JPH0671366A - 缶端部用シエル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 肉厚壁と中央パネル間の結合部分における、
より均一な肉厚およびシエル周縁上の改良した予成形カ
ール部を有する缶用シエル。 【構成】 材料の結晶に対して、適正に選択し、イヤリ
ングの影響または変形を大巾に軽減するようにした金属
ブランクで成形したシエルの最終仕上げ形状は、平坦な
中央パネル１０、中央パネルから直接下方に伸長するパ
ネル壁１１、上方に伸長するほぼ真直ぐな肉厚壁１２、
肉厚壁から外方に延びるように形成され、比較的大きい
曲率半径の内カール端縁部及び内カール端縁部より曲率
半径が小さく、カール内径に末端がある外カール端縁部
を有するカール端縁部１３とを備えており、カール内径
は円形で、肉厚壁に対し同心状でおおむね等間隔に配置
され、シエルの中央パネル、パネル壁、肉厚壁及び湾曲
部全体に亘って肉厚が均一であることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は缶型容器の端部成形に使
用する金属シエルに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、ビール缶および清涼飲料缶とい
ったほとんどの缶型容器は内圧、ラフ荷扱いおよび相当
な温度変化に耐えることができる一方、完全な密閉密封
を保ち、缶の中味を保護し得ることを要する。上記型式
の缶は年間、何１０億個と大量に使用されており、現在
缶の製造用の金属のほとんどは、軽量で比較的低廉で、
加工が容易な、アルミニウムが使用されている。

【０００３】現在の一般的な缶は外方伸長本体カール部
に至る上端に通常、狭小な中方スロート部を備えた深絞
り単一本体および開缶タブや関連する切込線等を設けた
自己開放構造体としたシエル（本発明はこのシエルに関
する）を備えた缶用端部から構成される。このシエルは
薄金属板から適当なブランクを切断し、このブランクを
成形して、補強凹部および肉厚壁で包囲した中央パネル
形状を形成し、および継ぎ合せ装置内で本体カール部と
相互作用し、必須の密閉密封状態で端部を缶に取付け得
るようにしたシエル・カール部を形成することにより、
製造される。ほとんどの場合、シエルの下側またはカー
ル端部には密封混和剤を塗布し、シエルの成形に役立ち
得るようにしてある。

【０００４】上記シエルは缶の基本的構成部分であり、
ブランクから製造する。次に、シエルは二次加工装置内
で加工され、所望の切込線、開缶タブおよびシエルと開
缶タブ間に一体形接合部分が形成される。これらは全て
公知の方法で行われる。密封混和剤は二次加工の前後何
れか（加工前の方が一般的である）に、シエルの下向き
部または底部に塗布することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】缶端部技術者による主
な努力の１つは材料、従ってコストを相当に節減するこ
とができるため、可能な限り薄厚の材料を使用して缶を
製造することである。しかし、シエルの一体性を維持
し、および特に内圧に耐え得るようにしなければならな
いことから、極薄肉の金属を使用して、シエルを成形す
ることには限界がある。シエルの成形加工中、ブランク
に対して行われる絞りおよび加工作業に薄金属板が耐え
得る為には、一般に、幾分肉厚の金属板を使用し、補強
構造体を成形するシエル部分の薄肉化に対処し得るよう
にする必要がある。

【０００６】一般的な従来技術によるシエル成形作業で
は、通常、鋼またはアルミニウムである薄金属板からブ
ランクを切断しその後、成形して、おおむね平坦な中央
パネルとおよびこの一次加工段階では中央パネルから上
方外側に伸長し、湾曲したフランジ部分に至る肉厚壁と
を備えた形状にする。ある従来技術による方法では、ブ
ランクは肉厚壁内側の中央パネル周囲に設けた溝を備え
るように成形される。この一次加工ブランクは次に、カ
ール曲げ加工され、フランジ上にカール端縁を成形しカ
ール曲げした端縁はフランジ部分で幾分、上方に折曲さ
れる。

【０００７】部分的に成形したシエルは、カール加工
後、別の工具に送られ、そこで、フランジ部分が把持さ
れる一方、カール曲げ端縁は変形しないように工具内で
保護される。既にブランクに溝が設けてある場合には、
次にその溝の修正加工を行なう。溝がない場合には、上
記の如く固定したブランクは中央パネルの主要部に作用
する固定支持力に抗して移動される。

