JPS5938137B2 - 加圧状態で製品を収納する罐 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、内胴部分とこの内胴部分に彎曲部分あるいは
円錐胴部分を介して一体に続く底とを有しているような
加圧状態で製品を収納する罐、特に飲料水用罐やビール
用罐に関する。

かかる罐は天分以前から広い範囲にわたつて深絞りある
いは張出し成形によつてひとつの部材から作られ、広い
範囲においてビール用罐や加圧状態で収納する別の飲料
水用罐に用いられている（米国特許第３２７２３８３号
明細書参照）。

一般にこの種の罐は、その引きのはしの大部分に亘つて
罐内部にドーム状に突き出す底と一緒に形成し、その場
合ドーム状に形成された部分は移行彎曲部分を介して罐
の内胴部分に連続的に移行している。罐をドーム状に膨
らますことによつて底の強度は増大し、それによつてよ
り高い内圧に耐えることができる。ドーム状底部分と内
胴部分との間の移行彎曲部分は罐の起立平面を形成して
いる。しかし実際には、かかる底は予め決められた臨界
圧力に達するとゆつくりあるいは、スナップ的に外方に
移動するか弾性変形することがわかつた。

それによつて罐は売れなくなり、更に剛性が失われる。
ドーム状底の別の主な欠点は、移行彎曲部分によつて形
成された底溝部が洗浄を難かしくし、特に保護被覆の設
置を困難にすることである。

この場所における不完全な保護被覆は罐の内容物に影響
を与え、一方保護被覆を設ける場合に余分に付けられた
材料が気泡を形成してしまい、それによつて同様にかな
り広く突き出したドーム状膨出部が製品収納用の空間の
かなりの部分を占めるのでこの種の罐は、所定の量の製
品を収納するために必要な軸方向長さよりもかなり長く
しなければならないことにある。したがつて、貯蔵空間
および収納空間についてかなり無駄が生ずる。また底の
中央部分にだけ膨出部を設け、この膨出部を非常に小さ
な曲率の曲げ縁を介して底の残りの部分に移行させ、そ
の場合底のその残りの部分をほぼ平らにするか、あるい
は罐の充填側からドーム状膨出部の縁に向つて円錐胴状
に移行させることによつて、底の必要なドーム状彎曲部
を減少することが知られている（米国特許第３２７２３
８３号明細書および西ドイツ特許出願公開第２４０８２
１３号公報参照）。

この公知の対策によつて上述の問題は部分的には緩和さ
れるが、除去されない。

まず底のドーム状の形成は底の一部に制限した場合でも
なお罐の充填容積のかなりの部分を占めている。その場
合底の膨出部の半径方向の広がりを減少したにも拘らず
になお十分な強度を得ようとする場合、ドーム状膨出部
と円胴部との間の移行領域に非常に強度な成形部分を必
要とし、これは一方では溝部分を生じて罐の内面の被覆
の際の新たな問題を生じ、他方ではたわみ箇所を形成し
、所定の圧力を越えた際にこのまわりにおいてドーム状
部分がスナツプ的に変形する。本発明の目的は上述の問
題の解決策をうることにあり、冒頭に詳述した形式の罐
を次のように改良して形成することにある。

