JP5577410B2 - 金属製缶の密封リップ加工装置 - Google Patents

Description

本発明は、金属製缶の密封リップ加工装置に関し、より詳しくは、金属製缶の密封リップ成形をプレス方式を利用して加工できるようにした金属製缶の密封リップ加工装置に関する。

一般的に、飲料の貯蔵容器として広く使われる金属製缶は主にアルミニウムや鉄を素材として製造される。

図１３は、従来技術により製造される金属製缶を示した図である。図１３に示したように、従来の金属製缶は、ボトルネックを有するボトル(ｂｏｔｔｌｅ)の基本的な缶胴２を形成することから、ネッキング缶(ｎｅｃｋｉｎｇ ｃａｎ)ともいう。

前記金属製缶は、ボトルネック部分の上端部の外側面にキャップ(ｃａｐ)との結合を通じて密封を実行するように密封リップ(ｓｅａｌｉｎｇ ｌｉｐ)３が形成され、前記密封リップ３の下部に密封のために結合されたキャップの開封避け及び切取防止(ｐｉｌｆｅｒ−ｐｒｏｏｆ)機能を行うためのビーディング部(ｂｅａｄｉｎｇ ｐａｒｔ)４が形成され、ボトルネック部分の端部に締め切りのためのカーリング部５が形成される。

すなわち、図１３におけるような類型の金属製缶は、板状の素材をドローイング(ｄｒａｗｉｎｇ)加工及びネッキング(ｎｅｃｋｉｎｇ)加工することにより、ボトルネックを有するボトルの缶胴２を成形する。そして、ボトルネック部分の上端部の外側面にネジ形状の締結部を加工することにより密封リップ３が形成されるとともに、密封リップの下部をビーディング(ｂｅａｄｉｎｇ)加工することによりビーディング部４を形成する。次に、ボトルネック部分の端部をさらに２回ネックキング処理し外側方向へ折り曲げるとともに巻締めるフランジ加工及びカーリング(ｃｕｒｌｉｎｇ)加工によりカーリング部５を形成して金属製缶を製造する。

このとき、金属製缶１の上端部の外側面にキャップとの結合のためにネジ形態の締結部を加工して密封リップ３を形成する過程は、缶のボトルネック部分の入口内側にネジ形態を有する内側台を挿入し、缶のボトルネック部分の外側に外側台を密着配置した状態で、缶のまわりに沿って内側台及び外側台を同時回転させる方式により密封リップ３を形成するものであり、以後、密封リップ３の下部にビーディング部４を形成する過程を追加で実行する。

しかし、上述のような従来技術に係る金属製缶の密封リップ加工技術によれば、内側台と外側台との回転運動を通じて密封リップ成形を実行することにより、密封リップの形態が、図１３に示したようなネジ形態であるものだけが成形可能になり、これに合ったスクリューキャップのみで密封が可能になるので、キャップの選択において制限的であるだけではなく、金属製キャップ及び栓の機能とデザインにおいても多くの制約に従わなければならないという問題点があった。

また、従来には、装置の回転運動による密封リップ成形を行うことから、一つの形状構造だけで密封リップを形成するという問題点があった。このため、密封リップに対する形状構造の多様化が困難なことからキャップの使用も極めて制限されるという問題点があった。

また、従来には、金属製缶の製造に使われる他の工程の装置が昇降運動を実行する装置であることに反して、上記の従来の密封リップ成形装置は、回転運動を実行する装置であるので、別の設備を備えるとともに、動力も別に追加具備しなければならないという問題点があった。

このため、前記金属製缶の製造時に、一つの設備システム内での連続的な工程処理が困難であり、製造効率及び生産性を低下させる要因になると指摘されている。

また、従来には、別途工程で行われる密封リップの成形過程だけではなくその後にビーディング部の形成過程をさらに実行しなければならないので、金属製缶の製造工程が複雑になり、製造時間が長くなるという問題点があった。

さらに、従来の密封リップ成形工程を通じて製造された金属製缶は、微生物繁殖または熱などにより缶内部にガスが発生して圧力が上昇する場合、密封のために結合された栓の一番脆弱な部分である中央部が脹れ上がるようになり、缶内部のガスが外部に排出されないので、破断するようになるという問題点があった。

したがって、本発明は前述のような問題点を解決すべくなされたものであって、その目的は、金属製缶の密封リップをプレス方式を利用して加工することができ、密封リップを多様な形状構造で形成できる、金属製缶の密封リップ加工装置及び前記加工装置により加工された金属製缶を提供することにある。

本発明の他の目的は、密封リップに対する多様な形状構造を可能とすることにより、キャップに対する選択及び適用幅を広げることができ、金属製缶の製造において密封リップ加工を他の製造装備と同一な運動方式で行うことにより、別途の工程ではない連続的な製造工程で進行できるとともに、設備の追加をなくして金属製缶の製造による効率性を高めることにある。

本発明のまた他の目的は、プレス方式による密封リップ加工を実行するとともに、ビーディング部を一緒に形成させることにより、設備や製造工程などを節減し、生産性を高めることができ、簡単且つ容易に金属製缶の密封リップ成形とビーディング部形成及び金属製缶の製造を実行することにある。

本発明のまた他の目的は、分割金型の開いた面の角度によってビーディング部にノッチ溝を形成することにより、密封されたキャップを回転して開放する際に、ビーディング部の外側面にシーリングされたリング形部材が容易に回転しないでビーディング部に拘束されて、上部キャップを容易に開放できるようにすることにある。

