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TW201945249A - 具備瓶蓋之瓶型罐及其製造裝置 - Google Patents

具備瓶蓋之瓶型罐及其製造裝置 Download PDF

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TW201945249A
TW201945249A TW108108571A TW108108571A TW201945249A TW 201945249 A TW201945249 A TW 201945249A TW 108108571 A TW108108571 A TW 108108571A TW 108108571 A TW108108571 A TW 108108571A TW 201945249 A TW201945249 A TW 201945249A
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bottle
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shaped
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黒岩啓司
野戶滋
小栁朋彦
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日商大和製罐股份有限公司
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Abstract

本發明是要提供：密封性與開瓶性皆優異的瓶型罐。本發明的瓶型罐之頂部(8a)具有：瓶口頸部(4)的上端也就是頂端(8b)、位於頂端(8b)的下側之外徑最大的最大外徑部(8c)、從最大外徑部(8c)往下側延續之外徑逐漸變小的縮徑部(8d)、以及接續在縮徑部(8d)的下側的外周壁部(8e)，頂端(8b)與最大外徑部(8c)以及縮徑部(8d)是形成平滑的曲面，以包含瓶口頸部(4)的中心軸線(Lc)的平面進行剖開後的外周壁部(8e)的剖面之曲率，若將縮徑部(8d)的曲率視為「正數」的情況下，該外周壁部(8e)的曲率為「0」或「負數」，縮徑部(8d)與外周壁部(8e)之間形成有曲率改變部(8f)，並且曲率為「0」或「負數」的外周壁部(8e)的外徑是大於等於曲率改變部(8f)的外徑。

Description

具備瓶蓋之瓶型罐及其製造裝置
本發明是關於：以金屬為素材而成形為瓶子型的罐，並且可將瓶蓋螺合在形成於瓶口頸部的螺紋部，而可再次封口之瓶型罐以及該瓶型罐的製造裝置。
這種瓶型罐及瓶蓋的素材是採用：披覆著樹脂薄膜之鋁合金之類的金屬薄板。想要以瓶蓋來將注水口或喝水口也就是瓶型罐的瓶口頸部加以密封的話，各自的素材也就是金屬彼此互相接觸之後，兩者之間會產生間隙，而無法確實地進行密封。因此，傳統的作法一般而言，是在瓶蓋的內面安裝一個合成樹脂製的內襯來作為密封材，將瓶蓋覆蓋到瓶口頸部的時候，係以形成在瓶口頸部的前端部之翻邊部(Curled part)的頂部來使內襯產生彈性變形而讓內襯咬入翻邊部，藉此，將內襯與翻邊部的整個頂部緊密結合在一起，而將瓶型罐予以密封。此處所稱的翻邊部，係指：將瓶口頸部的前端部往外側翻邊反折之剖面呈中空狀的環形部分、或者形成兩層翻邊反折或三層翻邊反折的部分，而可使得瓶型罐的素材也就是金屬板的裁切邊緣不會露出到外部，並且可供內襯確實地進行密封的部分。
專利文獻1所揭示的瓶型罐的口部構造，是將翻邊部製作成特殊的形狀。專利文獻1所揭示的構造，是以即使在瓶蓋承受到瓶型罐的內壓而產生變形時還能夠確保密封性為其目的之構造，其是將翻邊部的外周面之中的最大外徑部往下側的部分，予以製作成：愈往下側外徑愈小的圓錐面。換言之，專利文獻1所揭示的翻邊部的形狀，若以包含中心軸線在內的平面予以剖開後的形狀，是在翻邊部的外面側輪廓部具有：與內襯緊密接觸的直線部的形狀。因此，專利文獻1所揭示的構造，內襯之中之與翻邊部的最大外徑部更下側的翻邊部的外周面進行緊密接觸的部分，是宛如從外周側緊抱住翻邊部般地，朝向瓶口頸部的中心側咬入。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2003-252321號公報
[發明所欲解決的技術課題]
