CN101528381A - 利用单件封闭件坯料制造带有分离的盘片和环的金属封闭件的方法 - Google Patents

Abstract

一种用于具有盘片(10’)限制在周缘环(20’)内的两件式“组合”型封闭件的制造方法。该“组合”型封闭件(1’)由常规的单件封闭件壳体(1)通过在顶盘(10)附近切割侧壁(20)以分别制造环(20’)和盘片(10’)而制成。

Description

利用单件封闭件坯料制造带有分离的盘片和环的金属封闭件的方法

技术领域

本发明涉及一种具有侧壁以及分离的盘片的金属封闭件，该分离的盘片形成封闭件的顶板。

背景技术

由塑料侧壁和金属盘片组成的封闭件已广为人知，并且这种类型的封闭件通常称作“组合型封闭件”。常规上，侧壁或“环”用塑料通过注射模塑制造。该塑料环限定螺纹，该螺纹与容器颈部上类似的螺纹协作。在“环”的自由端限定防篡改带，并且由易断连接桥连接到自由端上。易断连接桥设计成在打开封闭件时才断裂，向封闭件/容器包装的用户指示该封闭件以前已经被打开过。密封剂通常用于金属盘片以在金属盘片和容器口之间形成密封。

专利引文0001：美国6662958 B(CROWN，CORK&SEALTECHNOLOGIES CORPORATION).2003-12-16.涉及这种封闭件。这种类型的封闭件的一个好处在于在金属盘片和容器之间的密封断裂之前防篡改带就已经断裂了，使用户确信容器内的容纳物没有被篡改。

两件型封闭件设计允许对容器密封的断裂进行控制。封闭件“环”的初始转动激活防篡改特性，例如使防篡改带断裂，但盘片仍然密封在容器上。之后，封闭件“环”上提供的另一个特征将盘片从容器上撬开，从而通过断开盘片和容器之间的密封而使容器内的内压和外部环境之间的任何差异平衡。这种两阶段开启降低了开启封闭件所需的扭矩，并且使得能够更容易地去除封闭件。

在专利引文0002：US 6662958 B-中描述的布置的坏处在于金属和塑料的组合使得封闭件更难以回收。而且，最近塑料原材料成本上涨使得封闭件的制造相对较贵，而且塑料“环”妨碍了封闭件在要经受蒸煮过程的包装上的使用。

具有限制玻璃顶板(或盘片)的金属环的组合型封闭件在现有技术中已众所周知，并且用于家庭保存中。然而，这些封闭件也是由两种材料(金属和玻璃)制成，其必须分开回收。

专利引文0003：EP 1686070 A(PLATO PRODUCTCONSULTANTS).2006-08-02.描述了一种由盘片和环形部件组成的“组合型”封闭件。描述了一种“特别的特征”，其降低了将封闭件从容器旋开所需的力矩。在该文件中描述的封闭件利用了分离的环形垫圈，该垫圈增强了封闭件和容器之间的密封，封闭件附装在容器上。

发明内容

如果提供已知的“结合型封闭件”的全金属等价件，将使用户获得降低的开启扭矩的好处，同时结合该封闭件的包装可以通过如当前用于单件型金属扭动封闭件的蒸煮过程。这样一种全金属的“组合型”封闭件将更容易回收，因为其实质上仅由一种材料组成。而且，如果封闭件由常规的金属、扭动的封闭件壳体制造，现有的轧盖设备可用于将封闭件应用到容器上。

制造这种全金属封闭件的成本要求有效利用金属原材料以减少废料。制造这种由金属环和金属盘片组成的金属形式的“结合型”封闭件引起的一个问题是，如果这两种金属部件由分离的材料块制造，废料量很大。备选地，如果“盘片”简单地从常规金属封闭件坯料的顶板切取，则该盘片将不会被剩余的“环”所限制。这是因为“盘片”将能够通过“环”上的孔，该孔会太大而难以限制前述的盘片。