本発明のまた他の目的は、分割金型の開いた面を通じて密封リップにノッチ溝を形成することにより、缶内部でのガスによる圧力発生時に、前記ノッチ溝を通じて少量のガスを外部に排出させて、缶内部の圧力を減して缶の破断をあらかじめ防止することにある。

上述の目的を達成するために本発明に係る金属製缶の密封リップ加工装置は、
昇降手段により昇降され、下方に圧力を付与する加圧ブロックと、
前記加圧ブロックの圧力により弾性的に昇降する第１乃至第３の移動体からなる連動手段と、
前記連動手段の昇降移動により金属製缶の半径方向に連動しながら内・外側で金属製缶のボトルネックに密封リップをプレス加工するリップ加工体を含んで構成され、
前記第１の移動体は、前記加圧ブロックの突起外側に噛み合い方式であり、前記加圧ブロックの第１の貫通ホールに挿入される締結部材が締結される締結溝を有する上部収容体と、
前記上部収容体に結合され下端部の内側面が下方に向かって中心方向に傾いて絞られる傾斜面が形成された下部収容体を含んで構成され、
前記第２の移動体は、前記上部収容体及び前記下部収容体を含んで構成された前記第１の移動体に収容されていて、
前記加圧ブロックの突起内側に収容される第１の金型と、
前記第１の金型の下方に位置して上下面に段顎凹溝を有する第２の金型と、
前記第２の金型の下方に位置すると共に段顎凹溝に収容される第３の金型と、
前記第２の金型の下方に位置すると共に前記第３の金型の外側周面を取り囲んで下端部に内・外側方向に突き出された第１及び第２の係止突起を有する第４の金型を含んで構成され、
前記第３の移動体は、前記加圧ブロックに結合される結合部と、前記第２の移動体及び後述する内側リップ加工金型を貫通して垂直に配置され、下端部に外側方向に突き出された突出部が形成された棒形状のクリッパを含んで構成され、
前記リップ加工体は、上端部に前記第４の金型の第１の係止突起により係止配置される係止部が形成され、外側周面に雄形リップ加工部とビーディング加工部が形成され、前記クリッパを取り囲む複数個の分割基体を含み前記クリッパの前記突出部が相対的に下降することにより外側に移動する内側リップ加工金型と、上端部に前記第４の金型の第１の係止突起により係止配置される係止部が形成され、前記第１の移動体に対して相対的に下降することにより前記下部収容体の傾斜面に沿って内側に移動する外側リップ加工金型を含んで構成され、
下降することによって、前記内側リップ加工金型と前記外側リップ加工金型の間に前記金属製缶のボトルネックが挿入されることを特徴とする。

前記加圧ブロックは、中心部に締結ホールを有し、その円周方向に締結部材が前記第１の金型に締結される第２の貫通ホールを有する内側締結部と、外側方向に延長され締結部材が前記上部収容体に締結される第１の貫通ホールを有する外側締結部と、前記内側締結部及び外側締結部の間の下面に位置した突起と、を含んで構成されたことを特徴とする。

前記上部及び下部収容体は、各々の上端部及び下端部に形成されたネジ山がお互いに噛み合って結合されたことを特徴とする。

前記第１の金型は、中心部に中空ホールを有し、前記中空ホールの円周方向に締結部材を通じて第２の金型に締結される貫通締結ホールと、前記加圧ブロックの第２の貫通ホールに一致する締結溝と、が形成されたことを特徴とする。

前記第２の金型は、中心部に中空ホールを有し、前記中空ホールの円周方向に締結部材を通じて第３の金型に締結される第１の貫通締結ホール及び第４の金型に締結される第２の貫通締結ホールと、前記第１の金型の締結部材が締結される締結溝と、が形成されたことを特徴とする。

前記第３の金型は、中心部に中空ホールを有し、前記中空ホールの円周方向に前記第２の金型の第１の貫通締結ホールに挿入される締結部材が締結される締結溝が形成され、下面の円周方向に連結片が挿入され固定される連結片固定溝が形成されたことを特徴とする。

前記加圧ブロックと、前記第１及び第２の移動体各々との締結部位の境界位置には、一定領域をお互いに共有するチャンバが形成され、前記チャンバには弾性部材が装着されたことを特徴とする。

前記第１及び第２の貫通ホールは、前記締結部材が自由に移動可能なスライドガイドホール構造であることを特徴とする。

前記第４の金型には、前記第２の金型の第２の貫通締結ホールに挿入される締結部材が締結される締結溝と、前記締結溝と隣接する他の締結溝の間に等間隔で配置されているピン固定ホールが形成されたことを特徴とする。

前記内側リップ加工金型は、クリッパの突出部に対応して密着される移動傾斜面を有する凹溝をさらに含むことを特徴とする。

前記外側リップ加工金型は、内側周面に内側リップ加工金型の雄形リップ加工部とビーディング加工部に対応する雌形のリップ加工部とビーディング加工部とが形成され、外側周面の下端部に下部収容体の傾斜面に安着される傾斜部が形成された第１及び第２の外側リップ加工金型を含むことを特徴とする。

