CN105473455A - 通气式饮料罐和罐端部 - Google Patents

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Abstract

具有包括按钮(50)的通气口(40)的饮料罐端部(10)。所述通气口通过拉环(70)的向下的力促动，所述力通过按钮传递到通气口刻痕(42)。

Description

通气式饮料罐和罐端部
相关申请的交叉引用
本申请要求2013年03月14日申请的No.61/782,316号美国专利申请的权益，其公开的内容在此通过参考作为整体的一部分。
背景技术
本发明涉及一种容器，并且更具体地涉及一种具有用于释放内部压力和/或用于改善倾倒的通气口的饮料容器。
现在的饮料罐端部包括一形成在中心板上的铆钉，一通过铆钉连接到端部的拉环，以及破裂以形成倾倒开口的刻痕线。当大量制造并且额定容纳85psi或更大值时，所述端部需要具有非常底的失效率。已经公开了多种通气式饮料端部。通气式饮料端部可以用于不需要加压的容器上，例如用于非碳酸饮料的容器。
美国专利号6,079,583和6,354,453公开了一种具有通气能力的端部，其不需要第二开口。美国专利公开号2001/0266281公开了一种具有与主刻痕间隔开的通气刻痕线的端部。所述通气刻痕线限定了凸出的通气撕裂板。所述通气刻痕线通过首先将拉环的凹陷区域定位在凸出的通气撕裂板上并且向下按压所述拉环以破裂所述通气刻痕线的方式被撕裂。
存在改善大规模数量的通气开口的可靠性和操作性的需求。
发明内容
一罐端部具有提供改进的功能的通气口特征。这一总结提供了对端部特征的综述，并且应当理解多个特征可以一起工作以增强罐体端部及其通气口的性能。相应地，本发明不局限于下面提供的组合中的特定特征。此外，不需要特定的结构或尺寸除非权利要求中明确提出。
根据特征的第一组合，饮料罐端部具有一特定的结构和通气口刻痕与由通气口刻痕限定或包括的通气板上的按钮之间的尺寸关系。所述端部包括一能够通过卷封连接到罐体的外围卷曲部；一从卷曲部径向向内的壁结构；一中心板；一限定一主铰链和一主撕裂板的主刻痕，主撕裂板能够基于刻痕的破裂而开启以形成倾倒开口；一通过铆钉连接到中心板的拉环，所述拉环具有一能够接触主撕裂板的一部分以破裂主刻痕的鼻部，一主体，和与鼻部相对地形成的一跟部，所述跟部被构造成由使用者抓握；一限定一通气口撕裂板的一通气刻痕；一位于所述通气口撕裂板上的向上突出的按钮，所述按钮包括产生一半径的侧壁，所述半径与中心板的一部分融合；以及一大致位于通气口刻痕的相对的端部之间的通气口铰链；所述通气口刻痕距离按钮侧壁的距离为D3或D13，其是从通气口刻痕最接近按钮侧壁的点处测量，并且不大于0.020英寸，并且优选在-.010英寸和0.020英寸之间，以使得从拉环跟部传递到按钮的向下的力破裂所述刻痕。拉环的通过提升跟部而产生的促动能够破裂主刻痕，并且拉环的通过向下按压拉环所产生的促动能够破裂所述通气口刻痕。所述通气口铰链优选被定向成使得刻痕的破裂围绕通气口撕裂板沿两个方向传播至通气口铰链。
在优选的实施例中，距离D3在大约-0.010英寸(即，负0.010英寸)和0.020英寸之间。更优选地，尺寸D3在-0.006英寸和0.015英寸之间，更优选地在-0.003英寸和0.013英寸之间，并且最优选地在-0.001或0.000英寸和0.006英寸之间。通过与D3相同的线进行测量，从按钮的中心线到刻痕42的内部边缘之间的距离为-.005和.040英寸之间(即，R2的范围加上D3)加上D1的一半。对于0.130英寸的按钮直径，从按钮的中心线到刻痕42的内部边缘之间的距离因此在0.060和0.105英寸之间。
优选，按钮与中心板或通气口刻痕板之间的半径R2在大约0.005英寸和大约0.020英寸之间，优选在0.0075英寸和大约0.0115英寸之间，并且更优选大约为0.0095英寸。
按钮优选具有大约0.10英寸和大约0.18英寸之间的直径，更优选大约0.115英寸和大约0.15英寸之间，并且优选约为0.130英寸。优选地，通气口刻痕不与按钮侧壁间隔开一恒定的距离。在该方面通气口刻痕可以被构造成使通气口刻痕在与铰链相对的点处最接近按钮侧壁。可选择地所述通气口刻痕最接近所述按钮侧壁的位置不与铰链相对。所述通气口铰链可以与铆钉相对。可选择地，所述通气口铰链位于按钮的靠近所述铆钉的一侧上。
所述拉环具有构造成接触按钮的接触元件。所述拉环的接触元件可以是向下凸出的珠缘，其是细长的且尺寸设计成能够使拉环的珠缘进入通过下压通气口撕裂板而形成的通气孔内。所述拉环珠缘可以以一定半径弯曲，所述半径大约等于铆钉的中心与通气口按钮之间的距离，以改善拉环珠缘和按钮之间的接触并且在大范围的拉环的角位置上形成良好的接触。
所述拉环珠缘和通气口按钮的结构和相对位置以及所述端部的组件的尺寸可构造成使得在开启通气口过程期间，响应于使用者施加到拉环上的向下的力，通气口刻痕在通气口刻痕最接近按钮侧壁的点处初始破裂。关于这一点，所述拉环被构造成使得拉环珠缘抵接按钮侧壁的初始接触位于按钮上靠近通气口刻痕最接近按钮侧壁的地方的位置。此外，拉环和按钮可被构造成使得初始接触后，随着通气口撕裂板围绕铰链枢转，拉环珠缘抵接按钮的连续接触从初始接触点向后移动到按钮上。
