角缶のネッキング方法およびその装置
【課題】 角缶であっても安定した形状にネッキングすることができる角缶のネッキング方法およびその装置を提供すること。
【解決手段】
角缶４の缶胴開口部のネッキング成形部４ｃを、中型１１で支持するとともにネッキングダイ１２で縮小成形するネッキング装置１０で、ネッキング成形部４ｃの下部を拡縮可能な割り型の第２中型１３で支持するようにする。
これにより、ネッキングダイ１２に素缶４Ａを沿わせることができ、平坦部４ａも角部４ｂと同様に所望の形状にネッキングでき、形状も安定した成形ができるようにしている。
【解決手段】
角缶４の缶胴開口部のネッキング成形部４ｃを、中型１１で支持するとともにネッキングダイ１２で縮小成形するネッキング装置１０で、ネッキング成形部４ｃの下部を拡縮可能な割り型の第２中型１３で支持するようにする。
これにより、ネッキングダイ１２に素缶４Ａを沿わせることができ、平坦部４ａも角部４ｂと同様に所望の形状にネッキングでき、形状も安定した成形ができるようにしている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は角缶のネッキング方法およびその装置に関し、缶胴の平坦部を角部と同様に安定した形状にネッキングできるようにしたもので、特に缶蓋の巻き締め部が缶胴の外側に出ないようにするのに好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
缶胴の開口部に缶蓋を巻き締めることで密封される缶は、種々の用途に用いられており、円筒状のもののほか、四角筒状や多角筒状などの缶胴のものがある。このような缶では、缶蓋の巻き締め部が缶胴の外側に出ないようにしたり、缶蓋の材料節減などのため缶胴の開口部を縮小するネッキング加工を施すことが行われることも多い。
【０００３】
例えば円筒状の缶胴にネッキングを施す場合には、特許文献１に開示されたものを図６（ａ）に示すように、円筒缶１のネッキング成形部１aの内側に中型２を配置しておき、素缶1を挟む外側に配置したネッキングダイ３を閉じるように押し下げることで縮径（径を縮小すること）するようにしている。
【特許文献１】特開平６−２５４６４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、図６（ｂ）に示すように、缶胴が四角筒状や多角筒状の角缶４の場合には、円筒状の缶胴の場合と異なり平坦部４ａと角部４ｂとが混在するため、ネッキングの際に中型５を用いても均等に力が加わらず、ネッキング成形部４ｃの下部がネッキングダイ６に沿わず形状が安定せず、特に平坦部４ａのネッキングが難しいという問題がある。
【０００５】
この発明は、上記従来技術の課題に鑑みてなされたもので、角缶であっても安定した形状にネッキングすることができる角缶のネッキング方法およびその装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記従来技術の有する課題を解決するためこの発明の請求項１記載の角缶のネッキング方法は、角缶の缶胴開口部を縮小するネッキングをするに際し、前記角缶のネッキング成形部の内側に第１中型を配置するとともに、このネッキング成形部の下部に拡縮可能な割り型の第２中型を配置した後、ネッキングダイで成形するようにしたことを特徴とするものである。
【０００７】
この角缶のネッキング方法によれば、ネッキング成形部を第１中型で支持するのに加えてその下部を第２中型で支持するようにしており、角缶の平坦部も角部と同様にネッキングダイに沿うように成形でき、形状が安定するとともに、所望の形状にネッキングできるようになる。また、缶胴の両端の開口部をネッキングする場合にも、第２中型を縮小させることで、ネッキング後の製品の取り出しを円滑にできるようにしている。
【０００８】
また、この発明の請求項２記載の角缶のネッキング方法は、請求項１記載の構成に加え、 ボルスタ上の前記第２中型の外側に角型素缶を配置し、当該第２中型をネッキング成形部の下部を支持可能に拡大移動した後、この第２中型上にスライドに取り付けた前記第１中型を下降させてネッキング成形部に位置させるとともに、前記ネッキングダイを下降してネッキングするようにしたことを特徴とするものである。
【０００９】
この角缶のネッキング方法によれば、ボルスタ上でセット状態の第２中型と角型素缶にスライドを下降させることで第１中型を第２中型上の所定位置にセットでき、さらにスライドを下降させてネッキングダイで成形できるようになり、第１および第２中型を用いても通常のネッキングと同様の工程で成形できるようになる。
【００１０】
さらに、この発明の請求項３記載の角缶のネッキング方法は、請求項１または２記載の構成に加え、前記第２中型の拡縮および前記第１中型の挿脱をスライドの下降・上昇に連動させて行うようにしたことを特徴とするものである。
【００１１】
この角缶のネッキング方法によれば、第２中型の拡縮および第１中型の挿脱をスライドの下降・上昇に連動させて行うようにしており、スライドを昇降させると、連動して第１および第２中型を装着したセット状態や脱出させる取出し状態にでき、工程を増やすことなく、効率的にネッキングすることができるようになる。
【００１２】
また、この発明の請求項４記載の角缶のネッキング方法は、請求項１〜３のいずれかに記載の構成に加え、前記第２中型の拡大した隙間に充填中型を配置してネッキングするようにしたことを特徴とするものである。
【００１３】
この角缶のネッキング方法によれば、第２中型の拡大した隙間に充填中型を配置してネッキングするようにしており、拡大することにより生じる隙間を充填中型で埋めて隙間をなくすことができ、一層安定した形状にネッキングすることができるようになる。
【００１４】
さらに、この発明の請求項５記載の角缶のネッキング方法は、請求項４記載の構成に加え、前記充填中型の拡縮を前記スライドの下降・上昇に連動させて行い、この充填中型の拡縮に連動して前記第２中型を拡縮してネッキングするようにしたことを特徴とするものである。
【００１５】
この角缶のネッキング方法によれば、前記充填中型の拡縮を前記スライドの下降・上昇に連動させて行い、この充填中型の拡縮に連動して前記第２中型を拡縮してネッキングするようにしており、第２中型の隙間を埋める充填中型を設けても充填中型を拡縮することで第２中型を連動させて拡縮でき、工程の増大を招くことなく、所望の形状に効率的にネッキングできるようになる。
【００１６】
また、この発明の請求項６記載の角缶のネッキング方法は、請求項１〜５のいずれかに記載の構成に加え、前記ネッキングダイの前記ネッキング成形部とその下部との傾斜面の角度を２５〜３５度の範囲としてネッキングするようにしたことを特徴とするものである。
【００１７】
この角缶のネッキング方法によれば、前記ネッキングダイの前記ネッキング成形部とその下部との傾斜面の角度を２５〜３５度の範囲としてネッキングするようにしており、角度を小さくすると、ネッキングによる縮小の効果が小さく、角度を大きくすると、軸方向の荷重が大きくなって座屈が発生してしまうという問題を回避して成形でき、特に下端開口部がすでにネッキングしてある場合に、この部分の座屈を防止するようにしている。
【００１８】
さらに、この発明の請求項７記載の角缶のネッキング装置は、角缶の缶胴開口部のネッキング成形部を、中型で支持するとともにネッキングダイで縮小成形するネッキング装置であって、前記角缶のネッキング成形部の下部に、拡縮可能な割り型の第２中型を設けて支持可能に構成したことを特徴とするものである。
【００１９】
この角缶のネッキング装置によれば、角缶の缶胴開口部のネッキング成形部を、中型で支持するとともにネッキングダイで縮小成形するネッキング装置で、ネッキング成形部の下部を拡縮可能な割り型の第２中型で支持するようにしており、ネッキングダイに素缶を沿わせることができ、平坦部も角部と同様に所望の形状にネッキングでき、形状も安定した成形ができるようになる。
【００２０】
また、この発明の請求項８記載の角缶のネッキング装置は、請求項７記載の構成に加え、 前記第２中型をボルスタ上に拡縮移動可能に設けるとともに、この第２中型を拡縮移動する移動手段をスライドの下降・上昇に連動可能に設けたことを特徴とするものである。
【００２１】
この角缶のネッキング装置によれば、第２中型をボルスタ上に拡縮移動可能に設けるとともに、この第２中型を拡縮移動する移動手段をスライドの下降・上昇に連動可能に設けており、スライドを下降するだけで第２中型を拡大してセットすることができ、上昇すれば縮小して製品を簡単に取り出すことができるようにしている。これにより、工程を増大させずに、効率的にネッキングすることができるようになる。
【００２２】
さらに、この発明の請求項９記載の角缶のネッキング装置は、請求項７または８記載の構成に加え、前記中型をスライドに支持して前記ネッキング成形部に挿脱可能に構成したことを特徴とするものである。
【００２３】
この角缶のネッキング装置によれば、中型をスライドに支持して前記ネッキング成形部に挿脱可能に構成してあり、通常の中型の設置や取り出しも特に必要とせず、スライドの操作で自動的に行うことができるようにしている。