すなわち、罐が底の補強のために必要な成形部分を有し
ており、この成形部分が罐の内容積あるいは充填容積を
できるだけほとんど占めず、更に罐の寸法が充填量の容
積に比べてほとんど増大せず、その場合底の非常に小さ
く制限された成形部分にも拘らず特に大きな強度および
どんな状態の下でも、すなわちより高い圧力の場合でも
強固な起立面が維持さ法その場合同時に底の部分領域間
のたわみ形成の危険が除去されるような罐を形成するこ
とにある。この目的は本発明によれば、罐の底が、ほぼ
平らであり、罐軸心に対して垂直にのびており、円胴部
分の直径の％の直径あるいはそれ以上の直径の円弧上に
、罐軸心の方向において外方に罐壁厚の３倍〜２０倍の
間の高さだけ平らな底の表面から起立平面に突き出し形
成された少なくとも２個のくほみを有していることによ
つて達成できる。上述の成形部分（くぼみ）の数は、起
立平面にまで達するくほみ、すなわち罐の起立強度を高
めるくぼみについてである。約１ｍｍ〜６ｍｍのブリキ
厚さにおける場所に位置しかつ平らな底平面のほんの僅
かな部分だけを占めているような比較的平らなくほみに
よれば、内圧が臨界圧以上に上昇した場合、くぼみによ
つて形成された起立面を確実に保持するためにも十分な
底の強度が得られることが確認できた。その場合平らな
底の中央領域は発生する内圧の下でダイヤフラム状にた
わむ。その場合底がある位置から他の軸方向位置へはね
返る恐れはない。特に互いに独立している少なくとも２
個のくぼみを同じ円弧上に配置して設けたことによつて
、底のある箇所に圧力変動の下で罐底のはね返りを助成
するような閉鎖されたたわみ箇所が形成されることが避
けられる。くぼみによつて占められる容積は罐の全容積
に対して無視できる程度に小さい。

更にまた平らな底のくぼみによつて、罐の充填容積は小
さくならず、むしろ大きくなる。くぼみの催かな軸方向
深さによつて罐の全寸法は罐軸心の方向に実際上ほとん
ど増大しない。くほみは種々の形状および配置にするこ
とができ、その場合同じ罐底に種々の形のくぼみを互い
に組み合わせることもできるが、すべての場合において
上述のくぼみは罐の起立平面にまで突き出し、従つて特
に底のふるまいに影響を与える。

起立平面にまで達しているくぼみの軸方向深さはその半
径方向外方境界部の近傍で最大であり、罐の中央に向つ
て減少するかないしは底の中心に向つて半径方向に平ら
な罐底面につづいていると良い。それによつてまずほぼ
線状の゛起立面゛が形成されて直立強度が非常に高めら
れることが保証される。また更に罐の内面の洗浄および
塗装あるいは被覆が、局所的な被覆の欠陥あるいは気泡
を形成する余分な厚肉部が生ずるような危険なしに、容
易に実施できる。以下図面に示す実施例に基づいて本発
明を詳細に説明する。

第１図にはひとつの部材から深絞りあるいは張出し成形
によつて成形された罐が概略的に示されている。

この罐は円胴部分１、蓋（図示せず）を取り付けるため
に円胴部分１の上端にあるフランジ２、および一体に形
成されている底４を有しており、この底４は実施例の場
合彎曲部分３を介して円胴部分１に接続されている。彎
曲部分３の代りに円錐胴部分を設けることもできる。底
４はほぼ平らに形成されていて、罐軸心Ａ（第２図参照
）に対して垂直に走つている。

第２図における直径ＴＤの円弧上には２個の円弧状くぼ
み６，７が設けられている。これらの円弧状くぼみ６，
７は平らな底の平面内に位置する２個の架橋部分８によ
つて円周方向に互いに分離されている。なお第１図およ
び第２図にはただ１個の架橋部分８だけが示されている
。第２図は第１図における−線に沿う垂直断面を示して
いる。平らな底４は円弧状くぼみ６，７によつて平らな
中央底面５と平らな環状底面５ａとに区画されており、
この環状底面５ａは彎曲部分３に移行している。

この彎曲部分３は底４の一部とみなすことができ、これ
は円胴部分１に続いている。各円弧状くほみ６，７は、
半径方向外方には比較的急傾斜の境界壁”１０によつて
、半径方向内方には比較的平らでかつ平らな底面５につ
ながつている境界壁１１によつて境界づけられており、
これらの境界壁１０，１１は小さな曲率の線１２に沿つ
て互いに突き当つている。この線１２は底面５の平面か
ら最大距離を有しており、この場合両方のくぼみ６，７
の線１２は共通の平面すなわち起立平面Ｅに位置してい
る。第２図においてＤは罐の直径、Ｈは罐の軸方向高さ
、Ｒは彎曲部分３の軸方向高さ、Ｓは罐の肉厚である。