專利文獻1所揭示的構造，翻邊部之中的最大外徑部更下側的部分之外徑，是朝下側逐漸縮小，因此從剖面形狀觀看時，翻邊部是呈現：以宛如箭尾般的形狀嵌入內襯的狀態。因此，在轉動瓶蓋進行開瓶時所需的轉矩很大。換言之，想要將內襯從翻邊部拉拔出來，必須將內襯之中之緊密接觸於翻邊部的最大外徑部更下側的部分，予以擴開達到翻邊部的最大外徑部以上。因此，開瓶所需的轉矩，不僅是將內襯朝中心軸線方向拉拔所需的轉矩而已，還要另外加上將內襯以上述方式推迫擴開所需的轉矩，因而開瓶所需的轉矩很大而有損及瓶型罐的商品性之虞慮。此外，如果將最大外徑部更下側部分的長度縮短，減少內襯在瓶口頸部的半徑方向上朝向內側咬入的長度，即有可能使得開瓶所需的轉矩變小。然而，這樣的結構，將會導致內襯的緊密接觸面積變小，而會有損及密封性的可能性。
本發明是著眼於上述的技術課題而進行開發完成的，其目的是要提供：可一併提昇密封性與開瓶性之具備瓶蓋之瓶型罐及其製造裝置。

[用以解決課題之技術方案]
為了達成上述目的，本發明的具備瓶蓋之瓶型罐，其係具有供覆蓋瓶蓋之附螺紋的瓶口頸部，而在前述瓶口頸部的上端部，係形成有：可緊密接觸設在前述瓶蓋的內面之密封材而將前述瓶口頸部予以密封之翻邊部，並且前述翻邊部，係具有：構成前述瓶口頸部的金屬板的端部在前述瓶口頸部的半徑方向上朝向外側翻轉之平滑的頂部，之具備瓶蓋之瓶型罐，其特徵為：
前述頂部，係具有：前述瓶口頸部的上端也就是頂端、位於前述頂端更下側之外徑最大的最大外徑部、從前述最大外徑部往下側延續之外徑逐漸縮小之縮徑部、以及連接在前述縮徑部的下側之外周壁部，
前述頂端及前述最大外徑部以及前述縮徑部係呈平滑的曲面，以包含前述瓶口頸部的中心軸線的平面進行剖開後的前述外周壁部的剖面之曲率，若將前述縮徑部的曲率視為「正數」的情況下，則為「0」或「負數」，
前述縮徑部與前述外周壁部之間形成有曲率改變部，並且前述曲率為「0」或「負數」之前述外周壁部的外徑，係大於等於前述曲率改變部的外徑。
本發明的具備瓶蓋之瓶型罐，其中，在前述翻邊部之中，前述密封材只要是至少緊密接觸於從前述頂端起迄前述外周壁部之中的前述曲率改變部更下側部分為止的表面即可。
本發明的具備瓶蓋之瓶型罐，其中，前述曲率為「0」或「負數」的前述外周壁部只要是形成：下側的外徑逐漸變大的錐面狀或逐漸擴展的彎曲狀即可。
本發明的具備瓶蓋之瓶型罐，其中，前述曲率為「0」或「負數」的前述外周壁部的錐面角或前述逐漸擴展的彎曲狀部分的彎曲開始點處的切線之相對於前述瓶口頸部的中心軸線之彎曲開始點角度，只要是大於等於1度且小於等於15度即可。
並且，本發明的具備瓶蓋之瓶型罐，其中，在前述錐面狀或前述逐漸擴展的彎曲狀的前述外周壁部之中，只要是前述密封材緊密接觸的最下側之密封下端點的外徑大於等於前述最大外徑部即可。
本發明的具備瓶蓋之瓶型罐，其中，在以包含前述瓶口頸部的中心軸線的平面來進行剖開後的情況下的剖面中，只要是將前述瓶口頸部之朝外周側膨凸之具有「正數」的曲率之下端圓弧部連續地設在前述外周壁部的下側即可。
在這種情況下，只要是將前述密封材緊密接觸的最下側之密封下端點設定在前述下端圓弧部的表面上的既定處即可。
本發明的具備瓶蓋之瓶型罐，其中，只要是該密封下端點的外徑大於等於前述最大外徑部的外徑即可。
另外，本發明的具備瓶蓋之瓶型罐的製造裝置，其係用來製造具備瓶蓋之瓶型罐，該瓶型罐係具有供覆蓋瓶蓋之附螺紋的瓶口頸部，而在前述瓶口頸部的上端部，係形成有：可緊密接觸設在前述瓶蓋的內面之密封材而將前述瓶口頸部予以密封之翻邊部，並且在前述翻邊部設置了包含：前述瓶口頸部的上端也就是頂端、位於前述頂端更下側之外徑最大的最大外徑部、從前述最大外徑部往下側延續之外徑逐漸縮小之縮徑部以及連接在前述縮徑部的下側之外周壁部之頂部，而該製造裝置的特徵為：
係具有：可將前述瓶口頸部之朝外周側彎折之圓筒狀的反卷部朝向前述瓶口頸部的外周面推迫而形成前述翻邊部之成型模具，
前述成型模具，係具有：被插入到前述瓶口頸部的內部之用來制定前述瓶口頸部的內部的形狀之內側軋頭、以及將前述反卷部在前述瓶口頸部的半徑方向上從外側朝向前述瓶口頸部的半徑方向進行推迫之外側軋頭，
前述內側軋頭，係具有：被插入到前述瓶口頸部的內部之軸部、以及用來頂住已經形成有前述反卷部之前述瓶口頸部的前端部之環狀平坦部，
前述外側軋頭，係具有：一凸部，該凸部係與前述環狀平坦部分開，而該分開量係大於等於前述瓶口頸部的中心軸線方向上之從前述頂端起迄前述最大外徑部的尺寸，且該凸部對於前述反卷部係在前述瓶口頸部的半徑方向上從外側靠近而將前述反卷部朝向前述瓶口頸部進行推迫，
藉由將已經嵌合在前述內側軋頭上的前述瓶口頸部沿著前述外側軋頭進行轉動來形成前述翻邊部。

[發明之效果]