【００２４】
また、この発明の請求項１０記載の角缶のネッキング装置は、請求項７〜９のいずれかに記載の構成に加え、前記第２中型に、拡大した隙間を埋める充填中型を拡縮可能に設けるとともに、この充填中型に前記スライドの下降・上昇に連動して拡縮する第２移動手段を設け、この第２移動手段を介して前記第２中型を拡縮可能に構成してなることを特徴とするものである。
【００２５】
この角缶のネッキング装置によれば、前記第２中型に、拡大した隙間を埋める充填中型を拡縮可能に設けるとともに、この充填中型に前記スライドの下降・上昇に連動して拡縮する第２移動手段を設け、この第２移動手段を介して前記第２中型を拡縮可能に構成しており、第２中型の隙間を埋める充填中型を設けても充填中型を第２移動手段で拡縮することで第２中型の移動手段を連動させて拡縮でき、工程の増大を招くことなく、所望の形状に効率的にネッキングできるようになる。
【００２６】
さらに、この発明の請求項１１記載の角缶のネッキング装置は、請求項７〜１０のいずれかに記載の構成に加え、前記ネッキングダイの前記ネッキング成形部とその下部との傾斜面の角度を２５〜３５度の範囲に形成してなることを特徴とするものである。
【００２７】
この角缶のネッキング装置によれば、前記ネッキングダイの前記ネッキング成形部とその下部との傾斜面の角度を２５〜３５度の範囲に形成しており、角度を小さくすると、ネッキングによる縮小の効果が小さく、角度を大きくすると、軸方向の荷重が大きくなって座屈が発生してしまうという問題を回避して成形でき、特に下端開口部がすでにネッキングしてある場合に、この部分の座屈を防止できるようになる。
【発明の効果】
【００２８】
この発明の請求項１記載の角缶のネッキング方法によれば、ネッキング成形部を第１中型で支持するのに加えてその下部を第２中型で支持するようにしたので、角缶の平坦部も角部と同様にネッキングダイに沿うように成形でき、形状が安定するとともに、所望の形状にネッキングすることができる。また、缶胴の両端の開口部をネッキングする場合にも、第２中型を縮小させることで、ネッキング後の製品の取り出しを円滑に行うことができる。
【００２９】
また、この発明の請求項２記載の角缶のネッキング方法によれば、ボルスタ上でセット状態の第２中型と角型素缶にスライドを下降させることで第１中型を第２中型上の所定位置にセットでき、さらにスライドを下降させてネッキングダイで成形することができる。 これにより、第１および第２中型を用いても通常のネッキングと同様の工程で成形することができる。
【００３０】
さらに、この発明の請求項３記載の角缶のネッキング方法によれば、第２中型の拡縮および第１中型の挿脱をスライドの下降・上昇に連動させて行うようにしたので、スライドを昇降させると、連動して第１および第２中型を装着したセット状態や脱出させる取出し状態にでき、工程を増やすことなく、効率的にネッキングすることができる。
【００３１】
また、この発明の請求項４記載の角缶のネッキング方法によれば、第２中型の拡大した隙間に充填中型を配置してネッキングするようにしたので、拡大することにより生じる隙間を充填中型で埋めて隙間をなくすことができ、一層安定した形状にネッキングすることができる。
【００３２】
さらに、この発明の請求項５記載の角缶のネッキング方法によれば、前記充填中型の拡縮を前記スライドの下降・上昇に連動させて行い、この充填中型の拡縮に連動して前記第２中型を拡縮してネッキングするようにしたので、第２中型の隙間を埋める充填中型を設けても充填中型を拡縮することで第２中型を連動させて拡縮することができ、工程の増大を招くことなく、所望の形状に効率的にネッキングすることができる。
【００３３】
また、この発明の請求項６記載の角缶のネッキング方法によれば、前記ネッキングダイの前記ネッキング成形部とその下部との傾斜面の角度を２５〜３５度の範囲としてネッキングするようにしたので、角度を小さくすると、ネッキングによる縮小の効果が小さく、角度を大きくすると、軸方向の荷重が大きくなって座屈が発生してしまうという問題を回避して成形することができ、特に下端開口部がすでにネッキングしてある場合に、この部分の座屈を防止することができる。
【００３４】
さらに、この発明の請求項７記載の角缶のネッキング装置によれば、角缶の缶胴開口部のネッキング成形部を、中型で支持するとともにネッキングダイで縮小成形するネッキング装置で、ネッキング成形部の下部を拡縮可能な割り型の第２中型で支持するようにしたので、ネッキングダイに素缶を沿わせることができ、平坦部も角部と同様に所望の形状にネッキングすることができ、形状も安定した成形ができる。
【００３５】
また、この発明の請求項８記載の角缶のネッキング装置によれば、第２中型をボルスタ上に拡縮移動可能に設けるとともに、この第２中型を拡縮移動する移動手段をスライドの下降・上昇に連動可能に設けたので、スライドを下降するだけで第２中型を拡大してセットすることができ、上昇すれば縮小して製品を簡単に取り出すことができる。これにより、工程を増大させずに、効率的にネッキングすることができる。
【００３６】
さらに、この発明の請求項９記載の角缶のネッキング装置によれば、中型をスライドに支持して前記ネッキング成形部に挿脱可能に構成したので、通常の中型の設置や取り出しも特に必要とせず、スライドの操作で自動的に行うことができる。
【００３７】
また、この発明の請求項１０記載の角缶のネッキング装置によれば、前記第２中型に、拡大した隙間を埋める充填中型を拡縮可能に設けるとともに、この充填中型に前記スライドの下降・上昇に連動して拡縮する第２移動手段を設け、この第２移動手段を介して前記第２中型を拡縮可能に構成したので、第２中型の隙間を埋める充填中型を設けても充填中型を第２移動手段で拡縮することで第２中型の移動手段を連動させて拡縮でき、工程の増大を招くことなく、一層高精度に所望の形状にネッキングすることができる。
【００３８】
さらに、この発明の請求項１１記載の角缶のネッキング装置によれば、前記ネッキングダイの前記ネッキング成形部とその下部との傾斜面の角度を２５〜３５度の範囲に形成したので、角度を小さくすると、ネッキングによる縮小の効果が小さく、角度を大きくすると、軸方向の荷重が大きくなって座屈が発生してしまうという問題を回避して成形することができ、とくに下端開口部がすでにネッキングしてある場合に、この部分の座屈を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
図１および図２はこの発明の角缶のネッキング方法およびその装置の一実施の形態にかかり、図１（ａ）はネッキング前の角型素缶の平面図および正面図、（ｂ）はネッキング後の角缶の平面図および正面図、図２はネッキング装置の一実施の形態にかかり、（ａ）はネッキング前およびネッキング後の状態の縦断面図、（ｂ）はネッキング前およびネッキング後の状態の第２中型部分の平面図である。
【００４０】
この角缶のネッキング装置（以下、単にネッキング装置とする。）１０では、例えば図１（ａ）に示すように、断面形状が四角形状の角筒状の角型素缶４Ａを用い、その缶胴の上下開口部を縮小するネッキングを行い、同図（ｂ）に示すように、ネッキング成形部４ｃを備えた断面形状が四角形状の角缶４を得るようにしており、平坦部４ａおよび角部４ｂを均一にネッキングできるようにする。
【００４１】
なお、この実施の形態では、角缶として四角形缶を例に説明するが、これに限らず、多角形缶であっても良い。
【００４２】
この角型素缶４Ａとしては、例えばアルミニウムのＰＥＴラミネート材を用いて底付き円筒状に絞り加工した後、底部分を切り落とす等で円筒状にトリム加工を行い、これを四角筒状にリフォーム加工したものが用いられるほか、種々の製造工程で角筒状に加工したものを用いることができる。
【００４３】
このような角型素缶４Ａをネッキングするネッキング装置１０は、これまでと同様、ネッキング成形部４ｃの内側に位置させて支持する第１中型１１と外型であるネッキングダイ１２とに加え、ネッキング成形部４ｃの下部を支持する拡縮可能な割り型で構成した第２中型１３を備えて構成される。
【００４４】
このネッキング装置１０では、第１中型１１がプレス機構１４のスライド１５に支持されて一体に昇降できるとともに、第１中型１１だけで相対的に昇降できるようにスライド１５にスライド可能な吊りボルト１６および下方に付勢するばね１７を介して吊り下げられている。この第１中型１１は、その外形がネッキング成形部４ｃの外形に対応する四角形状の支持部１１ａとされ、中心部に貫通孔１１ｂが形成された四角形のリング状としてある。
【００４５】
また、外型となるネッキングダイ１２は、プレス機構１４のスライド１５にボルトで取り付けられて第１中型１１の外側に配置してあり、下端部内形が角型素缶４Ａの外側に位置する部分１２ａと、その上部のネッキング加工のための縮小加工部１２ｂとを備えている。
【００４６】
これにより、プレス機構１４のスライド１５を下降すると、連動して第１中型１１およびネッキングダイ１２が下降されて、第１中型１１を後述するようにセットした後、ネッキングダイ１２でネッキングすることができる。