通气口按钮和刻痕优选具有能促进可靠开启的布置。所述通气口优选限定了：沿通气口中心线CL从按钮中心到通气口刻痕的横向端部的尺寸X，从按钮中心到通气口铰链的尺寸Y，以及从按钮中心到通气口刻痕的近点的尺寸Z，所述近点是刻痕上最接近按钮的点。尺寸X大于Z并且小于5Z，尺寸Y大于0.5Z并且小于3Z。优选地，尺寸X大于1.2Z并且小于3Z，尺寸Y大于0.75Z并且小于2Z，并且更优选地尺寸Y大于0.9Z并且小于1.5Z。对于传统的饮料罐端部，尺寸Z优选在0.0625英寸和0.090英寸之间，并且优选在0.065和0.085英寸之间，并且更优选在0.068英寸和0.078英寸之间。在一个构造中(例如图2示出的)，尺寸Z是0.083英寸。X和Y的尺寸和范围可以从最优的Z尺寸计算得到。
在另一构造中，用于刻痕142的尺寸优选为，X为大约0.143英寸，Y为大约0.101英寸，Z为大约0.083英寸。尺寸Z优选在0.2X和1X之间，并且最优选在0.33X和0.83X之间。尺寸Z优选在0.5Y和1.33Y之间，并且最优选在0.67Y和1.1Y之间。
尺寸Z也可被定义成按钮直径D1的比例。关于这一点，尺寸Z大约在0.5D1和0.81D1之间，优选大约在0.55D1和0.7D1之间，并且在优选的实施例中为大约0.6D1。由于Y包括小于D1的尺寸，铰链可以与按钮结构相交，以使得基于通气口板的促动，铰链不形成一条直线而是围绕按钮形成。对于上述结构的任一种，所述通气口刻痕可形成于局部凹陷中。
根据端部特征的第二种组合，至少部分限定了通气口撕裂板的通气口刻痕可以位于局部凹槽或凹陷部分。关于这一点，饮料罐端部可以包括：一能够通过卷封连接到罐体的外围卷曲部；一从卷曲部径向向内的壁结构；一中心板；一限定一主铰链和一主撕裂板的主刻痕，主撕裂板能够基于刻痕的破裂而开启以形成倾倒开口；一通过铆钉连接到中心板的拉环，所述拉环具有一能够接触主撕裂板的一部分以破裂主刻痕的鼻部，一主体，和与鼻部相对地形成的一跟部，所述跟部被构造成由使用者抓握，以及一通气口。所述通气口刻痕限定了一通气口撕裂板并且一向上突出的按钮位于通气口撕裂板上。一通气口铰链大致位于通气口刻痕的相对的端部之间；以及一通气口凹陷形成在中心板中，以及通气口撕裂板位于通气口板凹陷中。拉环的通过提升跟部而产生的促动能够破裂主刻痕，并且拉环的通过向下按压拉环所产生的促动能够在拉环枢转到通气口板按钮上方后破裂所述通气口刻痕。发明人相信局部通气口凹陷可以克服由通气口刻痕和防破裂刻痕形成的脆金属的影响。通气口凹陷的深度和直径可以按照工业实践根据铝的厚度，通气口尺寸和刻痕结构的变量以及其它参数进行选择。
优选地，中心板进一步包括常规类型的主凹陷，其在现有技术中是已知的并且与“Stolle”类型的中心板相关，但是该凹陷是不需要的。如果存在的话，主刻痕，铆钉和通气口板凹陷中的每一个可形成于主凹陷中。为了将通气口按钮定位在其不会由珠缘上的无意的向下的力无意中开启的位置，当拉环处于其被制造状态时，通气口按钮可以定位在中心板上不位于拉环或其垂直突出部下方的位置。优选地，所述被制造状态将拉环放置在用以通过主刻痕的破裂开启主倾倒口的位置。此外，通气口的位置优选在中心板上是高的(也即，当所述罐定位成用于倾倒或饮用时，或者当中心板接近垂直时)，因为通气口板凹陷优选与主凹陷的外围相切并且靠近拉环。关于这一点，将通气口的位置选择为使其位于中心板上相对高的点处改善了倾倒期间的通气功能，并且将通气口的位置选择为位于拉环突出部的外侧并且甚至与拉环间隔开使得拉环的无意破裂不可能发生。并且，通气口被构造成使得主凹陷不关于其中心线对称。
通气口特征的另一种组合产生了形成于通气口撕裂板的外围和所述端部的固定剩余部之间的大的通气区域，尤其是当看作是通气口撕裂板角度偏转的功能时。关于这一点，所述饮料罐端部包括：一能够通过卷封连接到罐体的外围卷曲部；一从卷曲部径向向内的壁结构；一中心板；一限定一主铰链和一主撕裂板的主刻痕，主撕裂板能够基于刻痕的破裂而开启以形成倾倒开口；一通过铆钉连接到中心板的拉环，所述拉环具有一能够接触主撕裂板的一部分以破裂主刻痕的鼻部，一主体，和与鼻部相对地形成的一跟部，所述跟部被构造成由使用者抓握；以及一细长的通气口刻痕。
所述细长的通气口刻痕限定或包括一通气口撕裂板。一向上突出的按钮位于通气口撕裂板上，所述按钮包括产生一半径的侧壁，所述半径与中心板的一部分融合。所述通气口铰链大致位于通气口刻痕的相对端部之间。所述细长的通气口刻痕增强了破裂后基于通气口撕裂板的偏转的通气能力。
优选地，所述拉环包括位于拉环下侧靠近跟部的细长的珠缘。所述拉环和通气口刻痕构造成使得在抵靠通气口按钮促动拉环珠缘之后，所述拉环珠缘构造成进入由于通气口刻痕的破裂而产生的开口以改善通气口撕裂板的偏转。所述通气口铰链可以定向成使其平行于细长的通气口刻痕的长轴线或者垂直于细长的通气口刻痕的长轴线。
根据端部特征的第四种组合，通气口按钮，通气口刻痕以及通气口铰链的结构被选择成提供在商业数量上的可靠的开启和适当的强度。因此，所述饮料罐端部包括一能够通过卷封连接到罐体的外围卷曲部；一从卷曲部径向向内的壁结构；一中心板；一限定一主铰链和一主撕裂板的主刻痕，主撕裂板能够基于刻痕的破裂而开启以形成倾倒开口；一通过铆钉连接到中心板的拉环，所述拉环具有一能够接触主撕裂板的一部分以破裂主刻痕的鼻部，一主体，和与鼻部相对地形成的一跟部，所述跟部被构造成由使用者抓握；以及一通气口。
所述通气口具有限定或包括一通气口撕裂板的通气口刻痕。一向上突出的按钮位于通气口撕裂板上，所述按钮包括产生一半径的侧壁，所述半径与中心板的一部分融合。一通气口铰链大致位于通气口刻痕的相对端部之间。所述通气口撕裂板限定了：沿通气口中心线CL从按钮中心到通气口刻痕的横向端部的尺寸X，从按钮中心到通气口铰链的尺寸Y，以及从按钮中心到通气口刻痕的近点的尺寸Z，所述近点是刻痕上最接近按钮的点。
