CN110712850B - 罐盖 - Google Patents

Abstract

本发明提供防爆功能和冲击检测适应性均优异的罐盖。在面板部(3)的周边部的多个部位形成有成角变形容易的屈曲诱发部(9)，并形成有与将面板部(3)的中心和屈曲诱发部(9)的中心部连接的假想线(L1)交叉的刻线(12)，刻线(12)的两端部(12a)朝向面板部(3)的中心侧越过与假想线(L1)正交的假想边界线(L2)而存在，而且，在面板部(3)的中央部形成有圆形凹部，屈曲诱发部(9)与环状槽的内侧侧壁(7)之间的部分为倾斜平面部(10)，倾斜平面部(10)与内侧侧壁(7)通过倒角部(11)相连。

Description

罐盖

技术领域

本发明涉及安装于罐体的开口端并将该开口端密封的罐盖。

背景技术

罐盖以罐容器封闭为主要功能，但有时要求用于罐头的品质的优劣判定的冲击检测适应性良好、具备防爆功能。冲击检测检查是基于对罐盖施加冲击力所诱发的罐盖发出的声音(特别是其频率)，判定罐头的真空度、卷边接缝的优劣、内容物的余缺等罐头的优劣的检查，进行准确地反映了这种罐头的优劣的振动的特性是冲击检测适应性。另一方面，防爆功能是在罐头的内压异常上升的情况下，为了不产生卷边接缝部打开、或者盖子吹飞的喷出现象，使内部的气体、内容物漏出而降低压力的功能。

在专利文献1中，记载有构成为使冲击检测适应性提高的罐盖。该罐盖是在面板部的外周侧形成环状槽，并且在该环状槽的外周侧形成夹壁的罐盖，在环状槽的内侧的部分形成沿着环状槽的折边(bead)部，另一方面，在面板部的中央部形成有朝向内表面侧(罐的内侧)凹陷的圆形的凹面板部。若使用了该罐盖的罐容器的内压通过蒸馏处理等而升高，则凹面板部以朝向外侧凸出的方式膨胀(弯曲)，另外，表面板部中的凹面板部与折边部之间的部分以折边部为起点以朝向外侧凸出的方式膨胀(弯曲)。之后，若内压降低，则凹面板部及凹面板部与折边部之间的部分分别以消除膨胀的方式恢复到原来的形状。之后，在对该罐盖施加冲击力来使其振动的情况下，由于罐盖恢复到原来的形状且未产生异常的变形、刚度的变化等，因此进行反映了罐头的状态的振动并发出声音。即，冲击检测适应性优异。

另一方面，在专利文献2中，记载有具备了防爆功能的罐盖。该罐盖是在面板部的外周部形成有环状槽和夹壁的罐盖，在面板部的周边部的多个部位(四个部位)形成有作为屈曲的起点的屈曲诱发部，以横切该屈曲诱发部的附近或屈曲诱发部的方式形成有刻线。其屈曲诱发部是在面板部的外周部中的非常小的面积的部分，且是通过压印减小板厚并向外表面侧突出的部分。若罐头的内压升高，则该屈曲诱发部先于其他部分向外侧鼓出变形，并被该变形诱发而使其周围的部分向外侧凸出变形。刻线通过横切产生这样的变形的部位而形成，并易通过伴随着上述鼓出变形产生的拉伸力而断裂。因此，在专利文献2所记载的结构中，通过屈曲与刻线的断裂而使内压降低，从而能够避免卷边接缝部打开、或者盖子吹飞的喷出现象。

专利文献1：日本特开2004-17977号公报

专利文献2：日本特开2004-238071号公报

对于作为产品的罐头，存在希望根据内容物而使冲击检测适应性与防爆功能均优异的情况。然而，在专利文献1所记载的结构中，由于在面板部的周边部分形成有折边部而使该部分的刚度提高，所以导致由内部压力产生的变形载荷没有得以缓和地施加至卷边接缝部。即，在专利文献1所记载的结构中，由于没有特别降低内压、或使对卷边接缝部施加的载荷缓和的功能，因此容易产生喷出现象，存在所谓的防爆性差的可能性。另一方面，在专利文献2所记载的结构中，通过设置屈曲诱发部而使面板部容易变形，因此，例如在由于蒸馏处理时的内压的上升而使面板部以凸起的方式变形的情况下，即使屈曲没有被诱发，面板部的变形也很难恢复原状。因此，在专利文献2所记载的结构中，对面板部施加冲击力的情况下的振动或发出的声音与正常产品不同，尽管没有异常也出现了异常的判定等，存在冲击检测适应性受损的可能性。