【０００８】固定支持部に重なり合い、この支持部を越
えて、肉厚壁の一部が固定される部分にまで伸長する中
央パネルの端縁を含む非支持部分をシエルは備えてい
る。この圧壊作用によりブランクは圧縮されて、肉厚壁
と中央パネル間の非支持金属帯域を造形し直し、肉厚壁
の底部および中央パネルの周縁内に伸長する補強溝また
は凹部を形成する形状が得られる。このため、従来技術
によるシエル成形作業は３段階の作業を必要とし、ま
た、シエルに補強用の溝形状体を上述した方法で成形す
ることはほぼ未処理部分である肉厚壁と中央パネル間の
金属ブランク帯域を加工することになり、その結果、構
造体で最も重要な部分が割裂、変形を受け、またはシエ
ルの薄肉化が生じ易い。

【０００９】さらに、従来技術によるシエルは周縁フラ
ンジおよびカール状端縁部分に、業界で「イヤリング」
として知られている突起の生ずるおそれがある。通常、
ロールから引出した薄板である送り材料から金属ブラン
クを切断する場合、従来の方法では丸味をつけたブラン
クを切断し薄板の縦方向に通る結晶の方向にはほとんど
注意を払わない。円形シエルの製造時、金属（特に薄ア
ルミニウム板）を成形する場合、金属は結晶と直角方向
よりも、結晶方向に若干延伸し易い傾向があり、さら
に、結晶に対し、４５°の角度の方向には、より延伸し
易いため、一次加工円形ブランクは幾分変形するという
ことは以前から公知であったのにも拘わらず、解決され
ていなかった。上記のように金属が不均一に「伸びる」
と、その結果、カール加工を行なうブランク端縁に若干
変形が見られる。このため、カール曲げした下端縁はシ
エル周囲部分では一部分のみが肉厚壁に幾分、より近接
した状態となる。即ち、カール端部は肉厚壁に対して、
不規則になるのである。

【００１０】上記状態の結果、２つの問題が生ずる。周
縁上の拡大「イヤリング」が端部を缶に継ぎ合せする際
の主要密封手段を形成するように製造すると、「イヤリ
ング」間のブランクのカール端部は短かくなり、この部
分でカール端部の金属は缶本体のカール部分の下に完全
には具合よく収まらない為、密封混和剤を用いて、密閉
密封を保つ必要がある。完全な継ぎ合せと称する場合に
は、端部またはカバー鉤状体の背後で、全く伸長しない
状態を意味する。

【００１１】別の方法として、端部と本体間で密閉密封
を実現する為めには、「イヤリング」の拡大に対応し
て、そのイヤリング間の端縁が継ぎ合せ加工中、完全に
本体のカール部の下に具合よく収まるよう設計すること
である。しかし、この場合、イヤリングの存在する部分
には、継ぎ合せ部分内に伸長するカバーまたは端部鉤状
体内の余分な金属が残留し、この結果、狭小部分で薄厚
の缶本体が破れ、またはカール曲げした継ぎ合せ部分内
で余分の金属がしわを生じ継ぎ合せ部分の均一性が損わ
れる。何れの結果によるにせよ、充填、密封後、漏れを
生ずる缶の発生率は許容し得ないほど高率となる。包装
品が失われ、また内味の流出等による損害も生ずること
を考慮すると、かかる事態の許容し得ないことは勿論で
ある。

【００１２】従って、本発明の目的は、上述したイヤリ
ングに伴なう問題点をほぼ解決し、さらに、必須の肉厚
壁および肉厚壁と中央パネル間を結合する補強用パネル
壁を包含するその全体の肉厚を均一にしたシエルを製造
する方法および装置を提供することにある。

【００１３】さらに、本発明の目的は周縁の部分カール
部を改良したシエルを提供することにある。

【００１４】

【課題を達成するための手段】この場合、カール部分の
内端縁をプレカール曲げ加工して、継ぎ合せ作業中、シ
エルで形成した端部を缶に取付ける際、カール部分がカ
ール曲げした継ぎ合せ部分内に円滑に延伸して継ぎ合せ
部分にしわが生じたり、および（または）継ぎ合せ部分
の缶狭小部が破れまたは切断するおそれを最小限にす
る。

【００１５】円形ではなく多角形の形状をしたブランク
からシエルを成形することによって、イヤリングは最小
となり、およびシエルの肉厚壁から間隔を置いたカール
内径はより均一で且つ同心状にすることができる。ブラ
ンクの形状はブランクを成形した薄材の結晶と平行なブ
ランク直径が結晶方向と直角のブランク直径より小さく
なる形状にしてある。結晶方向に対し、平行、直角およ
び４５°の角度方向の直径は異なり、ブランク側辺の移
行部分には丸味がつけてある。

【００１６】ブランクに対して制御状態で成形および絞
り加工を加え、シエルを成形することによりブランクの
一次加工の結果、所望通りの同心性を備え、肉厚壁に対
するカール直径の間隔が均一で且つ肉厚が均一である仕
上げシエル製品が得られる。この結果、最終仕上げ缶は
継ぎ合せ部分は一層良好且つ均一となり、よって、様々
な事故のおそれは最小になる。

