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CN110316447B - 带盖的瓶形罐及其制造装置 - Google Patents

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CN110316447B
CN110316447B CN201910248630.3A CN201910248630A CN110316447B CN 110316447 B CN110316447 B CN 110316447B CN 201910248630 A CN201910248630 A CN 201910248630A CN 110316447 B CN110316447 B CN 110316447B
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Abstract

提供密封性和开盖性均优越的瓶形罐。顶部(8a)具有作为口颈部(4)的上端的顶端(8b)、相比顶端(8b)处于下侧且外径达到最大的外径最大部(8c)、从外径最大部(8c)向下侧连续且外径逐渐变小的卷入部(8d)、与卷入部(8d)的下侧连接的外周壁部(8e)，顶端(8b)、外径最大部(8c)、和卷入部(8d)形成平滑的曲面，利用包含口颈部(4)的中心轴线(Lc)的平面剖切的外周壁部(8e)的剖面中的曲率在将卷入部(8d)的曲率设为“正”的情况下成为“0”或“负”，在卷入部(8d)与外周壁部(8e)之间形成有反曲部(8f)，曲率成为“0”或“负”的外周壁部(8e)成为反曲部(8f)的外径以上的外径。

Description

带盖的瓶形罐及其制造装置
技术领域
本发明涉及以金属为材料成型为瓶形的罐，即向形成于口颈部的螺纹部嵌入盖的能够再密封的瓶形罐及制造该瓶形罐的装置。
背景技术
这种瓶形罐和盖以树脂覆盖铝合金等的金属薄板为材料。在利用盖密封作为注入口或饮用口的瓶形罐的口颈部的情况下，若作为各自的材料的金属彼此接触，则在两者之间产生间隙，从而无法可靠地进行密封。因此，以往，通常在盖的内表面安装合成树脂制的衬垫作为密封材料，在将盖盖在口颈部上的情况下，形成于口颈部的前端部的卷边部的顶部使衬垫弹性变形，而使衬垫陷入卷边部，据此，使衬垫与卷边部的顶部整体紧贴，而密封瓶形罐。此外，卷边部是为了不使作为瓶形罐的材料的金属板的切断边缘向外部露出、和为了可靠地实现衬垫的密封而形成的部分，是将口颈部的前端部向外侧反向卷边，使剖面成为中空形状的环部的部分，或者折叠成二层或三层的部分。
专利文献1公开了将卷边部形成特殊形状的口部的构造。在专利文献1所记载的构造中，是以即使盖因瓶形罐的内压而变形也确保密封性为目的的构造，卷边部的外周面中的相比最大外径部靠下侧的部分形成越靠下侧外径越小的锥面。即，专利文献1所记载的卷边部的形状是在卷边部的外表面侧轮廓部具有与衬垫紧密接触的直线部的形状，作为利用通过中心轴线的平面剖切的情况下的形状。因此，在专利文献1所记载的构造中，衬垫中的在比卷边部的最大外径部靠下侧与卷边部的外周面紧贴的部分以从外周侧将卷边部抱在里面的方式进入口颈部的中心侧。
专利文献1：日本特开2003－252321号公报
在专利文献1所记载的构造中，卷边部的相比最大外径部靠下侧的部分的外径朝向下侧逐渐变小，因此在以剖面形状观察的情况下，卷边部成为在剖面形状中以箭头那样的形状嵌入衬垫的状态。因此，转动盖而开盖的情况下所需的扭矩增大。即，为了从卷边部拔出衬垫，需要使衬垫中的与从卷边部的最大外径部的下侧紧贴的部分扩张至卷边部的最大外径部。因此，开盖所需的扭矩不仅有在中心轴线方向上拔出衬垫所需的扭矩，还有用于使衬垫如上述那样扩张的扭矩，因此存在开盖扭矩增大而损坏瓶形罐的商品性的担忧。此外，若通过缩短相比最大外径部靠下侧的部分的长度，而缩短衬垫在口颈部的径向上进入口颈部内侧的长度，则能够缩小开盖扭矩。然而，在这样的结构中，供衬垫紧贴的面积变小，因此存在损坏密封性的可能性。
发明内容
本发明是着眼于上述的技术课题而完成的，目的在于提供一种能够同时提高密封性与开盖性的带盖的瓶形罐及其制造装置。