なお肉厚Ｓは罐のすべての箇所で同じであるか、あるい
は罐の所定の箇所においては異なつているがしかしこの
場合でもその差は所定の限界内に抑えられている。Ｄ′
は彎曲部分３の内側境界部の直径であり、ＡＴはくぼみ
６，７の最大深さないしは平らな底面５，５ａど起立平
面Ｅとの間の距離を示している。

起立平面Ｅにまで達するくぼみの数が、すべての実施例
において、第１図に示されているように少なくとも２個
であることが重要である。円弧状くぼみ部の直径ＴＤは
、罐の直径Ｄの％と罐の直径Ｄとの間におかれる。すな
わちくほみは第８図に示されているように、半径方向外
方に位置する側で罐の円胴部分１と一致させることもで
きる。なお第８図には沢山のくほみ３９のひとつが断面
で示されている。このくぼみは円周方向に場所４０で終
えており、一方（図示されていない）次のくぼみは円周
方向の間隔を隔ててくぼみ３９の端面から始まつている
。第２図にはくぼみ６の相応した円周端が符号６ａで示
されている。くほみの軸方向深さは、ブリキ厚さ、ブリ
キの硬さ、罐の直径、予想される最大内圧、およびくぼ
みの形状に関係している。

第１図および第２図における実施例の場合、起立平面Ｅ
にまで達するくぼみの深さＡｒｌすなわちくぼみ６，７
の起立線１２の距離は、ブリキ厚さＳの３倍〜２０倍の
間、好ましくは１０倍〜１６倍の間におかれている。す
なわちたとえばブリキ厚さが０．３ｍｍであつて最大内
圧が７気圧である場合、すべての状態のもとで罐底の十
分な強度を保証し、かつ最大許容圧力まで起立平面Ｅに
おける罐の安定した状態を保証するために、たとえば第
６図において符号３３で示されているような節状くぼみ
の深さＡｒは３詣の深さで十分であることが実験で確か
められている。

多くの実施形態で示された半径方向外方に位置する側に
おけるくぼみの急傾斜の境界部および半径方向内側にお
ける平らなあるいは底平面につづいている境界部は、局
所的な被覆の欠陥や気泡を形成する余分な厚肉部を生ず
ることなしに、罐の内面の洗浄および被覆を簡単に行え
ることを保証している。

第１図に示されたくほみは、まずくぼみ６，７をつなげ
た形の条溝を平らな底に成形し、次にこの条溝の一部を
底５の平面に戻し成形して架橋部分８を形成することに
よつて作られる。

多くの場合第３図に示されているように、部分的な架橋
部分の戻し成形だけでも十分である。

第３図には円周方向につながつている条溝１８をもつた
罐が示されている。この条溝１８は、円周方向に間隔を
隔てて配置されかつ軸方向において少なくとも下側に位
置する縁部１６で起立平面にまで達している複数個のく
ほみ１９を有しており、これらのくぼみ１９は次の戻し
成形によつて形成される平らな溝部分２０によつて円周
方向に互いに分離されている。平らな罐底平面は符号１
５で示されている。同じような結果は、連続している条
溝２２の底に間隔を隔てて、起立平面Ｅにまで達する付
加的なつぼ状くほみ２３をくぼませることによつても達
成できる。

いずれの場合にも円周方向につながつている条溝を成形
する場合、くぼみ間における２０個ないし２２個の局所
的なくぼみの成形によつて。

つながつている条溝に内在するたわみ作用が、条溝によ
つて互いに接続されている底部分に関連して無効にされ
ることが注目される。この関連においてくぼみがそれぞ
れ円周方向に間隔を隔てて底面に成形されるような実施
例が特に有利である。

この実施例は第５図および第９図に示されている。第５
図の実施例の場合、罐２５はその平らな底面２６に、円
周方向に等距離を隔てて同じ円弧長さで分布された３個
のノブ状あるいは球状のくぼみ２７を有しており、これ
らのくぼみ２７はその最も深い箇所で起立平面Ｅにまで
達している。