【００１７】本発明はまた、例えば標準的な単動プレス
の如き１または複数のプレス内で往復式工具のみによっ
て、シエルの成形を２段階に分けて行ない仕上げシエル
を提供することと、そのシエルの製造方法を提供する。
シエルの周縁上に所望の予成形カールを仕上げる為には
カール加工等一切追加して行なう必要がある。

【００１８】従って、本発明の目的は最小限度のイヤリ
ング肉厚壁に対する内側および内側カール部のより均一
な同心性、特に肉厚壁と中央パネル間の結合部分におけ
るより均一な肉厚およびシエル周縁上の改良した予成形
カール部を特徴とする缶端部製造用の独創的なシエルを
提供することと、上記シエルを大量且つ迅速に製造する
ことのできる工具を望ましくは単動型の往復運動式プレ
スを提供することと、金属結晶の平行またはこれと直角
に作用する工具に対する様々な材料の応答に合うよう特
別設計した多角形のブランクの使用および肉厚壁と中央
パネル間の結合部分の制御状態による成形を包含し、シ
エル材料の肉厚を一層均一に保持し得る上記シエルの改
良した製造方法を提供することである。

【００１９】

【実施例】本発明の他の目的および利点は次の詳細な説
明、添付図面および特許請求の範囲の記載から明らかに
なるであろう。

【００２０】本発明を一層良く理解し得るように、以
下、添付図面を参照しながら詳細に説明する。

【００２１】本発明によるシエル製造はおおむね２つの
加工作業に分け、各作業を特別設計の工具を備えた従来
の単動ラムプレスで行なうことができる。ミンスター
（Minster)Ｐ２−４５型プレスを使用したが、他の種々
の型式のプレスも使用することができる。

【００２２】先ず、シエルを最終的に成形する比較的薄
い金属材料（第３図）をプレス内の１または複数の加工
部に送る。この各一次加工部でプレスラムを作動させ、
材料からブランクＢを分離し、ブランクからシエルを部
分的に成形する。

【００２３】各一次加工部で部分的に仕上げたシエルは
次に、同一プレス内の対応する二次加工部に移送され、
そこでシエルの仕上げ成形が行われ、プレスが開放し
て、プレスから仕上げシエルが搬出される。

【００２４】本発明の好適実施態様では、単動プレスの
各ストローク毎に、各一次加工部でブランクが製造さ
れ、部分的に仕上げられる間に、各二次加工部では、そ
の部分的に成形したシエルの仕上げが行われる。さら
に、加工部間のシエル搬送は、１プレスストロークによ
り、一次加工部で部分的に仕上げたシエルは次のストロ
ークにより、二次加工部で仕上げられるように行われ
る。しかし、一次および二次加工部とそれに応答する工
具は別のプレスに容易に取付けることができ、部分的に
仕上げたシエルを１プレスから他のプレス（二次加工）
まで迅速に移送し、または部分的に仕上げたシエルを一
次加工部から集めて、第２工具により、二次加工部内で
さらに加工することができることを理解すべきである。

【００２５】ブランクの形状 第１図および第３図を参照すると、ブランクを切断する
薄板材料の一部Ｓが第３図に示してある。Ｂで示した部
分のブランクの形状は後述するように、多角形であり、
全体が同一直径の正確な円形ではなく、１辺から次の辺
の移行部分は丸味が付けてある。第１図を参照すると、
一般的な端部および缶本体間の継ぎ合せ部分が本体鉤状
体ＢＨおよび端部またはカバー鉤状体のＣＨを備え、上
記部分の重ね合い部分は寸法ＯＬで示してある。

【００２６】ある量の密封混和剤が本体鉤状体と端部の
下側の間に塗布してあるが、この密封剤は第１図には図
示していない。

【００２７】イヤリングの影響は極く微かの重ね合い部
分を生ずるか、または過度に重ね合わさることであり、
後者の場合、端部またはカバー鉤状体が継ぎ合せ部分の
上端継ぎの部分の折曲加工の邪魔になるか、またはこの
部分の缶本体の壁を破る結晶となる。ブランクＢの形状
は第３図で矢印および記号で示した材料の結晶に対し
て、適正に選択したならば、イヤリングの影響または変
形を大幅に軽減できることが分かった。例えば、アルミ
ニウムおよび鋼といった薄金属板は結晶に対して、直角
方向よりも、結晶方向または結晶に対し４５°の方向に
より「伸びる」または延伸する傾向がある。