为了实现上述的目的，本发明的带盖的瓶形罐具有被盖有盖的带螺纹的口颈部，在上述口颈部的上端部形成有与设置于上述盖的内表面的密封材料紧贴而封闭上述口颈部的卷边部，上述卷边部具有使构成上述口颈部的金属板的端部在上述口颈部的径向上向外侧折返而形成的平滑的顶部，该带盖的瓶形罐的特征在于，上述顶部具有作为上述口颈部的上端的顶端、相比上述顶端处于下侧且外径达到最大的外径最大部、从上述外径最大部向下侧连续且外径逐渐变小的卷入部、和与上述卷入部的下侧连接的外周壁部，上述顶端、上述外径最大部和上述卷入部形成平滑的曲面，当利用包含上述口颈部的中心轴线的平面剖切时，上述外周壁部的剖面中的曲率在将上述卷入部的曲率设为“正”的情况下成为“0”或“负”，在上述卷入部与上述外周壁部之间形成有反曲部，上述曲率成为“0”或“负”的上述外周壁部成为上述反曲部的外径以上的外径。
在本发明的带盖的瓶形罐中，也可以是，上述密封材料与上述卷边部中的至少从上述顶端至上述外周壁部中的比上述反曲部靠下侧的部分的表面紧贴。
在本发明的带盖的瓶形罐中，也可以是，上述曲率成为“0”或“负”的上述外周壁部形成为下侧的外径逐渐增大的锥状或者末端扩张弯曲状。
在本发明的带盖的瓶形罐中，也可以是，上述曲率成为“0”或“负”的上述外周壁部的锥角或者上述末端扩张弯曲状的部分的弯曲开起点处的切线相对于上述口颈部的中心轴线的弯曲开起点角度为1度以上且15度以下。
而且，在本发明的带盖的瓶形罐中，也可以是，上述锥状或者上述末端扩张弯曲状的上述外周壁部中的、供上述密封材料紧贴的最下侧的密封下端点的外径为上述外径最大部的外径以上。
在本发明的带盖的瓶形罐中，也可以是，在上述外周壁部的下侧连续地设置有下端圆弧部，当利用包含上述口颈部的中心轴线的平面剖切的情况下，上述下端圆弧部的剖面具有向上述口颈部的外周侧凸出的“正”的曲率。
在该情况下，也可以是，在上述下端圆弧部的表面的规定位置设定供上述密封材料紧贴的最下侧的密封下端点。
在本发明的带盖的瓶形罐中，也可以是，该密封下端点的外径为上述外径最大部的外径以上。
另一方面，本发明的带盖的瓶形罐的制造装置中，该带盖的瓶形罐具有被盖有盖的带螺纹的口颈部，在上述口颈部的上端部形成有与设置于上述盖的内表面的密封材料紧贴而封闭上述口颈部的卷边部，在上述卷边部设置有顶部，该顶部具有作为上述口颈部的上端的顶端、相比上述顶端处于下侧且外径达到最大的外径最大部、从上述外径最大部向下侧连续且外径逐渐变小的卷入部、和与上述卷入部的下侧连接的外周壁部，该带盖的瓶形罐的制造装置的特征在于，具有成型模具，该成型模具将向上述口颈部的外周侧弯曲的圆筒状的卷回部朝向上述口颈部的外周面按压而成型为上述卷边部，上述成型模具具有插入上述口颈部的内部并规定上述口颈部的内部的形状的内工具、和将上述卷回部在上述口颈部的径向上从外侧朝向上述口颈部的径向按压的外工具，上述内工具具有插入上述口颈部的内部的轴部、和供形成有上述卷回部的上述口颈部的前端部抵接的环状平面部，上述外工具具有凸部，该凸部在上述口颈部的中心轴线方向上从上述环状平面部离开从上述顶端至上述外径最大部的尺寸以上的距离，并且相对于上述卷回部在上述口颈部的径向上从外侧接近而将上述卷回部朝向上述口颈部按压，使供上述内工具嵌合的上述口颈部沿着上述外工具滚动，由此成型上述卷边部。
在本发明的瓶形罐中，作为卷边部的上端侧的部分的顶部具有顶端、从该顶端至下侧的外径最大部、和与外径最大部的下侧连续的卷入部，上述从顶端经由外径最大部到达外径最大部的下侧的卷入部的部分平滑地连接，设置于盖的密封材料与这些部分相应地弹性变形，并与这些部分紧贴。因此，形成密封材料的一部分进入外径最大部的下侧并将这些部分包在里面的状态。其结果，例如即使盖因瓶形罐的内压而被顶起地发生变形，也能够维持密封材料相对于卷边部的紧贴状态，从而密封性变得良好。另外，经由反曲部与卷入部的下侧连接的外周壁部不进入口颈部的内周侧，而成为筒状或者向外侧反向翘曲的形状。因此，密封材料与口颈部的外周壁部接触，由此密封材料不会在口颈部的径向上相比上述的反曲部进一步向内侧进入。换言之，密封材料将卷边部包在里面的量(口颈部的径向上的尺寸)不超过从外径最大部至反曲部的量(尺寸)。因此，在进行将盖从口颈部取下的开盖时，将密封材料在径向上向外侧扩张的量(尺寸)无需太大，其结果，能够防止或抑制开盖扭矩变得过大。而且，密封材料也与该外周壁部紧贴，因此密封材料相对于卷边部的紧贴面积不会变小，从而密封性变得良好。这样，根据本发明，能够提供密封性与开盖性均优越的带盖的瓶形罐。