相应地，本发明提供了一种制造具有分离的盘片和周缘环的金属封闭件的方法，包括下述步骤：

-由金属板材拉制封闭件坯料，该封闭件坯料具有顶板和从该顶板的周边悬垂的侧壁，

-邻近顶板切割封闭件坯料的侧壁以制造盘片和周缘环，盘片和周缘环均有切割边。

根据本发明的封闭件主要由金属制成(除了少量的密封剂)，这提高了当封闭件不再需要时用户回收封闭件的能力。根据常规方法，可在与盘片相对的环的边缘处提供凸起。

优选地，在将侧壁(环)从顶板(盘片)分离之前，在封闭件坯料的自由边处形成卷曲。卷曲保护了封闭件坯料的切割边，防止了伤害等，并且在将侧壁从顶板分离时给环提供了刚度。

邻近顶板切割封闭件侧壁以提供环和分离的盘片。封闭件坯料可用任何常规方法(例如激光切割等)进行切割。这样制造的盘片会具有和环相同的直径。因此，对盘片的切割边进行摺边或卷曲以减少其外径，因而允许其插入到环中。

备选地，可用已知的“修剪”方法将封闭件坯料的侧壁从顶板分离。这种方法要求侧壁的顶部(邻近于顶板)首先通过第一冲压和模制而拉拔至较小的直径，接着采用具有尖锐角部且介于模具和第一个冲压件的直径之间的直径的第二冲压件进行切断。这种技术主要用于剪裁金属容器体或剪裁薄铝的卷装防盗(ROPP)封闭件。这种技术的好处在于盘片的直径被减小，从而不需要随后的盘片卷边。

在本发明的一个实施例中，盘片支撑于环中，以便环和盘片的切割边相互靠近，之后环和盘片的切割边可宽松地卷曲在一起。该实施例的好处在于环不需要保持特征，因为宽松的卷边将盘片宽松地保持在环内，同时允许盘片的轴向和旋转运动。

最后，在本发明的另一个实施例中，提议了一个备选的坯料结构，该结构允许盘片和环如上所述宽松地卷曲在一起，但是在该实施例中坯料在分离成盘片和环之前，其外表面可进行印刷或处理。接着盘片和环可如上所述进行装配，但是在该实施例中，盘片和环的外表面都已经进行了印刷或处理。

利用环和盘片是独立的，且只有在最初开启封闭件时才分开的事实，可在该两件型金属封闭件上提供篡改证据。因此最初，当环被扭转规定的量时，盘片保持密封在容器上而不会移动。易碎桥或带可固定在盘片和环上，且当试图移除封闭件时，环相对于盘片的相对运动使易碎桥或带断裂，提供了已经试图将封闭件移离容器的可视指示。

附图说明

现在将仅通过实例参考附图对本发明进行描述，其中：

图1示出了附装到容器上的两件型封闭件的横截面视图，显示了(通过圆圈)包括在附图中的全部详细横截面视图所示的区域；

图2示出了根据本发明的第一实施例的具有盘片和环的两件型封闭件的一部分的详细横截面视图，环的切割边被卷边以限制此处的盘片，在环中形成保持特征以将盘片定位在其要求的位置；

图3A示出了通过封闭件坯料的示意性侧截面视图，该封闭件坯料通常用来制造单件型封闭件，但是其也适用于本发明；

图3B示出了在封闭件裙状部分的自由边形成了卷曲后图3A的封闭件坯料的示意性侧截面视图，表示此处顶部可从封闭件的侧壁切除以形成盘片和环；

图3C示出了在封闭件的顶部和侧壁被切断形成盘片和环之后图3B中所示的封闭件坯料的示意性侧截面视图；

图3D示出了围绕盘片的切割边形成卷曲之后的经过更改的图3C中所示的封闭件坯料的示意性侧截面视图；

图4A示出了根据本发明的另一个实施例的更改的图3C中所示的封闭件坯料的示意性侧截面视图，其中封闭件卷曲(在环上)被平整了，且在插入环之前将盘片翻转过来；

图4B示出了更改的图4A中所示的封闭件坯料的示意性侧截面视图，其中盘片翻转插入环中，且支撑在平面卷曲上；

图4C示出了在环的切割边形成了卷曲后的更改的图4B中所示的封闭件坯料的示意性侧截面视图；

图4D示出了根据本发明的备选实施例的已完成的两件型封闭件的一部分的详细的横截面视图。这种布置中，在环中形成保持特征以将盘片定位在其要求的位置，且封闭件紧固到容器上以在盘片和容器之间形成密封；

