CN100396570C - 改进的大开口饮料容器的端盖 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种改进的开口端盖(2)，其互连于饮料容器以防止过早破裂和撕裂板(36)从中心板(24)脱离。更具体地，本发明包括一种改进的分币加强肋(30)、增大的刻线起始环(16)、以及具有镂空部分(46，48)的拉环(4)，该镂空部分的一个支脚长于另一支脚，用于将在撕裂板(36)上产生的力定向于远离撕裂板的铰链部(19)的方向上。

Description

改进的大开口饮料容器的端盖
技术领域
本发明涉及饮料容器，尤其是涉及金属容器端盖(end closure)，该端盖具有驻留式拉环(stay-on pull tab)以进行选择性开启。
背景技术
饮料容器用于存储软饮料、啤酒和其他可消耗的液体。这些容器通常包括诸如铝的金属材料并且在灌装后互连于饮料“端盖”。通过本领域所公知的“双锁边(double seaming)”或者其他装置，端盖密封地互连于饮料容器的上端部。为了开启容器以进行食用，一种“生态拉环(ecology tab)”通常互连于该端部，其允许消费者选择性地开启容器。
为了尽量节省制造和材料成本，已经连续地降低了端盖的厚度，这增加了沿着中心板中设置的刻线过早开启的可能性。此外，随着引入大开口端盖(“LOE’s”)，由于需要更大的力气，所以老年用户和其他有生理缺陷的用户更难以用传统拉环撕开刻线，其中大开口端盖增加了撕裂板的表面区域以提高流动能力。此外，设计为降低撕开刻线所需的开启力的现有技术拉环也可能增加撕裂板从中心板分离的可能性。
如上所述，已知一些现有技术的端盖不经意地沿撕裂片的铰接点被撕开，这可能使得撕裂片不经意地落入饮料容器中。由于用户可能进行饮用，从而这种情况具有潜在的危险性。一些饮料容器并非在直立、水平位置的状态下进行运输，其使中心板的内部刻线结构暴露于低PH值饮料中，而进一步加剧了上述问题。随着时间的推移，暴露于这些液体的金属的厚度可能会沿着主刻线和辅助刻线而变薄并增加过早失效和泄漏的可能性。
在现有技术中已经进行了针对一些上述问题的早期尝试。例如，American National Can Company的美国专利No.6,524,239(‘239专利)说明了一种改进的开口端盖，其采用位于前端和提升端(nose and lift end)之间的拉环的改进的中心厚边(central webbing)。在此结合‘239专利的整体内容以引作参考。
从而，在饮料行业中存在生产这样一种金属端盖的极大需求，该金属端盖设计简单、易于开启、不会过早开启或者泄漏，并且具有不会不经意地从中心板脱落的撕裂板。优选地，这种改进的端盖用于与大开口端(“LOE”)式端盖结合，并且为撕裂板设计成逐渐开启，并从而减少泼洒。从而，如在此所述地，以下发明解决了上述问题。
发明内容
从而，本发明的一个方面是提供一种“驻留式”或者生态拉环以及相应的容器端盖，即使在与LOE’s和压力容器结合使用时也可轻易开启该端盖。本发明的另一方面是提供一种改进的拉环和刻线结构，其基本上防止刻线板从中心板脱离并造成潜在伤害的可能性。从而，在本发明的一个实施例中，提供了一种改进的拉环，其包括定位于拉环铆钉周围的“马蹄形”镂空部分。当在优选方向上拉拔时，该改进的拉环朝向作用力方向，并且进一步降低薄片作用在铰链区域上的力，并从而降低脱离的可能性。该马蹄形镂空部分优选地具有一个“支脚”，该支脚长于相对的“支脚”，从而为由拉环前端施加于撕裂板的优选位置的力定向。
