具有彎曲控制特征的容器端蓋的制作方法
【專利說明】具有彎曲控制特征的容器端蓋
[0001]相關(guān)申請
[0002]本申請要求2013年3月15日提交的名稱為“具有彎曲控制特征的容器端蓋”的美國臨時專利申請序列號第61/798，301號，該臨時申請由此通過引用整體結(jié)合于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明的各實施方式總體涉及容器以及容器端蓋，并更具體地說涉及具有彎曲(buckle)控制特征的金屬飲料容器端蓋。
【背景技術(shù)】
[0004]容器，且更具體地說金屬飲料容器，大體包含在上部部分上的頸部，該頸部適于互連到金屬端蓋上。容器端蓋由平坦的金屬材料片材形成并大體上包括拉片或其他形式的留置式凸片(S0T)。飲料容器通常存放碳酸飲料，因此，容器主體和容器端蓋需要承受在變化的溫度的同時達到90psi的內(nèi)部壓力，而不會發(fā)生災(zāi)難性破壞或永久變形。此外，容器端蓋必須在接合到填充有碳酸飲料的容器主體上之前被制造、堆疊、運輸并傳送到填充器。從而，容器和端蓋必須被設(shè)計成在利用薄金屬材料并允許在運輸和制造過程中緊湊地堆疊的同時抵抗變形和損壞。
[0005]具有拉片或SOT的食品和飲料容器是眾所周知的。各種SOT和相關(guān)的特征作為示例在Rieck等人的美國專利第7，926, 675號中公開，該專利由此通過引用整體結(jié)合于此。但是，已知的端蓋在處于變化的溫度和內(nèi)部壓力時通常會彎曲。如果端蓋在刻線、撕裂面板或傾倒開口附近彎曲，刻線會損壞并釋放容器的加壓內(nèi)含物。傳統(tǒng)裝置(如用于加壓容器的S0T)的很多用戶在炎熱條件下將加壓容器留在他們的車內(nèi)時可能已經(jīng)經(jīng)歷了 “鼓起和泄漏”。隨著車的熱量的增加，容器的內(nèi)部溫度和內(nèi)部壓力也增加。增加的內(nèi)部壓力導(dǎo)致端蓋彎曲并使刻線裂開，由此噴灑出容器的內(nèi)容物。鼓起和泄漏之時端蓋彎曲并導(dǎo)致刻線斷裂使得容器的內(nèi)容物泄漏出來。鼓起和泄漏不僅可以導(dǎo)致特定的罐損壞，而且導(dǎo)致其他容器覆蓋有碳酸蘇打或啤酒時腐壞。于是，存在對于飲料容器端蓋的顯著需求，該飲料容器端蓋將不在刻線或撕裂面板附近彎曲而使得刻線斷裂，而導(dǎo)致災(zāi)難性破壞。
[0006]先前已經(jīng)做出嘗試，來制造阻止在開口附近彎曲或者在發(fā)生彎曲時進行控制的容器端蓋。用于減少彎曲之前破裂(burst-before-buckle)的現(xiàn)有技術(shù)方法使用在六點鐘位置處的精壓的卷邊(bead)以減少撓曲或者改進在六點鐘刻線位置之前的凹陷壁以消除凹陷的彎曲。要指出的是，在此，誘導(dǎo)彎曲精壓部(induced buckle coin)可以與“彎曲精壓部”互換地使用。
[0007]為了進一步公開的目的，以下參考文獻大體涉及具有彎曲控制特征的端蓋，并由此通過引用整體結(jié)合于此:
[0008]Yoshihiko 的日本專利申請第 JP2002145263 號；
[0009]Yoshihiko 的日本專利申請第 JP2000159229 號；
[0010]1998年11月3日授予Otsuka等人的美國專利第5，829，623號；以及
[0011]2012年4月17日授予Watson等人的美國專利第8，157，119號。