本發明的瓶型罐，翻邊部之上端側的部分也就是頂部係具有：頂端、位於頂端的下側之最大外徑部、以及接續在其下側的縮徑部，從頂端經由最大外徑部直到其下側的縮徑部為止的部分是平滑地接續在一起，設在瓶蓋內的密封材係沿著這些部分進行彈性變形而緊密地接觸。因此，密封材的一部分是咬入最大外徑部的下側而成為將這些部分包住的狀態。其結果，即使例如：因為瓶型罐的內壓而導致瓶蓋往上膨凸變形，密封材依舊可以維持對於翻邊部的緊密接觸狀態，其密封性很良好。此外，經由曲率改變部而接續在縮徑部的下側之外周壁部，並未往瓶口頸部的內周側縮入，而是形成筒狀或朝向外側反翹的形狀。因此，密封材係藉由接觸於該外周壁部，而在瓶口頸部的半徑方向上朝內側咬入的程度並不會超過上述曲率改變部。換言之，密封材包住翻邊部的包住量(在瓶口頸部的半徑方向上的尺寸)並沒有超過從最大外徑部起迄曲率改變部的量(尺寸)。因此，欲將瓶蓋從瓶口頸部拆卸下來之開瓶時，需要將密封材在半徑方向上朝外側壓迫擴開的量(尺寸)只要很小的量即可，其結果，可以防止或抑制開瓶所需的轉矩過大。而且密封材也是緊密地接觸在這個外周壁部，因此密封材對於翻邊部緊密接觸的面積並不會變小，還是具有良好的密封性。是以，根據本發明係可提供：密封性與開瓶性皆優異的具備瓶蓋之瓶型罐。
又，本發明的具備瓶蓋之瓶型罐，係藉由將上述的外周壁部作成錐面狀或逐漸擴展的彎曲狀，而可將密封材緊密接觸於翻邊部或瓶口頸部時之半徑方向上的荷重，利用最大外徑部、以及在錐面狀或逐漸擴展的彎曲狀的外周壁部之中之密封材所接觸的下端部分或緊接地設在外周壁部的下側之下端圓弧部來予以承受。因此，在密封材之中之接觸於翻邊部的最大外徑部與外周壁部的下端圓弧部之間而朝向曲率改變部咬入的部分，正是密封材之根據其本身的彈性力而呈膨鬆狀態的部分，這個部分雖然是緊密接觸在縮徑部、曲率改變部以及外周壁部，但是並不會對於翻邊部或瓶口頸部施加特別大的束緊力。因此，當欲卸下瓶蓋來進行開瓶時，即使必須將密封材之中之朝向曲率改變部且在半徑方向上往內側膨鬆的部分，予以壓迫擴開到達最大外徑部的外徑以上，但也只是讓密封材產生局部性的彈性變形而已，開瓶所需的轉矩並不會變得特別大。尤其是當開始開瓶時，此時之在瓶蓋與瓶口頸部之間的摩擦係處於摩擦力最大的靜態摩擦狀態時，密封材所產生的束緊力是由翻邊部的最大外徑部與錐面狀或逐漸擴展的彎曲狀的外周壁部或前述下端圓弧部來承受，在這個時點，並沒有特別地產生將密封材在半徑方向上朝外側壓迫擴開的作用，因此並不會讓開瓶所需的轉矩變大。瓶蓋朝向開瓶方向開始進行旋轉之後，瓶蓋與瓶口頸部之間的摩擦就成為動態摩擦狀態，即使產生了將上述之朝向曲率改變部膨鬆的部分壓迫擴開的作用，開瓶所需的轉矩也不會超過開瓶開始時的轉矩，本發明的瓶型罐就這個觀點而言，也可以防止或抑制開瓶所需轉矩變得過大的情事。
根據本發明的製造裝置，在將形成位於瓶口頸部的前端部的反卷部在半徑方向上從外側朝向瓶口頸部進行推迫來形成翻邊部的情況下，瓶口頸部是與插入在其內部的內側軋頭一起沿著外側軋頭進行轉動，利用設在外側軋頭的凸部來推迫反卷部。這個時候，瓶口頸部的前端部是被頂在形成於內側軋頭的環狀平坦部，在這種狀態下，內側軋頭與瓶口頸部係成一體地進行轉動。因此，在瓶口頸部與內側軋頭之間，並沒有可相對性的滑動的部分之存在，特別是瓶口頸部的前端部並不會摩擦到內側軋頭，因此可以避免或抑制翻邊部受到刮傷於未然。此外，外側軋頭的凸部只是用來將反卷部在半徑方向上進行壓迫來形成翻邊部而已，兩者之間並沒有產生擦刷動作，就這種觀點而言，亦可避免或抑制翻邊部受到刮傷。此外，內側軋頭的環狀平坦部與外側軋頭的凸部是在瓶口頸部的中心軸線方向上保持著分開，兩者之分開尺寸，係大於等於從前述頂端起迄前述最大外徑部的尺寸。因此，外側軋頭的凸部係對於反卷部之中的反卷部的前端側(下端側)進行推迫，因而在環狀平坦部與凸部之間係產生了沒有受到凸部推迫的部分，該部分是保留下來當作瓶口頸部在半徑方向上朝向外側膨凸的部分。換言之，可以形成具有最大外徑部的翻邊部。這種具有最大外徑部的翻邊部，係可發揮如上所述之提昇密封性及開瓶性的作用功能，因此，根據本發明的製造裝置，係可製造出密封性及開瓶性皆優異的具備瓶蓋之瓶型罐。
本發明的瓶型罐是金屬製，作為其素材的金屬板係可採用：鋁板、鋁合金板、無錫鋼之類的表面處理鋼板、馬口鐵、鍍鉻鋼板、鍍鋁鋼板、鍍鎳鋼板、電鍍其他各種合金的電鍍鋼板。並且，至少在金屬板之成為罐內面側的這一側面披覆著熱可塑性樹脂或塗料等的素材的金屬製罐。第1圖是顯示其中一個例子。此處所示的瓶型罐1，具有：內徑較大之相當於本體部分之圓筒狀的罐身部2、連續地形成在該罐身部2的上端側之肩部3、及連續地形成在肩部3的前端中央部之內徑較小的圓筒狀的瓶口頸部4。底部則是藉由捲封一個底蓋5而予以封閉起來。又，瓶口頸部4的前端部係呈開口狀來作為所謂的喝水口或注水口，藉由將瓶蓋7安裝在瓶口頸部4而將該開口部6予以密封。開口部6的端部是為了不要露出銳利的金屬板邊緣而形成朝外側翻轉彎折的翻邊部8。此外，翻邊部8既可以是形成剖面為圓形或橢圓形的中空狀，也可以是翻轉反折成二層或三層而形成的部分。為了可將前述開口部6反覆地再封口，瓶蓋7是利用內螺牙而安裝在瓶口頸部4。因此，在瓶口頸部4設有外螺牙的螺紋部9。
