CN105408216A - 具有弓形面板壁和弯曲过渡壁的饮料罐盖 - Google Patents

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Abstract

一种饮料罐盖(10)具有弓形面板壁(14)和具有弯曲过渡壁部分(22)的卡盘壁。提供了卷封面板(30)和面板壁的构造。

Description

具有弓形面板壁和弯曲过渡壁的饮料罐盖
相关申请的交叉引用
本发明请求享有2013年5月31日提交的美国专利申请序列第61/829,874号的权益，该申请的公开内容由此如同以其全部阐述那样通过引用并入本文中。
技术领域
本发明涉及容器技术，并且更具体地涉及一种用于饮料罐的罐盖，以及用于将饮料罐盖卷封至罐身的方法。
背景技术
现代的饮料罐包括由铝原料拉伸和压薄的饮料罐身，以及由二重卷封附接于罐身的饮料罐盖。本发明的受让人开发出了轻质饮料盖，其大体上在美国专利第8328041、7370774和8157119号中描述。在专利中大体上描述的盖中的一些在商品名SuperEnd?下销售。
竞争对手也开发出了通常并入针对SuperEnd?开发的特征的轻质盖。美国专利第7673768和8313004号公开了各种轻质盖，其中一些被商业化。
现代的轻质饮料盖被评价为耐受通常85psi或更大的如由屈曲性能测试测量的内部罐加压。故障通常包括圆形轮廓的损失和盖的屈曲，这最终导致盖轮廓的翻转(eversion)。故障可通过使罐盖掉落或扭曲，或通过容器内的过压，如，在罐经历热处理或者经受高周围温度时而开始。
发现由ContainerDevelopmentLimited开发且由BallCorporation销售的盖的版本具有关于在二重卷封于饮料罐时卷封大小的一致性的问题。
发明内容
发明人已经开发出一种轻质饮料罐盖，他们推测克服了上文提到的卷封问题，并有其它益处。发明人认为卷封面板构造、上面板壁构造和卷封机中的盖的上壁的改造的足够量级之间的关系减轻了卷封中的大小不一致。因此，盖和对应方法提供了一种盖，其为轻质的，可结合当前的常规卡盘使用，并且被认为提供了可靠且一致的卷封。本发明不限于这些方面，而是相反地包含盖的其它方面以及说明书中公开和权利要求中叙述的特征的组合。
一种能够卷封于饮料罐的饮料罐盖，包括中心面板；从中心面板向外延伸的弓形面板壁；向上开口的环形卷边；从环形卷边的外端部延伸的下过渡壁，下过渡壁以小于11度的角A2倾斜；从下过渡壁的上端部向外延伸的弯曲上过渡壁，下过渡壁平滑屈曲至上过渡壁；大致平的中间壁；大致平的上壁，其倾斜多于中间壁，并且以至少13度的角A4倾斜；形成在中间壁与上壁之间的接合点；从上壁的上端部延伸的卷封面板，卷封面板具有0.050英寸到0.060英寸之间的半径R4；以及从卷封面板的外端部向外延伸的卷曲部。
根据本发明的另一个方面，一种饮料罐盖包括：中心面板；从中心面板向外延伸的弓形面板壁，面板壁具有与直基准线的0.0008(万分之八)英寸到0.009英寸之间的最大偏差D1；向上开口的环形卷边；从环形卷边的外端部延伸的下过渡壁，下过渡壁以小于11度的角A2倾斜；从下过渡壁的上端部向外延伸的弯曲上过渡壁，下过渡壁平滑屈曲至上过渡壁；大致平的中间壁；大致平的上壁，其倾斜多于中间壁，并且以至少13度的角A4倾斜；形成在中间壁与上壁之间的接合点；从上壁的上端部延伸的卷封面板；以及从卷封面板的外端部向外延伸的卷曲部。盖可构造成使得卷封面板具有0.050英寸到0.060英寸之间的半径R4，以及从卷封面板的外端部向外延伸的卷曲部。
作为优选，大小D1在0.001英寸到0.007英寸之间，更优选在0.001英寸到0.005英寸之间，并且在优选实施例中为大约0.002英寸。