另外，在本发明的带盖的瓶形罐中，将上述的外周壁部形成锥状或者末端扩张弯曲状，由此利用外径最大部与锥状或者末端扩张弯曲状的外周壁部中的同密封材料接触的下端部分或者与外周壁部的下侧连续设置的下端圆弧部来承受密封材料与卷边部或口颈部紧贴的径向上的载荷。因此，密封材料中的在这些部位之间的部分朝向反曲部进入的部分成为由于密封材料的弹力而膨胀的部分，虽与卷入部、反曲部、和外周壁部紧贴，但不对卷边部或者口颈部作用特别大的紧固力。因此，在取下盖而开盖的情况下，尽管会将密封材料中的朝向反曲部在径向上向内侧膨胀的部分扩张至外径最大部的直径，但仅仅产生局部的弹性变形，因此开盖所需的扭矩不会特别大。特别是，在盖与口颈部之间的摩擦为摩擦力较大的静摩擦的开盖开始时，利用外径最大部与锥状或者末端扩张弯曲状的外周壁部或者上述下端圆弧部来承受密封材料所产生的紧固力，因此此刻，不特别产生将密封材料在径向上向外侧扩张的作用，从而开盖所需的扭矩不会增大。在盖向开盖方向开始转动后，盖与口颈部之间的摩擦成为动摩擦，因此即使产生张开朝向上述的反曲部膨胀的部分的作用，开盖所需的扭矩也不会成为开盖开始时的扭矩以上，本发明的瓶形罐在该点也能够防止或抑制开盖扭矩变得过大。
根据本发明的制造装置，在将形成于口颈部的前端部的卷回部从径向上的外侧朝向口颈部按压而成型为卷边部的情况下，口颈部与插入其内部的内工具一同沿着外工具滚动，设置于外工具的凸部按压卷回部。在该情况下，口颈部的前端部与形成于内工具的环状平面部抵接，在该状态下，内工具与口颈部成为一体地滚动。因此，在口颈部与内工具之间不存在相对滑动的部分，特别是口颈部的前端部不会与工具摩擦，因此能够避免或抑制卷边部的损伤。另外，外工具的凸部仅将卷回部在径向上按压并成型，因此不会在两者之间产生摩擦，据此也能够避免或抑制卷边部的损伤。另外，内工具的环状平面部与外工具的凸部在口颈部的中心轴线方向上分离，该分离的尺寸为从上述顶端至上述外径最大部的尺寸以上。因此，外工具的凸部按压卷回部中的前端侧(下端侧)，因此在环状平面部与凸部之间产生不被凸部按压的部分，该部分作为在口颈部的径向上向外侧膨胀的部分而残留。即，能够成型具有外径最大部的卷边部。具有该外径最大部的卷边部如上所述以提高密封性和开盖性的方式发挥功能，因此根据本发明的制造装置，能够制造密封性和开盖性优越的带盖的瓶形罐。
附图说明
图1是表示在本发明的实施方式中成为对象的瓶形罐的一个例子的主视图。
图2是表示瓶形罐的制造工序中的成型罐身的过程的示意图。
图3是表示瓶形罐的制造工序中的成型肩部、小径圆筒部的过程的示意图。
图4是用于对修整、卷边、和拉延筋成型的过程进行说明的示意图。
图5的(a)是表示本发明的瓶形罐的卷边部的一个例子的局部剖视图，图5的(b)是放大其一部分的说明图。
图6是表示衬垫紧贴至卷边部的下端附近的例子的局部示意图。
图7是表示卷边部的其他形状的局部示意图。
图8是表示本发明的制造装置的内工具与外工具的一个例子的剖视图。
附图标记的说明
1…瓶形罐；2…腰身部；3…肩部；4…口颈部；7…盖；7a…顶板部；7b…裙部；7c…衬垫；8…卷边部；8a…顶部；8b…顶端；8c…外径最大部；8d…卷入部；8e…外周壁部；8f…反曲部；8g…密封下端点；9…螺纹部；13…锥部；25…小径圆筒部；25a…前端部；25b…前端部；25c…进行了对折的部分；30…内工具；30a…轴部；30b…环状平面部；31…外工具；31a…凸部；C…间隙；Lc…中心轴线。
具体实施方式