图4E示出了图4D中所示的两件型封闭件的相同的部位，其中环已经被旋开，保持特征已经将盘片从容器中升起，且盘片和容器之间的密封已经被破坏；

图5为用于“修剪”封闭件以分离侧壁和顶板，同时降低顶板/“盘片”的外径的冲压及模制装置的示意性视图。放大视图(见图5A)中使用的工具部分由标为“A”的圆圈显示。

图5A为图5中所示的工具部分的放大视图。

图6A示出了封闭件的顶部和侧壁已经被切除后的图3C中所示的环的示意性侧截面视图；

图6B示出了环的切割边形成了环卷曲后的图6A中所示的环的示意性侧截面视图；

图6C示出了盘片已经被插入到图6A和6B所示的环后的根据本发明的金属封闭件的示意性侧截面视图；

图6D示出了图6C中所示的完成的两件型封闭件的一部分的详细截面视图，其中封闭件紧固到容器上以形成盘片和容器之间的密封。在这种布置中，没有保持特征，且盘片可在环中轴向地自由移动；

图6E示出了图6D中所示的两件型封闭件的相同的部位，环已经被旋开，环上的凸起已经将盘片从容器中升起，且盘片和容器之间的密封已经被破坏。通过使用图6A至6E中所图示的方法，不需要翻转盘片10’或环20’。而且，在封闭件卷曲25中形成凸起，这比在环20’的切割边上形成的环卷边28具有更大的工作硬化。

图7示出了根据本发明的第二实施例的具有盘片和环的两件型封闭件的一部分的详细横截面视图，其中盘片和环的切割边宽松地卷曲在一起，允许盘片间隔在环内轴向和旋转地移动；

图8A到图8D示出了图7中所示的本发明第二实施例的与图3A到图3D、图4A到图4C所示相似的示意性过程；以及

图9A到图9D示出了允许封闭件坯料的外表面成为两件型封闭件的外表面的改进的图7中所示的本发明的第二实施例的与图8A到图8D所示相似的示意性进程。

图中所有相同或相似的部件分别采用相同或相似的参考数字标记。

具体实施方式

参考图1，其主要被包括来图示其余图中各种详细视图的位置，包装由带螺纹的容器3以及具有盘片10′和周缘环20’的两件型封闭件1’组成。

图2示出了图1中所示包装的一部分的详细视图。两件型封闭件由金属盘片10′和周缘环20’组成，该金属盘片10′的切割边由卷曲15所保护。  盘片10’由位于环20’的相对轴向端处的两个卷曲25，28捕获在环内。设有一个保持特征或多个特征27以将盘片10’宽松地定位在环20’内，同时允许盘片10’自由地相对环20’轴向和旋转地移动。保持特征27可呈多个沿着环20′周边隔开的凸起的形式，或者备选地，可由完整或局部的周向卷边提供。绕盘片10’的内周边设有沟道12，且该沟道用于容纳密封剂50。设置沟道12确保了密封剂的正确位置以与容器3的颈部接合，由于其更好和更精确的分布，也减少了密封剂50的用量。

图3A到图3C示出了用来制造图2中所示的两件型金属封闭件的示意性进程。首先，从金属板取出用于制造单件型金属封闭件的常规封闭件坯料1(见图3A)。该封闭件坯料具有顶板10和从顶板10的外围悬垂的侧壁20。用于密封剂的凹陷12可靠近顶板10的外围限定，但是这不是必须的。

将侧壁20的自由端形成封闭件卷曲25，形成了单件型金属封闭件壳体1。封闭件壳体1可采用常规技术，如旋转切割，激光切割或剪切等在线A-A处切割(见图3B)。沿着线A-A切割封闭件坯料1将该封闭件坯料分为盘片10’和环20’(如图3C所示)两个分离的部件。盘片10’的切割边缘弯成卷曲15，而该卷曲15既对切割边提供了保护，也降低了盘片10’的外径，以便盘片10’可以适合环20’，通过环20′的粗糙的切割边(见图3D)。环20′的粗糙侧切割边随后也可进行卷曲以给切割边提供保护并将盘片10’限制在环20’之内(如图2中所示)。一旦盘片10’限制在环20’内，盘片的位置可通过设置一个保持特征或多个特征27而更紧密地控制。