作为优选，下过渡壁的角A2在1度到10度之间，更优选在2度到8度之间，更优选在3度到6度之间，并且在附图中的实施例中为大约5.5度。作为优选，中间壁以角A3倾斜，角A3在50度到63度之间，更优选在52度到60度之间，并且在附图中的实施例中为大约55度。作为优选，上壁角A4为至少13度，更优选至少15度，并且在附图中的实施例中，大约16度。作为优选，面板壁以角A1倾斜，角A1在30度到60度之间，更优选在40度到50度之间，并且在附图中的实施例中为大约45度。卷边可关于垂直中心线大致对称。
本发明包含具有以上特征的未卷封饮料盖，以及包括未卷封饮料盖和饮料罐身的饮料罐盖和饮料罐身的组合。饮料罐身在卷封之前包括匹配卷封面板形状和卷封面板半径的大小的凸缘。卷封面板具有半径R4，其为凸缘的半径R3和凸缘金属厚度t的总和。
本发明还包含一种用于将饮料罐盖和饮料罐身卷封在一起的方法。可应用于本文中任何地方描述的未卷封的盖的卷封方法包括将饮料罐盖放置到饮料罐身上，该饮料罐身具有匹配卷封面板形状和卷封面板半径的大小的凸缘，并且卷封面板具有半径R4，其为凸缘的半径R3和凸缘金属厚度t的总和。该方法包括以下步骤：使卡盘与盖的外表面接合使得卡盘接触盖，以及使盖的卷曲部与卷封辊接合使得上壁上弯至少9度。
作为优选，上壁角A4为至少13度。更优选地，上壁角A4为至少15度，并且上壁上弯至少11度，并且更优选地，上壁角A4为大约16度，并且上壁上弯至少13度。
公开的饮料罐盖优选用于通过常规卷封设备二重卷封到拉伸且压薄的饮料罐身上，如，带颈部的211尺寸的罐身。盖优选为206、204或200尺寸，并且发明人构想出了其它工业上接受的尺寸。
附图说明
图1为示出本发明的方面的饮料罐盖的一部分的放大截面视图。
图2为具有附加注解的图1的盖的截面视图。
图3为图1的饮料罐盖的一部分的又一放大截面视图。
具体实施方式
图1示出了示出本发明的方面的饮料罐盖10的截面。罐盖10为通过将样品盖包封在聚合物中、将壳切割成截面并且接着拍照、放大并且增强图像而制备的盖壳的截面。因此，对于本发明的实施例，罐盖10是大小准确的。
罐盖10包括中心面板12、弯曲面板壁14、卷边18、下过渡壁20、上过渡壁22、中间壁24、接合点26、上壁28、卷封面板30以及卷曲部32。
中心面板12为圆形的，并且包括倾倒开口和开启机构，其中各个优选为常规的。例如，倾倒开口可由以饮料盖行业中称为大开口盖(LOE)的形状的划线(附图中未示出)形成。开启机构优选为常规抛弃型拉环(SOT)。图1的图示中的中心面板12不是平的，因为截面示出了卷边，如熟悉罐盖中心面板的人将理解的。图1中所示的特定盖称为DRT类型。
用语"壳"在本公开内容中用于表示压壳机的产品，包括抛光过的轮廓。用语"盖"用于表示拉环在转换压机中应用之后的壳。罐盖10示为在其未卷封状态中，并且本发明包含卷封状态中的组合罐身和罐盖组合、用于形成该组合的方法，以及未卷封盖定位在罐身上以备卷封的罐身和罐盖组合。
弯曲面板壁14围绕中心面板12延伸，使得在如图1中所示的横截面中，面板壁从中心面板12向外和向下延伸。用语"向外"和"向内"是指径向方向。用语"向上"和"向下"是指盖常规定向时的垂直方向。指示径向方向和垂直方向的用语不是排他的。用语也未指示一个压倒另一个。例如，沿径向向外延伸并且从另一部分B延伸并且还从部分B向上延伸较少程度的部分A可在本公开内容和权利要求中描述为向外延伸，向上延伸或既向上又向外延伸。
如图2中所示，即使面板壁14弯曲，壁14也可由位于壁14上的端点40和42限定，其中，壁14合并有半径R1和R2。作为优选，半径R1和R2在0.015''英寸到0.025''英寸之间。本发明不限于由单个半径形成的40和42处的过渡。例如，壁14可平滑地合并到中心面板12和卷边18的内卷边壁或其它构造中。在其中40和/或42处的过渡不由单个半径形成并且不存在可用作近似值的占优势半径的构造中，点40和/或42可由眼睛识别。在端点40和42之间画出的线可以以角A1倾斜，角A1在30度到60度之间，优选在40度到50度之间，并且最优选为大约45度。