將具有頂板部7a與圓筒狀的裙襬部7b之粗胚材覆蓋於瓶口頸部4，在這種狀態下將轉角部(頂板部7a的周邊部分)予以鉚合，並且將未圖示的螺牙成形軋頭頂住裙襬部7b，進行沿著螺紋部9的凹溝加工而形成內螺牙部，瓶蓋7是利用該內螺牙部而被螺合在瓶口頸部4。又，在瓶蓋7的內面(頂板部7a的內面)設有作為密封材用的內襯7c。內襯7c是由具彈性的合成樹脂所構成的，係被塗敷在頂板部7a的內面(尤其是頂板部7a的周邊部分)而被安裝在頂板部7a內。因此，藉由對於粗胚材的轉角部進行鉚合加工，內襯7c就被壓迫於翻邊部8形成緊密接觸而將開口部6予以密封。又，瓶蓋7在其裙襬部7b的下端部具有扭斷式束環7d，該扭斷式束環7d係利用由間斷地形成在裙襬部7b的圓周方向上的開縫以及開縫彼此之間的橋接部所構成的易斷裂部7e，能夠被扭斷而與瓶蓋7分開。
在螺紋部9的下側，係設有可供扭斷式束環7d套掛於此處之環狀的凸條部(或凸唇部)10。此外，亦可將凸唇部10與其下側的凹溝11合稱為瓶頸鍔部12。
其次，說明上述的瓶型罐1之罐身部2、瓶口頸部4等的製造工序如下。第2圖是顯示出中間製品也就是罐身20的成形工序，首先備好薄金屬板也就是薄胚板21，對於該薄胚板21進行抽拉加工而成形為淺杯狀的中間製品22。接下來，進一步針對於該中間製品22又實施抽拉加工、引縮加工而成形為具有相當於前述罐身部2的內徑的罐身20。這個階段的罐身20是具有罐底23，如第3圖所示般地，藉由對於該罐底23的中央部進行抽拉加工或引縮加工而予以拉伸的同時，將轉角部逐漸地縮小而成形為肩部24以及小徑圓筒部25。
小徑圓筒部25是當作瓶型罐1的瓶口頸部4用的部分，被實施了使其具有：封蓋、抗破壞證據(tamper evident)等的各種功能的加工。第4圖是顯示其加工工序的示意圖，為了將小徑圓筒部25作為喝水口或注水口使用，必須使其具有開口，因此先要將小徑圓筒部25的前端部25a切除(trimming)而形成開口。為了不要讓因進行切除而產生之銳利的邊緣露出在外部，乃進行翻邊處理。翻邊處理是將切斷端朝向外側翻轉而形成圓形剖面的翻邊部，或者進行例如：翻折成三層的翻折加工，是以複數個工序來進行的。第4圖所示的例子，是以四個工序來進行翻邊處理，第1工序(1st翻邊處理)是將切斷端的前端部25b朝向外側彎折成凸緣狀；第2工序(2nd翻邊處理)是將該彎折成凸緣狀後的前端部25b更進一步朝向外側彎折而成形為對折狀態。第3工序(3rd翻邊處理)是進一步彎折而使該對折部分25c成為凸緣；第4工序(4th翻邊處理)是將第3工序所成形的凸緣狀的部分25c的前端成形為在小徑圓筒部25的半徑方向上從外側卷入到內側(亦即所稱的翻邊)。
在以這複數個工序來進行的翻邊處理過程中，係進行螺牙成形。又，在該螺牙成形之後(例如：在翻邊處理的最終工序之後)，進行凸唇部成形處理而使其具有抗破壞證據的功能。換言之，在螺牙成形之後，結束了翻邊處理工序，然後進行凸唇部成形處理。
接下來，進一步說明經過上述四個工序而被成形的本發明的翻邊部8。第5圖是顯示本發明的翻邊部8之其中一例，第5圖(a)是顯示以瓶蓋7將瓶口頸部4封口的狀態；第5圖(b)是將該翻邊部8局部放大的圖。如前所述，翻邊部8是將小徑圓筒部25的切斷端側的部分朝向外側翻轉而形成的，因此，翻邊部8的頂部8a是彎曲成既定的曲率且具有既定的寬度(厚度)，其表面是形成平滑的曲面。該平滑的表面的最前端側的部分是頂端8b。頂部8a的表面是從頂端8b朝向半徑方向上的外側並且朝向下側膨凸。換言之，頂部8a若以包含瓶口頸部4的中心軸線Lc的平面進行剖開後的剖面形狀，是形成圓弧狀的形狀，該表面的圓弧是朝向頂部8a中的最大外徑處 (本發明中的最大外徑部)8c更往下側延伸，因而頂部8a的外表面是在最大外徑部8c的更下側，從最大外徑部8c朝向半徑方向上的內側縮入。是以，從最大外徑部8c朝向半徑方向上的內側縮入的部分就是縮徑部8d。