发明内容

本发明是着眼于上述的技术课题而完成的，其目的在于提供一种防爆功能和冲击检测适应性均优异的罐盖。

为了实现上述目的，本发明的罐盖在面板部的外周部形成有向上述面板部的内表面侧凹陷的环状槽，并且在上述环状槽的外周侧形成有延伸得高于上述面板部的外表面的夹壁，在上述夹壁的前端部形成有以卷边接缝于罐体的开口端的方式被卷曲的凸缘部，上述罐盖的特征在于，在上述面板部中的靠上述环状槽侧的周边部的多个部位形成有屈曲诱发部，上述屈曲诱发部被薄壁化且易进行向上述外表面侧突出的成角变形，上述罐盖形成有刻线，上述刻线为与将上述面板部的中心和上述屈曲诱发部的中心部连接的假想线交叉的易断裂的线状部分，上述刻线的两端部朝向上述面板部的中心侧越过假想边界线而存在，该假想边界线在屈曲诱发部的靠上述面板部的中心侧的端部处与上述假想线正交，而且，在上述面板部的中央部形成有圆形凹部，该圆形凹部具有未到达上述刻线和上述屈曲诱发部的半径且向上述面板部的内表面侧凹陷，将上述屈曲诱发部的靠上述面板部的外周侧的端部与上述环状槽的内侧侧壁之间的部分为倾斜平面部，上述倾斜平面部与上述内侧侧壁通过朝向上述面板部的外侧以规定半径凸出的倒角部相连。

另外，在本发明中，上述刻线与上述假想线的交点位于在上述面板部的半径方向上比上述屈曲诱发部的在上述假想线上的中心靠外侧的位置。

进一步，在本发明中，上述倒角部的半径可以为0.5mm以上。

根据本发明，面板部的外周部分设置有屈曲诱发部而未成为折边部，因此易产生由内压引起的面板部的变形。因此，在内压过高的情况下，产生以屈曲诱发部为起点的所谓的成角变形来使内压降低，伴随于此能够防止卷边接缝部打开等的喷出现象，或能够提高防止喷出现象的防爆功能。另外，将刻线的两端部连接的线即刻线打开的变形的支点为偏离变形成凹凸的屈曲诱发部的平坦的部分，因此易产生由内压引起的刻线的断裂而易将内压释放。换言之，易通过释放内压而使内压降低，从而即使稍微提高屈曲诱发部或面板部的外周部分的刚度，也不会使防爆功能受损，因此即使在进行蒸馏处理等时内压暂时升高，面板部也恢复到原来的形状，因此，对罐盖施加冲击力并基于其振动、声音来检查品质的冲击检测适应性优异。即，能够使防爆功能与冲击检测适应性均提高。

另外，在本发明中，屈曲诱发部与位于其外周侧的环状槽的内侧侧壁之间的部分为倾斜平面部，该倾斜平面部通过规定半径的倒角部而与内侧侧壁相连，因此能够对屈曲诱发部由于内压而变形时的阻力即刚度进行缓和来使屈曲的诱发如假定那样产生。即，能够使罐盖的防爆功能提高。特别是，通过将倒角部的半径设为0.5mm以上，从而能够可靠地产生以屈曲诱发部为起点的成角变形。

另外，根据本发明，若以使刻线与上述假想线的交点位于比屈曲诱发部的在上述假想线上的中心靠外周侧的位置的方式形成刻线，则使将刻线的两端部连接的线即刻线断裂的变形的支点与刻线的距离变长而易产生刻线的断裂。即，在内压变高而使屈曲诱发部变形的情况下，刻线能够容易断裂来释放压力，因此能够使防爆功能提高。