【００２８】表示数値は一例に過ぎないが、本発明に従
って、ブランクの形状を設計する場合の基本的考えを理
解することができる。第３図に示すように、ブランクＢ
のその横軸Ｉ−Ｉの寸法が最大寸法である。これは、ブ
ランクがシエル形成時に、加工される場合、この方向へ
の伸びが最も少ないからである。標準寸法の端部を備え
た一般的寸法のブランクの場合、この直径の一般的寸法
は75.87mm(2.987inch)とする。一方、ブランクの縦直径
Ｖ−−Ｖは一般に75.692mm(2.980inch)とする。ブラン
クの縦直径に対し４５°の各方向の直径III−IIIは75.5
4ｍｍ（2.974inch)とする。直径Ｖ−−Ｖに対し22.5°
の各方向のブランク直径IV−−IVは75.743mm(2.982inc
h)とする。横軸に対し22.5°の各方向の直径II−−IIは
75.794mm(2.984inch)とする。本発明に従い、0.29mm(0.
0114inch)アルミニウムで製造する場合、上記形状のブ
ランクはカール内径に0.0762乃至0.127mmの範囲内で丸
味を付け、肉厚壁に対する同心性(後述）が0.0762乃至
0.127mmの範囲内にあり、イヤリングのほとんど存在し
ないシエルが得られる。上記数値は特定金属で製造した
特定寸法のシエルに対して特に適用し得るものであり、
また、本発明、その基本的考えおよび適用の一例に過ぎ
ないことを理解する必要がある。これら数値によって、
本発明の範囲が限定されるものではない。

【００２９】第２図を参照すると、本発明による仕上げ
形状を有する実際のシエルの通常寸法以上に相当拡大し
た断面が示してある。このシエルは勿論、一体形金属製
品であり、適当な金属ブランクで成形し、上述したよう
な形状をしている。その最終仕上げ形状では、平坦な中
央パネル１０、比較的真直ぐに上方および外方に伸長す
る形状の肉厚壁を形成する凹部補強部分１１およびカー
ル内径に至るリップ体またはカール端縁部分１３を備え
ている。

【００３０】一次加工部および作用 各一次加工部のプレス工具は第４図乃至第７図に示して
ある。上工具はプレスラムに接続されて作用し、一方、
下工具はプレスフレームに固定してある。

【００３１】下工具はダイ切刃１４を備え、この切刃１
４上から、金属材料Ｓはおおむね線１６で示した材料線
高さで工具内に入る。ダイ切刃１４はダイ成形リング１
８と共に、適当な基礎部材上に強固に支持してある。さ
らに、下工具はダイ成形リング１８とダイ切刃１４間に
設けた絞りリング２４を備えている。成形リング１８内
には中央押えパッド２５が同心状に設けてある。絞りリ
ング２４は基礎部材内に取付けたばね（図示せず）によ
って支持されている。このばねは工具を閉じた時と、絞
りリング２４上に作用する圧力によって、圧縮される。
この中央押えパッド２５はまた、上工具の作用力によっ
て、圧縮するばね（図示せず）で支持してある。

【００３２】工具の開放時、絞りリング２４および中央
押えパッド２５は下工具内に保持され、絞りリング２４
の底部はダイ切刃１４に接し、また中央押えパッド２５
の底部は成形リング１８に接する。この時、絞りリング
２４の上表面はダイ切刃１４の最低せん断箇所より幾分
下方に位置し、中央押えパッド２５の上表面は絞りリン
グ２４の幾分上方且つダイ切刃１４の最低せん断箇所よ
り下方に位置している。

【００３３】上工具には工具を閉じた時に、絞りリング
２４と協働するように位置決めしたブランク・ポンチ３
０が設けてある。ダイ成形リング１８上方には、ノック
アウト・ポジショナー３２が設けてあり、またポンチセ
ンター３４の形状は中央押えパッド２５と協働して、ブ
ランクを固定するばかりか、部分的に仕上げたシエルの
製造に適した形状にしてある。プレスラムの下降時、ブ
ランクポンチ３０、ノックアウト・ポジショナー３２、
およびポンチ・センター３４は全て同時に、下工具上に
閉じられる。

【００３４】一次加工部において、材料からブランクを
製造し、部分的にシエルを成形する逐次的作業は第４図
乃至第７図に示してある。第４図で、工具は既に、一部
閉じた状態で示してある。材料Ｓは１６で示した材料線
に沿って工具に入り、プレス・ラムが下降すると、ダイ
切刃１４とブランク・ポンチ３０間で材料をせん断する
ことにより、平坦なブランクＢを製造する。