本发明的瓶形罐是金属制，作为其材料的金属板，能够使用铝板、铝合金板、无锡钢板等表面处理钢板、镀锡钢板、镀铬钢板、镀铝钢板、镀镍钢板、其他的各种合金镀敷钢板。另外，瓶形罐是利用热塑性树脂或者涂料等覆盖金属板的至少应该成为罐内表面侧的面的材料的金属制的罐。其一个例子示于图1。此处所示的瓶形罐1具有：内径较大的相当于所谓的主体部分的圆筒状的腰身部2、与该腰身部2的上端侧连续而形成的肩部3、和与肩部3的前端中央部连续而形成的内径较小的圆筒状的口颈部4。底部通过将底盖5卷边封口而被关闭。另外，口颈部4的前端部以成为所谓的饮用口或者抽出口的方式开口，其开口部6通过在口颈部4安装盖7而被密封。开口部6的端部成为以锐利的边缘不露出的方式向外侧折返的卷边部8。此外，卷边部8可以形成为剖面成为圆形或椭圆形的中空状，或者也可以是以成为二层或三层的方式折叠而形成的部分。盖7为了能够对上述开口部6进行再密封，而通过螺纹安装于口颈部4。因此，在口颈部4设置有作为外螺纹的螺纹部9。
对于盖7而言，将具有顶板部7a与圆筒状的裙部7b的坯料盖在口颈部4上，在该状态下对角部(顶板部7a的周边部分)进行凿密，并且在裙部7b按压未图示的螺纹成型辊，进行沿着螺纹部9的凹槽加工形成内螺纹部，而通过该内螺纹部螺纹固定于口颈部4。另外，在盖7的内表面(顶板部7a的内表面)设置有作为密封材料的衬垫7c。衬垫7c由具有弹性的合成树脂构成，通过涂在顶板部7a的内表面(特别是其周边部分)上而安装于顶板部7a。因此，对坯料的角部进行凿密，由此衬垫7c被按压并紧贴于卷边部8，而对开口部6进行密封。另外，盖7在其裙部7b的下端部具有开封带7d，通过在裙部7b沿其圆周方向间歇地形成的由狭缝和狭缝彼此之间的跨接部构成的易断裂部7e从盖7断开。
为了挂住该开封带7d，而将环状的凸条部(或凸拉延筋部)10设置于比螺纹部9靠下侧。此外，存在将凸拉延筋10与其下侧的凹槽11一并称为连接部12的情况。
若对上述的瓶形罐1的腰身部2、口颈部4等的制造工序进行说明，则图2表示成型作为中间产品的罐身20的工序，准备作为较薄的金属板的坯料21，通过拉深加工将该坯料21成型为较浅的杯状的其他的中间产品22。接着，对该其他的中间产品22进一步实施拉深加工、引缩加工，成型相当于上述腰身部2的直径的罐身20。该阶段的罐身20具有罐底23，如图3所示，通过拉深加工或者引缩加工使该罐底23的中央部延长，并且使角部逐渐收束而成型肩部24，从而一并成型小径圆筒部25。
小径圆筒部25是成为瓶形罐1的口颈部4的部分，被实施用于具有压盖、防拆封等的各种功能的加工。图4示意地表示其加工工序，为了使小径圆筒部25作为饮用口或注入口而进行开口，首先，对小径圆筒部25的前端部25a进行切除(修整)而使其开口。以不使切断产生的锐利的边缘向外部露出的方式进行卷边。卷边是将切断端向外侧卷回而形成剖面呈圆形的卷边部，或者例如折叠成三层的加工，分多个工序进行。在图4所示的例子中，利用四个工序进行卷边，在第1工序(1st卷边)中，使切断端的前端部25b向外侧呈凸缘状弯曲，在第2工序(2nd卷边)中，使弯曲成该凸缘状的前端部25b进一步向外侧弯曲并成型为形成对折的状态。在第3工序(3rd卷边)中，使该对折的部分25c以成为凸缘的方式弯曲，在第4工序(4th卷边)中，成型为在第3工序中成型的凸缘状的部分25c的前端在小径圆筒部25的径向上从外侧向内侧卷入(所谓的卷边)。
在利用这些多个工序进行的卷边的过程中进行螺纹成型。另外，在该螺纹成型后(例如在卷边的最终工序后)进行防拆封功能用的拉延筋成型。换言之，在螺纹成型后，使卷边工序结束，另外，进行凸拉延筋成型。
对经由上述的四个工序而成型的本发明的卷边部8进一步进行说明。图5表示本发明的卷边部8的一个例子，图5的(a)表示利用盖7对口颈部4进行密封的状态，图5的(b)放大表示该卷边部8的一部分。如上所述，卷边部8通过使小径圆筒部25的切断端侧的部分向外侧折返而形成，因此卷边部8的顶部8a以规定的曲率弯曲，具有规定的宽度(厚度)，其表面成为平滑的曲面。该平滑的表面的最前端侧的部分为顶端8b。顶部8a的表面从顶端8b在径向上向外侧及下侧膨胀。即，顶部8a呈利用包含口颈部4的中心轴线Lc的平面剖切的情况下的剖面形状形成圆弧状的形状，该表面的圆弧比顶部8a中的外径成为最大的位置(本发明的外径最大部)8c更向下侧延伸，因此，顶部8a的外表面在比外径最大部8c靠下侧，在径向上从外径最大部8c进入内侧。这样，在径向上从外径最大部8c进入内侧的部分为卷入部8d。