关于优选的关系，尺寸X大于Z并且小于5Z，尺寸Y大于0.5Z并且小于3Z。优选地，尺寸X大于1.2Z并且小于3Z，尺寸Y大于0.75Z并且小于2Z，并且更优选地尺寸Y大于0.9Z并且小于1.5Z。对于传统的饮料罐端部，尺寸Z优选在0.0625英寸和0.090英寸之间，并且优选在0.065和0.085英寸之间，并且更优选在0.068英寸和0.078英寸之间。X和Y的尺寸和范围可以从最优的Z尺寸计算得到。
在另一实施例中，用于刻痕142的尺寸优选为，X为大约0.143英寸，Y为大约0.0.101英寸，Z为大约0.083英寸。尺寸Z优选在0.2X和1X之间，并且最优选在0.33X和0.83X之间。尺寸Z优选在0.5Y和1.33Y之间，并且最优选在0.67Y和1.1Y之间。
尺寸Z也可被定义成按钮直径D1的比例。关于这一点，尺寸Z大约在0.5D1和0.81D1之间，优选大约在0.55D1和0.7D1之间，并且在优选的实施例中为大约0.6D1。由于Y包括小于D1的尺寸，铰链可以与按钮结构相交，以使得由于通气口板的促动，铰链不形成一条直线而是围绕按钮形成。对于上述结构的任一种，所述通气口刻痕可形成于局部凹陷中。
所述通气口刻痕优选距离按钮侧壁的距离为D3或D13，从通气口刻痕最接近按钮侧壁的点处测量，在-0.010英寸(即负0.010英寸)和0.020英寸之间，以使得从拉环跟部传递到按钮的向下的力破裂所述刻痕。优选地，尺寸D3或D13在-0.006英寸和0.015英寸之间，更优选地在-0.003英寸和0.013英寸之间，并且最优选地在-0.001或0.000英寸和0.006英寸之间。
所述拉环具有构造成接触所述按钮的接触元件，其优选为向下突出的珠缘，所述珠缘是细长的且尺寸设计成能够使拉环的珠缘进入通过下压通气口撕裂板而形成的通气孔内。相应于施加到拉环上的向下的压力，所述通气口刻痕在通气口刻痕最接近按钮侧壁的点处初始破裂。
优选地，所述拉环被构造成使得拉环珠缘抵接按钮的初始接触位于按钮上靠近通气口刻痕最接近按钮侧壁的地方的位置。此外，拉环和按钮可被构造成使得初始接触后，随着通气口撕裂板围绕铰链枢转，通过拉环珠缘抵接按钮所产生的连续接触从初始接触点向后移动到按钮上。优选地，所述中心板包括形成在主凹陷中的通气口凹陷以及通气口撕裂板位于通气口板凹陷中。
根据端部特征的第五组合，饮料拉环可被构造用于改善通气。关于这一点，当通气口打开以促使通气口板的偏转时，所述拉环与所述通气口结构间的接触发生在向着铰链向后移动的点或线处。以该种方式构造的饮料罐端部可以包括：一能够通过卷封连接到罐体的外围卷曲部；一从卷曲部径向向内的壁结构；一中心板；一限定一主铰链和一主撕裂板的主刻痕，主撕裂板能够基于刻痕的破裂而开启以形成倾倒开口；一通过铆钉连接到中心板的拉环。所述拉环具有一能够接触主撕裂板的一部分以破裂主刻痕的鼻部，一主体，和与鼻部相对地形成的一跟部，所述跟部被构造成由使用者抓握，以及一位于拉环下侧靠近跟部的向下延伸的珠缘。
第五端部也包括一通气口。所述通气口刻痕限定或包括一通气口撕裂板。一向上突出的按钮位于通气口撕裂板上，所述按钮包括产生一半径的侧壁，所述半径与中心板的一部分融合。一通气口铰链大致位于通气口刻痕的相对端部之间。所述拉环被构造成拉环珠缘抵靠按钮的最初接触位于按钮上被称为初始接触点的位置。初始接触后，随着通气口撕裂板围绕铰链枢转，通过拉环珠缘抵靠按钮所产生的连续接触从初始接触点向后移动到按钮上(也即，接触点相对于铆钉并且在按钮上移动)。优选地，通气口铰链与铆钉相对。
优选所述按钮和拉环构造成使得所述通气口刻痕距离按钮侧壁的距离为D3或D13，从通气口刻痕最接近按钮侧壁的点处测量，在-0.010英寸(即负0.010英寸)和0.020英寸之间，以使得从拉环跟部传递到按钮的向下的力破裂所述刻痕。优选地，尺寸D3或D13在-0.006英寸和0.015英寸之间，更优选地在-0.003英寸和0.013英寸之间，并且最优选地在-0.001或0.000英寸和0.006英寸之间。并且所述按钮具有0.130英寸的直径。所述拉环珠缘可以以一定半径弯曲，所述半径大致等于铆钉中心和通气口按钮之间的距离。
优选地，通气口刻痕的最靠近按钮侧壁的位置与通气口铰链相对。可选地，通气口刻痕的最靠近按钮侧壁的位置不与通气口铰链相对。所述拉环被构造成拉环珠缘抵靠按钮的最初接触位于按钮上靠近通气口刻痕最接近按钮侧壁的地方的位置。
所述拉环具有构造成接触所述按钮的接触元件，其优选为向下突出的珠缘，所述珠缘是细长的且尺寸设计成能够使拉环的珠缘进入通过下压通气口撕裂板而形成的通气孔内。相应于施加到拉环上的向下的压力，所述通气口刻痕优选在通气口刻痕最接近按钮侧壁的点处初始破裂。所述拉环珠缘可以以一定半径弯曲，所述半径大致等于铆钉中心和通气口按钮之间的距离。
此外，如上所述，通气口结构可以限定X，Y和Z尺寸以及关系。并且所述通气口可形成于通气口凹陷中，通气口凹陷形成于中心板和主凹陷中。
一种与上述段落中描述的任一种端部结构一起进行的饮料罐开启和通气的方法。所述方法包括：(i)驱动拉环压靠主撕裂板并且破裂所述主刻痕，从而形成一倾倒开口；(ii)枢转拉环以使拉环能够接触通气口按钮；以及(iii)枢转步骤后，将一向下的力施加到拉环上以通过拉环的下侧在初始接触点处在按钮上提供一力，并且随后施加一向下的力以破裂所述通气口刻痕并且开启所述通气口，以使得当通气口撕裂板围绕通气口铰链枢转时，拉环在按钮上的接触从初始接触向后移动到按钮上。所述通气口可以在倾倒开口在步骤(i)中形成之前或之后被开启。