前記係止部には、第４の金型のピン固定ホールと一致しつつ前記ピン固定ホールの直径より大きい直径からなったピンガイドホールが形成されたことを特徴とする。

前記第１及び第２の外側リップ加工金型は、お互いに分離して結合される構造であることを特徴とする。

前記内側リップ加工金型の分割基体は、そのビーディング加工部の境界部の内側方向に金属製缶のビーディング部の外側面にノッチ溝が形成されるようにノッチ部が形成され、前記第２の外側リップ加工金型の分割基体は、そのビーディング加工部の境界部の外側方向に前記ノッチ部に対応する対応ノッチ部が形成されたことを特徴とする。

前記内側リップ加工金型の外側周面と前記第１の外側リップ加工金型の外側周面の上部には環状の弾性部材が具備されたことを特徴とする。

前記弾性部材は、引張スプリングであることを特徴とする。

本発明に係る金属製缶は、前記金属製缶の密封リップ加工装置によりビーディング部及び密封リップの少なくともいずれか一つの外側面に内側方向に一定な角度を有するノッチ溝が加工されたことを特徴とする。

前記ビーディング部のノッチ溝の間隔は、０.８〜１.２mmであることを特徴とする。

前記密封リップのノッチ溝の間隔は、０.０２〜０.１mmであることを特徴とする。

以上のように、本発明に係る金属製缶の密封リップ加工装置によれば、金属製缶の密封リップをプレス方式を利用して加工することにより、密封リップ加工による装置内の成形構造を多様に修正及び変形して適用することができるので、金属製缶の外側面に加工する密封リップを多様な形状構造で形成することができ、これによって、金属製缶の密封リップに対応する栓に対する選択及び適用幅を大きく広げることができる。

また、本発明は、プレス方式の適用により密封リップ加工と同時にビーディング部をともに形成することができるので、設備や製造工程などを節減することができ、生産性を高めることができ、簡単でも容易に金属製缶の密封リップとビーディング部を形成することができる。

さらに、金属製缶の製造のために昇降運動で動作する他の工程装置と同一な運動方式で動作するので、別途の製造工程ではない連続的な製造工程で進行することができ、設備の追加を防止でき、金属製缶の製造による効率性を大きく高めることができる。

分割金型の開いた面の角度によってビーディング部にノッチ溝を形成することにより、密封された栓を回転して開放するとき、ビーディング部の外側面にシーリングされたリング状部材が容易に回転しないでビーディング部に拘束されて、上部栓が容易に開放されるので、使用上の便宜性を向上させる効果がある。

そして、分割金型の開いた面を通じて密封リップにノッチ溝を形成することにより、缶内部にガスによる圧力が発生したとき、前記ノッチ溝を通じて少量のガスが外部に排出されるので、缶内部の圧力が減少して缶の破断をあらかじめ防止する効果がある。

本発明に係る金属製缶の密封リップ加工装置を示す分解斜視図である。 本発明に係る金属製缶の密封リップ加工装置を示す分解斜視図である。 本発明に係る金属製缶の密封リップ加工装置に備われたノッチ部及び対応ノッチ部を示す平面図である。 本発明に係る金属製缶の密封リップ加工を示す平面図である。 本発明に係る金属製缶の密封リップ加工装置により製造された金属製缶を示す斜視図である。 本発明に係る栓が開放状態の密封リップを有する金属製缶を示す斜視図である。 本発明に係る金属製缶の内部圧力発生時のガス排出状態を示す図である。 本発明に係る金属製缶の密封リップ加工装置に対する作動状態を示す作動図である。 本発明に係る金属製缶の密封リップ加工装置に対する作動状態を示す作動図である。 本発明に係る金属製缶の密封リップ加工装置に対する作動状態を示す作動図である。 本発明に係る金属製缶の密封リップ加工装置に対する作動状態を示す断面図である。 本発明に係る金属製缶の密封リップ加工装置に対する作動状態を示す断面図である。 従来技術により製造された密封リップを有する金属製缶の斜視図である。

以下、本発明の好ましい実施形態について添付の図面を参照して詳細に説明する。

図１及び図２は、本発明に係る金属製缶の密封リップ加工装置を示す分解斜視図である。

本発明に係る金属製缶の密封リップ加工装置は、昇降シリンダーなどのような昇降手段(図示せず)により上下方向に昇降しながら金属製缶１(図１３参照)のボトルネックに密封リップをプレス方式を通じて加工する装置である。

このような金属製缶の密封リップ加工装置は、大きく下方に圧力を付与する加圧ブロック１０と、前記加圧ブロック１０の圧力により下方に移動して、通常の加工設備に備えられる、密封リップ加工装置の下方に位置するベース(図示せず)に設置された段差構造(図示せず)により段階的に係合される関係を形成する連動手段である第１乃至第３の移動体２０〜４０と、前記第１乃至第３の移動体２０〜４０の昇降移動により金属製缶１の半径方向に連動しながら内側及び外側で金属製缶１ボトルネックに密封リップ(ｓｅａｌｉｎｇ ｌｉｐ)をプレス加工するリップ加工体５０と、で構成される。

前記加圧ブロック１０は、中心部に締結ホール１０１を有し、その下面に後述する第２の移動体３０の第１の金型３１を取り囲む環状の突起１１を備え、その外側方向に延長され締結部材Ｃを通じて後述する上部収容体２１に締結される複数個の第１の貫通ホール１０２を有する外側締結部１２を備え、また、前記締結ホール１０３及び突起１１の間に締結部材Ｃを通じて後述する第１の金型３１に締結される複数個の第２の貫通ホール１０３を有する内側締結部１３を備える。このとき、前記第１の貫通ホール１０２及び第２の貫通ホール１０３は、前記締結部材Ｃが自由にスライド移動が可能なガイドホール構造であることが好ましい。