頂部8a的外表面之中之位於上述最大外徑部8c下方既定尺寸處更下側的部分就是外周壁部8e，亦即，外周壁部8e是連續地設在縮徑部8d的下側。這個外周壁部8e是具有與最大外徑部8c附近的曲率不同的曲率之部分，如果將最大外徑部8c附近的曲率(以包含前述中心軸線Lc的平面進行剖開後的情況下之剖面上的曲率。以下的說明中也都是指這種曲率)視為「正數」的情況下，外周壁部8e的曲率就視為「0」或「負數」的曲率。並且將這個曲率產生變化的地方稱為曲率改變部8f。此外，假設翻邊部8的板厚為0.3mm的程度時，從前述頂端8b起經由最大外徑部8c及縮徑部8d而到達曲率改變部8f處的曲率半徑R0之其中一例是0.2mm~1mm的程度，從頂端8b起迄曲率改變部8f之沿著前述中心軸線Lc的方向上的尺寸l之其中一例是0.1mm~1.5mm。又，曲率改變部8f也可以是形成：曲率中心是位於頂部8a的外側之單一圓弧狀、或者由不同曲率的圓弧連接而成之複合圓弧狀，其曲率半徑之其中一例是0.5mm~5mm的程度。
外周壁部8e是曲率為「0」或接近「0」的部分，亦即，在沿著前述中心軸線Lc的方向上之接近直線的部分。又，外周壁部8e的上端部也就是緊接在曲率改變部8f的正下方部分之母線(亦即，以包含中心軸線Lc的平面進行剖開後的情況下的剖面中的上下方向的切線)與中心軸線Lc之間的夾角θ的角度是0度至15度。換言之，外周壁部8e是形成：圓筒狀或者是愈往下側外徑愈增大的錐面狀。是形成：錐面角為1度至30度的錐面狀為宜。更好是形成：錐面角為1度至15度的錐面狀。將錐面角的上限設在30度的理由，是因為如果大於這個角度的話，將會有損及內襯7c對於上述縮徑部8d的緊密接觸性的虞慮。
再者，外周壁部8e並不必形成正確的錐面狀，在本發明中，外周壁部8e也可以是形成近似錐面形狀的彎曲狀(亦即，逐漸擴展的彎曲狀)。這種情況下，與上述的錐面角相當的角度，就是在外周壁部8e開始逐漸擴展處也就是在本發明中的彎曲開始點的切線相對於前述中心軸線Lc的彎曲開始點角度。在本發明中，該彎曲開始點角度也是與上述的錐面角度同樣地，是設定在1度至30度為宜，更好是設定在1度至15度。
瓶蓋7的轉角部係被鉚合且其鉚合深度是到達瓶口頸部4的翻邊部8的上下方向之中間部的程度，因此，內襯7c所包覆的範圍是到達外周壁部8e之中之從前述曲率改變部8f又大幅往下延伸的地方且緊密地接觸。外周壁部8e之中之被內襯7c緊密地接觸的地方的最下端就是密封下端點8g。如果外周壁部8e是形成圓筒狀的情況下，該密封下端點8g的外徑就是與曲率改變部8f的外徑相同，如果外周壁部8e是形成錐面狀或者逐漸擴展的彎曲狀的情況下，密封下端點8g的外徑將會因應錐面角或者前述彎曲開始點角度而成為大於曲率改變部8f的外徑，或者成為大於等於最大外徑部8c的外徑。
具備上述形狀的翻邊部8之瓶型罐1，設在瓶蓋7的內面的內襯7c係如第5圖(a)所示般地，將會緊密地接觸於翻邊部8的外表面之中之包含前述頂端8b在內之該頂端8b的內外兩側的部分以及從頂端8b起迄密封下端點8g的地方。這種情況下，曲率改變部8f是較之最大外徑部8c更為退縮到半徑方向上的內側，內襯7c將會產生彈性變形而宛如抱住(卷入)最大外徑部8c起迄縮徑部8d的部分的樣子，緊密地接觸在這些部分的表面。在這些部分(尤其是縮徑部8d)，如果當因為瓶型罐1的內壓升高而導致瓶蓋7產生變形的情況下，內襯7c將會更強力地緊密接觸於這些部分。因此，藉由將翻邊部8製作成上述的形狀，可使得瓶型罐1的密封性更為良好。
又，內襯7c是因為瓶蓋7的轉角部被進行鉚合而將翻邊部8予以束緊。此時的束緊力量(荷重)主要是由最大外徑部8c來予以承受。此外，如果外周壁部8e是形成錐面狀或前述逐漸擴展的彎曲狀的話，密封下端點8g也會承受到該束緊力量。換言之，內襯7c之中之朝向曲率改變部8f膨凸的部分所產生的束緊力，並不像在最大外徑部8c處的束緊力這種程度的大。因此，當想要進行開瓶而將瓶蓋7朝向從瓶口頸部4卸下的方向旋轉時，此時之要將內襯7c之中之朝向曲率改變部8f膨凸的部分予以壓迫擴大到達最大外徑部8c的外徑程度所需的力量(轉矩)並不會特別大。
尤其是本發明的實施方式，當瓶蓋7因為瓶型罐1的內壓而產生變形的情況下，只要內襯7c更積極性地緊密接觸前述縮徑部8d即可，曲率改變部8f之在半徑方向上往內側縮入的量(尺寸)只要很小即可。如此一來，不僅是在剛開始要進行開瓶時之產生靜態摩擦時點之內襯7c對於前述縮徑部8d的卡止量變少，還可以防止或抑制開瓶所需的轉矩太過於大。此外，上述結構的翻邊部8，即使是在連續於曲率改變部8f下側之外周壁部8e，也會受到內襯7c緊密地接觸，因此，內襯7c對於翻邊部8緊密接觸的面積變大，密封性更為良好。此外，因為該外周壁部8e是呈圓筒狀或者是呈愈往下側外徑愈大的錐面狀或前述逐漸擴展的彎曲狀，因此可避免內襯7c的其中一部咬入到半徑方向的內側，所以不會成為：導致開瓶所需的轉矩變大的主要原因。