【００４７】
一方、角型素缶４Ａのネッキング成形部４ｃの下部を支持する第２中型１３は、プレス機構１４のボルスタ１８上に設置してあり、４つに分割された割り型で構成されて拡縮可能となっている。
【００４８】
この第２中型１３は、四角形の平面部の中央で分割してそれぞれが角部を中心に９０度の割り型１９を４個組み合わせて構成され、角型素缶４Ａの内側に突き出す中型部１９ａとボルスタ１８上に位置する水平部１９ｂとを備えており、中型部１９ａの上部がネッキング成形部４ｃの下部に位置するようにしてある。この４つの割り型１９で構成される第２中型１３は、四角形の対角線方向である角部を中心とする放射方向にそれぞれが移動することで拡縮するようになっており、ボルスタ１８に取り付けたキー２０に沿って各割り型１９のキー溝がガイドされるとともに、４つ組み合わせたときに円板状となる扇形状の水平部１９ｂの外側を覆うようにリング状の押え部材２１が設けられ、押え部材２１の内側で各割り型１９が拡縮移動可能となっている。
【００４９】
また、第２中型１３の各割り型１９を拡縮移動するため移動手段２２として、中心部にピストンロッド２３が配置され、円柱側面に窪むように円錐面２３ａが形成してあり、第２中型１３には、各割り型１９のピストンロッド２３側に突き出すように四分の１の部分円錐面１９ｃが形成してある。これにより、これら円錐面２３ａ，１９ｃ同士を接触させた状態で、ピストンロッド２３を押すことで、各割り型１９を外側に開くように移動させる拡大状態にでき、ピストンロッド２３の円柱側面と各割り型１９の円筒部内面を接触させることで拡大状態を保持できるようにしてある。一方、第２中型１３の各割り型１９を閉じるように移動させて縮小状態にするため、例えば中型部１９ａの下部に溝（図示例では２つ）が形成され、溝内に４つの割り型１９を囲むようにコイルばね２４を装着することで、縮小方向に付勢するようにしてある。なお、この溝とコイルばね２４に替え、水平部１９ｂの外周部と押え部材２１との間にばねを介在させて縮小方向に付勢するようにしても良い。
【００５０】
このように構成した角缶のネッキング装置１０の動作とともに、角缶のネッキング方法について、図３に示す工程図により説明する。
【００５１】
まず、プレス機構１４のボルスタ１８上の第２中型１３を、移動機構２２のピストンロッド２３を引き上げた状態とすることで、閉じた縮小状態にしておき、角型素缶４Ａを第２中型１３の外側にセットする（図３（ａ）参照）。
【００５２】
こののち、プレス機構１４のスライド１５を下降させると、第１中型１１の貫通部１１ｂを通過した第２中型１３の移動手段２２を構成するピストンロッド２３の上端面がスライド１５と接触した状態となる（同図（ｂ）参照）。
【００５３】
この状態から、さらにスライド１５を下降すると、ピストンロッド２３が押し下げられて円錐面２３ａと第２中型１３の各割り型１９の部分円錘面１９ｃとの接触によって各割り型１９が開くように外側に移動されて第２中型１３が拡大状態となり、ネッキング成形部４ｃの下部を支持する。そして、このスライド１５の下降に伴って拡大した第２中型１３の上端面に、スライド１５に吊りボルト１６およびばね１７で吊り下げられた第１中型１１が載る状態となり、この第１中型１１の支持部１１ａでネッキング成形部４ｃを支持する（同図（ｃ）参照）。
【００５４】
こうして第１中型１１でネッキング成形部４ｃを、第２中型１３でネッキング成形部４ｃの下部をそれぞれ支持した状態で、さらにプレス機構１４のスライド１５を下降すると、ネッキングダイ１２によって角型素缶４Ａのネッキングが開始され、ネッキングされた角缶４は、平坦部４ａも角部４ｂと同様に所定形状に成形でき、平坦部４ａと角部４ｂとを均一かつ安定した形状に成形できる。なお、このネッキングダイが下降する間、第１中型１１は第２中型１３上で停止し、スライドとは吊りボルト１６部分で相対移動する。
【００５５】
成形後、スライド１５を上昇すると、スライド１５の上昇に連動して外型であるネッキングダイ１２が上昇するとともに、第１中型１１も上昇され、角缶４内から自動的に取り出される。これにより、手作業による第１中型１１の装着や取り外しの必要もなく、効率良くネッキングすることができる。
【００５６】
また、第２中型１３の移動手段であるピストンロッド２３を押し上げるようにすることで、コイルばね２４で縮小方向に付勢してある４つの割り型１９が閉じるように移動して縮小状態となり、例え下端開口部がすでにネッキングしてある角缶４であってもこれを取り出すことができる。
【００５７】
さらに、このネッキング方法およびその装置では、第２中型１３を拡縮して角型素缶４Ａのネッキング成形部４ｃの下部を支持するようにしたので、平坦部４ａも角部４ｂと同様に均一かつ安定した形状に成形できるとともに、例え下端開口部がすでにネッキングしてある角缶４であってもこれを装着して上端開口部のネッキングをすることや加工後の取り出しを簡単に行うことができる。
【００５８】
また、第２中型１３の拡縮移動をプレス機構１４のスライド１５の昇降に連動させて行うことができ、ネッキングに伴う工程を増大することなく、拡縮移動に伴う操作も必要とせずにネッキングすることができる。
【００５９】
このようなネッキング装置１０に用いられる外型であるネッキングダイ１２は、その傾斜面の角度Θ、すなわち、図４に示すように、第２中型１３と対向する部分を上方に延長する鉛直線を基準として、この基準に対して傾斜面の缶体の中心方向への倒れ角Θを２５〜３５度の範囲、好ましくは３０度とする。
【００６０】
この傾斜角Θを寝かせて大きくした場合には、ネッキング加工される角型素缶４Ａの傾斜面が最初に接する部分が受ける軸荷重が増加することになり、このため角型素缶４Ａの下端開口部のすでにネッキング加工した部分が座屈してしまう傾向がある。すなわち、２回目のネッキング加工による軸荷重で、ネッキング成形部そのものでなく、すでにネッキング成形してある部分が座屈する現象が発生するもので、傾斜角Θを４５度した実験では、座屈が生じてしまった。
【００６１】
一方、ネッキングダイ１２の傾斜面の角度Θを、立てて小さくした場合には、ネッキングによる形状（縮小）の効果がハッキリとせず、しかもしわ等が発生する問題が生じる傾向がある。
【００６２】
そして、このネッキングダイ１２の傾斜面の角度Θを３０度として実験を行ったところ、４５度の場合に比べ、角缶４に加わる軸荷重が小さくなるとともに、すでにネッキング成形した部分の座屈強度も高まることから、上記の問題が全て解消され、必要な形状にネッキング成形でき、しかも座屈やしわの発生も見られなかった。
【００６３】
次に、この発明の角缶のネッキング方法およびその装置の他の一実施の形態について、図５により説明するが、すでに説明した実施の形態と同一部分は、同一記号を記し、重複する説明は省略する。
【００６４】
このネッキング装置３０では、第２中型３１を拡縮移動する場合に割り型間に隙間が生じないようにしたもので、４つの角部用中型３２とこれらの間の隙間を埋める４つの充填中型３３とで割り型が構成してある。なお、これら角部用中型３２および充填中型３３のいずれも、すでに説明した第２中型と同様に、ボルスタ上に位置する水平部と上方に突き出す中型部を備えており、角部用中型３２の水平部は、すでに説明したように、円板状の４分の一の扇形状とされ、その両側の段差部に、充填中型３３の矩形の水平部を配置して拡縮できるように押え部材で押えてある。
【００６５】
そして、角部用中型３２がプレス機構１４のボルスタ１８に取り付けたキー３４に沿って対角線方向にガイドされて移動できるようになっており、各角部用中型３２の背面を対角線方向と直交する平面３２ａとしてある。
【００６６】
一方、各充填中型３３は、隣接する２つの角部用中型３２のそれぞれの平面３２ａに接するように両側に４５度の傾斜ガイド面３３ａが形成され、角部用中型３２の両側の平面３２ａと充填中型３３の傾斜ガイド面３３ａを接触させることで移動方向を拘束し、充填中型３３にキーなどのガイドを設けることなく、拡縮移動できるようになっている。
【００６７】
このような第２中型３１を拡縮移動するため、充填中型３３に第２移動手段３５が設けてあり、内側に窪む円錐面３６ａを備えたピストンロッド３６および各充填中型３３の内側の部分円錐面３３ｂで第２移動手段３５が構成され、互いの円錐面同士を接触させた状態で、ピストンロッド３６を押し込むことで、充填中型３３を開くように移動して拡大状態にできるようにしてある。
【００６８】
そして、これら充填中型３３の拡縮移動に連動して傾斜ガイド面３３ａを介して平面３２ａで接触している角部用中型３２が移動されることになり、角部用中型３２には、移動手段を必要としない。なお、角部用中型３２には、それぞれを閉じる縮小方向に付勢するばねが水平部と押え部材２１との間に設けてあり、これにより、傾斜がイド面３３ａと平面３２ａとが常に接触するようにしてある。
【００６９】
なお、このネッキング装置３０の他の構成はすでに説明したネッキング装置１０と同一である。
【００７０】