在本发明的另一方面中，提供改进的“分币加强肋(cent bead)”结构，以消除在铆钉区域附近和周围的中心板中的金属松弛配合(slack)，或者“褶皱”，在开启过程中所述松弛配合或者“褶皱”会降低拉环的效力。改进的分币加强肋已经有所缩短，其中第一支脚和第二支脚已经向拉环的提升端回缩约0.10英寸。为了进一步防止刻线板脱离，并且在优选方向上开始板的撕裂，提供了一种改进的刻线起始环，(与现有技术的0.047英寸相比)其具有至少约0.057英寸的较大的圆环半径，并且形成了更易于开始的刻线开启路径，并且从而防止了刻线路径破裂和撕裂板可能的脱离。
从而，本发明的另一方面是提供一种金属饮料容器端部，即使在运输或者存储过程中该容器端部的产品侧暴露于酸性和腐蚀性饮料中时，该容器端部也不会过早开启。从而，在本发明的一个方面中，改进的主刻线和辅助刻线配置于中心板中，这一点是由改进的拉环和刻线设计造成的。改进的刻线具有增加的“刻线残余”，即更厚的材料，这造成更少的过早开启并允许更大的加工公差。从而，与0.0033-0.0036英寸的先前刻线残余相对，在本发明的一个实施例中，主刻线具有位于0.0035-0.0042英寸之间的刻线残余。
从而，在本发明的一个实施例中，提供了一种易于开启的端盖，包括：
中心板，具有产品侧和公开侧以及适于互连于容器的外围卷边；
撕裂板，其位于中心板中，由易撕裂的主刻线和辅助刻线以及不易撕裂的铰链部确定，所述撕裂板起始于刻线起始环，该刻线起始环具有至少约0.050英寸的曲率半径；
驻留式拉环，其铰接地互连于所述中心板的所述公开侧，包括位于一端的前端部分和位于相对端的提升端，所述前端部分在所述撕裂板的一部分之上延伸；
强化用分币加强肋，其位于所述中心板内并具有第一支脚和位于所述铆钉附近的第二支脚，与所述撕裂板相对，所述第一和第二支脚具有不大于约0.125英寸的长度；以及
所述驻留式拉环的中心厚边，其位于所述前端部分和所述提升端之间，所述厚边具有铰链区域和互连于所述铆钉的小片(tab)，并且还包括具有第一支脚和第二支脚的马蹄形镂空区域，所述第一支脚较所述第二支脚向所述前端延伸得更长，其中当所述驻留式拉环的所述前端向下受力时，所述撕裂板上的力定向为偏离所述刻线起始环。
附图说明
图1是示出饮料容器端盖及其相关元件的公开侧(public side)的俯视图；
图2是从容器的产品侧观察的图1中饮料容器端盖的仰视图；
图3A是示出本发明的拉环和改进的马蹄形镂空部分的俯视图；
图3B示出具有铰链和镂空部分的现有技术的拉环；
图4A是本发明的改进的分币加强肋(cent bead)的俯视图；
图4B是现有技术的分币加强肋的俯视图；
图5A是示出改进的刻线环的产品侧的俯视图；
图5B是从产品侧示出的现有技术的刻线环；
图6是本发明的中心板的一部分的剖视图，并且示出主刻线和辅助刻线以及刻线残余；
图7是本发明的一个实施例的俯视图，并且示出端盖的现有技术和改进，并示出从拉环施加于中心板上的力的方向；
图8是示出本发明的现有技术和改进的分币加强肋的俯视图；
图9是示出本发明的现有技术和改进的马蹄形镂空的俯视图；
图10是示出本发明的现有技术和改进的刻线环的俯视图；以及
图11是示出本发明的现有技术和改进的刻线起始环的俯视图。
具体实施方式
下面参照附图，图1-6表示本发明的一个实施例，其中饮料容器配置有端盖2，该端盖与双锁边或其他互连装置相适配。更具体地，图1和2分别表示本发明的一个实施例的公开侧和产品侧。如俯视图中所示，端盖2通常包括由互连于外围卷边3的反沉槽(countersink)10确定于外圆周上的中心板24。中心板24定位于反沉槽10的圆周内，并且通常包括用于选择性开启饮料端盖2的拉环4。拉环4优选为“驻留式拉环”，在开启后其保持于端盖2上。在操作中，当拉环提升端44受到向上拉拔，就驱使拉环前端42向下进入撕裂板36中。当持续施力时，撕裂板36借助刻线从中心板24撕离，刻线通常包括主刻线12和辅助刻线14，主刻线通常具有较辅助刻线14更深的深度。当撕裂板36沿着刻线起始环16开始从中心板24脱离时，撕裂板36随着撕裂顺时针移动(当从公开侧观察时)而开始向下偏转并进入饮料容器中并且终止于刻线尾部18。一旦从中心板24向下推动撕裂板36，就可以向下推动拉环4并以通常方式饮用饮料，而撕裂板35沿铰接点保持连接于中心板。
