罐容器的制作方法

1.本发明涉及一种罐容器。


背景技术：

2.作为填充/密封有饮料或食品等内容物的罐容器，已知有两片罐和瓶罐等。这些罐容器至少具备罐身和罐底。
3.为了减少所使用的原材料，正在推进将这种罐容器的板厚薄壁化以实现容器重量的轻量化，即使将板厚薄壁化的情况下，也为了获得容器的规定的抗压强度而需要对罐底的形状进行必要的研究。
4.通常作为用于提高抗压强度的罐底形状，形成使罐底的中央部朝向沿罐轴方向的罐容器的内侧凹陷成圆顶状的圆顶部、及在该圆顶部的外周缘形成成为支承部的环状凸部。
5.并且，作为现有技术，为了提高抗压强度，适当设计上述的圆顶部和环状凸部的形状，例如，提出有一种在环状凸部中与圆顶部相连的内周壁形成从沿罐轴方向的纵剖面观察时朝向与罐轴正交的径向的外侧凹陷的呈曲线状的第1凹曲面部，在圆顶部形成位于罐轴上的圆顶顶部和与圆顶顶部的径向外侧连接且曲率半径比圆顶顶部小的呈凹曲线状的第2凹曲面部，在圆顶部的外周缘部形成连接上述的第1凹曲面部与第2凹曲面部而与第1曲面部和第2曲面部相切的呈直线状的锥形部的内容(参考下述专利文献1)。
6.现有技术文献
7.专利文献
8.专利文献1：日本特开2016-43991号公报