このように構成した角缶のネッキング装置３０の動作とともに、角缶のネッキング方法について説明するが、ここでは、すでに説明したネッキング装置１０との相違点を主に説明する。
【００７１】
まず、プレス機構１４のボルスタ１８上の第２中型３１を、第２移動機構３５のピストンロッド３６を引き上げた状態とすることで、閉じた縮小状態にしておき、角型素缶４Ａを第２中型３１の外側にセットする。
【００７２】
こののち、プレス機構１４のスライド１５を下降させると、第１中型１１の貫通部１１ｂを通過した第２中型３１の第２移動手段３５を構成するピストンロッド３６の上端面がスライド１５と接触した状態となり、この状態から、さらにスライド１５を下降すると、ピストンロッド３６が押し下げられて充填中型３３の部分円錐面３３ｂと円錐面３６ａとの接触によって各充填中型３３が開くように外側に移動され、これに連動して角部用中型３２が外側に押し出されて第２中型３１が拡大状態となる。
【００７３】
これにより、ネッキング成形部４ｃの下部を角部用中型３２と充填中型３３で隙間なく支持できるようになる。
【００７４】
こののちの動作はすでに説明したものと同一であり、このスライド１５の下降に伴って拡大した第２中型３１の上端面に、スライド１５に吊りボルト１６およびばね１７で吊り下げられた第１中型１１が載る状態となり、この第１中型１１の支持部１１ａでネッキング成形部４ｃを支持できるようになる。
【００７５】
こうして第１中型１１でネッキング成形部４ｃを、第２中型３１でネッキング成形部４ｃの下部をそれぞれ支持した状態で、さらにプレス機構１４のスライド１５を下降すると、ネッキングダイ１２によって角型素缶４Ａのネッキングが開始され、ネッキングされた角缶４は、平坦部４ａも角部４ｂと同様に所定形状に成形でき、平坦部４ａと角部４ｂとを均一かつ安定した形状に成形でき、第２中型３１の角度部用中型３２の隙間が充填中型３３で埋められているので、一層外型であるネッキングダイ１２に沿った形状に成形することができる。
【００７６】
成形後、スライド１５を上昇すると、スライド１５の上昇に連動して外型であるネッキングダイ１２が上昇するとともに、第１中型１１も上昇され、角缶４内から自動的に取り出される。これにより、手作業による第１中型１１の装着や取り外しの必要もなく、効率良くネッキングすることができる。
【００７７】
また、第２中型３１の第２移動手段であるピストンロッド３６を押し上げるようにすることで、ばねで縮小方向に付勢してある角部用中型３２が閉じるように移動し、平面３２ａと傾斜ガイド面３３ａを介して接触している充填中型３３も縮小状態となり、例え下端開口部がすでにネッキングしてある角缶４であってもこれを取り出すことができる。
【００７８】
さらに、このネッキング方法およびその装置では、第２中型３１を角部用中型３２と充填中型３３を拡縮して角型素缶４Ａのネッキング成形部４ｃの下部を隙間なく支持するようにしたので、平坦部４ａも角部４ｂと同様に一層均一かつ安定した形状に成形できるとともに、例え下端開口部がすでにネッキングしてある角缶４であってもこれを装着して上端開口部のネッキングをすることや加工後の取り出しを簡単に行うことができる。
【００７９】
また、第２中型３１を角部用中型３２と充填中型３３で構成しても、拡縮移動をプレス機構１４のスライド１５の昇降に連動させて行うことができ、ネッキングに伴う工程を増大することなく、拡縮移動に伴う操作も必要とせずにネッキングすることができる。
【００８０】
このようにして上下端部の開口部をネッキングして縮小することで、底蓋や天蓋を巻き締めて密封する場合にも、巻き締め部が角缶の胴部より外側に出ることがなく、横に並べたり、積み重ねる場合に省スペースを図ることができる。
【００８１】
なお、上記実施の形態では、角缶の用途などについては、特に説明していないが、通常の流体用の容器として用いられるもののほか、特に多数の角缶を並べたり、積み重ねるようにする場合のスペース効率の向上に有効である。
【００８２】
また、上下端部のネッキングした後、さらに胴部に波型のビードを加工することで、二次電池やキャパシタなどの容器等として用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】この発明の角缶のネッキング方法およびその装置の一実施の形態にかかり、（ａ）はネッキング前の角型素缶の平面図および正面図、（ｂ）はネッキング後の角缶の平面図および正面図である。
【図２】この発明の角缶のネッキング方法およびその装置の一実施の形態にかかり、（ａ）はネッキング装置のネッキング前およびネッキング後の状態の縦断面図、（ｂ）はネッキング装置のネッキング前およびネッキング後の状態の第２中型部分の平面図である。
【図３】この発明の角缶のネッキング方法およびその装置の一実施の形態にかかる角缶のネッキング工程図である。
【図４】この発明の角缶のネッキング方法およびその装置の一実施の形態にかかり、ネッキングダイの傾斜面の角度の説明断面図である。
【図５】この発明の角缶のネッキング方法およびその装置の他の一実施の形態にかかり、（ａ）はネッキング装置のネッキング前およびネッキング後の状態の縦断面図、（ｂ）はネッキング装置のネッキング前およびネッキング後の状態の第２中型部分の平面図である。
【図６】従来のネッキング加工の説明図で、（ａ）は円筒缶の場合を、（ｂ）は角缶の場合をそれぞれ示すものである。
【符号の説明】
【００８４】
４Ａ 角型素缶
４ 角缶
４ａ 平坦部
４ｂ 角部
４ｃ ネッキング成形部
１０ 角缶のネッキング装置（ネッキング装置）
１１ 第１中型
１１ａ 支持部
１１ｂ 貫通孔
１２ ネッキングダイ（外型）
１２ａ 外側部
１２ｂ 縮小加工部
１３ 第２中型（割り型）
１４ プレス機構
１５ スライド
１６ 吊りボルト
１７ ばね
１８ ボルスタ
１９ 割り型
１９ａ 中型部
１９ｂ 水平部
１９ｃ 部分円錐部
２０ キー
２１ 押え部材
２２ 移動手段
２３ ピストンロッド
２３ａ 円錐面
２４ コイルばね
３０ 角缶のネッキング装置
３１ 第２中型
３２ 角部用中型
３２ａ 平面
３３ 充填中型
３３ａ 傾斜ガイド面
３３ｂ 部分円錐面
３４ キー
３５ 第２移動手段
３６ ピストンロッド
３６ａ 円錐面
Θ 外型の傾斜面の角度
【技術分野】
【０００１】
この発明は角缶のネッキング方法およびその装置に関し、缶胴の平坦部を角部と同様に安定した形状にネッキングできるようにしたもので、特に缶蓋の巻き締め部が缶胴の外側に出ないようにするのに好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
缶胴の開口部に缶蓋を巻き締めることで密封される缶は、種々の用途に用いられており、円筒状のもののほか、四角筒状や多角筒状などの缶胴のものがある。このような缶では、缶蓋の巻き締め部が缶胴の外側に出ないようにしたり、缶蓋の材料節減などのため缶胴の開口部を縮小するネッキング加工を施すことが行われることも多い。
【０００３】
例えば円筒状の缶胴にネッキングを施す場合には、特許文献１に開示されたものを図６（ａ）に示すように、円筒缶１のネッキング成形部１aの内側に中型２を配置しておき、素缶1を挟む外側に配置したネッキングダイ３を閉じるように押し下げることで縮径（径を縮小すること）するようにしている。
【特許文献１】特開平６−２５４６４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、図６（ｂ）に示すように、缶胴が四角筒状や多角筒状の角缶４の場合には、円筒状の缶胴の場合と異なり平坦部４ａと角部４ｂとが混在するため、ネッキングの際に中型５を用いても均等に力が加わらず、ネッキング成形部４ｃの下部がネッキングダイ６に沿わず形状が安定せず、特に平坦部４ａのネッキングが難しいという問題がある。
【０００５】
この発明は、上記従来技術の課題に鑑みてなされたもので、角缶であっても安定した形状にネッキングすることができる角缶のネッキング方法およびその装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記従来技術の有する課題を解決するためこの発明の請求項１記載の角缶のネッキング方法は、角缶の缶胴開口部を縮小するネッキングをするに際し、前記角缶のネッキング成形部の内側に第１中型を配置するとともに、このネッキング成形部の下部に拡縮可能な割り型の第２中型を配置した後、ネッキングダイで成形するようにしたことを特徴とするものである。
【０００７】
この角缶のネッキング方法によれば、ネッキング成形部を第１中型で支持するのに加えてその下部を第２中型で支持するようにしており、角缶の平坦部も角部と同様にネッキングダイに沿うように成形でき、形状が安定するとともに、所望の形状にネッキングできるようになる。また、缶胴の両端の開口部をネッキングする場合にも、第２中型を縮小させることで、ネッキング後の製品の取り出しを円滑にできるようにしている。
【０００８】
また、この発明の請求項２記載の角缶のネッキング方法は、請求項１記載の構成に加え、 ボルスタ上の前記第２中型の外側に角型素缶を配置し、当該第２中型をネッキング成形部の下部を支持可能に拡大移動した後、この第２中型上にスライドに取り付けた前記第１中型を下降させてネッキング成形部に位置させるとともに、前記ネッキングダイを下降してネッキングするようにしたことを特徴とするものである。