前記第１の移動体２０は、前記加圧ブロック１０に形成された突起１１の外側に噛み合い方式で締結部材Ｃを通じて前記加圧ブロック１０の第１の貫通ホール１０２と一致するように締結される複数個の締結溝２１１を有する上部収容体２１を含む。

前記上部収容体２１は、その内側周面が前記加圧ブロック１０に形成された突起１１の外側周面を取り囲んで下端の外側には締結のためのネジ山が形成された締結顎２１２が具備されて、後述する下部収容体２２と締結固定されるシリンダー構造からなっている。このとき、前記締結部材Ｃが挿入される加圧ブロック１０の第１の貫通ホール１０２と上部収容体２１の締結溝２１１の境界位置には、各々一定領域をお互いに共有するチャンバＡが具備され、そのチャンバＡ内には圧縮スプリングのような弾性部材２３が装着される。

そして、前記弾性部材２３の内側に挿入される締結部材Ｃは、前記上部収容体２１の締結溝２１１にだけ締結固定され、前記加圧ブロック１０の第１の貫通ホール１０２には移動自在に挿入された状態で、加圧ブロック１０が弾性部材２３の弾性力により昇降可能になっている。

前記下部収容体２２は、その上端部の内側面の一定領域に前記上部収容体２１のネジ山と対応して噛み合うネジ山が形成されて前記上部収容体２１と結合する。

また、前記下部収容体２２には、その下端部の内側面の一定領域が下方に向かって中心方向に傾いて絞れるテーパー状の傾斜面２２１が形成されている。

このように、上部及び下部収容体２１、２２からなった第１の移動体２０は、昇降手段が下限点に到逹したときに前記第１の移動体２０の下端部、すなわち、下部収容体２２の下端部がベース(図示せず)に位置する段差構造(図示せず)により１次で係り止められてそれ以上は下降しない。

前記第２の移動体３０は、前記加圧ブロック１０に形成された突起１１の内側に収容される第１の金型３１を含む。

前記第１の金型３１は、中心部に中空ホール３１１を有し、その中空ホール３１１の円周方向に締結部材Ｃを通じて後述する第２の金型３２に締結される複数個の貫通締結ホール３１２が形成され、前記加圧ブロック１０の内側締結部１３に形成された第２の貫通ホール１０３に挿入される締結部材Ｃが締結される複数個の締結溝３１３が形成された円形のブロック構造からなっている。このとき、前記締結部材Ｃが挿入される加圧ブロック１０の第２の貫通ホール１０３と第１の金型３１の締結溝３１３の境界位置には、各々一定領域をお互いに共有するチャンバＡが具備され、そのチャンバＡ内には圧縮スプリングのような弾性部材３３が装着される。

そして、前記弾性部材３３の内側に挿入される締結部材Ｃは、前記第１の金型３１の締結３１３にだけ締結固定され、前記加圧ブロック１０の第２の貫通ホール１０３には、移動自在に挿入された状態で、加圧ブロック１０が弾性部材３３の弾性力により昇降可能になっている。

前記第２の移動体３０は、前記第１の金型３１の下方に位置し、第１の金型３１とともに締結部材Ｃにより固定され、上下面に段顎凹溝３２１を有する円板形の第２の金型３２を含む。

前記第２の金型３２は、中心部に中空ホール３２２を有し、その中空ホール３２２の円周方向に締結部材Ｃを通じて後述する第３の金型３４に締結される複数個の第１の貫通締結ホール３２３が形成され、前記第１の金型３１の貫通締結ホール３１２に挿入される締結部材Ｃが締結される複数個の締結溝３２４が形成されている。

また、前記第２の金型３２は、枠部に締結部材Ｃを通じて後述する第４の金型３６に締結される複数個の第２の貫通締結ホール３２５が形成された円形のブロック構造からなっている。

前記第２の移動体３０は、前記第２の金型３２の下方に位置するとともに段顎凹溝３２１に収容されて第２の金型３２と一緒に締結部材Ｃにより固定される第３の金型３４を含む。

前記第３の金型３４は、中心部に中空ホール３４１を有し、その中空ホール３４１の円周方向に、前記第２の金型３２の第１の貫通締結ホール３２３に挿入される締結部材Ｃが締結される複数個の締結溝３４２が形成されている。

また、前記第３の金型３４は、その下面の円周方向に連結片３５が挿入され固定される連結片固定溝３４３が形成された円形のブロック構造になっている。

前記第２の移動体３０は、前記第２の金型３２の下方に位置するとともに前記第３の金型３４の外側に位置して第３の金型３４の外側周面を取り囲み、下端部に内側方向に突き出された第１係止突起３６１及び外側方向に突き出された第２の係止突起３６２を有する第４の金型３６を含む。

前記第４の金型３６には、前記第２の金型３２の第２の貫通締結ホール３２５に挿入される締結部材Ｃが締結される複数個の締結溝３６３が形成され、前記締結溝３６３と隣接する他の締結溝３６３との間に等間隔で配置されている複数個のピン固定ホール３６４が形成されている。