饮料罐与端部的组合用于容纳碳酸饮料，此外，还提供了一种压力罐或非压力罐。创造性的通气罐端部可以利用此处描述的任一罐端部。对于每一种构造和实施例以及对于提供的特征的任意组合，本发明包括驱动饮料罐端部的对应方法。
附图说明
图1是根据本发明的第一实施方式的罐端部的俯视图；
图2是图1中的罐端部的下侧视图；
图3是图1中罐端部的透视图；
图4是图1中罐端部的顶部透视图，示出了被促动以开启倾倒口的拉环；
图5是图1中罐端部的下侧透视图，示出了被促动至其开启位置并且出于清楚的目的其主撕裂板被移除的通气口；
图6是罐体和罐端部的组合，其示出了位于通气口上方的拉环，所述通气口处于其未被驱动的不通气状态；
图7是通气口上的按钮的一部分的放大的示意图；
图8是用于形成图2中示出的端部的通气刻痕部分的工具插入件；
图9是图2中示出的端部的通气部分的一部分的放大的平面视图；
图10是端部的通气部分的一部分的第二构造的放大的平面视图；
图11是端部的通气部分的一部分的第三构造的放大的平面视图；
图12是端部的通气部分的一部分的第二实施方式的放大的平面视图；
图13A是根据第一实施方式的罐端部的拉环和通气口的一部分的放大的横截面视图，在向下促动拉环前拉环旋转到通气口上方；
图13B是图13A中实施方式的横截面视图，示出了拉环向下偏转并且通气刻痕线破裂；
图13C是图13A中实施方式的横截面视图，示出了拉环处于完全促动的位置并且通气撕裂板完全打开。
具体实施方式
参照图1至6示出的第一实施方式，由铝合金(优选5000系列合金)形成的饮料罐端部10具有一壳体，所述壳体包括一外围卷曲部12、一壁结构14、一环形珠缘16以及一中心板18、罐端部10还包括一形成在中心板上的通气口40以及通过铆钉连接至壳体的拉环70。图1至5示出了处于未卷封状态的罐端部10。图6示出了容纳碳酸饮料的罐端部和罐体的组合。
卷曲部12构造成接合到铝制罐体8的凸缘，优选通过传统的双接缝。图6示出了通过双接缝连接的罐体与罐端部的组合。壁结构14从卷曲部12延伸并且优选为在传统的轻型端部上常见的类型。关于这一点，壁结构14如附图中示出的是倾斜的，并且也可以包括弯曲部分、突跳、弯折、双角度以及该领域中已知的类似结构。埋头珠缘16位于壁结构14的底部。中心板18从埋头珠缘16延伸。本发明还包括与珠缘16的内壁和中心板18融合的板壁或倒角(附图中未示出)。
中心板18是平的，其包括由于制造公差和某些与理想平面的固有偏差而导致的从理论平面的变型，并且还包括结构特征，例如凹陷板和此处描述的珠缘及类似结构。术语“平的”用于包括未接合的端部和处于来自容纳碳酸饮料的正压状态下的弯曲。一铆钉22形成于中心板18中，优选形成于中心板的中央。一主刻痕26以椭圆形状形成于中心板18内，并且优选限定一主撕裂板28，其形成基于刻痕破裂的倾倒口。刻痕26的相对端部形成一主铰链30，在促动拉环70期间围绕该主铰链30撕裂板旋转。主刻痕26和撕裂板28优选是传统的。例如，所述撕裂板可以具有1.3至1.7之间的纵横比。如图所示，中心板18包括一主凹陷板34，也即，板18中的凹陷。本发明不局限于具有主凹陷板的端部，除非权利要求中特别要求。相反，本发明包括不具有主凹陷板的端部，该端部具有形成在中心板上的珠缘，如本领域中已知的。
在第一实施方式中，通气口40包括一通气口刻痕42、一通气口铰链46、一通气口防破裂刻痕48以及一向上凸出的按钮50。优选，通气口40位于通气口凹槽或凹陷板62中，其形成在主凹陷板34中。凹陷板62具有优选为0.5英寸的直径，优选小于0.7英寸，并且在示出的实施例中接近0.63英寸。凹陷板62可强化围绕通气口40的区域以改善开启能力。通气口凹陷板62的深度根据端部的目标板刚度和不在通气口刻痕42上产生过分应力的最少量的脆性金属来选择。关于这一点，通气板的尺寸可以根据熟知端部成型技术的人员所能够理解的参数基于本发明公开的考虑进行选择，要考虑通气口刻痕尺寸和构造、按钮尺寸和构造、与其它凹陷或珠缘的关系、凹槽的深度或类似参数。
通气凹陷板62优选定位成使得按钮50不位于拉环70下方或者不位于向下凸出的珠缘的下方，在下面描述，而拉环处于其制造或运输构造或处于其被构造成促动主刻痕26的位置时。关于这一点，在示出的实施方式中，按钮50特别是按钮的中心或接触部分是拉环70侧的外部，以使得拉环70上的向下的力不会将力施加到按钮50上，直至使用者出于将拉环接触表面与按钮50对齐的目的枢转或旋转拉环70。此外，凹陷板62定位成远离主刻痕26但仍然形成于主凹陷板34中(尽管不需要将凹陷板定位在主凹陷板中)，以使得当罐倾斜入倾倒位置或者当罐水平且端部垂直时，通气口40可以定位在或靠近端部上的可能的最高点处。根据并且如图1所示，通气口凹陷62的边缘或侧壁可以与主凹陷板34的边缘或侧壁相切或者部分同延。在该构造中，主凹陷板34关于其纵中心线对称，这与传统的Stolle类型的凹陷板不同。主凹陷板34的纵轴线限定为穿过铆钉的线，大致经过撕裂板的中心，并且经过主凹陷板的边缘的按钮中心。
图8是用于形成通气口40的通气口刻痕42的刀具插入件。图9是部分通过图8的刀具插入件形成的结构的放大视图。为了便于说明以及尺寸的精确和准确，刀具插入件和相应结构的描述同时进行，并且应当理解刀具的描述应用于由刀具形成的通气口结构的描述。一个主要标识(’)用于表示刀具上的结构，与端部上的对应结构区分开，如果需要的话。