附图说明

图1是表示本发明所涉及的罐盖的一个例子的基本结构的剖视图。

图2是用于说明该环状槽及其周边部分的构造的局部剖视图。

图3是图1所示的罐盖的俯视图。

图4是屈曲诱发部和倾斜平面部的放大剖视图。

图5是表示屈曲诱发部的放大俯视图。

图6是汇总实施例和各比较例的评价结果并示出的图表。

附图标记说明

1…罐盖；2…罐体；3…面板部；4…环状槽；5…夹壁；6…凸缘部；7…内侧侧壁；8…圆形凹部；9…屈曲诱发部；10…倾斜平面部；11…倒角部；12…刻线；12a…两端部；L1…假想线；L2…假想边界线。

具体实施方式

如在图1中示出一个例子那样，本发明所涉及的罐盖1是卷边接缝于安装有盖子的瓶型罐、三片罐等的罐体2的开口端并将该开口端密封的面板状的部件，该罐盖1以金属板为材料。该金属板例如可以是纯铝、铝合金等的铝板、电解铬酸处理钢板、镀镍钢板以及镀锡钢板等之类的钢板。另外，优选该金属板的至少内表面被树脂覆盖，作为用于覆盖的树脂，可以是由环氧酚醛树脂、环氧丙烯树脂、氯乙烯系树脂等的涂料、聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚酰胺、离聚物等的热塑性树脂的一种或两种以上构成的树脂膜等。

罐盖1的基本结构与以往所知的罐盖相同，实质上具备作为盖的面板部3和用于卷边接缝及加强的部分。面板部3为略小于罐体2的内径的圆板状的部分，在其外周侧设置有环状槽4和用于卷边接缝的夹壁5及凸缘部6。环状槽4是向面板部3的内表面侧凹陷的槽，如在图2中放大一部分所示那样，通过位于比夹壁5靠面板部3的中心侧的内侧侧壁7与夹壁5，而遍及面板部3的整周地形成。夹壁5为从环状槽4的底部立设在面板部3的外表面(上表面)侧，且向斜外侧扩展的侧壁部分，其前端部(上端部)被向外侧卷曲而成为用于卷边接缝的凸缘部6。

本发明所涉及的罐盖1构成为冲击检测适应性和防爆功能优异。为了使冲击检测适应性优异，在面板部3的中央部形成有圆形凹部8。该圆形凹部8相当于上述的专利文献1(日本特开2004-17977号公报)所记载的凹面板部的部分，能够为与该凹面板部同样的结构。具体而言，圆形凹部8的形状为圆形，其深度比上述的环状槽4的深度浅，为板厚的130～250％左右，优选为213％左右，作为一个例子，为0.4～0.7mm左右，优选为0.65mm。另外，圆形凹部8与面板部3的边界部分成为向面板部3的内表面侧凹陷(向内表面侧凸出)的曲面，若将该曲面部分的最大直径与最小直径的平均值设为圆形凹部8的直径，则该直径为面板部3的外径的41～46％左右，优选为44％左右，作为一个例子，为17.5～21.0mm，优选为20.0mm。

而且，圆形凹部8的中央部分几乎是平坦的。该平坦的部分的直径(即上述的曲面部分的最小直径)为面板部3的外径的26～30％左右，优选为28％左右，作为一个例子，为12.0～14.0mm，优选为12.9mm。

本发明所涉及的罐盖1设置有用于防止喷出现象(Blow off)的屈曲诱发部9。罐盖的屈曲(Buckling)是指罐盖的一部分或整体向外侧凸起(鼓出)那样的变形，若产生屈曲，则罐的内容积增大，因此内部的压力降低，其结果是，防止或避免了卷边接缝部打开、或者盖子吹飞的所谓的喷出现象。成为这样的屈曲的起点的部分为屈曲诱发部9，如图3所示，设置有多个(在图3的例子中，等间隔地设置有4个)。

屈曲诱发部9是通过对面板部3的靠环状槽4侧的一部分进行压印而使其薄壁化且使其向面板部3的外表面侧突出的部分。其面积为1～2mm²左右，形状为圆形、椭圆形或长圆形等适当的形状(优选没有角的形状)。图3所示的例子是使长轴沿着面板部3的半径方向的椭圆形或长圆形。另外，屈曲诱发部9的厚度为面板部3的厚度的80％～96％左右，更具体地，为0.20mm～0.30mm左右。并且，屈曲诱发部9向面板部3的外表面侧的突出高度为0.15mm～0.20mm左右。