これによって、前記第４の金型３６は、前記第２の金型３２と一緒に締結部材Ｃにより固定されるとともに、後述するリップ加工体５０の第１の外側リップ加工金型５４と一緒に固定ピン３７により固定される。

このようにブロック形状からなってお互いに締結部材Ｃを通じて固定される第２の移動体３０は、昇降手段が下限点に到逹したときに前記第２の移動体３０の下端部、すなわち、後述する第２の外側リップ加工金型５７の下端部がベース(図示せず)に位置する段差構造により２次で係り止められてそれ以上は下降しない。

前記第３の移動体４０は、前記加圧ブロック１０の締結ホール１０１のネジ山に噛み合って結合される結合部４２と、前記第２の移動体３０及び後述する内側リップ加工金型５１の中空ホール５１１を貫通して垂直に配置され、下端部に外側方向に突出された少なくとも一つの突出部４３が形成された棒形状のクリッパ４１(ｃｒｉｐｐｅｒ)と、を含む。ここで、本発明の好ましい実施形態では、突出部４３が２個でなっているが、必ずこれに限定されることではない。突出部４３の個数は必要によって増減することができる。

前記クリッパ４１は、前記加圧ブロック１０が下限点に到達するまで最終的に作動する作動手段として、後述する内側リップ加工金型５１を外側の円周方向に広げる作動を実行する。すなわち、前記クリッパ４１の突出部４３は、内側リップ加工金型５１の後述する凹溝５１３の移動傾斜面５１４に沿って移動しながらその突出された間隔ほど内側リップ加工金型５１を外側方向に移動させる。

前記リップ加工体５０は、前記クリッパ４１を取り囲む複数個の分割基体５２からなる内側リップ加工金型５１を含む。

前記内側リップ加工金型５１は、中心部に直径のサイズが伸縮的に可変する中空ホール５１１を有し、上端部に前記第４の金型３６の第１の係止突起３６１により係り止め配置される係止部５３が形成され、その上面に前記第３の金型３４の連結片固定溝３４３に挿入された連結片３５が挿入されて分割基体５２の回転及び離脱を防止する複数個の連結片挿入溝５１２が等間隔で形成される。

また、前記内側リップ加工金型５１には、前記中空ホール５１１の内側に前記クリッパ４１の突出部４３に対応して密着される移動傾斜面５１４を有する凹溝５１３が形成され、前記分割基体５２の外側周面に、加工する密封リップ構造のための雄形のリップ加工部５１５が形成される。

また、前記内側リップ加工金型５１の外側周面には、雄形リップ加工部５１５の下方に金属製缶１のビーディング部４の形成のための雄形のビーディング加工部５１６が形成されている。

前記リップ加工体５０は、前記第４の金型３６及び前記内側リップ加工金型５１を取り囲む複数個の分割基体５５からなった第１及び第２の外側リップ加工金型５４、５７を含む。

前記第１の外側リップ加工金型５４は、上端部に前記第４の金型３６の第２の係止突起３６２により係り止め配置される係止部５６が形成される。

そして、前記係止部５６には、前記第４の金型３６のピン固定ホール３６４と一致しつつ前記ピン固定ホール３６４の直径より大きい直径からなった複数個のピンガイドホール５４１が形成されることにより、前記第１の外側リップ加工金型５４の分割基体５５が左右に制限された移動間隔を維持しながら回転及び離脱しない。

前記第２の外側リップ加工金型５７は、前記第１の外側リップ加工金型５４と締結部材Ｃにより堅固に固定される。このとき、前記第１の外側リップ加工金型５４の外側周面の下端部と前記第２の外側リップ加工金型５７の外側周面の全体には、前記下部収容体２２傾斜面２２１に安着されるように傾斜部５９が形成され、前記第１の外側リップ加工金型５４の内側周面の下端部と前記第２の外側リップ加工金型５７の内側周面の全体に前記内側リップ加工金型５１の雄形リップ加工部５１５に対応する雌形のリップ加工部５４２が形成される。

特に、前記第２の外側リップ加工金型５７の内側周面には、前記雄形のビーディング加工部５１６に対応する雌形のビーディング加工部５７１が形成されている。

ここで、前記雄形リップ加工部５１５とそれに対応する雌形リップ加工部５４２は、ネジ式を、及び密封リップ加工による装置内の成形構造を多様に修正及び変形して適用することができるので、金属製缶１の外側面に加工する密封リップを多様な形状構造で形成することができる。そして、加工しようとする密封リップの形状を有する内側リップ加工金型５１及び第１の外側リップ加工金型５４に交替して使用できるように具備される。

図３は、本発明に係る金属製缶の密封リップ加工装置に具備されたノッチ部及び対応ノッチ部を示す平面図であり、図４は、本発明に係る金属製缶の密封リップ加工を示す平面図であり、図５は、本発明による金属製缶の密封リップ加工装置により製造された金属製缶を示す斜視図である。

また、図６は、本発明に係る栓が開放状態である密封リップを有する金属製缶を示す斜視図であり、図７は、本発明に係る金属製缶の内部圧力発生時のガス排出状態を示す図である。

図３に示すように、前記内側リップ加工金型５１の分割基体５２に形成されたビーディング加工部５１６には、拡張と縮小動作を実行する分割基体５２のお互いに隣接する境界部に、内側方向に一定角度を有しお互いに対応する断面を有するノッチ部５２１が形成されている。