如图9中更好示出的，通气口刻痕42包括一纵向中心线CL，其平行于铰链46、通气口刻痕42包括一对相对的端部45a。在每一侧，刻痕42经过渡部45b从端部45a汇入在优选为直的侧边45e处汇合的第一和第二弯曲部45c和45d。优选地，弯曲过渡部45c和45d的半径大约为0.083英寸。在附图9中R1表示半径45d。
按钮50形成在刻痕42中。为了方便并且根据工业惯例，此处为刀具提供尺寸并且应当理解成品端部中的尺寸是从刀具尺寸得出的，由于制造偏差具有某些变化，例如回弹或工具磨损。为了主张的精确性，尺寸应用于端部结构并且在端部上测量。
如图7中示意性示出的，按钮50经由凸出或弯曲的过渡部52从中心板18的凹陷板62凸出。如果通气口刻痕形成在中心板的主凹陷部，完全过渡部52从主凹陷部融合。如果通气口刻痕形成在非凹陷部(附图中未示出)，弯曲过渡部52从中心板的非凹陷部融合。弯曲过渡部52并入按钮侧壁54，其延伸以向按钮顶部56弯曲。弯曲过渡部52在并入侧壁54的内部点53a和与中心板18或者更具体地在实施例中示出的凹陷板62融合的外部点53b之间延伸。优选地，弯曲过渡部52具有0.005英寸至0.020英寸之间的半径R2(图7)，更优选地在0.0075英寸和0.0115英寸之间，并且更优选地大约为0.0095英寸。
发明人已经发现，选择所述刻痕与所述按钮侧壁54之间的距离在某些实施例中有利于促使通气口可控地并且可重复地开启。所述距离可以从半径R2的外部点53b向刻痕42的内壁测量，如图7中通过距离D3更好示出的。距离D3在通气口刻痕最靠近按钮侧壁的点处测量，该点称为近点57，如下面所描述的。图9示出了按钮50并说明了尺寸D3是从处于以近点57表示的周缘位置的点53b处测量。
优选地，尺寸D3在-0.010英寸(也即，负的0.010英寸)和0.020英寸之间。负的范围意味着通气口刻痕42的内壁可以设置在按钮弯曲过渡部52或者按钮侧壁上或内部-也即，在外部点53b的内部侧(也即，如图7中定向的右侧)。由于D3的范围包括0，通气口刻痕42的内壁可以位于点53b上，在该点弯曲过渡部52终止于或并入中心板18。并且所述尺寸包括定位成距离点53b的距离高达0.020英寸的通气口刻痕(也即，从按钮向外)。更优选地，尺寸D3在-0.006英寸和0.015英寸之间，更优选在-0.003英寸和0.013英寸之间，并且更优选在-0.001或0.000英寸和0.006英寸之间。通过与D3相同的线进行测量，从按钮的中心线至刻痕42的内边缘的距离为-.005和.040英寸之间加上D1的一半，其体现为半径R2加上尺寸D3加上按钮半径。对于0.130英寸的按钮直径，从按钮中心线到刻痕42的内边缘的距离在0.060和0.105英寸之间。
按钮50优选具有0.100英寸到0.180英寸之间的直径，更优选地，在大约0.115英寸和0.15英寸之间，并且最优选约为0.130英寸。按钮50的直径在附图7和9中以D1表示。为了容易测量，D1(以及下面的D13)在按钮50上在点53a和相对的点53a处测量。从概念上来说，弯曲过渡部52可被认为是按钮50的一部分，即使弯曲过渡部52在示出的实施例中从D1的测量中排除。如图中所示按钮50在俯视图中是圆形的，但是本发明并不局限于圆形按钮。在附图中示出按钮50具有直的侧壁54，并且本发明包括弯曲的侧壁和顶部以及形成按钮侧壁54和按钮顶部56的弯曲部分和直的部分的组合。因此，本发明包括在按钮侧壁的任何位置形成通气口刻痕。术语“按钮侧壁”的使用旨在覆盖按钮的整个表面。
近点57定义为刻痕42上最接近按钮侧壁54的点-具体地，最接近按钮的外部圆心点53b。为了改善力从按钮50向刻痕42的传递效果，在图9示出的实施方式中，近点57位于与通气口铰链46相对的按钮一侧。此外，通气口铰链46优选相对于按钮50与铆钉22相对，如图2中示出的。本发明还包括靠近铆钉22而不是与其相对的通气口铰链，以及其它布置。在附图所示出的实施例中，近点57处于刻痕42和按钮侧壁54之间的最短距离的位置，并且刻痕42与按钮侧壁54间的距离在近点57的左侧和右侧的点处更大(也即，大于在点57处测量的距离)。
尺寸X是沿纵向中心线CL从按钮中心到刻痕42′的横向端部的距离。尺寸Y是从按钮中心到通气孔铰链46的距离。尺寸Z是从按钮中心到刻痕42的与铰链46相对的近点(即，至近点57)的距离。可选地，尺寸Z可限定为与尺寸Y平行且相对(例如在图9的实施例中示出的)。对于下面的特定尺寸，按钮50的尺寸的D1是0.130英寸，即使D1和X，Y，Z的尺寸可以根据特定的设计参数可改变。发明者推测，通气口刻痕的各种构造可以实现可靠的开启特性。关于这一点，优选地，尺寸X大于Z并且小于5Z。优选地尺寸Y大于0.5Z并且小于3Z。更优选地，尺寸X大于1.2Z并且小于3Z，并且尺寸Y大于0.75Z并且小于2Z，并且更优选地，尺寸Y大于0.9Z并且小于1.5Z。尺寸Z优选在0.0625英寸和0.090英寸之间，并且更优选地在0.065英寸和0.085英寸之间，并且更优选地在0.068英寸和0.078英寸之间。在图2示出的实施例中，X大约为0.150英寸并且Z大约为0.83英寸以及Y大约为0.117英寸，每个具有此处描述的按钮50。显而易见，本发明包括对称和不对称的通气口结构。