【０００９】
この角缶のネッキング方法によれば、ボルスタ上でセット状態の第２中型と角型素缶にスライドを下降させることで第１中型を第２中型上の所定位置にセットでき、さらにスライドを下降させてネッキングダイで成形できるようになり、第１および第２中型を用いても通常のネッキングと同様の工程で成形できるようになる。
【００１０】
さらに、この発明の請求項３記載の角缶のネッキング方法は、請求項１または２記載の構成に加え、前記第２中型の拡縮および前記第１中型の挿脱をスライドの下降・上昇に連動させて行うようにしたことを特徴とするものである。
【００１１】
この角缶のネッキング方法によれば、第２中型の拡縮および第１中型の挿脱をスライドの下降・上昇に連動させて行うようにしており、スライドを昇降させると、連動して第１および第２中型を装着したセット状態や脱出させる取出し状態にでき、工程を増やすことなく、効率的にネッキングすることができるようになる。
【００１２】
また、この発明の請求項４記載の角缶のネッキング方法は、請求項１〜３のいずれかに記載の構成に加え、前記第２中型の拡大した隙間に充填中型を配置してネッキングするようにしたことを特徴とするものである。
【００１３】
この角缶のネッキング方法によれば、第２中型の拡大した隙間に充填中型を配置してネッキングするようにしており、拡大することにより生じる隙間を充填中型で埋めて隙間をなくすことができ、一層安定した形状にネッキングすることができるようになる。
【００１４】
さらに、この発明の請求項５記載の角缶のネッキング方法は、請求項４記載の構成に加え、前記充填中型の拡縮を前記スライドの下降・上昇に連動させて行い、この充填中型の拡縮に連動して前記第２中型を拡縮してネッキングするようにしたことを特徴とするものである。
【００１５】
この角缶のネッキング方法によれば、前記充填中型の拡縮を前記スライドの下降・上昇に連動させて行い、この充填中型の拡縮に連動して前記第２中型を拡縮してネッキングするようにしており、第２中型の隙間を埋める充填中型を設けても充填中型を拡縮することで第２中型を連動させて拡縮でき、工程の増大を招くことなく、所望の形状に効率的にネッキングできるようになる。
【００１６】
また、この発明の請求項６記載の角缶のネッキング方法は、請求項１〜５のいずれかに記載の構成に加え、前記ネッキングダイの前記ネッキング成形部とその下部との傾斜面の角度を２５〜３５度の範囲としてネッキングするようにしたことを特徴とするものである。
【００１７】
この角缶のネッキング方法によれば、前記ネッキングダイの前記ネッキング成形部とその下部との傾斜面の角度を２５〜３５度の範囲としてネッキングするようにしており、角度を小さくすると、ネッキングによる縮小の効果が小さく、角度を大きくすると、軸方向の荷重が大きくなって座屈が発生してしまうという問題を回避して成形でき、特に下端開口部がすでにネッキングしてある場合に、この部分の座屈を防止するようにしている。
【００１８】
さらに、この発明の請求項７記載の角缶のネッキング装置は、角缶の缶胴開口部のネッキング成形部を、中型で支持するとともにネッキングダイで縮小成形するネッキング装置であって、前記角缶のネッキング成形部の下部に、拡縮可能な割り型の第２中型を設けて支持可能に構成したことを特徴とするものである。
【００１９】
この角缶のネッキング装置によれば、角缶の缶胴開口部のネッキング成形部を、中型で支持するとともにネッキングダイで縮小成形するネッキング装置で、ネッキング成形部の下部を拡縮可能な割り型の第２中型で支持するようにしており、ネッキングダイに素缶を沿わせることができ、平坦部も角部と同様に所望の形状にネッキングでき、形状も安定した成形ができるようになる。
【００２０】
また、この発明の請求項８記載の角缶のネッキング装置は、請求項７記載の構成に加え、 前記第２中型をボルスタ上に拡縮移動可能に設けるとともに、この第２中型を拡縮移動する移動手段をスライドの下降・上昇に連動可能に設けたことを特徴とするものである。
【００２１】
この角缶のネッキング装置によれば、第２中型をボルスタ上に拡縮移動可能に設けるとともに、この第２中型を拡縮移動する移動手段をスライドの下降・上昇に連動可能に設けており、スライドを下降するだけで第２中型を拡大してセットすることができ、上昇すれば縮小して製品を簡単に取り出すことができるようにしている。これにより、工程を増大させずに、効率的にネッキングすることができるようになる。
【００２２】
さらに、この発明の請求項９記載の角缶のネッキング装置は、請求項７または８記載の構成に加え、前記中型をスライドに支持して前記ネッキング成形部に挿脱可能に構成したことを特徴とするものである。
【００２３】
この角缶のネッキング装置によれば、中型をスライドに支持して前記ネッキング成形部に挿脱可能に構成してあり、通常の中型の設置や取り出しも特に必要とせず、スライドの操作で自動的に行うことができるようにしている。
【００２４】
また、この発明の請求項１０記載の角缶のネッキング装置は、請求項７〜９のいずれかに記載の構成に加え、前記第２中型に、拡大した隙間を埋める充填中型を拡縮可能に設けるとともに、この充填中型に前記スライドの下降・上昇に連動して拡縮する第２移動手段を設け、この第２移動手段を介して前記第２中型を拡縮可能に構成してなることを特徴とするものである。
【００２５】
この角缶のネッキング装置によれば、前記第２中型に、拡大した隙間を埋める充填中型を拡縮可能に設けるとともに、この充填中型に前記スライドの下降・上昇に連動して拡縮する第２移動手段を設け、この第２移動手段を介して前記第２中型を拡縮可能に構成しており、第２中型の隙間を埋める充填中型を設けても充填中型を第２移動手段で拡縮することで第２中型の移動手段を連動させて拡縮でき、工程の増大を招くことなく、所望の形状に効率的にネッキングできるようになる。
【００２６】
さらに、この発明の請求項１１記載の角缶のネッキング装置は、請求項７〜１０のいずれかに記載の構成に加え、前記ネッキングダイの前記ネッキング成形部とその下部との傾斜面の角度を２５〜３５度の範囲に形成してなることを特徴とするものである。
【００２７】
この角缶のネッキング装置によれば、前記ネッキングダイの前記ネッキング成形部とその下部との傾斜面の角度を２５〜３５度の範囲に形成しており、角度を小さくすると、ネッキングによる縮小の効果が小さく、角度を大きくすると、軸方向の荷重が大きくなって座屈が発生してしまうという問題を回避して成形でき、特に下端開口部がすでにネッキングしてある場合に、この部分の座屈を防止できるようになる。
【発明の効果】
【００２８】
この発明の請求項１記載の角缶のネッキング方法によれば、ネッキング成形部を第１中型で支持するのに加えてその下部を第２中型で支持するようにしたので、角缶の平坦部も角部と同様にネッキングダイに沿うように成形でき、形状が安定するとともに、所望の形状にネッキングすることができる。また、缶胴の両端の開口部をネッキングする場合にも、第２中型を縮小させることで、ネッキング後の製品の取り出しを円滑に行うことができる。
【００２９】
また、この発明の請求項２記載の角缶のネッキング方法によれば、ボルスタ上でセット状態の第２中型と角型素缶にスライドを下降させることで第１中型を第２中型上の所定位置にセットでき、さらにスライドを下降させてネッキングダイで成形することができる。 これにより、第１および第２中型を用いても通常のネッキングと同様の工程で成形することができる。
【００３０】
さらに、この発明の請求項３記載の角缶のネッキング方法によれば、第２中型の拡縮および第１中型の挿脱をスライドの下降・上昇に連動させて行うようにしたので、スライドを昇降させると、連動して第１および第２中型を装着したセット状態や脱出させる取出し状態にでき、工程を増やすことなく、効率的にネッキングすることができる。
【００３１】
また、この発明の請求項４記載の角缶のネッキング方法によれば、第２中型の拡大した隙間に充填中型を配置してネッキングするようにしたので、拡大することにより生じる隙間を充填中型で埋めて隙間をなくすことができ、一層安定した形状にネッキングすることができる。
【００３２】
さらに、この発明の請求項５記載の角缶のネッキング方法によれば、前記充填中型の拡縮を前記スライドの下降・上昇に連動させて行い、この充填中型の拡縮に連動して前記第２中型を拡縮してネッキングするようにしたので、第２中型の隙間を埋める充填中型を設けても充填中型を拡縮することで第２中型を連動させて拡縮することができ、工程の増大を招くことなく、所望の形状に効率的にネッキングすることができる。
【００３３】
また、この発明の請求項６記載の角缶のネッキング方法によれば、前記ネッキングダイの前記ネッキング成形部とその下部との傾斜面の角度を２５〜３５度の範囲としてネッキングするようにしたので、角度を小さくすると、ネッキングによる縮小の効果が小さく、角度を大きくすると、軸方向の荷重が大きくなって座屈が発生してしまうという問題を回避して成形することができ、特に下端開口部がすでにネッキングしてある場合に、この部分の座屈を防止することができる。