本发明主要针对大开口端盖(LOEs)，但是本领域技术人员应当理解，其也可以用于在饮料容器上传统使用的小开口端。
参照图2，在此提供了图1中所示的本发明的产品侧(内部视图)。更具体地，可以更加详细地示出刻线起始环16以及刻线尾部18，以及将拉环4铰接地互连于中心板24的铆钉8。如图2中进一步所示，紧邻拉环铆钉设置有改进的分币加强肋30，其包括分币加强肋第一支脚32和分币加强肋第二支脚34。分币加强肋用于在铆钉周围提供强化作用并且消除金属中的松弛配合，从而提供更有效的开启并降低在撕裂板36的铰接点附近的中心板24中不经意地撕裂的可能性。
本发明总体说明了改进的端盖2的四个区别特征，它们针对以下目的：1)降低用于开启端盖而必须施加在拉环上的力；2)基本上消除撕裂板36从中心板24脱离；以及3)基本上防止沿着中心板24的刻线过早的破裂和泄漏。为了实现这些目的，在图3-6中更加详细地确定了本发明的至少四个区别特征，其中包括：1)改进的分币加强肋；2)拉环中的偏置马蹄形镂空部分；3)扩大的刻线起始环；以及4)中心板中增加的刻线残余。然而，本领域技术人员应当理解的是，这些特征的每一个就其自身来说具有新颖性，并且表示单一新颖概念，可以单独使用或者结合在一个实施例中。
参照图3A，在此提供了本发明的改进的拉环4的俯视图。图3B表示现有技术的拉环，对其进行显示以示出两种样式之间的区别。如这些附图中所示，传统的驻留式拉环4包括拉环提升端44，其用于把持，其中用户将其手指定位于图1中所示的手指井(figure well)28之下。拉环的相对侧包括拉环“前端”42，其用于在拉环提升端44绕拉环铆钉8向上地和铰接地受到拉拔时向下驱动撕裂板36，拉环铆钉8使拉环4和中心板24互连。马蹄形镂空部分6大致绕铆钉8定位，其使拉环铰接地互连于铆钉8。在本发明的一个改进的实施例中，拉环的马蹄形镂空部分6具有支脚部46，所述支脚部在铆钉8的各侧延伸。在优选实施例中，一支脚46比相对的支脚长至少大约0.035英寸，其用于将拉环前端42上的力确定在优选方向上。通过确定力的方向，在从图1所示的公开侧观察时，刻线和相应的撕裂板36在优选的顺时针方向上从中心板24撕离。通过形成将力的方向确定在优选方向上(即，远离刻线起始环16)的拉环，可以发现，极大地降低了撕裂板36从中心板24脱离的可能性并且显著减小了破裂刻线以进行开启所需要的力。此外，开启更加缓和了，从而降低了在开启时泼洒的可能性。
参照图4A和4B，图4B更加详细地示出现有技术的分币加强肋30的产品侧。图4A表示对现有技术的样式的改进。在图4B的实施例中，示出分币加强肋第一支脚32和分币加强肋第二支脚34基本上延伸到铆钉8的中点处。在图4A的优选实施例中，分币加强肋第一支脚32和分币加强肋第二支脚34具有缩小的长度，并且从而定位于更远离本发明的主刻线起始环16和刻线尾部18。通过将分币加强肋支脚的长度缩小约0.225英寸至约0.125英寸，已经发现减少了刻线环和分币加强肋端部之间的松弛配合金属，从而消除了邻近铆钉的币状撕裂(coin tears)并且防止在开启时拉环“翻转(tuckunder)”。如本领域技术人员所理解的，拉环“翻转”是一种开启特征，其中拉环转动大致180°，而未撕裂刻线并且未开启端盖。为了产生图4A中所示的优选效果，申请人在制造过程中使用了重新设计的具有改进锥度的模具。