本发明包括具有其它尺寸的通气口刻痕。例如，通气孔刻痕和按钮50可构造成使X尺寸为大约0.150英寸，Y尺寸为大约0.082英寸，Z尺寸为大约0.067英寸，并且按钮直径D1为大约0.130英寸，该结构在图10中示出。对于另一实施例，通气孔刻痕和按钮50可构造成使X尺寸为大约0.183英寸，Y尺寸为大约0.108英寸，Z尺寸为大约0.083英寸，并且按钮直径D1为大约0.130英寸，该结构在图11中示出。在图11的实施例中，通气口刻痕42的宽度大于凹陷板62的宽度以使得防破裂刻痕48可以省略。如此处描述的具有按钮的圆形通气口刻痕(附图中未示出)也可考虑，其中所述圆形通气口刻痕具有大约为0.083英寸的X尺寸，大约为0.133英寸的Y尺寸，大约为0.083英寸的Z尺寸，以及大约为0.130英寸的按钮直径。
拉环70为一细长的留置式拉环，其包括一鼻部72，一细长主体74，以及一跟部76。一铆钉岛78在主体74的主主体分下方延伸，并且相对中心板是平坦的。优选地，主体74的相对侧是平行或大致平行的。铆钉22延伸穿过铆钉岛78中的孔以将拉环和壳体固定在一起。如传统中那样，拉环70包括一铰链80，在常规驱动期间拉环围绕铰链枢转以形成主开口。
珠缘82形成于拉环主体74中靠近跟部76，如图4中直接示出的以及在其它附图中的反向示出的。珠缘82相对于主体74的外围部分向下延伸并且优选是细长的。珠缘82在平面图中可以是弯曲的或直的。优选地，珠缘82的尺寸设计成并且定位成使得当驱动通气口撕裂板44时，珠缘82的至少一部分并且优选珠缘82的整个长度能够进入开启的通气口40，如图13C中最佳示出的。本发明包括中心板，拉环和通气口的结构，其中拉环珠缘或拉环结构不进入开启的通气口。
图12示出了通气口的第二实施方式，对于第二实施例的端部110标记为通气口140。端部110的壳体，拉环以及凹陷优选具有与第一实施例的端部10相同的结构，除了通气口。通气口140包括一通气口刻痕142，一通气口撕裂板144，一通气口铰链146，一通气口防破裂刻痕148，以及一按钮150。优选地，通气口140位于形成于主凹陷板34的凹陷或凹陷板62中，其结构在上面描述。
通气口刻痕142包括一纵向中心线CL，其垂直于铰链146。通气口刻痕142包括一远离铰链146的端部145a。在每一侧，刻痕142从端部145a经直的侧边145b向铰链146延伸。刻痕142的尺寸优选为X为大约0.143英寸，Y大约为0.101英寸，以及Z大约为0.083英寸。尺寸Z优选在0.2X和1X之间，并且最优选在0.33X和0.83X之间。尺寸Z优选在0.5Y和1.33Y之间，并且最优选在0.67Y和1.1Y之间。
按钮150优选与第一实施例的通气口的按钮50具有相同的结构，其具有大约0.130英寸的直径。优选按钮150定位成与距离刻痕端部145a的距离相比更靠近铰链146，并且关于这一点是偏心的。一近点157定义为刻痕142上最接近按钮150的点，并且在其间限定了距离D13。由于刻痕142的构造，第二实施例的通气口具有位于按钮150的相对侧的一对近点157。
优选地，尺寸D13在-.010英寸(即，负0.010英寸)和0.020英寸之间。更优选地，尺寸D13在-0.006英寸和0.015英寸之间，更优选-0.003英寸和0.013英寸之间，并且最优选-0.001或0.000英寸和0.006英寸之间。如图12所示，D13从标记为153b的点测量，点153b对应于在图7中类似地限定的点53b。
在其静止状态，如制造状态，按钮50(以及150)位于拉环70的外侧--也即，拉环主体74的侧边的垂直突出部不明显包括按钮50，150的任何部分。相应地，如果拉环70在拉环70处于其静止状态时被压下，拉环不按压按钮50，从而避免在处理和运输未卷封的端部以及已填充和已卷封的罐体期间通气口刻痕42的不期望的破裂。
为了开启饮料容器，使用者用手指抓住并提起跟部76。对应于提起跟部76，拉环70围绕铰链80变形(图4中最佳示出)以使拉环鼻部72接触主撕裂板28。使用者继续提起跟部76直至主刻痕26破裂以形成主倾倒口。优选地，开启主倾倒口的过程是常规的。
使用者随后向下按压跟部76以使拉环70接近其初始位置。拉环70随后可以围绕铆钉22枢转直至拉环珠缘82与通气口按钮50对齐，如图6所示。优选地，珠缘82在沿向着近点57(第一实施方式中)的方向偏离按钮中心的位置接触按钮50，近点57优选位于按钮50的与通气口铰链46的相对侧。
如图13A中示出的，珠缘82首先在点A处接触按钮50，点A相对于近点57定向，如上面所描述的。随着使用者通过向下按压拉环70而施加向下的力，通气口刻痕42靠近点57初始破裂，如图13B所示。近点57(对于第一实施方式)的方位及起始接触点A，以及按钮50和通气口刻痕42的几何形状改善了开启的效率和可靠性。细长形状的通气口撕裂板44与圆形刻痕形状相比提供了增加的通气区域(也即，相对于凹陷板62的通气孔撕裂板44的凸缘之间的开口区域，凹陷板62不会由于通气口刻痕42的破裂而偏转)。初始破裂之后，通气口撕裂板44围绕铰链46枢转，以使珠缘82的连续的向下移动将接触点从初始点A向后改变至接触点B，并且最终更向后地改变至接触点C，其在图13C中示出。换言之，当该实施例中的通气口被促动时，拉环和按钮之间的接触点向后移动。开启过程期间接触点A到C向通气口铰链的滚动或滑动增加了通气口撕裂板44的角度偏移，其有利于开口区域。在珠缘82尺寸设计成进入通气开口的实施例中，通气开口的大小(以通过围绕铰链的更大的角度偏移表示，该角度偏移由进入开口的珠缘产生)被增加以具有更好的通气性能。