また、前記第２の外側リップ加工金型５７の分割基体５８には、お互いに隣接する境界部に一定角度を有し前記内側リップ加工金型５１のノッチ部５２１に対応する対応ノッチ部５８１が形成される。

前記対応位置にある内側リップ加工金型５１の雄形ビーディング加工部５１６と第２の外側リップ加工金型５７の雌形ビーディング加工部５７１とが金属製缶１の内側及び外側方向から金属製缶１をプレスしてビーディング部４を成形する場合、前記雌形のノッチ部５２１と雄形の対応ノッチ部５８１も缶１のビーディング部４の外側面に、内側方向に一定角度を有し一定な間隔を置いて配置されるノッチ溝４ａを成形する。

これによって、図６に示したように、前記金属製缶１に密封される栓を結合する後続工程で、栓６のリング状部材７にも前記ノッチ溝４ａに対応する対応ノッチ溝７ａが形成される。

このように、金属製缶１のビーディング部４に固定されるリング状部材７に前記ノッチ溝４ａに対応する対応ノッチ溝７ａが形成される場合、前記リング形部材７の対応ノッチ溝７ａは、前記ビーディング部４のノッチ溝４ａに拘束されて回転しにくくなるので、前記リング形部材７に対して上部栓６を容易に開放できるようになる。

また、図４乃至図６に示したように、前記対応位置にある内側リップ加工金型５１の雄形リップ加工部５１５と、第１の外側リップ加工金型５４の雌形リップ加工部５４２と、が金属製缶１の内側及び外側方向から金属製缶１をプレスして密封リップ３を成形する場合、前記内側リップ加工金型５１の分割基体５２に形成された雄形のリップ加工部５１５のお互いに隣接する境界部により缶１の密封リップ３の外側面に、内側方向に一定な角度を有し一定な間隔を置いて配置されるノッチ溝３ａを成形する。すなわち、前記内側リップ加工金型５１と第１の外側リップ加工金型５４とがお互いに圧搾される場合、前記内側リップ加工金型５１が多少開放されて缶１部分にノッチ溝３ａを形成するようになる。

このように、前記金属製缶１の密封リップ３にノッチ溝３ａが形成される場合、缶内部にガスによる圧力が発生するとき、栓６の中央部が脹れ上がりながら缶１のカーリング部５と、前記栓６の内部に接着された通常のコンパウンド６ａとが離隔されてガスが漏出される。すなわち、栓６の離脱しようとする力により栓６と缶１の密封リップ３部分が圧搾されるが、前記ノッチ溝３ａと切開線６ｂを通じて少量のガスが外部に排出されて缶１の内部圧力が低くなる。これによって、ガスによる缶１の破断が防止される(図７参照)。

このとき、前記ビーディング部４に形成されるノッチ溝４ａは、その間隔が０.８〜１.２mmであり、前記密封リップ３に形成されるノッチ溝３ａの間隔は、０.０２〜０.１mmであることが好ましい。

ここで、前記ビーディング部４に形成されたノッチ溝４ａの間隔が０.８mm未満、１.２mm超過である場合には、前記ビーディング部４に対するリング状部材７の拘束力が低下される問題点があるので好ましくない。

また、前記密封リップ３に形成されたノッチ溝３ａの間隔が０.０２mm未満である場合には、缶１内部のガスが外部に排出されない問題点があり、０.１mmを超過する場合には、缶１内部の液状の内容物が通過可能になって、栓の腐食が発生する問題点があるので好ましくない。

また、前記内側リップ加工金型５１の外側周面の上下部及び第１の外側リップ加工金型５４の外側周面の上部には、環状からなった弾性部材６０、６１が具備されることにより前記分割基体５２、５５に内側及び外側方向に弾性力を提供するようになる。ここで、前記弾性部材６０、６１は引張スプリングである。

以下、上述のように構成された本発明に係る金属製缶の密封リップ加工装置の作用について添付図面を参照して説明する。

図８乃至図１０は、本発明に係る金属製缶の密封リップ加工装置に対する作動状態を示す作動図であり、図１１及び図１２は、本発明に係る金属製缶の密封リップ加工装置に対する作動状態を示す断面図である。

まず、図８及び図１１に示したように、ドローイング(ｄｒａｗｉｎｇ)加工工程及びネッキングイン(ｎｅｃｋｉｎｇ ｉｎ)加工工程によりボトルネックを有するボトルで成形された金属製缶１が密封リップ加工工程に到逹すれば、昇降手段(図示せず)の下降動作によって密封リップ加工装置が下降する。

前記密封リップ加工装置が降りながら一定位置に到逹すれば、密封リップ加工を行うための金属製缶１のボトルネックがリップ加工体５０の内側リップ加工金型５１及び第２の外側リップ加工金型５７の間の開いた隙間に挿入される。

前記金属製缶１のボトルネックがリップ加工体５０の開いた隙間に挿入された状態で、前記昇降手段が下限点に到逹する場合に、加圧ブロック１０は、外側締結部１２と上部収容体２１との間に具備された弾性部材２３の弾性力によりゆっくり降りながら第１乃至第３の移動体４０と、リップ加工体５０とに推進力を提供する。