面板壁14可遵循单半径，或者可遵循以任何组合的若干半径。为了限定面板壁14与直线的偏差的大小，图3示出了虚线TL，其与由半径R1形成的圆和由半径R2形成的圆相切。最大偏差距离D1限定为在壁14的内表面离切线TL最远的点处垂直于切线TL测得的、切线TL与面板壁14的内表面之间的距离。距离D1优选大于0.001英寸，更优选在0.0008英寸(即，千分之0.8或万分之8英寸)到0.009英寸之间，0.001英寸到0.007英寸之间，以及0.001英寸到0.005英寸之间。在优选实施例中，距离D1为大约0.002英寸。发明人认为面板壁14的构造提供了轻质和强度的组合，同时减小了故障时盖泄漏的趋势，如熟悉盖故障机制的人将理解的。
环形埋头卷边18优选形成半圆，并且优选关于垂直中心线V-CS大致对称(在普通的制造公差内)。图2中的水平虚线限定了半圆形卷边18的边界。水平虚线可从过渡点44(下文限定)水平地画出，从卷边18的内部分屈曲至半径R2的点，或选择成使得卷边18对称的点水平地画出，如熟悉盖增强卷边构造的人将理解到的。卷边18的半圆形形状在其中卡盘(现在在附图中示出)在卷封过程期间定位在卷边中的实施例中为有益的。
下过渡壁20从卷边18的外部分向上延伸。作为优选，下过渡壁20为直的或几乎直的，并且限定在过渡点44和46之间。过渡点44和46之间的线与竖向以角A2倾斜，角A2小于11度，优选小于10度，更优选在2度到8度之间或在3度到6度之间，并且在附图中所示的实施例中为大约5.5度。
弯曲上过渡壁22从过渡部46延伸以屈曲至大致平的中间壁部分24。中间壁部分24在接合点26处合并到上壁部分28中。中间壁部分24优选为大致直的，并且倾斜50度到63度之间，更优选52度到60度之间，以及最优选为大约55度的优选角A3(图2)。
上壁部分壁28在接合点26处的过渡部分之上为大致直的，使得上壁28的端点之间的线倾斜至少13度和更优选至少15度的角A4。角A4的上限为卷封机中所需的弯曲的实际极限。因为常规卡盘的角为大约4度，所以卷封期间变形角的大小可通过从A4减去4度计算，使得偏转大小可为至少9度，并且更优选至少11度。
卷封面板30和卷曲部32从过渡部50延伸。卷封面板30具有半径R4。如图2中所示，罐身的凸缘90的一部分示为在其中盖10处于凸缘90上的适合位置用于卷封的位置。卷封面板30的形状匹配凸缘90的形状，即，高度弯曲的凸缘90的上部与卷封面板30之间不存在显著的间隙。此外，卷封面板的半径R4为凸缘的半径R3和凸缘金属厚度t的总和。转让给本发明的受让人的前身的美国专利号5,911,511(Moran)公开了卷封面板与罐身凸缘之间的关系的方面，如熟悉二重卷封技术的人将理解的。
卷曲部32优选为常规的，并且连同卷封辊构造选择成以商业线路速度实现工业适合的二重卷封。
罐盖10构造成使得卷封卡盘(附图中未示出)可延伸到卷边18中以接触卷边18的底半径和/或卷边18的外壁和下过渡壁20的下部。另外，卡盘将具有(可选)可接触接合点26的其砧座部分的下端部处的点。在任何方面，上壁28在卷封期间向上和向内弯曲。
罐盖的材料优选为5000系列的铝合金或镀锡钢，并且罐身的材料优选为3000系列的铝合金或镀锡钢。
描述了本发明的方面及它们的优点，但本发明不限于任何方面或优点，除非在权利要求中明确陈述。

Claims (51)

1.一种饮料罐盖，包括：
中心面板；
从所述中心面板向外延伸的弓形面板壁；
向上开口的环形卷边；
从所述环形卷边的外端部延伸的下过渡壁，所述下过渡壁以小于11度的角A2倾斜；
从所述下过渡壁的上端部向外延伸的弯曲上过渡壁，所述下过渡壁平滑屈曲至所述上过渡壁；
大致平的中间壁；
大致平的上壁，其倾斜多于所述中间壁，并且以至少13度的角A4倾斜；
形成在所述中间壁与所述上壁之间的接合点；
从所述上壁的上端部延伸的卷封面板，所述卷封面板具有0.050英寸到0.060英寸之间的半径R4；