再者，第5圖所示的例子是對半翻折的翻邊部8的例子，前述之對折部分25c的前端是抵靠在翻邊部8與螺紋部9相連接的錐面部(縮徑部)13。因此，在已經成形了翻邊部8的情況下，不僅是該對折部分25c，外周壁部8e也會因為翻邊部8的內周側的圓筒部分和錐面部13的回彈力而朝向外側擴開。因此，只要成形為第5圖所示的形狀的話，就可以很容易成形出外徑係大於等於上述曲率改變部8f的外徑之外周壁部8e。此外，在將瓶蓋7安裝於瓶口頸部4之進行所謂的輥軋封蓋時之上下方向的荷重係可利用錐面部13來承受。因此，可提昇翻邊部8或瓶口頸部4的挫曲強度。
在本發明中，亦可將內襯7c對於翻邊部8更深層地包覆來進行緊密地接觸。第6圖係顯示這種例子。第6圖所示的例子，翻邊部8是形成對半翻折，如此一來，就會在前述外周壁部8e的下側形成下端圓弧部8h。這個下端圓弧部8h是在翻邊處理的最後工序，將翻邊部8的上下方向的中間部分，從半徑方向的外側來進行推迫而產生的部分，是較之外周壁部8e稍微地更朝向半徑方向的外側膨凸一點點，也就是說，若以包含前述中心軸線Lc的平面來將瓶口頸部4剖開(縱向剖開)的情況下的剖面形狀而言，是形成朝向瓶口頸部4的外側膨凸的形狀之部分。換言之，下端圓弧部8h的外表面的曲率中心是位於瓶口頸部4的內側，因而是具有「正數」的曲率。
內襯7c的包覆範圍是及於這個下端圓弧部8h並且是與該下端圓弧部8h的外周面的至少一部分緊密接觸。因此，第6圖所示的例子，密封下端點8g是被設定在下端圓弧部8h的表面上。該密封下端點8g也可以是下端圓弧部8h的最大外徑部或其旁邊，而該最大外徑部的外徑D8h 亦可大於等於前述最大外徑部8c的外徑D8c 。
如果是第6圖所示的形狀，內襯7c與翻邊部8緊密接觸的面積會變大，可確實地將瓶口頸部4予以封住，此外又具備了縮徑部8d及曲率改變部8f，因此，即使在瓶型罐1的內壓升高的情況下，還是可確實地維持氣密狀態。此外，最大外徑部8c和下端圓弧部8h是較之縮徑部8d更朝往半徑方向的外側突出，因而是由最大外徑部8c和下端圓弧部8h承受著內襯7c所束緊力，因此，在進行開瓶時，用來將內襯7c朝半徑方向的外側擴開所需的力量只要很小的力量即可，其結果，密封性和開瓶性的這兩種特性都很良好。
第7圖是顯示本發明的翻邊部8之別種形狀的例子。第7圖(a)所示的例子，是將上述對折部分25c的前端部與錐面部13及翻邊部8的內周側的圓筒部分保持稍微分開的例子。如果是這種結構的話，對折部分25c將會因為其本身的彈性力，而以曲率改變部8f的附近作為中心朝向半徑方向的外側擴開，因此可很容易成形出外徑是大於等於上述曲率改變部8f的外徑之外周壁部8e。
第7圖(b)所示的例子，是將翻邊部8形成中空環狀的例子，是將因裁切而產生的前端部25b抵靠在錐面部13。藉由將前端部25b朝向外側進行反轉，因而在頂部8a上產生了最大外徑部8c，再針對於該最大外徑部8c更下側的部分，從半徑方向的外側來施加成形力量，使其形成宛如壓潰的圓筒狀、錐面狀或逐漸擴展的彎曲狀的外周壁部8e。並且從最大外徑部8c往下側延續的部分就成為縮徑部8d，該縮徑部8d與外周壁部8e的境界部分就成為曲率改變部8f。外周壁部8e的尺寸大小則是形成為：將該外周壁部8e的上下方向的中間部視為密封下端點8g的尺寸。因此，第7圖(b)所示的形狀也是與上述第5圖、第7圖(a)所示的形狀之翻邊部8同樣地，可製作成兼具良好的密封性及開瓶性之瓶型罐1。
第7圖(c)所示的例子，是將中空形狀做成更接近於圓的形狀之例子。因此，朝向外側翻轉的部分的前端部雖然是縮入到瓶口頸部4的半徑方向的內側，但是該部分之更上側的部分則是承受到來自半徑方向外側的成形力量而形成圓筒狀、錐面狀或逐漸擴展的彎曲狀，這個部分就成為外周壁部8e。如此一來，在最大外徑部8c與外周壁部8e之間，由上往下依序地形成有縮徑部8d及曲率改變部8f。因此，第7圖(c)所示的形狀也是與上述第5圖、第7圖(a)(b)所示的形狀之翻邊部8同樣地，可製作成兼具良好的密封性及開瓶性之瓶型罐1。
接下來，說明用來製造具有上述的翻邊部8之瓶型罐1的裝置。本發明的瓶型罐1的翻邊部8是藉由將小徑圓筒部25剖開後的前端部25b予以對半翻折，或翻邊捲曲成圓筒狀而形成的。在該成形加工的最後工序，係先限制凸緣狀之朝外周側擴開的部分之在中心軸線Lc方向上的前端部的位置，並且將朝外側擴開的部分從半徑方向的外側朝向內側壓緊。本發明的製造裝置，是具有作為用來執行其最後工序的成型模具之內側軋頭30與外側軋頭31。第8圖所示的例子，是用來執行對半翻折後的翻邊部8的最後工序的裝置之例子。