[0012]由于與上面描述的現(xiàn)有技術(shù)相關(guān)的各種限制，以下的公開內(nèi)容描述改進的容器端蓋，該容器端蓋適于互連到容器主體上并且采用彎曲控制特征。這個新穎特征提供了彎曲位置的控制，明顯改善了在開口和刻線附近的端蓋的彎曲抵抗力，并減少了伴隨著碳酸飲料釋放的災(zāi)難性破壞的可能性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]這些和其他需求通過本發(fā)明的各種實施方式和構(gòu)成來解決。本公開內(nèi)容涉及新穎的系統(tǒng)、裝置和方法，其提供食品和飲料容器端蓋，該容器端蓋具有遠離撕裂面板和刻線定位的受控制的彎曲。在此提供的該新穎的端蓋在預(yù)定位置中在與撕裂面板相對的中心面板部分中彎曲，使得彎曲不會發(fā)生在刻線或開口附近并導(dǎo)致過早打開或“鼓起和泄漏”。
[0014]在標(biāo)準端蓋加壓過程中，無論制造方法如何，都可以視覺看到在六點鐘位置處的面板和刻痕的撓曲。端蓋的六點鐘位置是在刻線和在沿著端蓋的垂直中心線與拉片提升尾部或拉環(huán)相對的點處的埋頭孔之間，并且靠近傾倒開口定位。由此，如果模擬鐘面放置在端蓋上，端蓋的六點鐘位置應(yīng)該在數(shù)字六在鐘面上所處的位置。使凹陷和刻痕緊靠近中心面板的外周邊邊緣會在面板面上產(chǎn)生最弱區(qū)域。當(dāng)具有大的、寬的刻痕輪廓的端蓋處于壓力下時，刻痕路徑在六點鐘位置壓彎，并隨后可以使刻痕破裂并導(dǎo)致破壞和泄漏。通過在端蓋的上部象限(即，沒有刻線的象限內(nèi))中使用誘導(dǎo)彎曲精壓部，上部象限成為面板面上最弱區(qū)域，從而將壓彎從六點鐘刻痕位置轉(zhuǎn)移開，允許在與刻痕相對的預(yù)定位置處彎曲，并防止災(zāi)難性破壞。
[0015]本公開內(nèi)容的特征可以用在廣泛的食品和飲料容器中，舉幾個來說，包括帶有鉚釘固定的SOT的加壓的飲料容器，具有撕走蓋的食品容器和全面板易開端部凸片。雖然本發(fā)明總體上涉及金屬端蓋和容器，但是在此描述的發(fā)明和特征可以容易地在各種類型的塑料容器和塑料端蓋上實施。另外，本發(fā)明利用金屬飲料容器端蓋大體示出和描述；但是，本發(fā)明可以與任何尺寸、形狀、材料和幾何形狀的端蓋一起使用。
[0016]由此，本發(fā)明的各種實施方式的一個方面是提供一種具有提高的彎曲抵抗力的廉價金屬端蓋，以避免在刻線或撕裂面板附近彎曲并避免災(zāi)難性破壞，后者導(dǎo)致過早地打開和污染。
[0017]本發(fā)明的各種實施方式的另一方面是提供一種具有彎曲控制特征的傳統(tǒng)端蓋，以在容器壓力升高到預(yù)定水平之上時將彎曲發(fā)生的地方隔離。一些實施方式的一個優(yōu)點在于端蓋彎曲被控制到端蓋上的特定位置，這種位置可以遠離刻線和開口。
[0018]本發(fā)明的另一方面是提供用于制造具有彎曲控制特征的端蓋的方法。更具體地說，提供了用于形成飲料罐端蓋的方法，其中，容器端蓋在端蓋面板上設(shè)置有靠近拉環(huán)或凸片尾部(即，在面板的與開口相對的部分上)的彎曲精壓部。在一些實施方式中，端蓋也可以具有中斷面板精壓部。
[0019]本發(fā)明的實施方式的一個方面是提供一種具有彎曲控制特征的容器端蓋，該容器端蓋利用傳統(tǒng)制造設(shè)備制造。在一些實施方式中，所述彎曲精壓部利用公知的端蓋制造工具和模具形成，該制造工具和模具包括成型、精壓(例如，減薄)或包括成型和減薄的組合。