たいていの場合底面に亘つて分布されたこのような３個
のくぼみは、一方では底を十分に補強するため、他方で
はどんな状態のもとでも十分な安定を保証するために十
分である。しかし起立平面を形成するくぼみの間に、第
５図に示されているように同じ円弧上あるいは大きな円
弧状に分布されたノブ状のくぼみ２８のような付加的な
くぼみを形成することも目的に合つており必要である〇
第６図は変形例を示しており、この場合くぼみ３０はセ
クタ状の部分平面の形で平面状に形成されている。ここ
でも平らなくぼみは半径方向外方には急傾斜の境界壁３
１で、半径方向内方には平らかあるいは底中心に向つて
平らな底面２９につながつている境界壁によつて境界づ
けられている。更に補強するために、円周方向に長くの
びるが起立平面にまで達していないソーセージ状の小さ
なくぼみ３３が設けられる。平らなく（よみ３０の底３
２は半径方向に向いた多数のリブによつて形成すること
もでき、それによつてより十分な強度が得られる。

図示された実施例におけるような３個の平らなくぼみ３
０の代りに、相対する円周間隔内に配置された平らなく
ほみを、底部分の６０隔の各セクタ内に設けることもで
きる。たわみ作用を許容する反作用形の別の実施例が第
９図に示されている。

第９図において平らな底面５におけるくほみ４２は円弧
上に円周方向に波形に走つているくぼみ４３によつて形
成されており、その深さおよび幅は波形にかつ円周方向
に連続的に増大および減少し、その場合これらの大きさ
は場所４４で零になつている。上述のすべての実施例に
おいて、くほみの外側の境界部は、円胴部分１と並んで
出発しているか、あるいは第８図における実施例に示さ
れているように、移行彎曲部分３の高さ領域Ｒにおいて
始まつている。

第７図に示されたくほみを適用する場合、くほみ３６の
円周方向幅は円周方向における相対間隔にほぼ等しく選
ばれる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る罐の第１の実施例の垂直断面斜視
図、第２図は第１図における一線に沿う断面図、第３図
および第４図はそれぞれ本発明に係る罐の他の実施例の
一部を垂直断面および展開図で示した概略図、第５図お
よび第６図はそれぞれ本発明に係る罐の他の実施例の底
の内側平面図、第７図は本発明に係る罐のさらに他の実
施例の一部を垂直断面および平面図で示した概略図、第
８図は本発明に係る罐のさらに他の実施例の一部垂直断
面図、第９図は本発明に係る罐のさらに他の実施例の一
部垂直断面斜視図である。 １・・・・・・円胴部分、２・・・・・・フランジ、３
・・・・・・彎曲部分、４・・・・・・底、５・・・・
・・平らな底平面、６，７・・・・・べぼみ、８・・・
・・・架橋部分、２０，２２・・・・・・条溝、２３・
・・・・・くぼみ、２７・・・・・べぼみ、３０・・・
・・・セクタ状くぼみ、３６・・・・・・くぼみ、４２
・・・・・・くぼみ、Ａ・・・・・・罐軸心、Ｄ・・・
・・・罐の直径、ＴＤ・・・・・・円弧状くぼみの直径
、ＡＴ・・・・・べぼみの深さ、Ｓ・・・・・・罐壁の
厚さ、Ｅ・・・・・・起立平面。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 円胴部分と、この円胴部分に彎曲部分あるいは円錐
   胴部分を介して一体に続きかつ曲げに対して補強された
   底とを有しているような加圧状態で製品を収納する罐、
   特に飲料水用罐やビール用罐において、底４が、ほぼ平
   らであり、罐軸心Ａに対して垂直にのびており、円胴部
   分１の直径Ｄの１／２直径あるいはそれ以上の直径Ｔ＿
   Ｄの円弧上に、罐軸心Ａの方向において外方に罐壁厚Ｓ
   の３倍〜２０倍の間の高さＡ＿Ｔだけ平らな底４の表面
   から起立平面Ｅに突き出し形成された少なくとも２個の
   くぼみ６、７を有しており、円周方向におけるこれらの
   くぼみ６、７の間には前記起立平面Ｅにまで達しない複
   数の小さなくぼみ１８、３３が形成されていることを特
   徴とする加圧状態で製品を収納する罐。