从顶部8a的外表面中的比上述的外径最大部8c下降规定尺寸的位置向下侧的部分为外周壁部8e，外周壁部8e设置为在下侧与卷入部8d连续。该外周壁部8e是与外径最大部8c的附近处的曲率不同的曲率的部分，在将外径最大部8c的附近处的曲率(利用包含上述中心轴线Lc的平面剖切的情况下的剖面处的曲率。以下，相同)设为“正”的情况下，外周壁部8e的曲率成为“0”或“负”的曲率。而且，这样曲率变化的位置是反曲部8f。此外，在将卷边部8的板厚形成0.3mm左右的情况下，从上述顶端8b经由外径最大部8c和卷入部8d到达反曲部8f的位置的曲率半径R0作为一个例子为0.2mm～1mm左右，从顶端8b至反曲部8f的沿着上述中心轴线Lc的方向上的尺寸l作为一个例子为0.1mm～1.5mm。另外，反曲部8f也可以形成为在顶部8a的外侧具有曲率中心的单一的圆弧状或使曲率不同的圆弧连续的复合圆弧状，该曲率半径作为一个例子为0.5mm～5mm左右。
外周壁部8e是曲率为“0”或接近“0”的部分，即在沿着上述中心轴线Lc的方向上接近直线的部分。而且，外周壁部8e的上端部即反曲部8f的正下方的部分的母线(在利用包含中心轴线Lc的平面剖切的情况下的剖面中为上下方向的切线)与中心轴线Lc之间的角度θ成为0度～15度。即，外周壁部8e形成为圆筒状或外径在下侧增大的锥状。优选形成为锥角为1度～30度的锥状。优选为1度～15度。将30度设为上限是因为，在大于30度的角度中，存在损坏衬垫7c相对于上述的卷入部8d的紧贴性的担忧。
此外，外周壁部8e无需为精确的锥状，在本发明中，外周壁部8e也可以为类似锥形状的弯曲状(即末端扩张弯曲状)。在该情况下，相当于上述的锥角的角度是外周壁部8e开始变得末端扩张位置即本发明的弯曲开起点处的切线相对于上述中心轴线Lc的弯曲开起点角度。在本发明中，该弯曲开起点角度也与上述的锥角度相同，为1度～30度，优选为1度～15度。
盖7的角部被凿密至口颈部4的卷边部8的上下方向上的中间部程度的深度，因此，衬垫7c覆盖紧贴至外周壁部8e中的从上述反曲部8f大幅下降的位置。外周壁部8e中的供衬垫7c紧贴的位置的最下端为密封下端点8g。在外周壁部8e形成为圆筒状的情况下，该密封下端点8g的外径与反曲部8f的外径相同，但在外周壁部8e形成为锥状或者末端扩张弯曲状的情况下，密封下端点8g的外径与锥角或者上述弯曲开起点角度对应地大于反曲部8f的外径，另外，与外径最大部8c的外径同等，或大于外径最大部8c的外径。
在具备上述的形状的卷边部8的瓶形罐1中，如图5的(a)所示，设置于盖7的内表面的衬垫7c紧贴于卷边部8的外表面中的从包含上述的顶端8b在内的其内外的两侧的部分和顶端8b至密封下端点8g的位置。在该情况下，反曲部8f在径向上比外径最大部8c向内侧后退，因此衬垫7c以将从外径最大部8c至卷入部8d的部分抱在里面(卷入)的方式弹性变形，并与这些部分的表面紧贴。在这些部分(特别是卷入部8d)中，在由于瓶形罐1的内压较高而导致盖7变形的情况下，衬垫7c更加强有力地紧贴。因此，将卷边部8形成上述的形状，由此瓶形罐1的密封性变得良好。
另外，衬垫7c通过对盖7的角部进行凿密而紧固卷边部8。该紧固载荷主要由外径最大部8c承受。另外，若外周壁部8e呈锥状或者上述末端扩张弯曲状，则在密封下端点8g也承受上述紧固载荷。即，衬垫7c中的朝向反曲部8f膨胀的部分所产生的紧固力不像外径最大部8c的紧固力那样大。因此，在为了开盖而使盖7向从口颈部4取下的方向旋转的情况下，使衬垫7c中的朝向反曲部8f膨胀的部分扩张至外径最大部8c的外径程度所需的力(扭矩)不是特别大。
特别是，在本发明的实施方式中，在盖7因瓶形罐1的内压产生了变形的情况下，只要衬垫7c更加积极地紧贴于上述卷入部8d即可，因此反曲部8f在径向上向内侧进入的量(尺寸)也可以较小。据此，减少了开盖最初的产生静摩擦的时刻的衬垫7c相对于上述卷入部8d的所谓的挂住量，与之相应地能够防止或抑制开盖扭矩变得过大。另外，在上述的结构的卷边部8中，在与反曲部8f的下侧连续的外周壁部8e也紧贴有衬垫7c，因此衬垫7c的相对于卷边部8的紧贴面积变宽，从而密封性变得良好。另外，该外周壁部8e呈圆筒状、或外径在下侧增大的锥状或者上述末端扩张弯曲状，因此避免衬垫7c的一部分在径向上进入内侧，因此不会成为导致开盖扭矩增大的重要因素。