[0020]在各種實施方式中，端蓋被設(shè)置有S0T、在面板內(nèi)的彎曲精壓部以及圍繞面板的周邊邊緣的中斷面板精壓部。在一些實施方式中，彎曲精壓部可以設(shè)置成大致接近面板邊緣并在包括拉環(huán)或凸片尾部的至少一部分的面板的象限內(nèi)。在一個實施方式中，中斷面板精壓部僅具有一個中斷。在替代實施方式中，中斷面板精壓部可以具有兩個或多個中斷。在各種實施方式中，一個或多個中斷可以靠近誘導(dǎo)彎曲精壓部定位。要指出的是，“周邊邊緣”在此可以與“面板邊緣”、“面板半徑”和“面板圓周”互換地使用。
[0021]在本發(fā)明的一個實施方式中，金屬的端蓋包括誘導(dǎo)彎曲精壓部和中斷面板精壓部。在另一實施方式中，端蓋包括誘導(dǎo)彎曲精壓部、中斷面板精壓部和連續(xù)面板精壓部。連續(xù)面板精壓部可以是沿著中心面板的肩臺的360度減小厚度的(在工業(yè)中也稱為“精壓”)的環(huán)形帶，以提供對彎曲的額外抵抗力，如現(xiàn)有技術(shù)中已知的。見授予Forrest的美國專利第5，590, 807號、授予Nguyen的美國專利第4，796，772號和4，577，774號，以及授予Otsuka的美國專利第5，829，623號，所有這些專利通過引用整體結(jié)合于此。
[0022]在一個實施方式中，提供了適于互連到容器主體的容器端蓋。該端蓋包括周邊卷曲部、卡壁、具有外面板壁和內(nèi)面板壁的埋頭孔、中心面板、拉片、定位在端蓋的沒有刻痕的象限內(nèi)的彎曲精壓部、以及中斷面板精壓部。要指出的是，拉片提升環(huán)定位在拉片的尾部端、與拉片的鼻部端相對。在一些實施方式中，拉片還可以是促銷拉片(promot1nal tab)，且根本不包括環(huán)或孔。相反，拉片提升尾部可以基本上是實心的，并包括促銷語、名稱、吉祥物、形狀或符號。從而，術(shù)語“提升環(huán)”、“拉環(huán)”、“提升尾部”和“尾部”在此可以互換地使用。“拉片”也可以稱為凸片。
[0023]在一個實施方式中，提供了具有彎曲控制特征的用于飲料容器的金屬端蓋。該金屬端蓋包括:適于互連到飲料容器的頸部的周邊卷曲部；從所述周邊卷曲部向下延伸的卡壁；互連到卡壁的下端的埋頭孔；從埋頭孔的內(nèi)部部分向上延伸的內(nèi)部面板壁；互連到內(nèi)部面板壁的上部部分的中心面板；具有可操作互連到中心面板的尾部端和鼻部端的拉片；在中心面板內(nèi)限定撕裂面板的第一刻線；靠近所述中心面板的外周邊邊緣定位的至少一個誘導(dǎo)彎曲精壓部，所述誘導(dǎo)彎曲精壓部圍繞中心面板延伸從端蓋的中心點測量的不大于45度；以及非連續(xù)的面板精壓部，所述非連續(xù)的面板精壓部靠近內(nèi)部面板壁的上部部分和中心面板的外周邊邊緣限定的面板半徑定位并且靠近至少一個誘導(dǎo)彎曲精壓部中斷，其中，當(dāng)飲料容器內(nèi)的壓力升高到預(yù)定水平之上時，所述金屬端蓋的任何彎曲從靠近誘導(dǎo)彎曲精壓部開始。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的，本發(fā)明的實施方式的特征可以在具有各種幾何形狀和尺寸的任何金屬端蓋上實施。
[0024]在一些實施方式中，提供了一種具有受控的彎曲特性的用于飲料容器的金屬端蓋。所述金屬端蓋包括:適于互連到飲料容器的頸部上的周邊卷曲部；從所述周邊卷曲部向下延伸的卡壁；互連到卡壁的下端的埋頭孔；從所述埋頭孔的內(nèi)部部分向上延伸的內(nèi)部面板壁；互連到內(nèi)部面板壁的上部部分的中心面板，所述中心面板具有在基本上水平平面內(nèi)取向的基本上平坦表面；具有鼻部端和尾部端的拉片，所述拉片可操作地互連到中心面板上；在中心面板內(nèi)的