【００３５】ブランクポンチ３０およびポンチセンター
３４は同時に動くので、ブランクポンチ３０の下表面は
ポンチセンター３４の下表面より幾分伸長しポンチセン
ター３４がブランク打抜き作業中、材料Ｓの邪魔になら
ないようにしてある。

【００３６】さらに、ブランクポンチ３０がポンチセン
ター３４より伸長するリード距離は中央押えパッド25の
上表面が下工具１２内の絞りリング２４の上表面より上
方になる距離以下にしてある。これによって、ブランク
Ｂのパネル全体がポンチセンター34と中央押えパッド２
５間で固定され、その後、ブランクＢの最外側部分が成
形加工の開始前に、ブランクポンチ３０と絞りリング２
４間に挟持される。中央固定手段の使用により、ブラン
クＢはその後ブランクからシエルを成形加工する間、工
具内の中心位置に固定できる。ブランクを中心位置に保
持することにより、ブランクを制御状態で加工し、仕上
げシエルの外端縁に設けたカール状リップ体の不ぞろい
を最小にし後の継ぎ合せ加工用材料の量をさらに一定に
することができる。

【００３７】プレスラムが下方に動き続けると、ブラン
クポンチ３０、支持リング３２およびポンチセンター３
４は全て同時に動き続ける。第５図に示した位置で、ブ
ランクは依然として、ブランクポンチ30と絞りリング２
４の間、およびポンチセンター34と中央押えパッド２５
の間に挟持されたままで、ダイ成形リング１８上でシエ
ルの成形作業が開始する。

【００３８】第６図を参照すると、ポンチセンター３４
がブランクＢに対して、肉厚壁１２を形成し始める間
に、プレスラムは下方に移動し続けることが分かる。ブ
ランクは最早、ブランクポンチ３０と絞りリング２４の
間には保持されていないが、依然として、ポンチセンタ
ー３４と中央押えパッド２５の間で保持されたままであ
り、絞りリング２４は最早、シエルの成形を制御しな
い。ブランクポンチ３０の内径とダイ成形リング１８の
外径間のクリアランスはブランクＢに適当な抵抗力が作
用し適正に成形し得る値を選択してある。ブランクポン
チ３０の内径は湾曲部４９の上方で若干、狭小になって
いる（明確化のため、拡大してある）。このため、第４
図と第５図を比較すると分かるように、プレスストロー
ク終了間際で、ブランクＢの最外側部分に作用する抵抗
力が増大する。これによって、シエル４８の上記部分は
ダイ成形リング１８上でより緊密に絞られるため、シエ
ル４８のカール部分は真線部分やカール不足部分を伴わ
うことなく、シエル４８の端縁まで伸長する。

【００３９】第７図で、工具は閉じ、プレスラムの底部
が適当な停止ブロックに接する状態が示してある。シエ
ル成形作業の第１段階が完了すると、平坦な中央パネル
１０は比較的大きい曲率半径部分５２に至り、この部分
の材料を過度に加工しないよう、緩やかに延伸してい
る。この大きい曲率半径部分５２は肉厚壁５２と中央パ
ネル１０の結合部分を形成し、後に、シエルの凹部およ
びパネル成形半径を形成する。半径は比較的大きい値に
してあるため、シエルは十分な肉厚を保つ一方、後に凹
部はすき間の生じない半径が得られる。第７図から、ダ
イの中央成形リング１８の内壁およびポンチセンター３
４の外壁に作用する逆曲げ力によって、中方または外方
何れにも屈曲しない真直ぐな肉厚壁１２が得られ、シエ
ルは二次加工工具内に正確に嵌入することができる。

【００４０】シエルにはさらに、肉厚壁５１からおおむ
ね外側上方に伸長するが、おおむね下方湾曲部を備える
リップ体５３が設けてある。リップ体５３には２つの別
の湾曲部が設けてあり、リップ体５３の断面形状は「か
もめの翼型」形状となる。その肉厚壁１２との近接部分
は相対的に極く微かに湾曲した部分を備え、上方伸長リ
ップ体５３を提供する一方最外側部分はダイ成形リング
１８による比較的急峻な下方湾曲部が設けてある。しか
し、リップ体５３の外端縁はリップ体５３がシエルの肉
厚壁１２に接続する部分の上方ではなく、少なくともそ
の接続部分と平らに位置決めされている。

