a₁，９b₁および９a₂，９
b₂よりも外側に出ているので、磁束の側端部１
a₂，１a₃への回り込みは殆んどなく、ブランク１
を移動のさいの加熱コイル８の入力電力を、実験
にもとづいて適当に定めることにより、側端部１
a₂，１a₃の加熱温度も、側縁部１ａの他の部分の
夫とほぼ等しくすることができる。

第９図は以上に説明したような構造の高周波誘
導加熱コイル装置７を用いて、側縁部１ａと側縁
部１ｂの間が開いた状態で缶胴状に丸められたブ
ランク１の側縁部１ａ，１ｂ（熱接着テープ６が
前工程で熱融着されている）を、熱接着テープ６
の融点または軟化点以上に加熱する場合の例を示
したものであつて、２０は缶胴状ブランク１を案
内するマンドレルである。

本発明は以上の例によつて制限されるものでな
く、例えば凹部１０，１１に対応する部分の加熱
コイル８の内面側を、電気良導性の金属板（図示
されない、例えば銅板）で遮蔽することによつ
て、さらに確実にノツチ近傍部２ａの過熱を防止
することができる。

またノツチ２は側縁部に沿い複数個形成されて
いてもよい。この場合はブランクが停止した状態
において、ノツチに対応する位置に凹部が形成さ
れた、もしくは前述の遮蔽板がさらに設けられた
コイル装置を用いて、誘導加熱を行なう。またノ
ツチも任意の形状のものであつてよい。

本発明によれば、非磁性金属薄板のノツチの形
成された側縁部を、ノツチ近傍部において過熱を
生ずることなく、すなわち塗膜の焦げや、金属の
溶融等のトラブルを生ずることなく、長手方向に
沿い比較的均一に加熱できるという効果を奏す
る。

以下実施例について説明する。

実施例磁芯の長さl₁が62.5mm、凹部１０，１１の間隔
ｄが7.5mm、ポケツト部９ｄの奥行14mm、側壁部
９ｃの高さ23.5mm、断面楕円状の導体８ａ，８
ｂ，８ｃ，８ｄの高さ5.5mm、最大幅2.3mm、導体
８ａと８ｃ間、および８ｂと８ｄ間の中心間隔が
何れも６mm、上部導体８ａ，８ｃと下部導体８
ｂ，８ｄ間の間隔（高さ方向の）が７mm、導体８
ｃ，８ｄの中心より側壁部９ｃ内面の延長面まで
の距離が６mmである第５図、第６図に示すタイプ
のコイル装置７を用意した。

一方側縁部１ａの長さl₂が70.6mm、厚さ0.23mm、
ノツチ２の底辺幅ｗが２mm、高さｈが3.5mmの第
１図に示す形状のアルミニウム合金薄板（5052
材）よりなるブランク１を、側縁部１ａのポケツ
ト部９ｄへの突込み深さｍ（第６図）が12mmとな
るようにして、コイル装置７に通路１４を通つ
て、毎分200個の速度で送入した。ブランク１の
コイル装置７における停止時間は0.16秒であり、
停止時にはノツチ２が凹部１０，１１の長手方向
中央に位置するようにした。

加熱コイル８に供給される高周波電流の周波数
は400kHzで、真空管式の発振器を用いた。ブラ
ンク１が移行中の加熱コイル８への入力電力は
０、停止中の入力電力は5kWとし、高周波電流
のON時間は0.15秒となるように制御した。

以上のようにして加熱された側縁部１ａ近傍
の、示温塗料によつて測定された温度パターンを
第８図に示す。図中ｅ，ｆおよびｇは夫々、温度
が232℃、270℃および300℃の領域を示す。

比較のため凹部１０，１１が形成されない点
は、上記と同様なコイル装置を用い、ブランク１
を用いて同一条件で加熱を行なつたが、ノツチ２
の近傍部２ａの金属が溶融して、満足な加熱ブラ
ンクを得ることができなかつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用される非磁性金属薄板の
例の平面図、第２図は第１図の―線に沿う縦
断面図、第３図は従来の方法で第１図の金属薄板
の側縁部を高周波誘導加熱した場合に誘起される
誘導電流を示す要部平面図、第４図は本発明に適
用される高周波誘導加熱コイル装置の例の斜視
図、第５図は第４図の―線に沿う縦断面図で
あつて、第５図ａおよびｂは、夫々金属薄板が装
入されていない場合、および装入されている場合
の磁束の状態を示す図面、第６図は第４図の―
線に沿う横断面図、第７図は本発明の方法で誘
導加熱された、第１図の金属薄板の側縁部に誘起
され誘導電流を示す要部平面図、第８図は本発明
の方法で誘導加熱された第１図の金属薄板の側縁
部の温度パターンの例を示す要部平面図、第９図
は第４図の加熱コイル装置を缶胴成形機に取付け
て、加熱している状態の例を示す縦断面図であ
る。１…ブランク（非磁性金属薄板）、１ａ…側縁
部、２…ノツチ、８…高周波誘導加熱コイル、１
２，１３…磁束、１４…平面状通路。

Claims

【特許請求の範囲】

１非磁性金属薄板の、ノツチを形成された側縁
部を、高周波誘導加熱コイルに沿う所定の平面状
通路を通つて間欠的に移動せしめて高周波誘導加
熱する方法であつて、該加熱コイルは、該通路に
該側縁部がない状態において該通路に対し実質的
に垂直な磁束を形成し、該通路に該側縁部が停止
している状態において、該ノツチに対応する該コ
イルの部分と該側縁部間の電磁結合が弱くなるよ
うになつており、かつ上記の該側縁部が停止して
いる状態において、該加熱コイルへの入力電力を
高めることを特徴とする非磁性金属薄板の側縁部
の加熱方法。