通气口刻痕42靠近近点57破裂以后，破裂在围绕按钮50的两个方向上传播直至当通气口撕裂板44向下偏转时到达通气口刻痕42的相对端部。
在第二实施例的通气口140中，接触点A与近点157不在一条直线上，而是关于按钮周缘与其成90度角。初始破裂后，接触点A到C(附图中未示出)通过滚动或滑动背离(远离铆钉)或向着通气口铰链移动，如上面所描述的。通气口刻痕142最可能靠近近点157中的一个首先破裂。所述破裂在两个方向上传播直至当通气口撕裂板144向下偏转时到达通气口刻痕142的相对端部。可选地，如果在初始破裂前在通气口撕裂板144中产生足够的能量，刻痕142可能在与近点157成90角的点处初始破裂或者同时或实质上同时在多个地方初始破裂。
权利要求中的术语“之间”包括范围的限制。例如，如果权利要求指出在尺寸A和B之间，权利要求包括精确为A和精确为B的尺寸，以及等同和近似值。
已经描述了饮料罐端部以及罐端部与罐体的组合的多个特征。本发明不局限于此处描述的特征的任意组合。而是，权利要求应当被解释为根据它们的全部的合适范围。特征的解释取决于熟悉铝制饮料罐技术的人员以便于理解，例如形成并卷封端部的技术，在端部中形成凹陷，珠缘和刻痕的技术，以及类似的技术。

Claims (46)

1.一种饮料罐端部，包括：能够通过卷封联接到罐体的外围卷曲部；从所述卷曲部径向向内的壁结构；中心板；限定主铰链和主撕裂板的主刻痕，所述主撕裂板能够在所述主刻痕破裂时打开，以形成倾倒开口；通过铆钉耦接到所述中心板的拉环，所述拉环具有能够接触所述主撕裂板的一部分以便使所述主刻痕破裂的鼻部、主体以及与所述鼻部相对地形成的跟部，所述跟部被构造成供使用者抓握；以及通气口，其特征在于：
所述通气口包括：
限定通气口撕裂板的通气口刻痕，以及大致处于所述通气口刻痕的相对端部之间的通气口铰链；以及
位于所述通气口撕裂板上的向上突出的按钮，所述按钮包括按钮侧壁和弯曲过渡部，所述弯曲过渡部使所述按钮侧壁与所述通气口撕裂板融合；
所述通气口刻痕位于所述按钮上，或者在所述通气口刻痕最接近所述按钮侧壁的点处测量，所述通气口刻痕与所述按钮侧壁具有不超过0.020英寸的距离D3或D13，使得从所述拉环的跟部传递到所述按钮的向下的力使所述通气口刻痕破裂，
其中，通过提升所述跟部促动所述拉环能够使所述主刻痕破裂，并且通过在所述拉环上向下按压促动所述拉环能够使所述通气口刻痕破裂。
2.一种饮料罐端部，包括：能够通过卷封连接到罐体的外围卷曲部；从卷曲部径向向内的壁结构；中心板；限定主铰链和主撕裂板的主刻痕，主撕裂板能够基于所述刻痕的破裂而开启以形成倾倒开口；通过铆钉连接到中心板的拉环，所述拉环具有能够接触主撕裂板的一部分以破裂主刻痕的鼻部，主体，和与鼻部相对地形成的跟部，所述跟部被构造成由使用者抓握；以及通气口刻痕，其特征在于：
所述通气口包括：
限定通气口撕裂板的通气口刻痕，以及大致位于通气口刻痕的相对的端部之间的通气口铰链；以及
位于所述通气口撕裂板上的向上突出的按钮；以及
形成于中心板中的通气口凹陷，所述通气口撕裂板位于所述通气口板凹陷中，
其中，拉环的通过提升跟部而产生的促动能够破裂主刻痕，并且拉环的通过向下按压拉环所产生的促动能够破裂所述通气口刻痕。
3.一种饮料罐端部，包括：能够通过卷封连接到罐体的外围卷曲部；从卷曲部径向向内的壁结构；中心板；限定主铰链和主撕裂板的主刻痕，主撕裂板能够基于主刻痕的破裂而开启以形成倾倒开口；通过铆钉连接到中心板的拉环，所述拉环具有能够接触主撕裂板的一部分以破裂主刻痕的鼻部，主体，和与鼻部相对地形成的跟部，所述跟部被构造成由使用者抓握；以及通气口，其特征在于：
所述通气口包括：
限定通气口撕裂板的通气口刻痕，以及大致位于通气口刻痕的相对的端部之间的通气口铰链；
位于所述通气口撕裂板上的向上突出的按钮，所述按钮包括产生半径的按钮侧壁，所述半径与中心板的一部分融合；
其中所述通气口撕裂板限定了：
沿通气口中心线CL从按钮中心到通气口刻痕的横向端部的尺寸X，
从按钮中心到通气口铰链的尺寸Y，以及
从按钮中心到通气口刻痕的近点的尺寸Z，所述近点是刻痕上最接近按钮的点，
其中尺寸X大于Z并且小于5Z，尺寸Y大于0.5Z并且小于3Z。
4.如权利要求1-4中任一项所述的饮料罐端部，其中，所述拉环被构造成使得拉环珠缘抵接按钮的初始接触位于按钮上初始接触点的位置，并且随着通气口撕裂板围绕通气口铰链枢转，拉环珠缘抵接按钮的连续接触从初始接触点向后移动到按钮上。
5.如权利要求2-4中任一项所述的饮料罐端部，其中，所述通气口刻痕位于按钮上或者距离按钮侧壁的距离为D3或D13，从通气口刻痕最接近按钮侧壁的点处测量，该距离不大于0.020英寸，以使得从拉环跟部传递到按钮的向下的力破裂所述通气口刻痕。
6.如权利要求1，3，或4所述的饮料罐端部，进一步包括形成于中心板中的通气口凹陷，所述通气口撕裂板位于所述通气口板凹陷中。
7.如权利要求1，2，或4所述的饮料罐端部，其中所述撕裂板限定了：
沿通气口中心线CL从按钮中心到通气口刻痕的横向端部的尺寸X，
从按钮中心到通气口铰链的尺寸Y，以及
从按钮中心到通气口刻痕的近点的尺寸Z，所述近点是刻痕上最接近按钮的点，
其中尺寸X大于Z并且小于5Z，尺寸Y大于0.5Z并且小于3Z。
8.如权利要求1-4中任一项所述的饮料罐端部，其中，D3或D13不小于-0.010英寸。
9.如权利要求1-4中任一项所述的饮料罐端部，其中，D3或D13在-0.006英寸和0.015英寸之间。