【００３４】
さらに、この発明の請求項７記載の角缶のネッキング装置によれば、角缶の缶胴開口部のネッキング成形部を、中型で支持するとともにネッキングダイで縮小成形するネッキング装置で、ネッキング成形部の下部を拡縮可能な割り型の第２中型で支持するようにしたので、ネッキングダイに素缶を沿わせることができ、平坦部も角部と同様に所望の形状にネッキングすることができ、形状も安定した成形ができる。
【００３５】
また、この発明の請求項８記載の角缶のネッキング装置によれば、第２中型をボルスタ上に拡縮移動可能に設けるとともに、この第２中型を拡縮移動する移動手段をスライドの下降・上昇に連動可能に設けたので、スライドを下降するだけで第２中型を拡大してセットすることができ、上昇すれば縮小して製品を簡単に取り出すことができる。これにより、工程を増大させずに、効率的にネッキングすることができる。
【００３６】
さらに、この発明の請求項９記載の角缶のネッキング装置によれば、中型をスライドに支持して前記ネッキング成形部に挿脱可能に構成したので、通常の中型の設置や取り出しも特に必要とせず、スライドの操作で自動的に行うことができる。
【００３７】
また、この発明の請求項１０記載の角缶のネッキング装置によれば、前記第２中型に、拡大した隙間を埋める充填中型を拡縮可能に設けるとともに、この充填中型に前記スライドの下降・上昇に連動して拡縮する第２移動手段を設け、この第２移動手段を介して前記第２中型を拡縮可能に構成したので、第２中型の隙間を埋める充填中型を設けても充填中型を第２移動手段で拡縮することで第２中型の移動手段を連動させて拡縮でき、工程の増大を招くことなく、一層高精度に所望の形状にネッキングすることができる。
【００３８】
さらに、この発明の請求項１１記載の角缶のネッキング装置によれば、前記ネッキングダイの前記ネッキング成形部とその下部との傾斜面の角度を２５〜３５度の範囲に形成したので、角度を小さくすると、ネッキングによる縮小の効果が小さく、角度を大きくすると、軸方向の荷重が大きくなって座屈が発生してしまうという問題を回避して成形することができ、とくに下端開口部がすでにネッキングしてある場合に、この部分の座屈を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
図１および図２はこの発明の角缶のネッキング方法およびその装置の一実施の形態にかかり、図１（ａ）はネッキング前の角型素缶の平面図および正面図、（ｂ）はネッキング後の角缶の平面図および正面図、図２はネッキング装置の一実施の形態にかかり、（ａ）はネッキング前およびネッキング後の状態の縦断面図、（ｂ）はネッキング前およびネッキング後の状態の第２中型部分の平面図である。
【００４０】
この角缶のネッキング装置（以下、単にネッキング装置とする。）１０では、例えば図１（ａ）に示すように、断面形状が四角形状の角筒状の角型素缶４Ａを用い、その缶胴の上下開口部を縮小するネッキングを行い、同図（ｂ）に示すように、ネッキング成形部４ｃを備えた断面形状が四角形状の角缶４を得るようにしており、平坦部４ａおよび角部４ｂを均一にネッキングできるようにする。
【００４１】
なお、この実施の形態では、角缶として四角形缶を例に説明するが、これに限らず、多角形缶であっても良い。
【００４２】
この角型素缶４Ａとしては、例えばアルミニウムのＰＥＴラミネート材を用いて底付き円筒状に絞り加工した後、底部分を切り落とす等で円筒状にトリム加工を行い、これを四角筒状にリフォーム加工したものが用いられるほか、種々の製造工程で角筒状に加工したものを用いることができる。
【００４３】
このような角型素缶４Ａをネッキングするネッキング装置１０は、これまでと同様、ネッキング成形部４ｃの内側に位置させて支持する第１中型１１と外型であるネッキングダイ１２とに加え、ネッキング成形部４ｃの下部を支持する拡縮可能な割り型で構成した第２中型１３を備えて構成される。
【００４４】
このネッキング装置１０では、第１中型１１がプレス機構１４のスライド１５に支持されて一体に昇降できるとともに、第１中型１１だけで相対的に昇降できるようにスライド１５にスライド可能な吊りボルト１６および下方に付勢するばね１７を介して吊り下げられている。この第１中型１１は、その外形がネッキング成形部４ｃの外形に対応する四角形状の支持部１１ａとされ、中心部に貫通孔１１ｂが形成された四角形のリング状としてある。
【００４５】
また、外型となるネッキングダイ１２は、プレス機構１４のスライド１５にボルトで取り付けられて第１中型１１の外側に配置してあり、下端部内形が角型素缶４Ａの外側に位置する部分１２ａと、その上部のネッキング加工のための縮小加工部１２ｂとを備えている。
【００４６】
これにより、プレス機構１４のスライド１５を下降すると、連動して第１中型１１およびネッキングダイ１２が下降されて、第１中型１１を後述するようにセットした後、ネッキングダイ１２でネッキングすることができる。
【００４７】
一方、角型素缶４Ａのネッキング成形部４ｃの下部を支持する第２中型１３は、プレス機構１４のボルスタ１８上に設置してあり、４つに分割された割り型で構成されて拡縮可能となっている。
【００４８】
この第２中型１３は、四角形の平面部の中央で分割してそれぞれが角部を中心に９０度の割り型１９を４個組み合わせて構成され、角型素缶４Ａの内側に突き出す中型部１９ａとボルスタ１８上に位置する水平部１９ｂとを備えており、中型部１９ａの上部がネッキング成形部４ｃの下部に位置するようにしてある。この４つの割り型１９で構成される第２中型１３は、四角形の対角線方向である角部を中心とする放射方向にそれぞれが移動することで拡縮するようになっており、ボルスタ１８に取り付けたキー２０に沿って各割り型１９のキー溝がガイドされるとともに、４つ組み合わせたときに円板状となる扇形状の水平部１９ｂの外側を覆うようにリング状の押え部材２１が設けられ、押え部材２１の内側で各割り型１９が拡縮移動可能となっている。
【００４９】
また、第２中型１３の各割り型１９を拡縮移動するため移動手段２２として、中心部にピストンロッド２３が配置され、円柱側面に窪むように円錐面２３ａが形成してあり、第２中型１３には、各割り型１９のピストンロッド２３側に突き出すように四分の１の部分円錐面１９ｃが形成してある。これにより、これら円錐面２３ａ，１９ｃ同士を接触させた状態で、ピストンロッド２３を押すことで、各割り型１９を外側に開くように移動させる拡大状態にでき、ピストンロッド２３の円柱側面と各割り型１９の円筒部内面を接触させることで拡大状態を保持できるようにしてある。一方、第２中型１３の各割り型１９を閉じるように移動させて縮小状態にするため、例えば中型部１９ａの下部に溝（図示例では２つ）が形成され、溝内に４つの割り型１９を囲むようにコイルばね２４を装着することで、縮小方向に付勢するようにしてある。なお、この溝とコイルばね２４に替え、水平部１９ｂの外周部と押え部材２１との間にばねを介在させて縮小方向に付勢するようにしても良い。
【００５０】
このように構成した角缶のネッキング装置１０の動作とともに、角缶のネッキング方法について、図３に示す工程図により説明する。
【００５１】
まず、プレス機構１４のボルスタ１８上の第２中型１３を、移動機構２２のピストンロッド２３を引き上げた状態とすることで、閉じた縮小状態にしておき、角型素缶４Ａを第２中型１３の外側にセットする（図３（ａ）参照）。
【００５２】
こののち、プレス機構１４のスライド１５を下降させると、第１中型１１の貫通部１１ｂを通過した第２中型１３の移動手段２２を構成するピストンロッド２３の上端面がスライド１５と接触した状態となる（同図（ｂ）参照）。
【００５３】
この状態から、さらにスライド１５を下降すると、ピストンロッド２３が押し下げられて円錐面２３ａと第２中型１３の各割り型１９の部分円錘面１９ｃとの接触によって各割り型１９が開くように外側に移動されて第２中型１３が拡大状態となり、ネッキング成形部４ｃの下部を支持する。そして、このスライド１５の下降に伴って拡大した第２中型１３の上端面に、スライド１５に吊りボルト１６およびばね１７で吊り下げられた第１中型１１が載る状態となり、この第１中型１１の支持部１１ａでネッキング成形部４ｃを支持する（同図（ｃ）参照）。
【００５４】
こうして第１中型１１でネッキング成形部４ｃを、第２中型１３でネッキング成形部４ｃの下部をそれぞれ支持した状態で、さらにプレス機構１４のスライド１５を下降すると、ネッキングダイ１２によって角型素缶４Ａのネッキングが開始され、ネッキングされた角缶４は、平坦部４ａも角部４ｂと同様に所定形状に成形でき、平坦部４ａと角部４ｂとを均一かつ安定した形状に成形できる。なお、このネッキングダイが下降する間、第１中型１１は第２中型１３上で停止し、スライドとは吊りボルト１６部分で相対移動する。
【００５５】