参照图5A和5B，图5B是现有技术的刻线环的产品侧视图，而图5A是本发明的改进的刻线环的产品侧视图。图5A中的所示的改进的刻线环的两个区别特征是十分显著的。首先，与大致0.047英寸的老的起始环相比，刻线起始环16的半径扩大为至少约0.050英寸，并且优选为0.057英寸。已经发现，刻线起始环16的增加的尺寸保证沿着刻线顺时针移动(从公开侧观察)，其进一步消除撕裂铰链部的可能性和撕裂板36从中心板24脱离的可能性。此外，刻线尾部18在朝向反沉槽10的方向上向外定向，以确保当撕裂板36由拉环前端42向下推动时，撕裂以大致60-70度方向偏离撕裂板铰链部19向下定向。
作为如图3A-5A中所示的改进，可以增加主刻线12的金属厚度，该主刻线12用于端盖2的初始开启。图6中示出对主刻线12、辅助刻线14和刻线残余38的深度的说明。更具体地，在制造端盖2和中心板24的过程中，在制造过程中必须保持临界公差，以保证主刻线12具有足够的刻线残余38以防止过早开启，然而却足够浅以便于开启。通过采用图3A-5A所示的特征，可以降低与主刻线12的深度相关的制造公差，其中与现有技术的大致0.0033-0.0036的刻线残余相比，刻线残余38(材料的厚度)可具有大致0.0035-0.0042英寸之间的安全公差。这种细微的改进极大地消除了过早开启的可能性，同时显著增大了制造范围。从而，本发明的各种实施例适用于饮料罐端部，其均更易于开启，同时防止沿着刻线过早失效和撕裂板36不经意地从中心板24分离。
参照图7，在此提供了本发明的端盖2的俯视图。更具体地，提供了一种端盖2，其具有区别于现有技术开启力方向56的开启力方向54。当与本发明的其他新颖特征结合时，就提供了一种改进的大开口端盖，其更易于开启，并且撕裂板更不可能从中心板24脱离。如图7中所示，开启力54位于不平行于拉环4的纵轴的方向上。此外，图7中示出了本发明的附加改进，其包括刻线起始环16的更大的半径、马蹄形镂空6上的更长的第二支脚48，以及分币加强肋30的更短的第一支脚32和第二支脚34。
更具体地，改进的分币加强肋30、马蹄形镂空6和更大刻线起始环半径16分别示于图8-11中。如图8所示，在此示出本发明的改进的分币加强肋30的视图，并且重叠于以虚线表示的现有技术的分币加强肋50上。如图中所示，本发明的分币加强肋第一支脚32和分币加强肋第二支脚34显著小于现有技术的分币加强肋50的分币加强肋第一支脚和分币加强肋第二支脚。此外，与其中分币加强肋第一支脚32和第二支脚34基本上延伸至铆钉8的中心线64的现有技术相比，第一支脚32和第二支脚34定位为更接近于拉环提升端44。优选地，分币加强肋30的第一支脚32和第二支脚34距铆钉8的中心线64大于0.090英寸。这种改进的样式显示为降低刻线起始环16和分币加强肋30之间的松弛配合金属，并且从而有助于防止撕裂板36从中心板24脱离，并防止在开启过程中拉环“翻转”。
参照图9，在此提供了本发明改进的马蹄形镂空6，并更具体地，确定了第二支脚48已经相对于现有技术的马蹄形镂空52并同时相对于马蹄形镂空第一支脚46延伸的马蹄形镂空。虚线示出现有技术的马蹄形镂空，而实线示出改进的马蹄形镂空6。通过采用具有不同长度的第一和第二支脚的马蹄形镂空，撕裂板的开启力54以不平行于拉环的纵轴或者大致120-175°的角度确定方向，这就有助于防止撕裂并从而防止撕裂板36从中心板24脱离。
参照图10和11，其为易撕开刻线的俯视图，其中示出主刻线12、辅助刻线14、刻线起始环16和刻线尾部18。如图所示，刻线起始环16定位于铆钉8附近，刻线起始环半径58中的改进在于将其从大致0.047英寸增大到0.057英寸并且刻线尾部朝向外围盖钩向外定向。此外，刻线起始环半径16的起始点距离铆钉8的中心线大致0.1590英寸。通过大量的实验和试验以及误差分析，已经发现增加刻线起始环16提供了沿着刻线产生顺时针移动的益处，这就进一步降低了撕裂板36从中心板24脱离的可能性。