前記加圧ブロック１０が降りながら、第１乃至第３の移動体２０〜４０と、リップ加工体５０と、に推進力を提供すれば、前記加圧ブロック１０の外側締結部１２及び上部収容体２１の間に挿入される締結部材Ｃと、前記加圧ブロック１０の内側締結部１３及び第１の金型３１の間に挿入される締結部材Ｃは、相対的に加圧ブロック１０の上に突き出され、その間に挿入された弾性部材２３、３３の弾性力により前記第１乃至第３の移動体２０〜４０と、リップ加工体５０とが下降する。

前記第１の移動体２０の下端部、すなわち、下部収容体２２の下端部がベースに位置する段差構造によりそれ以上は下降しない場合、次に、前記加圧ブロック１０の内側締結部１３と第１の金型３１との間に具備された弾性部材３３は、第２及び第３の移動体３０、４０と、リップ加工体５０に推進力を提供する。すなわち、前記第１の移動体２０が段差構造に拘束されて下降しない場合、各々結合関係を形成する第２の移動体３０である第１乃至第４の金型３１〜３６と、第３の移動体４０であるクリッパ４１と、リップ加工体５０である内側リップ加工金型５１及び第１及び第２の外側リップ加工金型５４、５７が継続的な下降動作を実行する。

このとき、金属製缶１のボトルネック部分の内側に挿入される分割基体５２を有するリップ加工体５０は、内側リップ加工金型５１に形成された雄形のリップ加工部５１５が金属製缶１の外側面に密着可能な状態の第１の外側リップ加工金型５４に形成された雌形リップ加工部５４２に対応するように位置され、これとともに、雄形のビーディング加工部５１６が第２の外側リップ加工金型５７の雌形のビーディング加工部５７１に対応して位置する。

図９及び図１２に示したように、前記第２の移動体３０の下降により、それと結合関係にある第１及び第２の外側リップ加工金型５４、５７は、第１の移動体２０の下部収容体２２に形成されたテーパ形状の傾斜面２２１に沿って内側の中心方向を向かって移動する。これによって、前記第１及び第２の外側リップ加工金型５４、５７は、前記金属製缶１のボトルネック部分の外側から密着された状態になり、このとき、前記段差構造によりそれ以上は下降しなくなる。

これと同時に、前記弾性部材２３、３３に残っている弾性力により加圧ブロック１０が下降すれば、第３の移動体４０であるクリッパ４１が内側リップ加工金型５１の中空ホール５１１の内側に形成された凹溝５１３の移動傾斜面５１４に沿って移動しながら分割基体５２を外側方向へ押し出して拡開させる。このとき、対応位置にある内側リップ加工金型５１の雄形リップ加工部５１５と第１の外側リップ加工金型５４の雌形リップ加工部５４２が金属製缶１の内側及び外側方向から金属製缶１をプレスして栓６との結合のための密封リップ３を成形する。

また、お互いに対応する位置にある内側リップ加工金型５１の雄形ビーディング加工部５１６と第２の外側リップ加工金型５７の雌形ビーディング加工部５７１が金属製缶１に形成された密封リップ３の下部にビーディング部４を同時に成形する。

次に、図１０に示したように、上述のような下降動作の逆動作により昇降手段が上昇し、密封リップ加工装置の上昇動作時に、金属製缶１の内側に挿入された状態の内側リップ加工金型５１が突き出す時点で、前記リップ加工体５０、すなわち、内側リップ加工金型５１と第１の外側リップ加工金型５４に内在された弾性部材６０、６１の弾性復帰力が作用して内側リップ加工金型５１はその分割基体５２が内側の中心方向を向かって移動する。

一方、前記第１の外側リップ加工金型５４の上端部は弾性部材６０により内側の中心方向に向かって移動し、それに対応する第２の外側リップ加工金型の傾斜部５９は、下部収容体２２の傾斜面２２１に沿って上昇しながら外側方向に開くようになるので、金属製缶１のボトルネック部分を支持する状態が解除される。以後、上述のような動作を繰り返して実行する。

以上において説明した本発明は、本発明が属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で、様々な置換、変形及び変更が可能であるので、上述した実施例及び添付された図面に限定されるものではない。

Claims (16)