从所述卷封面板的外端部向外延伸的卷曲部。
2.一种饮料罐盖和饮料罐身的组合，包括：
根据权利要求1所述的饮料罐盖；以及
饮料罐身；所述饮料罐身具有匹配所述卷封面板形状和所述卷封面板半径的大小的凸缘，所述卷封面板具有为所述凸缘的所述半径R3和所述凸缘金属厚度t的总和的半径R4。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的饮料罐盖，其特征在于，所述下过渡壁的所述角A2在1度到10度之间。
4.根据权利要求1或权利要求2所述的饮料罐盖，其特征在于，所述下过渡壁的所述角A2在2度到8度之间。
5.根据权利要求1或权利要求2所述的饮料罐盖，其特征在于，所述下过渡壁的所述角A2在3度到6度之间。
6.根据权利要求1或权利要求2所述的饮料罐盖，其特征在于，所述下过渡壁的所述角A2为大约5.5度。
7.根据权利要求1或权利要求2所述的饮料罐盖，其特征在于，所述中间壁的所述角A3在50度到63度之间。
8.根据权利要求1或权利要求2所述的饮料罐盖，其特征在于，所述中间壁的所述角A3在52度到60度之间。
9.根据权利要求1或权利要求2所述的饮料罐盖，其特征在于，所述中间壁的所述角A3为大约55度。
10.根据权利要求1或权利要求2所述的饮料罐盖，其特征在于，所述上壁角A4为至少13度。
11.根据权利要求1或权利要求2所述的饮料罐盖，其特征在于，所述上壁角A4为至少15度。
12.根据权利要求1或权利要求2所述的饮料罐盖，其特征在于，所述上壁角A4为大约16度。
13.根据权利要求1或权利要求2所述的饮料罐盖，其特征在于，所述面板壁以30度到60度之间的角A1倾斜。
14.根据权利要求1或权利要求2所述的饮料罐盖，其特征在于，所述面板壁以40度到50度之间的角A1倾斜。
15.根据权利要求1或权利要求2所述的饮料罐盖，其特征在于，所述面板壁以大约45度的角A1倾斜。
16.根据权利要求1或权利要求2所述的饮料罐盖，其特征在于，所述卷边关于垂直中心线大致对称。
17.一种用于将饮料罐盖和饮料罐身卷封在一起的方法，所述方法包括：
将根据权利要求1所述的饮料罐盖置于饮料罐身上；所述饮料罐身具有匹配所述卷封面板形状和所述卷封面板半径的大小的凸缘，所述卷封面板具有为所述凸缘的所述半径R3和所述凸缘金属厚度t的总和的半径R4；
使卡盘与所述盖的外表面接合，使得所述卡盘的砧座的最低点接触所述盖的接合点；以及
使所述盖的所述卷曲部与卷封辊接合，使得所述上壁上弯至少9度。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述下过渡壁的所述角A2在1度到10度之间。
19.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述下过渡壁的所述角A2在2度到8度之间。
20.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述下过渡壁的所述角A2在3度到6度之间。
21.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述下过渡壁的所述角A2为大约5.5度。
22.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述中间壁的所述角A3在50度到63度之间。
23.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述中间壁的所述角A3在52度到60度之间。
24.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述中间壁的所述角A3在大约55度。
25.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述上壁角A4为至少13度。