如图4和图5所示，各屈曲诱发部9形成在比上述的内侧侧壁7稍靠内侧。优选各屈曲诱发部9与该内侧侧壁7之间的间隔D为1mm以上。是为了抑制屈曲诱发部9的周围的刚度而易诱发屈曲。在该屈曲诱发部9的沿面板部3的半径方向上的靠外侧的端部与内侧侧壁7之间的部分形成有倾斜平面部10。倾斜平面部10是伴随着屈曲诱发部9以从面板部3的外表面(上表面)突出的方式形成而产生的平坦部分，在多个屈曲诱发部9被沿面板部3的圆周方向等间隔地配置的情况下，倾斜平面部10为形成为锥形状的面。

倾斜平面部10与内侧侧壁7的边界部分成为以朝向面板部3的外侧凸出的方式弯曲的倒角部11，该倒角部11的曲率半径设定为0.5mm以上。此外，在罐盖1的外表面，该倒角部11与内侧侧壁7之间的拐点和上述的倾斜平面部10与屈曲诱发部9之间的拐点之间的间隔为上述的间隔D。倒角部11的曲率半径被设定在0.5mm以上是为了在安装有上述的罐盖1的罐容器的内压升高的情况下，先于屈曲诱发部9进行成角变形，以不使卷边接缝部打开、或盖子吹飞。考虑优选将曲率半径设为0.5mm以上的理由并非是一定的，但在为小于0.5mm的较小的曲率半径时，会导致倾斜平面部10与内侧侧壁7的边界部分出棱角，因此屈曲诱发部9的周边部分的刚度升高而使屈曲诱发部9不易变形，而无法实现原本的功能，与此相对，若曲率半径为0.5mm以上，则变形延及至其边界部分、与其接近的内侧侧壁7的一部分而使屈曲诱发部9易进行成角变形。

以横切上述的各屈曲诱发部9的方式形成有刻线12。刻线12是易因伴随着变形出现的拉伸力而断裂的部分、且是将面板部3的外表面切入成截面V字形状的线状部分。其切深或剩余厚度被设定为在产生屈曲的程度或在此之上内压增大的情况下断裂，并能够通过实验、模拟等来决定。刻线12可以是直线或曲线中的任一种，在图示的例子中是曲线。该刻线12的两端部12a在偏离屈曲诱发部9的部位朝向面板部3的中心侧延伸，且在面板部3的半径方向上位于比屈曲诱发部9靠面板部3的中心侧。更加具体地，在假定与将面板部3的中心与屈曲诱发部9的中心部(宽度方向和长度方向上的中心)O连接的假想线L1正交，且经过屈曲诱发部9的相对于面板部3位于最内侧的最内周端的假想边界线L2的情况下，刻线12的两端部12a以越过该假想边界线L2并向面板部3的中心侧延伸的方式存在。这里，屈曲诱发部9的相对于面板部3位于最内侧的最内周端是指从面板部3朝向屈曲诱发部9以逐渐凸起的方式倾斜的所谓的过渡部分中的靠面板部3侧的端部。因此，将刻线12的两端部12a连接的直线不会接触该过渡部分、屈曲诱发部9，刻线12断裂的变形以该直线为支点产生，从而刻线12易断裂。

另外，刻线12的断裂由于从变形最大的部位产生，因此构成为这样的变形变大，即易产生刻线12的断裂。具体而言，以刻线12与上述假想线L1的交点位于在面板部3的半径方向上比屈曲诱发部9的在上述假想线L1上的中心靠外侧的方式形成有刻线12。

在将上述的罐盖1卷边接缝后的罐容器的内压由于气体的产生、温度的上升等而变得过高的情况下，面板部3的整体以凸起的方式变形。屈曲诱发部9形成于面板部3的有限的多个部位，并且呈从面板部3突出的形状，因此伴随面板部3的变形产生的应力集中于屈曲诱发部9。在此基础上，屈曲诱发部9通过压印而被薄壁化，因此在该部分先(优先)产生成角变形。而且在上述的罐盖1中，由于屈曲诱发部9与环状槽4的内侧侧壁7之间的倾斜平面部10经由曲率半径较大的倒角部11而与内侧侧壁7相连来使该部分的刚度降低，因此不阻碍屈曲诱发部9的变形。这样产生的变形派生于屈曲诱发部9的周围。