內側軋頭30是在前端部具有：被插入到瓶口頸部4內的軸部30a，在該軸部30a的根部(基端部)則是形成了朝向半徑方向外側延伸之平坦的環狀平坦部30b。這個環狀平坦部30b是用來頂住在小徑圓筒部25的前端部朝半徑方向外側翻轉形成的例如：前述對折部分25c(相當於本發明的實施方式中的圓筒狀的反捲部)的部分。另外，外側軋頭31則是呈具有較之翻邊部8更大的內徑之環狀，並且可旋轉地被支承於軸承32。此外，內側軋頭30與外側軋頭31是被製作成可以在同一軸線上的位置、以及在互相偏心的位置上進行相對性的移動。外側軋頭31是用來將上述對折部分25c朝向瓶口頸部4的外周面進行壓緊的成型模具，是在外側軋頭31的前端內周部具有一個凸部31a，該凸部31a的長度是與上述對折部分25c在中心軸線Lc方向上的長度幾乎相同。並且，在這個凸部31a與內側軋頭30的環狀平坦部30b之間，設有在中心軸線Lc方向上的既定尺寸大小的間隙C。這個間隙C是被設定成：大於從前述頂端8b起迄最大外徑部8c之在前述中心軸線Lc方向上的尺寸大小。換言之，此處所示的裝置，是將成形力量(荷重)從半徑方向外側施加到從瓶口頸部4的前端部起算往下側相當於前述間隙C的尺寸大小的下側部分(亦即，距離瓶口頸部4的前端部的長度是與間隙C相當的部分)。
第8圖所示的裝置，是將內側軋頭30的軸部30a由其前端側嵌合到小徑圓筒部25內，並且將對折部分25c抵靠於環狀平坦部30b。在這種狀態下，內側軋頭30與外側軋頭31是配置在同一個軸線上，但是彼此互相分開。接下來，將內側軋頭30與嵌合在該內側軋頭30上的瓶口頸部4一起進行旋轉的同時，又對於外側軋頭31做相對性的平行移動。其結果，對折部分25c的其中一部分將會被夾入外側軋頭31上的凸部31a的其中一部分與內側軋頭30的軸部30a之間。
外側軋頭31是可旋轉地被支承於軸承32，並且內側軋頭30也在進行旋轉，如此一來，外側軋頭31就會與瓶口頸部4一起進行旋轉。換言之，瓶口頸部4或者對折部分25c將會沿著外側軋頭31的凸部31a進行相對性的轉動。在這種情況下，瓶口頸部4的前端部(翻邊部8的前端部)是抵靠在環狀平坦部30b而與環狀平坦部30b一起進行旋轉，因此兩者之間並不會產生相對性的滑動。相對於此，例如：若是將相當於環狀平坦部30b的部分設在外側軋頭31的話，瓶口頸部4對於外側軋頭31將會相對性地轉動，因而兩者之間會產生滑動，而使得瓶口頸部4或翻邊部8的前端部產生刮傷。根據本發明的裝置，亦可防止或抑制這種的刮傷。
瓶口頸部4在這種狀態下進行1次旋轉或1次以上的旋轉，如此一來，對折部分25c的整個圓周都會朝向半徑方向的內側壓緊成形而形成對折翻轉的翻邊部8。在這種情況下，因為是在內側軋頭30的環狀平坦部30b與外側軋頭31的凸部31a之間，設置了上述的間隙C，如此一來，翻邊部8的前端側的部分並不會被完全地壓扁而仍然保留下來朝向外周側膨凸的部分。換言之，可以形成前述的最大外徑部8c。此外，在被外側軋頭31的凸部31a所壓扁的地方形成了前述的外周壁部8e，如此一來，就會在最大外徑部8c與外周壁部8e之間形成了縮徑部8d、曲率改變部8f。
是以，根據本發明的實施方式的製造裝置，只要很少的工序和簡單的結構，即可成形出具有：從頂端8b經由最大外徑部8c及縮徑部8d至曲率改變部8f之朝外周側平滑地膨凸的部分、以及從該曲率改變部8f往下側延伸的圓筒狀、錐面狀或逐漸擴展的彎曲狀的外周壁部8e之特殊形狀的翻邊部8。
再者，第8圖所示的裝置，雖然是用來成形出對半翻折的翻邊部8的例子，但是本發明並不侷限於此，只要藉由適當地改變與內側軋頭及外側軋頭的成形對象部進行接觸部分(成形面)的形狀，或者藉由適當地改變與習知之利用軋輥來成形為翻邊部之軋輥的成形對象部進行接觸部分(成形面)的形狀，即可成形出前述第7圖所示的各種形狀的翻邊部8。
1‧‧‧瓶型罐
2‧‧‧罐身部
3‧‧‧肩部
4‧‧‧瓶口頸部
7‧‧‧瓶蓋
7a‧‧‧頂板部
7b‧‧‧裙襬部
7c‧‧‧內襯
8‧‧‧翻邊部
8a‧‧‧頂部
8b‧‧‧頂端
8c‧‧‧最大外徑部
8d‧‧‧縮徑部
8e‧‧‧外周壁部
8f‧‧‧曲率改變部
8g‧‧‧密封下端點
9‧‧‧螺紋部
13‧‧‧錐面部
25‧‧‧小徑圓筒部
25a‧‧‧前端部
25b‧‧‧前端部
25c‧‧‧對折部分
30‧‧‧內側軋頭
30a‧‧‧軸部
30b‧‧‧環狀平坦部
31‧‧‧外側軋頭
31a‧‧‧凸部
C‧‧‧間隙
Lc‧‧‧中心軸線
第1圖是顯示作為本發明的實施方式之對象的瓶型罐之一例的正面圖。
第2圖是顯示在瓶型罐的製造工序之中之成形為罐身的過程之示意圖。
第3圖是顯示瓶型罐的製造工序之中之成形為肩部、小徑圓筒部的過程之示意圖。
第4圖是用來說明從切除處理起迄翻邊處理以及凸唇部成形的過程之示意圖。
第5圖(a)是顯示本發明的瓶型罐上的翻邊部之一例的局部剖面圖；第5圖(b)是將該局部放大後的說明圖。