1. 昇降手段により昇降され、下方に圧力を付与する加圧ブロックと、
   前記加圧ブロックの圧力により弾性的に昇降する第１乃至第３の移動体からなる連動手段と、
   前記連動手段の昇降移動により金属製缶の半径方向に連動しながら内・外側で金属製缶のボトルネックに密封リップをプレス加工するリップ加工体を含んで構成され、
   前記第１の移動体は、前記加圧ブロックの突起外側に噛み合い方式であり、前記加圧ブロックの第１の貫通ホールに挿入される締結部材が締結される締結溝を有する上部収容体と、
   前記上部収容体に結合され下端部の内側面が下方に向かって中心方向に傾いて絞られる傾斜面が形成された下部収容体を含んで構成され、
   前記第２の移動体は、前記上部収容体及び前記下部収容体を含んで構成された前記第１の移動体に収容されていて、
   前記加圧ブロックの突起内側に収容される第１の金型と、
   前記第１の金型の下方に位置して上下面に段顎凹溝を有する第２の金型と、
   前記第２の金型の下方に位置すると共に段顎凹溝に収容される第３の金型と、
   前記第２の金型の下方に位置すると共に前記第３の金型の外側周面を取り囲んで下端部に内・外側方向に突き出された第１及び第２の係止突起を有する第４の金型を含んで構成され、
   前記第３の移動体は、前記加圧ブロックに結合される結合部と、前記第２の移動体及び後述する内側リップ加工金型を貫通して垂直に配置され、下端部に外側方向に突き出された突出部が形成された棒形状のクリッパを含んで構成され、
   前記リップ加工体は、上端部に前記第４の金型の第１の係止突起により係止配置される係止部が形成され、外側周面に雄形リップ加工部とビーディング加工部が形成され、前記クリッパを取り囲む複数個の分割基体を含み前記クリッパの前記突出部が相対的に下降することにより外側に移動する内側リップ加工金型と、上端部に前記第４の金型の第１の係止突起により係止配置される係止部が形成され、前記第１の移動体に対して相対的に下降することにより前記下部収容体の傾斜面に沿って内側に移動する外側リップ加工金型を含んで構成され、
   下降することによって、前記内側リップ加工金型と前記外側リップ加工金型の間に前記金属製缶のボトルネックが挿入されることを特徴とする金属製缶の密封リップ加工装置。
2. 前記加圧ブロックは、
   中心部に締結ホールを有し、その円周方向に締結部材が前記第１の金型に締結される第２の貫通ホールを有する内側締結部と、
   外側方向に延長され締結部材が前記上部収容体に締結される第１の貫通ホールを有する外側締結部と、
   前記内側締結部及び外側締結部の間の下面に位置した突起と、を含んで構成されたことを特徴とする請求項１に記載の金属製缶の密封リップ加工装置。
3. 前記上部及び下部収容体は、各々の上端部及び下端部に形成されたネジ山がお互いに噛み合って結合されたことを特徴とする請求項１に記載の金属製缶の密封リップ加工装置。
4. 前記第１の金型は、中心部に中空ホールを有し、前記中空ホールの円周方向に締結部材を通じて第２の金型に締結される貫通締結ホールと、前記加圧ブロックの第２の貫通ホールに一致する締結溝と、が形成されたことを特徴とする請求項１に記載の金属製缶の密封リップ加工装置。
5. 前記第２の金型は、中心部に中空ホールを有し、前記中空ホールの円周方向に締結部材を通じて第３の金型に締結される第１の貫通締結ホール及び第４の金型に締結される第２の貫通締結ホールと、前記第１の金型の締結部材が締結される締結溝と、が形成されたことを特徴とする請求項１に記載の金属製缶の密封リップ加工装置。
6. 前記第３の金型は、中心部に中空ホールを有し、前記中空ホールの円周方向に前記第２の金型の第１の貫通締結ホールに挿入される締結部材が締結される締結溝が形成され、下面の円周方向に連結片が挿入され固定される連結片固定溝が形成されたことを特徴とする請求項１に記載の金属製缶の密封リップ加工装置。
7. 前記加圧ブロックと、前記第１及び第２の移動体各々との締結部位の境界位置には、一定領域をお互いに共有するチャンバが形成され、前記チャンバには、弾性部材が装着されたことを特徴とする請求項１に記載の金属製缶の密封リップ加工装置。
8. 前記第１及び第２の貫通ホールは、前記締結部材が移動自在であるスライドガイドホール構造であることを特徴とする請求項２に記載の金属製缶の密封リップ加工装置。
9. 前記第４の金型は、前記第２の金型の第２の貫通締結ホールに挿入される締結部材が締結される締結溝と、前記締結溝と隣接する他の締結溝との間に等間隔で配置されているピン固定ホールが形成されたことを特徴とする請求項１に記載の金属製缶の密封リップ加工装置。
10. 前記内側リップ加工金型は、クリッパの突出部に対応して密着される移動傾斜面を有する凹溝をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の金属製缶の密封リップ加工装置。
11. 前記外側リップ加工金型は、内側周面に内側リップ加工金型の雄形リップ加工部とビーディング加工部とに対応する、雌形のリップ加工部とビーディング加工部とが形成され、外側周面の下端部に下部収容体の傾斜面に安着される傾斜部が形成された第１及び第２の外側リップ加工金型を含むことを特徴とする請求項１に記載の金属製缶の密封リップ加工装置。
12. 前記係止部は、第４の金型のピン固定ホールと一致しながら前記ピン固定ホールの直径より大きい直径からなったピンガイドホールが形成されたことを特徴とする請求項１１に記載の金属製缶の密封リップ加工装置。
13. 前記第１及び第２の外側リップ加工金型は、お互いに分離して締結部材を介して結合される構造であることを特徴とする請求項１１に記載の金属製缶の密封リップ加工装置。
14. 前記内側リップ加工金型の分割基体は、そのビーディング加工部の境界部の内側方向に金属製缶のビーディング部の外側面にノッチ溝が形成されるようにノッチ部が形成され、前記第２の外側リップ加工金型の分割基体は、そのビーディング加工部の境界部の外側方向に前記ノッチ部に対応する対応ノッチ部が形成されたことを特徴とする請求項１１に記載の金属製缶の密封リップ加工装置。
15. 前記内側リップ加工金型の外側周面と前記第１の外側リップ加工金型の外側周面の上部には、環状の弾性部材が具備されたことを特徴とする請求項１１に記載の金属製缶の密封リップ加工装置。
16. 前記弾性部材は、引張スプリングであることを特徴とする請求項１５に記載の金属製缶の密封リップ加工装置。

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