为了便于理解本发明，下面列出图中所示元件及其相对应的附图标记。
  #                    元件   
2                端盖
3                外围卷边
4                拉环
6                马蹄形镂空
8                铆钉
10               反沉槽
12               主刻线
14               辅助刻线
16                刻线起始环
18                刻线尾部
19                撕裂板铰链部
20                浅加强肋
22                凹陷
24                中心板
26                精压中心板半径
28                拉环手指井
30                分币加强肋
32                分币加强肋第一支脚
34                分币加强肋第二支脚
36                撕裂板
38                刻线残余
40                通风区域
42                拉环前端
44                拉环提升端
46                马蹄形镂空第一支脚
48                马蹄形镂空第二支脚
50                现有技术分币加强肋
52                现有技术马蹄形镂空
54                开启力方向
56                现有技术开启力方向
58                现有技术刻线起始环半径
60                刻线环半径
62                刻线
64                铆钉中心线
虽然已经力求对优选实施例的各种变形进行说明，但是本领域技术人员将可以考虑其他变形。从而，应当理解，本发明可以以其他具体形式来实施，而不脱离本发明的精神或主要特征。从而，这些示例和实施例从各方面来说都是示例性的，而不是限制性的，并且本发明将并不局限于在此给出的细节。

Claims (20)

1.一种适于互连于容器的端盖，包括：
中心板，具有产品侧和公开侧以及适于互连于容器的外围卷边；
撕裂板，其位于中心板中，由易撕裂的主刻线和辅助刻线以及不易撕裂的铰链部确定，所述撕裂板起始于刻线起始环，该刻线起始环具有至少约0.050英寸的曲率半径；
驻留式拉环，其铰接地互连于所述中心板的所述公开侧，包括位于一端的前端部分和位于相对端的提升端，所述前端部分在所述撕裂板的一部分之上延伸；
强化用分币加强肋，其位于所述中心板内并具有第一支脚和位于所述铆钉附近的第二支脚，与所述撕裂板相对，所述第一和第二支脚具有不大于约0.125英寸的长度；以及
所述驻留式拉环的中心厚边，其位于所述前端部分和所述提升端之间，所述厚边具有铰链区域和互连于所述铆钉的小片，并且还包括具有第一支脚和第二支脚的马蹄形镂空区域，所述第一支脚较所述第二支脚向所述前端延伸得更长，其中当所述驻留式拉环的所述前端向下受力时，所述撕裂板上的力定向为偏离所述刻线起始环。
2.如权利要求1所述的端盖，其中所述马蹄形镂空区域的所述第二支脚比所述第一支脚至少长约0.035英寸。
3.如权利要求1所述的端盖，其中所述分币加强肋的所述第一支脚和所述第二支脚从所述刻线撕裂板偏离至少约0.125英寸。