第6圖是顯示內襯緊密地接觸到達翻邊部的下端附近的例子之局部示意圖。
第7圖是顯示翻邊部的別種形狀之局部示意圖。
第8圖是顯示本發明的製造裝置中的內側軋頭與外側軋頭之一例的剖面圖。

Claims (9)

  1. 一種具備瓶蓋之瓶型罐，其係具有供覆蓋瓶蓋之附螺紋的瓶口頸部，而在前述瓶口頸部的上端部，係形成有：可緊密接觸設在前述瓶蓋的內面之密封材而將前述瓶口頸部予以密封之翻邊部，並且前述翻邊部，係具有：構成前述瓶口頸部的金屬板的端部在前述瓶口頸部的半徑方向上朝向外側翻轉之平滑的頂部， 之具備瓶蓋之瓶型罐，其特徵為： 前述頂部，係具有：前述瓶口頸部的上端也就是頂端、位於前述頂端更下側之外徑最大的最大外徑部、從前述最大外徑部往下側延續之外徑逐漸縮小之縮徑部、以及連接在前述縮徑部的下側之外周壁部， 前述頂端及前述最大外徑部以及前述縮徑部係呈平滑的曲面， 以包含前述瓶口頸部的中心軸線的平面進行剖開後的前述外周壁部的剖面之曲率，若將前述縮徑部的曲率視為「正數」的情況下，則為「0」或「負數」， 前述縮徑部與前述外周壁部之間形成有曲率改變部， 並且前述曲率為「0」或「負數」之前述外周壁部的外徑，係大於等於前述曲率改變部的外徑。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的具備瓶蓋之瓶型罐，其中，在前述翻邊部之中，前述密封材至少是緊密接觸於從前述頂端起迄前述外周壁部之中的前述曲率改變部更下側部分為止的表面。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的具備瓶蓋之瓶型罐，其中，前述曲率為「0」或「負數」的前述外周壁部是形成：下側的外徑逐漸變大的錐面狀或逐漸擴展的彎曲狀。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的具備瓶蓋之瓶型罐，其中，前述曲率為「0」或「負數」的前述外周壁部之錐面角或在前述逐漸擴展的彎曲狀部分的彎曲開始點處的切線之相對於前述瓶口頸部的中心軸線之彎曲開始點角度是大於等於1度且小於等於15度。
  5. 如申請專利範圍第3項或第4項所述的具備瓶蓋之瓶型罐，其中，在前述錐面狀或前述逐漸擴展的彎曲狀的前述外周壁部之中，前述密封材緊密接觸之最下側的密封下端點的外徑是大於等於前述最大外徑部的外徑。
  6. 如申請專利範圍第1項至第5項之任一項所述的具備瓶蓋之瓶型罐，其中，在以包含前述瓶口頸部的中心軸線的平面進行剖開後的情況下的剖面中，前述瓶口頸部之朝外周側膨凸之具有「正數」的曲率之下端圓弧部，係連續地設在前述外周壁部的下側。
  7. 如申請專利範圍第6項中之附屬於申請專利範圍第1項至第4項之任一項所述的具備瓶蓋之瓶型罐，其中，是在前述下端圓弧部的表面上的既定處，設定前述密封材緊密接觸之最下側的密封下端點。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的具備瓶蓋之瓶型罐，其中，前述密封下端點的外徑是大於等於前述最大外徑部的外徑。
  9. 一種具備瓶蓋之瓶型罐的製造裝置，其係用來製造具備瓶蓋之瓶型罐，該瓶型罐係具有供覆蓋瓶蓋之附螺紋的瓶口頸部，而在前述瓶口頸部的上端部，係形成有：可緊密接觸設在前述瓶蓋的內面之密封材而將前述瓶口頸部予以密封之翻邊部，並且在前述翻邊部設置了包含：前述瓶口頸部的上端也就是頂端、位於前述頂端更下側之外徑最大的最大外徑部、從前述最大外徑部往下側延續之外徑逐漸縮小之縮徑部以及連接在前述縮徑部的下側之外周壁部之頂部， 而該製造裝置的特徵為： 係具有：可將前述瓶口頸部之朝外周側彎折之圓筒狀的反卷部朝向前述瓶口頸部的外周面推迫而形成前述翻邊部之成型模具， 前述成型模具，係具有：被插入到前述瓶口頸部的內部之用來制定前述瓶口頸部的內部的形狀之內側軋頭、以及將前述反卷部在前述瓶口頸部的半徑方向上從外側朝向前述瓶口頸部的半徑方向進行推迫之外側軋頭， 前述內側軋頭，係具有：被插入到前述瓶口頸部的內部之軸部、以及用來頂住已經形成有前述反卷部之前述瓶口頸部的前端部之環狀平坦部， 前述外側軋頭，係具有：一凸部，該凸部係與前述環狀平坦部分開，而該分開量係大於等於前述瓶口頸部的中心軸線方向上之從前述頂端起迄前述最大外徑部的尺寸，且該凸部對於前述反卷部係在前述瓶口頸部的半徑方向上從外側靠近而將前述反卷部朝向前述瓶口頸部進行推迫， 藉由將已經嵌合在前述內側軋頭上的前述瓶口頸部沿著前述外側軋頭進行轉動來形成前述翻邊部。
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