10.如权利要求1-4中任一项所述的饮料罐端部，其中，D3或D13在0.000英寸和0.006英寸之间。
11.如权利要求1-4中任一项所述的饮料罐端部，其中，所述通气口铰链被定向成使得刻痕的破裂围绕通气口撕裂板沿两个方向传播至通气口铰链。
12.所述通气口刻痕定位成距离按钮的中心线在大约0.060英寸和大约0.105英寸之间。
13.如权利要求1-4中任一项所述的饮料罐端部，其中，所述弯曲过渡部的半径在大约0.005英寸和大约0.020英寸之间。
14.如权利要求1-4中任一项所述的饮料罐端部，其中，所述弯曲过渡部的半径在大约0.0075英寸和大约0.0115英寸之间。
15.如权利要求1-4中任一项所述的饮料罐端部，其中，所述弯曲过渡部的半径为大约0.0095英寸。
16.如权利要求1-4中任一项所述的饮料罐端部，其中，所述按钮具有在大约0.10英寸和大约0.18英寸之间的直径。
17.如权利要求1-4中任一项所述的饮料罐端部，其中，所述按钮具有在大约0.115英寸和大约0.15英寸之间的直径。
18.如权利要求1-4中任一项所述的饮料罐端部，其中，所述按钮具有大约为0.130英寸的直径。
19.如权利要求1-4中任一项所述的饮料罐端部，其中，所述通气口刻痕最接近按钮侧壁的位置与通气口铰链相对。
20.如权利要求1-4中任一项所述的饮料罐端部，其中，所述通气口刻痕最接近按钮侧壁的位置不与通气口铰链相对。
21.如权利要求1-4中任一项所述的饮料罐端部，其中，通气口铰链与铆钉相对。
22.如权利要求1-4中任一项所述的饮料罐端部，其中，通气口铰链位于按钮上靠近铆钉的一侧。
23.如权利要求1-4中任一项所述的饮料罐端部，其中，所述拉环具有构造成接触所述按钮的接触元件。
24.如权利要求23所述的饮料罐端部，其中，所述拉环的接触元件是向下凸出的珠缘。
25.如权利要求24所述的饮料罐端部，其中，拉环珠缘是细长的且尺寸设计成能够使拉环的珠缘进入由于通气口刻痕的破裂而形成的通气孔内。
26.如权利要求24所述的饮料罐端部，其中，拉环珠缘可以以定半径弯曲，所述半径大约等于铆钉的中心与通气口按钮之间的距离。
27.如权利要求1-4中任一项所述的饮料罐端部，其中，响应于施加到拉环上的向下的力，通气口刻痕在通气口刻痕最接近按钮侧壁的点处初始破裂。
28.如权利要求1-4中任一项所述的饮料罐端部，其中，所述拉环被构造成使得拉环珠缘抵接按钮的初始接触位于按钮上靠近通气口刻痕最接近按钮侧壁的地方的位置。
29.如权利要求1-4中任一项所述的饮料罐端部，其中，拉环和按钮被构造成使得初始接触后，随着通气口撕裂板围绕铰链枢转，拉环珠缘抵接按钮的连续接触从初始接触点向后移动到按钮上。
30.如权利要求1-4中任一项所述的饮料罐端部，其中，尺寸X大于1.2Z并且小于3Z，尺寸Y大于0.75Z并且小于2Z。
31.如权利要求30所述的饮料罐端部，尺寸Y大于0.9Z并且小于1.5Z。
32.如权利要求1-4中任一项所述的饮料罐端部，其中，尺寸Z在0.0625英寸和0.090英寸之间。
33.如权利要求32所述的饮料罐端部，其中，尺寸Z在0.065英寸和0.085英寸之间。
34.如权利要求32所述的饮料罐端部，其中，尺寸Z在0.068英寸和0.078英寸之间。
35.如权利要求1-4中任一项所述的饮料罐端部，其中，尺寸Z在0.2X和1X之间并且尺寸Z在0.5Y和1.33Y之间。
36.如权利要求35所述的饮料罐端部，其中，尺寸Z在0.33X和0.83X之间并且尺寸Z在0.67Y和1.1Y之间。
37.如权利要求1-4中任一项所述的饮料罐端部，其中，尺寸Z在按钮直径D1的0.5和0.81之间。
38.如权利要求37所述的饮料罐端部，其中，尺寸Z在0.55D1和0.7D1之间。
39.如权利要求37所述的饮料罐端部，其中，尺寸Z大约为0.6D1。
40.如权利要求1-4中任一项所述的饮料罐端部，其中，中心板进一步包括主凹陷，主刻痕、铆钉和通气口板凹陷中的每一个可形成于主凹陷中。
41.如权利要求40所述的饮料罐端部，其中，通气口板凹陷与主凹陷的外围相切。
42.如权利要求40所述的饮料罐端部，其中，所述主凹陷具有纵向轴线，并且所述主凹陷关于所述主凹陷的纵向轴线对称。
43.如权利要求40所述的饮料罐端部，其中，所述通气口按钮位于拉环的外部而拉环定位成促动主刻痕，并且通气口板凹陷定位成靠近远离铆钉的中心板的外围边缘，从而所述通气口定位成改善通气。
44.如权利要求2-4中任一项所述的饮料罐端部，其中，所述通气口铰链平行于细长的通气口刻痕的纵轴线。
45.如权利要求2-4中任一项所述的饮料罐端部，其中，所述通气口铰链垂直于细长的通气口刻痕的纵轴线。
46.一种用于开启和通气饮料罐的方法，所述饮料罐可以在罐体中容纳碳酸饮料或加压饮料，所述罐包括拉伸并压薄的罐体和卷封到所述罐体的端部，所述端部包括权利要求1至45中任一项所述的结构，包括下列步骤：
(i)驱动拉环压靠主撕裂板并且破裂所述主刻痕，从而形成倾倒开口；
(ii)枢转拉环以使拉环能够接触通气口按钮；以及
(iii)枢转步骤后，将向下的力施加到拉环上以通过拉环的下侧在初始接触点处在按钮上提供力，并且随后施加向下的力以破裂所述通气口刻痕并且开启所述通气口，以使得当通气口撕裂板围绕通气口铰链枢转时，拉环在按钮上的接触从初始接触向后移动到按钮上。
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