即使产生这样的屈曲，在罐容器的内压尚高的情况下，在其他屈曲诱发部9的周边也产生同样的变形，在极端情况下，面板部3的整体以向外侧凸起的方式变形。即，内压的上升通过面板部3的变形和伴随于此产生的内容积的增大而被吸收，因此防止或避免了卷边接缝部打开、或者盖子吹飞的喷出现象。

另外，若屈曲诱发部9以向其外侧凸起的方式，则屈曲诱发部9或面板部3的拉伸应力增大，另外，对刻线12作用弯曲应力。刻线12由于以横切通过压印而被薄壁化的屈曲诱发部9的方式形成，因此通过伴随着由内压引起的上述的变形产生的拉伸应力、弯曲应力，而优先于除此之外的部分断裂。在本发明所涉及的上述的罐盖1中，通过将刻线12与上述的假想线L1的交点设定在半径方向上比屈曲诱发部9的中心部O靠外侧，从而能够增大在该交点部分的变形量、伴随着变形的拉伸应力或弯曲应力。另外，特别是，使刻线12产生断裂的变形的支点亦即连接上述的两端部12a的线未横切相对于面板部3凸起的屈曲诱发部9，因此，特别地，易产生使刻线12产生断裂的变形。因此，易产生屈曲诱发部9通过内压而变形的情况下的刻线12的断裂，从而能够可靠地释放内部的压力。这样，因为避免了在此之上的内压的上升，因此能够与上述的成角变形配合，防止或避免喷出现象。即，能够成为防爆功能优异的罐盖。

另一方面，在通过蒸馏处理等进行加热的情况下，以不产生上述的屈曲的程度使罐容器的内压上升，该情况下面板部3也以向外侧凸起的方式变形。在本发明所涉及的上述的罐盖1中，这种情况的变形是面板部3以环状槽4侧的周缘部为起点产生凸起的变形、与圆形凹部8以其周缘部为起点产生凸起的变形相结合的变形。因此，各变形的来自各个起点的变形量与未设置圆形凹部8而使面板部3的整体一体地变形的情况下的变形量相比较小。因此，在结束加热而使内压降低的情况下，面板部3和圆形凹部8可靠地恢复到原来的形状，几乎没有残存变形。特别是，在本发明所涉及的上述的罐盖1中，通过设置上述的倾斜平面部10、倒角部11，并且确定出刻线12的位置、其两端部12a的位置，从而容易产生屈曲的诱发、刻线12的断裂。因此，即使稍微提高面板部3的周缘部的刚度也不会使防爆功能受损。换言之，在本发明所涉及的罐盖1中，由于能够提高作为面板部3的凸起变形的起点的周缘部的刚度，因此能够无障碍地产生面板部3的暂时的凸起变形和从该变形的复原。因此，在对恢复到原来的形状后的罐盖1施加冲击力来进行所谓的冲击检测的情况下，产生的震动、声音在罐容器的合格品与不合格品中明显不同。即，能够成为冲击检测适应性优异的罐盖。

这里，对为了确认本发明的效果而进行的实施例与比较例进行说明。实施例的罐盖为具备本发明的全部结构的罐盖，各比较例的罐盖为不具备本发明的结构的一部分或全部的罐盖。将各个罐盖设为500ml的铝制的带盖咖啡用三片罐的底盖，作为实施例和各比较例分别准备5罐。

向各个试验罐用氮气填充普通的咖啡饮料后，进行密封，而成为和与市售品同样的咖啡饮料罐相同的结构。通过蒸馏杀菌处理装置对这些试验罐进行加热。加热条件为120℃～125℃、20分钟。罐内压最高为640kPa。将加热后的试验罐在常温中放置并进行冷却，在罐内压变为160kPa以下的状态下进行打罐音检查。之后，切断各试验罐的开口部侧(易拉(Stay on tab)侧)，将该试验罐夹设于压力测试仪，并用空气加压至开始屈曲的压力(屈曲耐压)亦即650kPa(0.65MPa)以上的700kPa(0.70MPa)。