此外，图5所示的例子是进行了折叠的卷边部8的例子，上述的进行了对折的部分25c的前端与从卷边部8连接至螺纹部9的锥部(缩径部)13抵接。因此，在成型了卷边部8的情况下，不仅该进行了对折的部分25c，卷边部8的内周侧的圆筒部分、锥部13的回弹也会导致外周壁部8e向外侧扩张。因此，若成型为图5所示的形状，则能够容易地成型上述的反曲部8f的外径以上的外径的外周壁部8e。另外，能够通过锥部13承受将盖7安装于口颈部4的所谓的封盖时的上下方向的载荷。因此，能够提高卷边部8或者口颈部4的抗弯强度。
在本发明中，衬垫7c也可以更深地盖于卷边部8并紧贴于卷边部8。
图6中示出这样的例子。在图6所示的例子中，卷边部8通过折叠而形成，与此相伴，在上述外周壁部8e的下侧形成下端圆弧部8h。该下端圆弧部8h是通过在卷边的最终工序中在径向上从外侧按压卷边部8的上下方向上的中间部分而产生的部分，在径向上相比外周壁部8e向外侧稍微膨胀，是利用包含上述的中心轴线Lc的平面对口颈部4进行剖切(纵向剖切)的情况下的剖面形状为向口颈部4的外侧膨胀的形状的部分。即，下端圆弧部8h的外表面的曲率中心位于口颈部4的内侧，曲率成为所谓的“正”。
衬垫7c覆盖至该下端圆弧部8h，并与其外周面的至少一部分紧贴。因此，在图6所示的例子中，密封下端点8g设定在下端圆弧部8h的表面上。其密封下端点8g可以是下端圆弧部8h的最大外径部或在其附近，另外，其最大外径部的外径D8h也可以为上述的外径最大部8c的外径D8c以上。
若为图6所示的形状，则衬垫7c与卷边部8紧贴的面积变宽，因此能够可靠地密封口颈部4，另外，具备卷入部8d和反曲部8f，因此即便在瓶形罐1的内压较高的情况下，也能够可靠地维持气密状态。另外，外径最大部8c、下端圆弧部8h在径向上相比卷入部8d向外侧突出，承担衬垫7c所产生的紧固力，因此在开盖时为使衬垫7c在波形方向上向外侧扩张所需的载荷无需太大，其结果，开盖性与密封性一并变得良好。
图7中示出本发明的卷边部8的其他形状的例子。图7的(a)所示的例子是使上述的进行了对折的部分25c的前端部从锥部13和卷边部8的内周侧的圆筒部分稍微分离的例子。若为这样的结构，则进行了对折的部分25c通过弹力而欲以反曲部8f附近为中心在径向上向外侧扩张，因此能够容易地成型上述的反曲部8f的外径以上的外径的外周壁部8e。
图7的(b)所示的例子是将卷边部8形成为中空的环状的例子，通过切断而产生的前端部25b与锥部13抵接。将前端部25b向外侧卷回，由此在顶部8a产生外径最大部8c，在比该外径最大部8c靠下侧的部分形成有从径向上的外侧施加成型载荷而压扁的圆筒状、锥状或者末端扩张弯曲状的外周壁部8e。而且，从外径最大部8c向下侧连续的部分成为卷入部8d，该卷入部8d与外周壁部8e的边界部分成为反曲部8f。外周壁部8e形成为其上下方向上的中间部成为密封下端点8g的尺寸。因此，即便为图7的(b)所示的形状，也能够与上述的图5、图7的(a)所示的形状的卷边部8相同地，形成密封性和开盖性良好的瓶形罐1。
图7的(c)所示的例子是使中空形状形成更接近圆的形状的例子。因此，向外侧卷回的部分的前端部在口颈部4的径向上进入内侧，但比该部分靠上侧的部分从径向上的外侧接受成型载荷而成为圆筒状、锥状或者末端扩张弯曲状，该部分成为外周壁部8e。与此相伴，在外径最大部8c与外周壁部8e之间，从上侧依次形成有卷入部8d和反曲部8f。因此，即便是图7的(c)所示的形状，也与上述的图5、图7的(a)、(b)所示的形状的卷边部8相同，能够形成密封性和开盖性良好的瓶形罐1。
接下来，对制造具有上述的卷边部8的瓶形罐1的装置进行说明。本发明的瓶形罐1的卷边部8通过对小径圆筒部25的切断后的前端部25b进行折叠、或者呈圆筒状卷回而形成。在其成型加工的最终工序中，限制向凸缘状的外周侧扩张的部分的中心轴线Lc的方向上的前端部的位置，并且将向外侧扩张的部分在径向上从外侧朝向内侧压弯。本发明的制造装置作为用于进行其最终工序的成型模具具有内工具30与外工具31。作为其一个例子，图8中示出进行折叠了的卷边部8的最终工序的装置的例子。