成形後、スライド１５を上昇すると、スライド１５の上昇に連動して外型であるネッキングダイ１２が上昇するとともに、第１中型１１も上昇され、角缶４内から自動的に取り出される。これにより、手作業による第１中型１１の装着や取り外しの必要もなく、効率良くネッキングすることができる。
【００５６】
また、第２中型１３の移動手段であるピストンロッド２３を押し上げるようにすることで、コイルばね２４で縮小方向に付勢してある４つの割り型１９が閉じるように移動して縮小状態となり、例え下端開口部がすでにネッキングしてある角缶４であってもこれを取り出すことができる。
【００５７】
さらに、このネッキング方法およびその装置では、第２中型１３を拡縮して角型素缶４Ａのネッキング成形部４ｃの下部を支持するようにしたので、平坦部４ａも角部４ｂと同様に均一かつ安定した形状に成形できるとともに、例え下端開口部がすでにネッキングしてある角缶４であってもこれを装着して上端開口部のネッキングをすることや加工後の取り出しを簡単に行うことができる。
【００５８】
また、第２中型１３の拡縮移動をプレス機構１４のスライド１５の昇降に連動させて行うことができ、ネッキングに伴う工程を増大することなく、拡縮移動に伴う操作も必要とせずにネッキングすることができる。
【００５９】
このようなネッキング装置１０に用いられる外型であるネッキングダイ１２は、その傾斜面の角度Θ、すなわち、図４に示すように、第２中型１３と対向する部分を上方に延長する鉛直線を基準として、この基準に対して傾斜面の缶体の中心方向への倒れ角Θを２５〜３５度の範囲、好ましくは３０度とする。
【００６０】
この傾斜角Θを寝かせて大きくした場合には、ネッキング加工される角型素缶４Ａの傾斜面が最初に接する部分が受ける軸荷重が増加することになり、このため角型素缶４Ａの下端開口部のすでにネッキング加工した部分が座屈してしまう傾向がある。すなわち、２回目のネッキング加工による軸荷重で、ネッキング成形部そのものでなく、すでにネッキング成形してある部分が座屈する現象が発生するもので、傾斜角Θを４５度した実験では、座屈が生じてしまった。
【００６１】
一方、ネッキングダイ１２の傾斜面の角度Θを、立てて小さくした場合には、ネッキングによる形状（縮小）の効果がハッキリとせず、しかもしわ等が発生する問題が生じる傾向がある。
【００６２】
そして、このネッキングダイ１２の傾斜面の角度Θを３０度として実験を行ったところ、４５度の場合に比べ、角缶４に加わる軸荷重が小さくなるとともに、すでにネッキング成形した部分の座屈強度も高まることから、上記の問題が全て解消され、必要な形状にネッキング成形でき、しかも座屈やしわの発生も見られなかった。
【００６３】
次に、この発明の角缶のネッキング方法およびその装置の他の一実施の形態について、図５により説明するが、すでに説明した実施の形態と同一部分は、同一記号を記し、重複する説明は省略する。
【００６４】
このネッキング装置３０では、第２中型３１を拡縮移動する場合に割り型間に隙間が生じないようにしたもので、４つの角部用中型３２とこれらの間の隙間を埋める４つの充填中型３３とで割り型が構成してある。なお、これら角部用中型３２および充填中型３３のいずれも、すでに説明した第２中型と同様に、ボルスタ上に位置する水平部と上方に突き出す中型部を備えており、角部用中型３２の水平部は、すでに説明したように、円板状の４分の一の扇形状とされ、その両側の段差部に、充填中型３３の矩形の水平部を配置して拡縮できるように押え部材で押えてある。
【００６５】
そして、角部用中型３２がプレス機構１４のボルスタ１８に取り付けたキー３４に沿って対角線方向にガイドされて移動できるようになっており、各角部用中型３２の背面を対角線方向と直交する平面３２ａとしてある。
【００６６】
一方、各充填中型３３は、隣接する２つの角部用中型３２のそれぞれの平面３２ａに接するように両側に４５度の傾斜ガイド面３３ａが形成され、角部用中型３２の両側の平面３２ａと充填中型３３の傾斜ガイド面３３ａを接触させることで移動方向を拘束し、充填中型３３にキーなどのガイドを設けることなく、拡縮移動できるようになっている。
【００６７】
このような第２中型３１を拡縮移動するため、充填中型３３に第２移動手段３５が設けてあり、内側に窪む円錐面３６ａを備えたピストンロッド３６および各充填中型３３の内側の部分円錐面３３ｂで第２移動手段３５が構成され、互いの円錐面同士を接触させた状態で、ピストンロッド３６を押し込むことで、充填中型３３を開くように移動して拡大状態にできるようにしてある。
【００６８】
そして、これら充填中型３３の拡縮移動に連動して傾斜ガイド面３３ａを介して平面３２ａで接触している角部用中型３２が移動されることになり、角部用中型３２には、移動手段を必要としない。なお、角部用中型３２には、それぞれを閉じる縮小方向に付勢するばねが水平部と押え部材２１との間に設けてあり、これにより、傾斜がイド面３３ａと平面３２ａとが常に接触するようにしてある。
【００６９】
なお、このネッキング装置３０の他の構成はすでに説明したネッキング装置１０と同一である。
【００７０】
このように構成した角缶のネッキング装置３０の動作とともに、角缶のネッキング方法について説明するが、ここでは、すでに説明したネッキング装置１０との相違点を主に説明する。
【００７１】
まず、プレス機構１４のボルスタ１８上の第２中型３１を、第２移動機構３５のピストンロッド３６を引き上げた状態とすることで、閉じた縮小状態にしておき、角型素缶４Ａを第２中型３１の外側にセットする。
【００７２】
こののち、プレス機構１４のスライド１５を下降させると、第１中型１１の貫通部１１ｂを通過した第２中型３１の第２移動手段３５を構成するピストンロッド３６の上端面がスライド１５と接触した状態となり、この状態から、さらにスライド１５を下降すると、ピストンロッド３６が押し下げられて充填中型３３の部分円錐面３３ｂと円錐面３６ａとの接触によって各充填中型３３が開くように外側に移動され、これに連動して角部用中型３２が外側に押し出されて第２中型３１が拡大状態となる。
【００７３】
これにより、ネッキング成形部４ｃの下部を角部用中型３２と充填中型３３で隙間なく支持できるようになる。
【００７４】
こののちの動作はすでに説明したものと同一であり、このスライド１５の下降に伴って拡大した第２中型３１の上端面に、スライド１５に吊りボルト１６およびばね１７で吊り下げられた第１中型１１が載る状態となり、この第１中型１１の支持部１１ａでネッキング成形部４ｃを支持できるようになる。
【００７５】
こうして第１中型１１でネッキング成形部４ｃを、第２中型３１でネッキング成形部４ｃの下部をそれぞれ支持した状態で、さらにプレス機構１４のスライド１５を下降すると、ネッキングダイ１２によって角型素缶４Ａのネッキングが開始され、ネッキングされた角缶４は、平坦部４ａも角部４ｂと同様に所定形状に成形でき、平坦部４ａと角部４ｂとを均一かつ安定した形状に成形でき、第２中型３１の角度部用中型３２の隙間が充填中型３３で埋められているので、一層外型であるネッキングダイ１２に沿った形状に成形することができる。
【００７６】
成形後、スライド１５を上昇すると、スライド１５の上昇に連動して外型であるネッキングダイ１２が上昇するとともに、第１中型１１も上昇され、角缶４内から自動的に取り出される。これにより、手作業による第１中型１１の装着や取り外しの必要もなく、効率良くネッキングすることができる。
【００７７】
また、第２中型３１の第２移動手段であるピストンロッド３６を押し上げるようにすることで、ばねで縮小方向に付勢してある角部用中型３２が閉じるように移動し、平面３２ａと傾斜ガイド面３３ａを介して接触している充填中型３３も縮小状態となり、例え下端開口部がすでにネッキングしてある角缶４であってもこれを取り出すことができる。
【００７８】
さらに、このネッキング方法およびその装置では、第２中型３１を角部用中型３２と充填中型３３を拡縮して角型素缶４Ａのネッキング成形部４ｃの下部を隙間なく支持するようにしたので、平坦部４ａも角部４ｂと同様に一層均一かつ安定した形状に成形できるとともに、例え下端開口部がすでにネッキングしてある角缶４であってもこれを装着して上端開口部のネッキングをすることや加工後の取り出しを簡単に行うことができる。
【００７９】
また、第２中型３１を角部用中型３２と充填中型３３で構成しても、拡縮移動をプレス機構１４のスライド１５の昇降に連動させて行うことができ、ネッキングに伴う工程を増大することなく、拡縮移動に伴う操作も必要とせずにネッキングすることができる。
【００８０】
このようにして上下端部の開口部をネッキングして縮小することで、底蓋や天蓋を巻き締めて密封する場合にも、巻き締め部が角缶の胴部より外側に出ることがなく、横に並べたり、積み重ねる場合に省スペースを図ることができる。
【００８１】
なお、上記実施の形態では、角缶の用途などについては、特に説明していないが、通常の流体用の容器として用いられるもののほか、特に多数の角缶を並べたり、積み重ねるようにする場合のスペース効率の向上に有効である。
【００８２】