参考图4A，制造方法可通过如下方式进行更改：先将封闭件卷曲25′弄平，接着将盘片10’或环20’翻转，然后将盘片10′装配到环20’中。如图4B中所示。在这种布置中，盘片10’由弄平的卷曲25’支撑。在这个阶段，将密封剂50插入沟道12中。可在卷曲28或环20’中提供用来将封闭件固定到容器(未示出)上的凸起或类似的常规构件。

图4A到图4E中示出的更改的封闭件的弄平的卷曲其好处在于具有一条或多条带的常规的带式瓶盖系统，该瓶盖系统接触封闭件的顶面，可用来将更改的两件型封闭件应用到容器3上。参考图4D，当封闭件紧密地应用到容器3上时，弄平的卷曲25’将盘片10’推向容器口，容器螺纹35和封闭件凸起26之间的相互作用或类似作用，使得由密封剂50和容器3形成的密封更紧密。

参考图4E，当开启封闭件时，凸起26经过容器螺纹35，保持特征27与盘片卷曲15接合，将盘片10’升起，并破坏密封剂50和容器3之间的密封。当最初转动容器3上的封闭件时，盘片10’保持密封到容器3口上，同时环转动且轻微上升。在盘片10’和环20’之间的这种相对运动可用于触发某些形式的防篡改。例如，易碎桥(例如纸带)可系在环20’和盘片10’两者之上，且环20’相对于盘片10’的相对运动可切断易碎桥，提供了已经试图打开包装的一个可视化的指示。

图5和5A图示了用于“修剪”的冲压及模制装置如何可用来将顶板10从封闭件坯料1的侧壁20切断以形成环和直径减小的盘片。封闭件坯料1的侧壁20的一部分首先由第一冲击件70和模具80拉成较小的直径。封闭件1由定位环85保持，同时封闭件坯料1的直径减小的部分由第二冲击件75与侧壁20的剩余部分切离，第二冲击件75限定尖锐的角部72，并且具有介于模具80和第一冲击件70的直径之间的外径。采用这种方法，盘片的直径减小了，因此不需要对盘片的外围进行后续的卷边来减小盘片的直径以装配在环内。

在另一个实施例中，在从盘片切除后，环20’的切割边设有环卷曲28来保护环20’的切割边(如图6A和6B中所示)。环20’接着被弯曲以允许前面形成的盘片10’从下面插入到环20’中(如图6C所示)。最后，盘片10’通过形成凸起26而保持在环20’内(如图6D所示)。为了制造示于图6D中的封闭件，可以任何顺序执行将盘片10’插入到环20’中，形成环卷曲28以及形成凸起26等步骤。可选地，盘片10’也可从上面插入到环20’中，其好处在于不需要弯曲环20’。

示于图6D和6E中的封闭件与关于图4D和4E所图示和描述的类似，但是其没有任何保持特征。参考图6D，当封闭件紧固地应用到容器3上时，环弯曲28将盘片10’推向容器口，且容器螺纹35、凸起26以及环弯曲28之间的相互作用使得由密封剂50和容器3形成的密封更紧密。当开启封闭件1’(见图6E)时，凸起26经过容器螺纹35，同时盘片10’保持密封到容器3的口部上。环20’继续转动和上升，直到凸起26与盘片卷曲15接合。凸起26升起盘片10’，并破坏密封剂50和容器3之间的密封。因此，封闭件“上升”，接着”蹦开”，随之盘片10’与容器3之间的密封被破坏。

图7示出了本发明的另一个实施例，其中环20’和盘片10’的切割边宽松地卷曲在一起。该实施例也不需要单独的保持特征来控制盘片10’在环20’内的位置。

图8A到图8D示出了制造图7中所示的两件型金属封闭件的过程。由顶板10和侧壁20组成的金属坯料由金属板材料拉制，且封闭件坯料又沿着线A-A切断以制造用于盘片10’和环20’的坯料。示于图8A中的封闭件坯料在沿A-A线切断之前，可以采用涂层、漆或一些其它的装饰60进行装饰。对封闭件坯料而不是对图8B中分离的盘片10’和环20’进行装饰是有好处的，因为封闭件坯料比分离的盘片10’和环20’更容易处理。与对图8A中所示的封闭件坯料的外表面进行装饰相关的问题在于当盘片10’和环20’形成并装配(见图8B到图8D)时，装饰60位于盘片10’的内表面上，在第一次使用前将不会被封闭件的用户所看到。然而，这种不利也可转化为有利，如果盘片10’用于提供获奖信息等，其只需要在开启封闭件时看到。