【００４１】工具の閉鎖時、ノックアウト・ポジショナ
ー32は部分的に仕上げたシエルに接触しない。成形作業
が完了すると、プレスラムは上昇され、工具を開放し
て、シエルはそのリップ体５３がブランクポンチ３０内
に緊密に嵌入することで、このブランクポンチ３０内に
保持され、上工具により上方に持上げられる。シエルの
下部が第３図で１６で示した材料線高さを越えると、ブ
ランクポンチ30およびポンチセンター３４がプレスラム
と共に上昇し続ける間に、ノックアウト・ポジショナー
32はその上昇運動を停止する。ノックアウト・ポジショ
ナー３２の上昇運動が停止すると、シエル予成形品がこ
のノックアウト・ポジショナーに接触し、これによっ
て、シエル予成形品は依然として動いているブランクポ
ンチ３０から外に押出される。

【００４２】次に、部分的に仕上げたシエル４８は上工
具の適当な真空路を通って、ポンチセンター３４の表面
に作用する真空圧によって、ノックアウト・ポジショナ
ー３２上の適所に保持される。次いで、この真空圧によ
りシエル予成形品は搬出されるまで、ノックアウト・ポ
ジショナー３２の表面に吸着したままである。

【００４３】シエルに対する一次加工作業が完了する
と、シエルは本出願と同一出願人が本出願の米国出願と
同一日付で出願した米国特許出願第（DRT002P2)に記載
した如き移送装置によって、二次加工部の複数工具の対
応する１工具に移送され、仕上げ成形加工が行われる。

【００４４】二次加工部用工具および作用 二次加工部用工具は第８図乃至第１１図に図示する通
り、プレスラム上に支持した上工具６１およびプレスベ
ッド上に支持した下工具６２を包含する。下工具６２は
カール・ダイ６４およびパネル成形ポンチ６６を備え、
両方とも適当な基礎部材上に固定してある。パネル成形
ダイ内にはインサート７１が設けてある。下工具を支持
する基礎部材内に取付けた複数のばね７４（図示せず）
で支持したばね押えパッド７２がカールダイ６４とパネ
ル成形ポンチ６６間で同心状に設けてある。真空源の接
続用取付具７５がパネル成形ポンチ66の上表面に真空圧
を作用させる為に設けた真空路７６，７８内に達してい
る。

【００４５】上工具６１はカール成形ポンチ・ポジショ
ナー８４の下表面の成形特性を規定する突起８５を有す
るカール・成形ポンチ・ポジショナー８４を備えてい
る。さらに、パネル成形ダイ８６はおおむねパネル成形
ポンチ・ポジショナー８４と共に動くように取付けてあ
る。パネル成形ダイ８６はプレスラムの下降時、パネル
成形ダイ８６の下降運動に「一時休止」期間を設けるこ
とができるよう選択した複数のばね９０（図示せず）を
介して、プレスラムから支持されている。

【００４６】パネル成形ダイ８６、パネル成形ポンチ・
ポジショナー８４およびそれらの取付具にはそれぞれ真
空路９２，９３が設けてあり、パネル成形ダイ８６の下
表面に真空圧を作用させることができる。

【００４７】各二次加工部において、シエル仕上げ加工
の逐次的作業の詳細は第９図乃至第１１図に示してあ
る。シエル予成形品は二次加工部の開放工具に入り、下
工具上に適切に位置決めされる。大きい半径部分５２お
よび肉厚壁にはばね押えパッド７２によって支持され、
中央パネル１０の全体はインサート７１の幾分上方に支
持してある。シエル予成形品はパネル成形ポンチ６６の
上表面に作用する真空圧によって、位置決めされ且つ適
所に保持される。

【００４８】第９図において、プレスラムの下降によっ
て、パネル成形ダイ８６は肉厚壁１２に接続し、この肉
厚壁１２をパネル成形ダイ８６とばね押えパッド７２間
で固定する。パネル成形ダイ８６上に作用するばね圧は
押えパッドを支持するばねよりもより容易に縮退可能に
してあるので、パネル成形ダイ８６は一旦、肉厚壁１２
と接触すると、ばね押えパッド７２により適所に保持さ
れ、プレスラムが下降し続けても、一時休止し始める。
その後、パネル成形ポンチポジショナー８４はリップ体
５３に接触する。

【００４９】第９図および第１０図から明らかなよう
に、プレスラムの下降運動を続けることにより、パネル
成形ポンチ・ポジショナー８４はシエルのリップ体５３
をその所望の最終形状となるように押出し始める。シエ
ル予成形品はパネル成形ダイ８６とばね押えパッド７２
間に固定されたままであり、パネル成形ダイ８６はプレ
スラムの下降運動によって、第８図に示すように、スペ
ーサー９６の底部が基礎板に接するまで、一時休止した
ままである。