また、上下端部のネッキングした後、さらに胴部に波型のビードを加工することで、二次電池やキャパシタなどの容器等として用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】この発明の角缶のネッキング方法およびその装置の一実施の形態にかかり、（ａ）はネッキング前の角型素缶の平面図および正面図、（ｂ）はネッキング後の角缶の平面図および正面図である。
【図２】この発明の角缶のネッキング方法およびその装置の一実施の形態にかかり、（ａ）はネッキング装置のネッキング前およびネッキング後の状態の縦断面図、（ｂ）はネッキング装置のネッキング前およびネッキング後の状態の第２中型部分の平面図である。
【図３】この発明の角缶のネッキング方法およびその装置の一実施の形態にかかる角缶のネッキング工程図である。
【図４】この発明の角缶のネッキング方法およびその装置の一実施の形態にかかり、ネッキングダイの傾斜面の角度の説明断面図である。
【図５】この発明の角缶のネッキング方法およびその装置の他の一実施の形態にかかり、（ａ）はネッキング装置のネッキング前およびネッキング後の状態の縦断面図、（ｂ）はネッキング装置のネッキング前およびネッキング後の状態の第２中型部分の平面図である。
【図６】従来のネッキング加工の説明図で、（ａ）は円筒缶の場合を、（ｂ）は角缶の場合をそれぞれ示すものである。
【符号の説明】
【００８４】
４Ａ 角型素缶
４ 角缶
４ａ 平坦部
４ｂ 角部
４ｃ ネッキング成形部
１０ 角缶のネッキング装置（ネッキング装置）
１１ 第１中型
１１ａ 支持部
１１ｂ 貫通孔
１２ ネッキングダイ（外型）
１２ａ 外側部
１２ｂ 縮小加工部
１３ 第２中型（割り型）
１４ プレス機構
１５ スライド
１６ 吊りボルト
１７ ばね
１８ ボルスタ
１９ 割り型
１９ａ 中型部
１９ｂ 水平部
１９ｃ 部分円錐部
２０ キー
２１ 押え部材
２２ 移動手段
２３ ピストンロッド
２３ａ 円錐面
２４ コイルばね
３０ 角缶のネッキング装置
３１ 第２中型
３２ 角部用中型
３２ａ 平面
３３ 充填中型
３３ａ 傾斜ガイド面
３３ｂ 部分円錐面
３４ キー
３５ 第２移動手段
３６ ピストンロッド
３６ａ 円錐面
Θ 外型の傾斜面の角度
【特許請求の範囲】
【請求項１】
角缶の缶胴開口部を縮小するネッキングをするに際し、
前記角缶のネッキング成形部の内側に第１中型を配置するとともに、このネッキング成形部の下部に拡縮可能な割り型の第２中型を配置した後、ネッキングダイで成形するようにしたことを特徴とする角缶のネッキング方法。
【請求項２】
ボルスタ上の前記第２中型の外側に角型素缶を配置し、当該第２中型をネッキング成形部の下部を支持可能に拡大移動した後、この第２中型上にスライドに取り付けた前記第１中型を下降させてネッキング成形部に位置させるとともに、前記ネッキングダイを下降してネッキングするようにしたことを特徴とする請求項１記載の角缶のネッキング方法。
【請求項３】
前記第２中型の拡縮および前記第１中型の挿脱をスライドの下降・上昇に連動させて行うようにしたことを特徴とする請求項１または２記載の角缶のネッキング方法。
【請求項４】
前記第２中型の拡大した隙間に充填中型を配置してネッキングするようにしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の角缶のネッキング方法。
【請求項５】
前記充填中型の拡縮を前記スライドの下降・上昇に連動させて行い、この充填中型の拡縮に連動して前記第２中型を拡縮してネッキングするようにしたことを特徴とする請求項４記載の角缶のネッキング方法。
【請求項６】
前記ネッキングダイの前記ネッキング成形部とその下部との傾斜面の角度を２５〜３５度の範囲としてネッキングするようにしたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の角缶のネッキング方法。
【請求項７】
角缶の缶胴開口部のネッキング成形部を、中型で支持するとともにネッキングダイで縮小成形するネッキング装置であって、
前記角缶のネッキング成形部の下部に、拡縮可能な割り型の第２中型を設けて支持可能に構成したことを特徴とする角缶のネッキング装置。
【請求項８】
前記第２中型をボルスタ上に拡縮移動可能に設けるとともに、この第２中型を拡縮移動する移動手段をスライドの下降・上昇に連動可能に設けたことを特徴とする請求項７記載の角缶のネッキング装置。
【請求項９】
前記中型をスライドに支持して前記ネッキング成形部に挿脱可能に構成したことを特徴とする請求項７または８記載の角缶のネッキング装置。
【請求項１０】
前記第２中型に、拡大した隙間を埋める充填中型を拡縮可能に設けるとともに、この充填中型に前記スライドの下降・上昇に連動して拡縮する第２移動手段を設け、この第２移動手段を介して前記第２中型を拡縮可能に構成してなることを特徴とする請求項７〜９のいずれかに記載の角缶のネッキング装置。
【請求項１１】
前記ネッキングダイの前記ネッキング成形部とその下部との傾斜面の角度を２５〜３５度の範囲に形成してなることを特徴とする請求項７〜１０のいずれかに記載の角缶のネッキング装置。
【請求項１】
角缶の缶胴開口部を縮小するネッキングをするに際し、
前記角缶のネッキング成形部の内側に第１中型を配置するとともに、このネッキング成形部の下部に拡縮可能な割り型の第２中型を配置した後、ネッキングダイで成形するようにしたことを特徴とする角缶のネッキング方法。
【請求項２】
ボルスタ上の前記第２中型の外側に角型素缶を配置し、当該第２中型をネッキング成形部の下部を支持可能に拡大移動した後、この第２中型上にスライドに取り付けた前記第１中型を下降させてネッキング成形部に位置させるとともに、前記ネッキングダイを下降してネッキングするようにしたことを特徴とする請求項１記載の角缶のネッキング方法。
【請求項３】
前記第２中型の拡縮および前記第１中型の挿脱をスライドの下降・上昇に連動させて行うようにしたことを特徴とする請求項１または２記載の角缶のネッキング方法。
【請求項４】
前記第２中型の拡大した隙間に充填中型を配置してネッキングするようにしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の角缶のネッキング方法。
【請求項５】
前記充填中型の拡縮を前記スライドの下降・上昇に連動させて行い、この充填中型の拡縮に連動して前記第２中型を拡縮してネッキングするようにしたことを特徴とする請求項４記載の角缶のネッキング方法。
【請求項６】
前記ネッキングダイの前記ネッキング成形部とその下部との傾斜面の角度を２５〜３５度の範囲としてネッキングするようにしたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の角缶のネッキング方法。
【請求項７】
角缶の缶胴開口部のネッキング成形部を、中型で支持するとともにネッキングダイで縮小成形するネッキング装置であって、
前記角缶のネッキング成形部の下部に、拡縮可能な割り型の第２中型を設けて支持可能に構成したことを特徴とする角缶のネッキング装置。
【請求項８】
前記第２中型をボルスタ上に拡縮移動可能に設けるとともに、この第２中型を拡縮移動する移動手段をスライドの下降・上昇に連動可能に設けたことを特徴とする請求項７記載の角缶のネッキング装置。
【請求項９】
前記中型をスライドに支持して前記ネッキング成形部に挿脱可能に構成したことを特徴とする請求項７または８記載の角缶のネッキング装置。
【請求項１０】
前記第２中型に、拡大した隙間を埋める充填中型を拡縮可能に設けるとともに、この充填中型に前記スライドの下降・上昇に連動して拡縮する第２移動手段を設け、この第２移動手段を介して前記第２中型を拡縮可能に構成してなることを特徴とする請求項７〜９のいずれかに記載の角缶のネッキング装置。
【請求項１１】
前記ネッキングダイの前記ネッキング成形部とその下部との傾斜面の角度を２５〜３５度の範囲に形成してなることを特徴とする請求項７〜１０のいずれかに記載の角缶のネッキング装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−３２０９１４（Ｐ２００６−３２０９１４Ａ）
【公開日】平成１８年１１月３０日（２００６．１１．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１４４０４６（Ｐ２００５−１４４０４６）
【出願日】平成１７年５月１７日（２００５．５．１７）
【出願人】（０００００３７６８）東洋製罐株式会社 (1,150)
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１１月３０日（２００６．１１．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年５月１７日（２００５．５．１７）
【出願人】（０００００３７６８）東洋製罐株式会社 (1,150)
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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