4.如权利要求1所述的端盖，其中所述易撕裂的主刻线具有位于约0.0035-0.0042英寸之间的残余材料厚度。
5.如权利要求1所述的端盖，其中所述刻线起始环具有约0.057英寸的半径。
6.如权利要求1所述的端盖，其中所述撕裂板上的所述力以不平行于所述拉环的纵向的角度定向。
7.如权利要求1所述的端盖，其中所述分币加强肋的所述第一支脚和所述第二支脚从所述铆钉的中心线偏离约0.090英寸。
8.如权利要求1所述的端盖，其中所述易撕裂的主刻线和辅助刻线终止于尾部环，该尾部环朝着所述外围卷边向外定向。
9.一种适于互连于容器的金属端盖，包括：
中心板，具有产品侧和公开侧以及适于互连于容器颈部的外围卷边；
撕裂板，其位于中心板中，由至少易撕裂的主刻线确定，所述撕裂板起始于刻线起始环并终止于尾部环，该刻线起始环具有至少约0.050英寸的曲率半径；
驻留式拉环，其铰接地互连于所述中心板的所述公开侧，包括位于一端的前端部分和位于相对端的提升端，所述前端部分在所述撕裂板的一部分之上延伸；
强化用分币加强肋，其整体互连于所述中心板并具有第一支脚和位于所述铆钉附近的第二支脚，与所述撕裂板相对，所述强化用分币加强肋的所述第一和第二支脚具有不大于约0.125英寸的长度；以及
所述驻留式拉环的中心厚边，其位于所述前端部分和所述提升端之间，所述厚边具有铰链区域和互连于所述铆钉的小片，并且还包括具有第一支脚和第二支脚的马蹄形镂空区域，其中当所述驻留式拉环的所述前端向下受力时，所述撕裂板上的力定向为偏离所述刻线起始环。
10.如权利要求9所述的端盖，其中所述马蹄形镂空区域的所述第二支脚比所述第一支脚更长。
11.如权利要求9所述的端盖，其中所述撕裂板还包括易撕裂的辅助刻线。
12.如权利要求9所述的端盖，其中所述易撕裂的主刻线具有位于约0.0035-0.0042英寸之间的残余材料厚度。
13.如权利要求9所述的端盖，其中所述开启力定向于不平行于所述驻留式拉环的纵轴方向。
14.如权利要求9所述的端盖，其中所述分币加强肋的所述第一和第二支脚偏离所述铆钉的中心轴至少约0.090英寸。
15.一种适于互连于容器的金属端盖，包括：
中心板，具有产品侧和公开侧以及适于互连于容器颈部的外围卷边；
撕裂板，其位于中心板中，由至少易撕裂的主刻线和不易撕裂的铰链部确定，所述撕裂板起始于刻线起始环并终止于尾部环；
驻留式拉环，其铰接地互连于所述中心板的所述公开侧，包括位于一端的前端部分和位于相对端的提升端，所述前端部分在所述撕裂板的一部分之上延伸；
强化用分币加强肋，其整体互连于所述中心板并具有第一支脚和位于所述铆钉附近的第二支脚，与所述撕裂板相对，所述第一和第二支脚具有不大于约0.125英寸的长度；以及
所述驻留式拉环的中心厚边，其位于所述前端部分和所述提升端之间，所述厚边具有铰链区域和互连于所述铆钉的小片，并且还包括具有第一支脚和第二支脚的马蹄形镂空区域，所述第二支脚较所述第一支脚向所述前端延伸得更长，其中当所述前端向下受力时，所述撕裂板上的力定向为偏离所述刻线起始环，以基本上防止所述撕裂板从所述中心板脱离。
16.如权利要求15所述的端盖，其中所述刻线起始环具有至少约0.050英寸的曲率半径。
17.如权利要求15所述的端盖，其中所述强化用分币加强肋的所述第一和第二支脚距所述铆钉的中心线不小于0.090英寸。
18.如权利要求15所述的端盖，其中所述马蹄形镂空区域的所述第一支脚比所述第一支脚长至少约0.035英寸。
19.如权利要求15所述的端盖，其中所述易撕裂的主刻线具有至少约0.0035英寸的残余材料厚度。
20.如权利要求15所述的端盖，其中所述尾部环朝着所述外围卷边向外定向。
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