【００５０】一旦、スペーサー９６の底部が基礎板に接
すると、プレスラムによって、工具をさらに下降させる
ことにより、パネル成形ダイ８６は、第１０図に示すよ
うに、下方に移動し、同様に、ばね押えパッド７２も下
方に移動させる。インサート７１はこの時には、シエル
予成形パネル５０に対して位置決めしてある***部分９
１を備えている。ばね押えパッド７２の下降運動によっ
て、パネル50はシエル予成形品の残部に対して、完全に
上昇運動し、シエル予成形品の上端部とパネル５０間の
距離を短縮する。

【００５１】大きい曲率半径部分５２からのシエル材料
はばね押えパッド７２から開かれ始め、パネル成形ポン
チ６６およびパネル成形ダイ（第９図および第１０図）
の端縁部に巻付く。この巻付き動作は精密制御状態下で
シエル材料をほとんど絞り加工することなく行われ、大
きい曲率半径部分５２を修正して、凹部９８にすること
により、仕上げシエル用の耐圧パネルを製造することが
できる。これによって、パネル５０がシエル成形中、下
方に屈曲する傾向が抵抗を受け、その結果、平坦に仕上
げたパネルが得られる。同時に、シエルリップ体５３は
カールダイ６４に入り、仕上げシエーピング加工が行わ
れる。

【００５２】工具は閉じた状態が第１１図に示してあ
る。仕上げシエル４８は凹部９８と、および鉤状部、即
ち、比較的小さい曲率半径の外側カール端縁部を有し、
缶の上に継ぎ合せするのに適したダイ・カール曲げリッ
プ体５３とで包囲した耐圧パネル50を備えている。一次
加工部１０で「かもめの翼型」リップ体５３を成形する
理由は容易に理解し得るであろう。リップ体５３の外側
部分をプレ・カール曲げ加工して、シエルの端縁まで伸
長する比較的急峻な半径とすることにより、その最外側
部分がダイカール曲げに抵抗し、比較的真直ぐな状態を
保とうとする自然の傾向に打勝つことができる。一次加
工部にて、リップ体５３の湾曲部分をより急峻でないよ
うに成形し、肉厚壁１２から外方ばかりでなく、上方に
も伸長するようにすることにより、最外側部分のダイカ
ール曲げ加工中、リップ体５３は幾分かの移動距離を得
ることができる。一次加工部にてリップ体５３が肉厚壁
１２から所望の仕上げ角度で伸長するように成形したな
らば、外端縁部のダイカール曲げ加工を良好に行うこと
はできない。

【００５３】上記作業の結果、断面全体に亘って、肉厚
が均一であること、肉厚壁１２とカール内径、即ちカー
ル曲げリップ体５３の端縁間の間隔が均一であることを
特徴とするシエルを製造することができる。

【００５４】上工具の別の実施態様は第１２図に示して
あり、この場合、仕上げシエルは壁９８に近接するパネ
ルの外端縁周囲を圧印加工し、補強してある。シエルの
圧印加工は一般に、別の圧印加工プレスで行なうが、第
１２図の実施態様では、成形加工の一部として圧印加工
を行ない、別個の装置および工程を不要にすることが可
能である。パネル成形ダイ８６の中央部には圧印加工リ
ング９７およびスペーサー９９を入れる環状溝が設けて
ある。圧印加圧リング９７はパネル成形ダイ８６に取付
けたリテーナー１０１によって固定してある。スペーサ
ー９９は工具が第１２図に示すように完全に開放したと
き、圧印加工リング９７の加工表面１０Ａがシエル１０
Ａに接触しシエル１０Ａのパネル５０の外端縁を適正に
圧印加工するのに十分な圧縮力の得られるように選択し
てある。

【００５５】工具が開放し始めると、パネル成形ダイ８
６の真空路９２を介して、シエル１０Ａに作用する真空
圧によって、シエル１０Ａは上工具６１と共に上昇され
る。真空圧はまた、パネル成形ポンチ66からもシエル１
０Ａに作用し、シエル１０Ａを下工具６２から持上げる
ので、シエル１０Ａの上側には下側よりも高圧の真空圧
を作用させる必要がある。さらに、ばね７４による押え
パッド７２の上方動作はシエル１０Ａを下工具６２から
最初にはね出すのを促進する作用をする。シエルパネル
５０が一旦パネル成形ポンチ６６およびインサート７１
の加工表面から離れると、この加工表面に追加して設け
た開口部（図示せず）を介して、低圧真空が放出され
る。

【００５６】これによって、仕上げシエル４８を下工具
６２から持上げるのに、上工具61に作用させる必要のあ
る真空量は少なくて済む。

【００５７】上工具６１がシエル１０Ａを下工具６２か
ら十分離れるように持上げた後、リテーナー８０および
パネル成形ダイ８６の上昇動作は続く一方、パネル成形
ポンチ・ポジショナー８４の上昇動作は停止する。上記
部分がシエル８４から離れると、直ちに、シエルは二次
加工部工具から離脱し、シエル成形装置外に搬出され
る。