技术实现要素：

9.发明要解决的技术课题
10.根据上述的现有技术，在底部进行圆顶部和环状凸部的成型之后，对上述的环状凸部的内周壁实施再塑成型，由此形成上述的第1凹曲面部和锥形部，第1凹曲面部通过辊压成型，利用成型工具的成型面成型曲面。这种利用成型辊进行的再塑成型中，第1凹曲面部的曲面必须成为大到能够辊压成型的曲率半径，进一步加深使环状凸部的内周面朝向与罐轴正交的径向的外侧凹陷的凹陷量是有限的。
11.并且，上述的现有技术中，在对第1凹曲面部进行辊压成型时，需要避免辊干涉圆顶部，且增高第1凹曲面部的曲率半径(r1)的中心与鼻部(环状凸部中沿罐轴方向的部分的外侧的端缘)之间的罐轴方向的距离(高度h)是有限的。
12.因此，现有技术中，即使实施再塑成型，也无法使环状凸部的内周面朝向与罐轴正交的径向的外侧凹陷得更深，并且，无法进一步增高第1凹曲面部的曲率半径的中心与鼻部之间的罐轴方向的距离，因此存在无法有效地改善抗压强度的问题。
13.而且，现有技术中还存在如下问题：若欲通过辊压成型来使其凹陷得更深，则会导
致作为罐的材料的铝合金的氧化被覆破损，而若将内容物填充于罐内之后实施灭菌处理，则辊压成型的部位的表面会变黑，从而有损产品的美观。
14.本发明是为了应对这种情况而提出的。即，其课题在于提供一种通过进一步改进罐容器的底部的形状来获得更高的抗压强度且能够维持产品的美观的罐容器等。
15.用于解决技术课题的手段
16.为了解决这种课题，本发明的罐容器具备以下结构。
17.一种罐容器，其具备罐身和罐底，所述罐容器的特征在于，所述罐底具备在中央沿罐轴线的方向朝向所述罐容器的内侧凹陷的圆顶部，并且具备以在所述圆顶部的外周围形成环状的支承部的方式朝向所述罐容器的外侧突出的环状凸部，从所述支承部至所述圆顶部的外周缘部的内周面具有使所述圆顶部的外周缘部位于比所述内周面的最内部远离所述罐轴线的方向上的凹部。
18.发明效果
19.具有这种特征的罐容器，通过改进罐容器的底部的形状，能够提供可获得更高的抗压强度的罐容器。
附图说明
20.图1是本发明的实施方式所涉及的罐容器的主要部分的纵剖视图(从罐轴上纵剖面观察)。
21.图2是环状凸部的放大纵剖视图(从罐轴上纵剖面观察)。
22.图3是表示本发明的实施方式与现有技术的罐底抗压强度的差异的图表。
23.图4是改变倾斜角度θ的情况下的罐底抗压强度测量值(再塑成型前圆顶深度13.45mm)的图表。
24.图5是改变倾斜角度θ的情况下的罐底抗压强度测量值(再塑成型前圆顶深度13.95mm)的图表。
具体实施方式
25.以下，参考附图对本发明的实施方式进行说明。以下说明中，不同的图中的相同附图标记表示相同功能的部位，并适当省略各图中的重复说明。并且，图1及图2的剖视图是省略板厚的记载的线图，表示剖面形状。
26.如图1所示，本发明的实施方式所涉及的罐容器1具有罐身1a和罐底1b，关于罐身1a和罐底1b，绕罐轴o的整周具有相同的形状。在此，罐底1b具备圆顶部10和环状凸部20，图示的例子中，在环状凸部20的外侧具备外壁部30。
27.圆顶部10设置于罐底1b的中央，且具有沿罐轴o的方向朝向罐容器1的内侧凹陷成圆顶状的形状的曲面。在图示的例子中，示出圆顶部10的曲面具有中央部分的曲率半径r1的第1曲面11和在其周围具有比曲率半径r1小的曲率半径r2的第2曲面12的例子。但并不限定于此，圆顶部10也可以是单一曲率半径的曲面。
28.环状凸部20以在圆顶部10的外周围形成环状的支承部21的方式形成为朝向沿罐容器1的罐轴方向的外侧突出。支承部21为在平面上支承罐容器1的部位，其形成于与罐轴o正交的支承面21a上。
29.在罐底1b中，从环状凸部20的支承部21至圆顶部10的外周缘部10a的内周面22具有内周面22向远离罐轴o的方向倾斜而与圆顶部10的外周缘部10a相连的凹部22a。
30.如图2所示，在环状凸部20的内周面22中的凹部22a中，圆顶部10的外周缘部10a位于比内周面22的最内部22b(内周面22中最靠近罐轴o的部位)远离罐轴o的方向上。由此，与内周面22的最内部22b相切且与罐轴o平行的虚线l1与圆顶部10的曲面(例如，第2曲面12)相交。
31.并且，在更具体的例子中，内周面22中的凹部22a具有在从罐轴o上的纵剖面观察时呈直线状的锥形面22t。该锥形面22t在与上述的支承部21相切的支承面21a之间形成钝角的倾斜角度θ。该倾斜角度θ为锥形面22t与支承面21a之间的罐轴o侧的角，为了获得罐底1b中的高抗压强度，该角度优选设定为100
°
～125
°
。
32.内周面22中的凹部22a从上述的锥形面22t经过最外部22c(内周面22中离罐轴o最远的部位)的凹陷处而到达圆顶部10的外周缘部10a。该最外部22c并不像上述的现有技术那样通过辊压成型而形成，而是通过罐轴方向的压缩变形而形成为弯曲部，由此最外部22c的曲面的曲率半径设定为比现有技术中的第1凹曲面部的曲率半径小(例如，0.7mm以下)。
33.由此，内周面22中的最外部22c相对于内周面22中的最内部22b，能够向远离罐轴o的方向凹陷得更深。在此，若将与最外部22c相切且与罐轴o平行的假想线作为l2，则为了获得罐底1b的高抗压强度，上述的假想线l1与假想线l2之间的距离d(凹部22a的深度)优选设定为0.3mm～1.0mm。
34.而且，在内周面22的最外部22c为压缩变形屈曲部的情况下，在内周面22上不存在如现有技术那样通过辊压成型形成曲面时产生的辊压成型痕迹。因此，能够避免具有形成为压缩变形屈曲部的最外部22c的内周面22因辊压成型痕迹(因氧化铝膜破损引起的变黑)致使有损美观。在将最外部22c设为压缩变形弯曲部的情况下，从支承面21a至最外部22c的高度h成为成型高度。为了获得罐底1b的高抗压强度，该高度h优选设为2.0mm～4.0mm。
35.具有这种罐底形状的本发明的实施方式与上述的现有技术相比，具有很高的罐底抗压强度。这里的罐底抗压强度是指直至罐底的凹形状完全反转为止的屈曲强度。若将罐底的圆顶深度hs与接地直径ds(参考图1)设定为hs＝10.63mm，ds＝45.5mm，将本发明的实施方式(θ＝115
°
，h＝2.6mm)与现有技术中的罐底抗压强度按每个原板厚进行比较，则如图3所示，本发明的实施方式与现有技术相比强度提高了1.2～1.5倍左右。
36.上述的凹部22a通过在罐底1b中进行圆顶部10和环状凸部20的成型之后进行引起压缩变形的再塑成型来形成。图4及图5分别表示使用该再塑成型前的圆顶深度为13.45mm及13.95mm的两种底形状的罐(容量：350ml，接地直径φ49)，并改变上述的倾斜角度θ来实施再塑成型的情况下的罐底抗压强度的差异。图中的括号内的值表示改变倾斜角度θ的情况下的图2所示的高度h(从支承面21a至最外部22c的成型高度)的值。
37.只要倾斜角度θ在100
°
～125
°
的范围内，则能够获得所期望的罐底抗压强度。罐底的圆顶深度hs越大，则罐底抗压强度越高，但若增加圆顶深度hs，则不可避免地从某一范围起难以确保填充内容物所需的罐内容积。并且，在某一范围内倾斜角度θ越大则罐底抗压强度越高，但若超出某一范围，则变形模式发生改变致使仅使圆顶部10反转，罐底抗压强度反而下降。
38.上述的罐底抗压强度如下进行了测量：使用水压式屈曲测试仪，在对罐底不固定
的倒立状态下，将罐容器的罐身的罐轴方向的中央部附近的罐容器的内侧密封，通过注入水，利用水压以升压速度30kpa/s使罐容器内部的气压上升，而作为罐底的凹形状反转的最低的罐内压。
39.罐底抗压强度根据容器的种类、内容物的液体种类、灭菌条件等而所要求的数值不同，例如填充一些碳酸饮料时，要求高抗压强度，但即便如此，只要具有690kpa的抗压强度，则判断为充分。
40.以上，参考附图对本发明的实施方式进行了详述，但具体结构并不限于这些实施方式，即使存在不脱离本发明的宗旨的范围的设计变更等，也包含在本发明中。
41.附图标记说明
42.1-罐容器，1a-罐身，1b-罐底，10-圆顶部，10a-外周缘部，11-第1曲面，12-第2曲面，20-环状凸部，21-支承部，21a-支承面，22-内周面，22a-凹部，22b-最内部，22c-最外部，22t-锥形面，o-罐轴，θ-倾斜角度。