内工具30在前端部具有插入口颈部4的轴部30a，在该轴部30a的根部分(基端部)形成有在径向上向外侧延伸的平坦的环状平面部30b。该环状平面部30b是使在径向上向外侧扩张形成的例如上述进行了对折的部分25c(相当于本发明的实施方式的圆筒状的卷回部)与小径圆筒部25的前端部抵接的部分。另一方面，外工具31呈具有比卷边部8大的内径的环状，被轴承32保持为能够旋转。另外，内工具30与外工具31构成为能够在同一轴线上的位置与相互偏心的位置间相对移动。外工具31是用于将上述的进行了对折的部分25c朝向口颈部4的外周面压弯的成型模具，在前端内周部具有凸部31a，其具有与该部分25c在中心轴线Lc的方向的长度大致相同的长度。而且，在该凸部31a与内工具30的环状平面部30b之间且在中心轴线Lc的方向上设置有规定尺寸的间隙C。该间隙C设定为大于从上述的顶端8b至外径最大部8c的上述中心轴线Lc方向上的尺寸。即，此处所示的装置构成为从径向上的外侧对从口颈部4的前端部向下侧移动相当于上述间隙C的尺寸的量的部分(分离的部分)施加成型载荷。
在图8所示的装置中，使内工具30的轴部30a从小径圆筒部25的前端侧嵌合于小径圆筒部25，并且使进行了对折的部分25c与环状平面部30b抵接。在该状态下，内工具30与外工具31配置于同一轴线上并相互分离。接着，使内工具30与同其嵌合的口颈部4一同旋转，并且相对于外工具31相对地平行移动。其结果，在外工具31的凸部31a的一部分与内工具30的轴部30a之间夹入进行了对折的部分25c的一部分。
外工具31被轴承32支承为能够旋转，并且内工具30旋转，由此外工具31与口颈部4一同旋转。即，口颈部4或者进行了对折的部分25c沿着外工具31的凸部31a相对地转动。在该情况下，口颈部4的前端部(卷边部8的前端部)与环状平面部30b抵接，并与环状平面部30b一同旋转，因此在两者之间不产生相对的滑动。与此相对，例如若将相当于环状平面部30b的部分设置于外工具31，则口颈部4相对于外工具31相对地转动，因此在两者之间产生滑动，而导致口颈部4或者卷边部8的前端部损伤。根据本发明的装置，能够防止或抑制上述的损伤。
这样，口颈部4旋转一圈或一圈以上，由此进行了对折的部分25c的整周在径向上向内侧被弯曲成型，而形成进行了折叠的卷边部8。在该情况下，在内工具30的环状平面部30b与外工具31的凸部31a之间设置有上述的间隙C，由此卷边部8的前端侧的部分不被完全压扁而残留有向外周侧膨胀的部分。即，形成有上述的外径最大部8c。另外，在被外工具31的凸部31a压扁的位置形成有上述的外周壁部8e，与此相伴，在外径最大部8c与外周壁部8e之间形成卷入部8d、反曲部8f。
这样，根据本发明的实施方式的装置，能够以较少的工序，并且通过简单的结构成型具有从顶端8b经由外径最大部8c和卷入部8d直到反曲部8f的、向外周侧平滑地凸出的部分与从该反曲部8f向下侧的圆筒状、锥状或者末端扩张弯曲状的外周壁部8e的特殊形状的卷边部8。
此外，图8所示的装置是构成为对进行了折叠的卷边部8进行成型的例子，但本发明不限定于此，可以通过在内工具和外工具的成型对象部适当地构成接触部分(成型面)的形状，或在基于以往公知的辊的卷边成型的工具的成型对象部适当地构成接触部分(成型面)的形状，来成型上述的图7所示的各种形状的卷边部8。

Claims (10)

1.一种带盖的瓶形罐，具有被盖有盖的带螺纹的口颈部，在所述口颈部的上端部形成有与设置于所述盖的内表面的密封材料紧贴而封闭所述口颈部的卷边部，所述卷边部具有使构成所述口颈部的金属板的端部在所述口颈部的径向上向外侧折返而形成的平滑的顶部，
所述带盖的瓶形罐的特征在于，
所述顶部具有作为所述口颈部的上端的顶端、相比所述顶端处于下侧且外径达到最大的外径最大部、从所述外径最大部向下侧连续且外径逐渐变小的卷入部、和与所述卷入部的下侧连接的外周壁部，
所述顶端、所述外径最大部和所述卷入部形成平滑的曲面，
当利用包含所述口颈部的中心轴线的平面剖切时，所述外周壁部的剖面中的曲率在将所述卷入部的曲率设为“正”的情况下成为“0”或“负”，
在所述卷入部与所述外周壁部之间形成有反曲部，
所述曲率成为“0”或“负”的所述外周壁部成为所述反曲部的外径以上的外径，
所述曲率成为“0”或“负”的所述外周壁部形成为下侧的外径逐渐增大的锥状或者末端扩张弯曲状，
所述锥状或者所述末端扩张弯曲状的所述外周壁部中的、供所述密封材料紧贴的最下侧的密封下端点的外径为所述外径最大部的外径以上。