26.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述上壁角A4为至少15度。
27.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述上壁角A4为大约度。
28.根据权利要求26所述的方法，其特征在于，所述上壁上弯至少11度。
29.根据权利要求27所述的方法，其特征在于，所述上壁上弯至少13度。
30.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述面板壁以30度到60度之间的角A1倾斜。
31.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述面板壁以40度到50度之间的角A1倾斜。
32.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述面板壁以大约45度的角A1倾斜。
33.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述卷边关于垂直中心线大致对称。
34.一种饮料罐盖，包括：
中心面板；
从所述中心面板向外延伸的弓形面板壁，所述面板壁具有与直基准线的0.0008(万分之八)英寸到0.009英寸之间的最大偏差D1；
向上开口的环形卷边；
从所述环形卷边的外端部延伸的下过渡壁，所述下过渡壁以小于11度的角A2倾斜；
从所述下过渡壁的上端部向外延伸的弯曲上过渡壁，所述下过渡壁平滑屈曲至所述上过渡壁；
大致平的中间壁；
大致平的上壁，其倾斜多于所述中间壁，并且以至少13度的角A4倾斜；
形成在所述中间壁与所述上壁之间的接合点；
从所述上壁的上端部延伸的卷封面板；
从所述卷封面板的外端部向外延伸的卷曲部。
35.根据权利要求34所述的饮料罐盖，其特征在于，所述最大偏差D1在0.001英寸到0.007英寸之间。
36.根据权利要求34所述的饮料罐盖，其特征在于，所述最大偏差D1在0.001英寸到0.005英寸之间。
37.根据权利要求34所述的饮料罐盖，其特征在于，所述最大偏差D1为大约0.002英寸。
38.根据权利要求34所述的饮料罐盖，其特征在于，所述下过渡壁的所述角A2在1度到10度之间。
39.根据权利要求34所述的饮料罐盖，其特征在于，所述下过渡壁的所述角A2在2度到8度之间。
40.根据权利要求34所述的饮料罐盖，其特征在于，所述下过渡壁的所述角A2在3度到6度之间。
41.根据权利要求34所述的饮料罐盖，其特征在于，所述下过渡壁的所述角A2为大约5.5度。
42.根据权利要求34所述的饮料罐盖，其特征在于，所述卷封面板半径R4在0.050英寸到0.060英寸之间。
43.根据权利要求34所述的饮料罐盖，其特征在于，所述中间壁的所述角A3为50度到63度之间。
44.根据权利要求34所述的饮料罐盖，其特征在于，所述中间壁的所述角A3为52度到58度之间。
45.根据权利要求34所述的饮料罐盖，其特征在于，所述中间壁的所述角A3为大约55度。
46.根据权利要求34所述的饮料罐盖，其特征在于，所述上壁角A4为至少15度。
47.根据权利要求34所述的饮料罐盖，其特征在于，所述上壁角A4为大约16度。
48.根据权利要求34所述的饮料罐盖，其特征在于，所述面板壁以30度到60度之间的角A1倾斜。
49.根据权利要求34所述的饮料罐盖，其特征在于，所述面板壁以40度到50度之间的角A1倾斜。
50.根据权利要求34所述的饮料罐盖，其特征在于，所述面板壁以大约45度的角A1倾斜。
51.根据权利要求34所述的饮料罐盖，其特征在于，所述卷边关于垂直中心线大致对称。
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