对图8A中所述封闭件坯料的更改示于图9A中。在这种布置中，封闭件坯料的外表面可在形成盘片10’和环20’之前进行装饰(见图9B)，且装饰60因而将位于盘片10’的外表面上(见图9B到图9D)。用于制造图7中所示的实施例的制造方法此后也是相同的。

参考图8A和图9A，封闭件坯料是由金属板材拉制的单件材料。接着在顶板10和侧壁20之间切开该封闭件坯料以形成盘片10’和环20’(见图8B和图9B)。参考图8C和图9C，对盘片10’的切割边进行卷边(形成宽松的卷曲15的起始端)以减少盘片10’的外径，这样盘片10’能适合环20’的切割边。而且，环20’的一个轴向端也形成了卷曲25。

如图8D和图9D中所示，卷边的盘片10’插入到环20’中并支撑在其中，以便盘片10’和环20’的切割边靠近。环20’的切割边接着绕盘片10’的卷边缘宽松地卷曲以形成如图7和图9E的详细横截面视图中所示的两件型封闭件。在这种布置中，通过宽松卷曲15，28，盘片10’宽松地限制在环20’内。宽松卷曲15，28设计成允许盘片10’旋转运动以及有限程度的轴向运动。

示于图9A到图9E中的实施例示出了一个进一步的更改，其可应用到前面所描述的本发明的任何一个实施例中。可见示于图9A到图9E中的环20’具有过渡29，通过该过渡29可以减小环20’的直径，使得制成的封闭件更紧凑。

优选地，在上面所描述的本发明的任何实施例中，在将盘片10’装配到环20’中之前将密封剂50应用到盘片10’的凹槽12中。这使得制造容易了，因为盘片10′分离时比装配到环20’中后更容易控制和处理。

Claims (10)

1.一种用于具有分离的盘片和周缘环的金属封闭件的制造方法，包括如下步骤：

拉制具有顶板(10)和从所述顶板(10)的周边悬垂的侧壁(20)的封闭件坯料(1)，

邻近所述顶板(10)切割所述封闭件坯料(1)的侧壁，以制造盘片(10’)和周缘环(20’)，该盘片和周缘环二者均有切割边。

2.一种根据权利要求1所述的金属封闭件的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括将所述盘片(10′)的外围绕其切割边进行卷边以减小所述盘片(10’)的外径的步骤。

3.一种根据权利要求1或权利要求2所述的金属封闭件的制造方法，其特征在于，所述制造方法还包括在将所述顶板(10)从所述侧壁(20)切除以形成所述盘片(10’)和环(20’)之前，用封闭件卷曲(25)对所述封闭件坯料(1)的粗糙的边缘进行精整的步骤。

4.一种根据权利要求3所述的金属封闭件的制造方法，其特征在于，所述环(20’)上的所述封闭件卷曲(25)被弄平。

5.一种根据任何前述权利要求所述的金属封闭件的制造方法，其特征在于，所述制造方法还包括如下步骤：

翻转所述盘片(10’)或所述环(20’)，

通过环的切割边将所述盘片(10’)插入所述环(20’)。

6.一种根据权利要求1-4中的任一项所述的金属封闭件的制造方法，其特征在于，所述制造方法还包括用卷曲(28)精整所述环(20’)的切割边的步骤。

7.一种根据权利要求6所述的金属封闭件的制造方法，其特征在于，所述环(20’)变形以允许所述盘片(10’)插入所述环(20’)。

8.一种根据任何前述权利要求所述的金属封闭件的制造方法，其特征在于，围绕所述盘片(10’)的外围应用密封剂(50)，且该密封剂(50)布置成与容器(3)形成密封。

9.一种根据权利要求2所述的金属封闭件的制造方法，其特征在于，所述制造方法还包括如下步骤：

将卷边后的盘片(10’)插入所述环(20’)中，以及

围绕所述盘片(10’)的卷边后的外围形成所述环(20’)的切割边的宽松卷曲(40)。

10.一种根据任何前述权利要求所述的金属封闭件的制造方法，其特征在于，所述制造方法还包括在将所述顶板(10)从所述侧壁(20)切除以形成所述盘片(10’)和环(20’)之前对所述封闭件坯料(1)进行装饰的步骤。

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