2.一种带盖的瓶形罐，具有被盖有盖的带螺纹的口颈部，在所述口颈部的上端部形成有与设置于所述盖的内表面的密封材料紧贴而封闭所述口颈部的卷边部，所述卷边部具有使构成所述口颈部的金属板的端部在所述口颈部的径向上向外侧折返而形成的平滑的顶部，
所述带盖的瓶形罐的特征在于，
所述顶部具有作为所述口颈部的上端的顶端、相比所述顶端处于下侧且外径达到最大的外径最大部、从所述外径最大部向下侧连续且外径逐渐变小的卷入部、和与所述卷入部的下侧连接的外周壁部，
所述顶端、所述外径最大部和所述卷入部形成平滑的曲面，
当利用包含所述口颈部的中心轴线的平面剖切时，所述外周壁部的剖面中的曲率在将所述卷入部的曲率设为“正”的情况下成为“0”或“负”，
在所述卷入部与所述外周壁部之间形成有反曲部，
所述曲率成为“0”或“负”的所述外周壁部成为所述反曲部的外径以上的外径，
在所述外周壁部的下侧连续地设置有下端圆弧部，当利用包含所述口颈部的中心轴线的平面剖切的情况下，该下端圆弧部的剖面具有向所述口颈部的外周侧凸出的“正”的曲率，
在所述下端圆弧部的表面的规定位置设定供所述密封材料紧贴的最下侧的密封下端点，
所述密封下端点的外径为所述外径最大部的外径以上。
3.根据权利要求1所述的带盖的瓶形罐，其特征在于，
所述密封材料与所述卷边部中的至少从所述顶端至所述外周壁部中的比所述反曲部靠下侧的部分的表面紧贴。
4.根据权利要求2所述的带盖的瓶形罐，其特征在于，
所述密封材料与所述卷边部中的至少从所述顶端至所述外周壁部中的比所述反曲部靠下侧的部分的表面紧贴。
5.根据权利要求2所述的带盖的瓶形罐，其特征在于，
所述曲率成为“0”或“负”的所述外周壁部形成为下侧的外径逐渐增大的锥状或者末端扩张弯曲状。
6.根据权利要求4所述的带盖的瓶形罐，其特征在于，
所述曲率成为“0”或“负”的所述外周壁部形成为下侧的外径逐渐增大的锥状或者末端扩张弯曲状。
7.根据权利要求1或3所述的带盖的瓶形罐，其特征在于，
所述曲率成为“0”或“负”的所述外周壁部的锥角或者所述末端扩张弯曲状的部分的弯曲开起点处的切线相对于所述口颈部的中心轴线的弯曲开起点角度为1度以上且15度以下。
8.根据权利要求1或3所述的带盖的瓶形罐，其特征在于，
在所述外周壁部的下侧连续地设置有下端圆弧部，当利用包含所述口颈部的中心轴线的平面剖切的情况下，该下端圆弧部的剖面具有向所述口颈部的外周侧凸出的“正”的曲率。
9.根据权利要求7所述的带盖的瓶形罐，其特征在于，
在所述外周壁部的下侧连续地设置有下端圆弧部，当利用包含所述口颈部的中心轴线的平面剖切的情况下，该下端圆弧部的剖面具有向所述口颈部的外周侧凸出的“正”的曲率。
10.一种带盖的瓶形罐的制造装置，其中，该带盖的瓶形罐具有被盖有盖的带螺纹的口颈部，在所述口颈部的上端部形成有与设置于所述盖的内表面的密封材料紧贴而封闭所述口颈部的卷边部，在所述卷边部设置有顶部，所述顶部具有作为所述口颈部的上端的顶端、相比所述顶端处于下侧且外径达到最大的外径最大部、从所述外径最大部向下侧连续且外径逐渐变小的卷入部、和与所述卷入部的下侧连接的外周壁部，
所述带盖的瓶形罐的制造装置的特征在于，
具有成型模具，所述成型模具将向所述口颈部的外周侧弯曲的圆筒状的卷回部朝向所述口颈部的外周面按压而成型为所述卷边部，
所述成型模具具有插入所述口颈部的内部并规定所述口颈部的内部的形状的内工具、和将所述卷回部在所述口颈部的径向上从外侧朝向所述口颈部的径向按压的外工具，
所述内工具具有插入所述口颈部的内部的轴部、和供形成有所述卷回部的所述口颈部的前端部抵接的环状平面部，
所述外工具具有凸部，所述凸部在所述口颈部的中心轴线方向上从所述环状平面部离开从所述顶端至所述外径最大部的尺寸以上的距离，并且相对于所述卷回部在所述口颈部的径向上从外侧接近而将所述卷回部朝向所述口颈部按压，
使供所述内工具嵌合的所述口颈部沿着所述外工具滚动，由此成型所述卷边部，
在所述卷边部，所述外周壁部中的、供所述密封材料紧贴的最下侧的密封下端点的外径为所述外径最大部的外径以上。
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