在该加压的过程(耐压试验的过程)中基于喷出现象、屈曲、成角变形的有无、产生个数，对防爆功能进行评价。另外，将通过施行了蒸馏杀菌处理后的打罐音检查而得到的振动(声音)的频率与正常的常规的罐中的频率相比较，判定冲击检测适应性的优劣。将结果示出于图6的图表中。此外，在图6的图表中，“外”表示刻线12的两端部越过上述的假想边界线L2而存在，“内”表示刻线12的两端部未越过上述的假想边界线L2。另外，“○”表示冲击检测适应性与以往通常的正常罐同样良好，“×”表示由于产生与以往通常的正常罐不同的频率的振动而不良。

根据上述的评价的结果可以明确出，在具备本发明的全部结构的实施例中，自不用说未产生喷出现象，而且产生了屈曲的罐为一个，另外，产生了成角变形的罐为一个，防爆功能优异。另外，冲击检测适应性良好。

与此相对，比较例1为刻线12的两端部未越过假想边界线L2的罐盖的例子。在比较例1中，虽然未产生喷出现象，但在3罐中产生了屈曲，另外在2罐中产生了成角变形。因此，即使具备防爆功能，也容易产生底盖的变形，与本发明的实施例相比，防爆功能较差。此外，冲击检测适应性与以往通常的正常罐相比并不逊色。

比较例2是缺少本发明的结构中的圆形凹部8的结构的例子。在比较例2中，认为原因是不具备圆形凹部8，而使冲击检测适应性不良。但不仅如此，在4罐产生了屈曲，另外，在3罐产生了成角变形。此外，未产生喷出现象。因此，比较例2与比较例1相比更容易产生底盖的变形，防爆功能较差。

比较例3是缺少本发明的结构中的倾斜平面部10的结构的例子。在比较例3中，虽然没有产生喷出现象，但在2罐中产生了屈曲，另外，在2罐中产生了成角变形。因此，即使具备防爆功能，也容易产生底盖的变形，与本发明的实施例相比防爆功能较差。此外，冲击检测适应性与以往通常的正常罐相比并不逊色。

比较例4是没有倾斜平面部10和圆形凹部8，另外，刻线12的两端部未越过假想边界线L2的罐盖，即不具备本发明的所有结构的例子。在该比较例4中，在至少1罐中产生了喷出现象，不仅如此，在所有的罐(所有5罐)中产生了屈曲，另外，在4罐中产生了成角变形。因此，比较例4的防爆功能完全不良。另外，认为原因是不具备圆形凹部8，而使冲击检测适应性不良。

根据上述结果，根据本发明，认为使防爆功能和冲击检测适应性均提高。

此外，本发明并不限定于上述的具体例子，也可以在权利要求书所记载的事项的范围内进行适当变更。

Claims (3)

1.一种罐盖，其在面板部的外周部形成有向所述面板部的内表面侧凹陷的环状槽，并且在所述环状槽的外周侧形成有延伸得高于所述面板部的外表面的夹壁，在所述夹壁的前端部形成有以卷边接缝于罐体的开口端的方式被卷曲的凸缘部，

所述罐盖的特征在于，

在所述面板部中的靠所述环状槽侧的周边部的多个部位形成有屈曲诱发部，所述屈曲诱发部被薄壁化且易进行向所述外表面侧突出的成角变形，

所述罐盖形成有刻线，所述刻线为与将所述面板部的中心和所述屈曲诱发部的中心部连接的假想线交叉的易断裂的线状部分，

所述刻线的两端部朝向所述面板部的中心侧越过假想边界线而存在，所述假想边界线在所述屈曲诱发部的靠所述面板部的中心侧的端部处与所述假想线正交，

而且，在所述面板部的中央部形成有圆形凹部，所述圆形凹部具有未到达所述刻线和所述屈曲诱发部的半径且向所述面板部的内表面侧凹陷，

所述屈曲诱发部的靠所述面板部的外周侧的端部与所述环状槽的内侧侧壁之间的部分为倾斜平面部，

所述倾斜平面部与所述内侧侧壁通过朝向所述面板部的外侧以规定半径凸出的倒角部相连。

2.根据权利要求1所述的罐盖，其特征在于，

所述刻线与所述假想线的交点位于在所述面板部的半径方向上比所述屈曲诱发部的在所述假想线上的中心靠外侧的位置。

3.根据权利要求1或2所述的罐盖，其特征在于，

所述倒角部的半径为0.5mm以上。

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