【００５８】上述した方法と製品、およびこの方法を実
施する為めの装置は本発明の好適実施態様を構成する
が、本発明はこの方法、製品および装置に限定されるも
のではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の範囲を
逸脱することなく、変形を加えることができることを理
解すべきである。

【図面の簡単な説明】

【図１】缶本体と端部間の継ぎ合せ部分の断面を示すた
め、一部切欠いた一般的飲料用缶の平面図である。

【図２】本発明の提供する缶端部用シエルの切欠き縮少
断面図である。

【図３】本発明に従って切断するブランクの形状を示す
薄金属材料の部分図である。

【図４】本発明に従い一次加工部で使用し部分的に仕上
げたシエルを成形する工具の部分拡大図（約２.５倍)で
ある。

【図５】本発明に従い一次加工部で使用し部分的に仕上
げたシエルを成形する工具の部分拡大図（約２.５倍)で
ある。

【図６】本発明に従い一次加工部で使用し部分的に仕上
げたシエルを成形する工具の部分拡大図（約２.５倍)で
ある。

【図７】本発明に従い一次加工部で使用し部分的に仕上
げたシエルを成形する工具の周縁形状を示す図である。

【図８】本発明に従い二次加工部でシエルの成形仕上げ
をする工具の同様の部分拡大図およびその逐次的作業を
示す図である。

【図９】本発明に従い二次加工部でシエルの成形仕上げ
をする工具の同様の部分拡大図およびその逐次的作業を
示す図である。

【図１０】本発明に従い二次加工部でシエルの成形仕上
げをする工具の同様の部分拡大図およびその逐次的作業
を示す図である。

【図１１】本発明に従い二次加工部でシエルの成形仕上
げをする工具の同様の部分拡大図およびその逐次的作業
を示す図である。

【図１２】二次加工部の変形例を示す、図８ないし図１
１と同様の図である。

【符号の説明】

Ｓ…薄金属材料 ＣＨ…カバー鉤状体 １０…平坦な中央パネル １１…凹部補強部分 １２…肉厚壁 １３…カール端縁部 １４…ダイ切刃 １６…材料線高さ １８…ダイ成形リング ２４…絞りリング ２５…中央押えパッド ３０…ブランクポンチ ３２…ノックアウトポジショナー ３４…ポンチセンター ４８…シエル ４９…湾曲部 ５２…大半径部 ５３…リップ体 ６１…上工具 ６２…下工具 ６４…カールダイ ６６…パネル成形ポンチ ７１…インサート ７２…ばね押えパッド ７４…ばね ７６，７８…真空路 ８４…成形ポンチ・ポジショナー ８６…パネル成形ダイ ９０…ばね ９２，９３…真空路 ９７…圧印加工リング ９９…スペーサー １０１…リテーナー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 オマー・エル・ブラウン アメリカ合衆国オハイオ州45429，デイト ン，ナポリーン・ドライブ 148 (72)発明者 エーマル・シー・フラッゼ アメリカ合衆国オハイオ州45429，デイト ン，ウエスト・ストロープ・ロード 355 (72)発明者 ジェームズ・アール・グレッグ アメリカ合衆国オハイオ州45066，スプリ ングボロ，ファクトリー・ロード 410, ボックス 477 (72)発明者 デービッド・ケイ・ウエイン アメリカ合衆国オハイオ州45459，デイト ン，ライトビーム・ドライブ 311

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 厚さに比例して屈折抵抗性が増大し、且
   つイヤリングの発生の少ない端部用シエルにおいて、 中央パネル（１０）及び前記中央パネルを包囲し且つ前
   記中央パネルから直接下方に伸長するパネル壁（１１）
   を有する金属部材と、 前記パネルを包囲し且つ湾曲部分によって隙間なくきっ
   ちりと、前記パネルに連結された前記中央パネルの平面
   を通って、上方に伸長するほぼ真直ぐな肉厚壁（１２）
   と、 前記肉厚壁を囲み且つ前記肉厚壁から外方に延びるよう
   に形成され、比較的大きい曲率半径の内カール端縁部及
   び内カール端縁部より曲率半径が小さく、カール内径に
   末端がある外カール端縁部を有するカール端縁部（１
   ３）とを備え、 前記カール内径は円形で、且つ肉厚壁に対して同心状で
   あって前記肉厚壁からおおむね等間隔に配置されるよう
   にし、 前記シエルが前記中央パネル、前記パネル壁と肉厚壁及
   びその間の前記湾曲部全体に亘って肉厚が均一であるよ
   うにしたことを特徴とする、缶端部用シエル。