CN88100286A - 容器端盖结构 - Google Patents

Abstract

一个全开启，分离盘式端盖结构，当纵向刚性的开启手柄51抬起时，借助第二类杠杆作用将一个背刻痕的中心部分40、52撕裂，同时手柄工作端的尖端部分33压破圆周刻痕34的一小部分。开启手柄的柄端连续移动直至接触凹边咬口47，并以凹边咬口为支点，提供沿圆周刻痕继续撕开的第一类杠杆作用。用于沿圆周刻痕撕开后的剩余金属毛边的防护的金属薄板多层折叠是分别先在可分离盘31和留在容器上的那部分封闭端盖结构上进行预折叠加工后成形的。

Description

本发明涉及全开启、盘形分离式、金属薄板封闭端盖结构，并涉及加工和开启如此结构的方法，还涉及当开启如此封闭结构时，防止（人手）接近沿撕开刻痕所留下毛边的安全设施。

使用先有的具有方便特点的全开启、盘形拔拉式金属薄板端盖时，当环形刻痕的某一部分最初被撕破后，必须反向拉开启手柄柄端上的环形开孔，以便继续撕开园周刻痕的剩余部分。

为了使拔拉方法移去端盖盘容易，过去的努力包括盘的形状与刻痕的特殊结构（如：美国专利号3，768，392）和端盖板的成形技术（如美国专利号3，655，091及3，724，709）。另外，先有技术的盘形拔拉式结构中的开启手柄被加工成带有刻痕（而不是纵向刚度）以便使手柄最初抬起容易（如美国专利号4，182，460）。

在上述先有技术的封闭端盖结构中，在最初撕裂过程中，杠杆协助撕裂仅限于园周刻痕的一小部分。此后，将依靠反向拔拉开启手柄环来继续撕开园周刻痕在用杠杆作用最初撕裂后所剩的主要部分（约占90%）。

上述先有的市场上可买到的具有方便特点的封闭端盖提供的利用机械方法的有利条件分离端盖的可能性很小，例如借助于杠杆作用撕开刻痕仅被用于开启园周刻痕的一个很小的部分。并且只限于分离过程的初始阶段。因此，先有技术中的封闭端盖在开启时的上述困难使得薄钢板制的封闭端盖基本上排除在市场之外。

本发明的目的在于克服上述困难。

本发明的一个方面在于容器的金属薄板封闭端盖结构用于分离盘式全开启，它包括整体金属薄板凹边限定园周边界的端盖板。所成形的凹边咬口用来将封闭端盖结构与容器本体连成一体。此结构具有限定可移去盘（大小）的沿园周配置的连续刻痕，可分离盘的撤除使得端盖板被打开从而使容器中所装东西可较容易地全部取出。可分离盘上设有一个加长的开启手柄，此手柄是用铆钉固定在可分离盘上，铆钉与盘为一整体。此铆钉与开启手柄的工作端邻近，因而离柄端较远。此开启手柄定位需使其柄端反向于邻近园周刻痕部分的方向，而其工作端接近于园周刻痕，以便压破之。此结构的特征在于：可分离盘具有一个背刻痕，此刻痕具有一个中心部分，此中心部分局部环绕上述铆钉，并位于铆钉邻近园周刻痕的相反的一侧，并具有分支部分。此分支部分由中心部分相对的两端向园周刻痕的邻近部分延伸，至少部分地限定了一个初始开启区，此开启区是一个可分离盘区域内的一小部分。借此背刻痕的中心部分可以通过开启手柄柄端沿脱离端盖的方向移动而被撕开。背刻痕的分支部分帮助形成一条弦，绕此弦初始开启区在开启手柄沿一弧线连续搬动下被弯折。开启手柄移动过的弧超过90°，直至手柄碰到由金属薄板凹边成形的凹边咬口为止。其中开启手柄是纵向刚性的，从而，以凹边咬口为支点，通过第一类杠杆作用，由开启手柄沿所述弧线的进一步连续移动，使可分离盘沿园周刻痕从此封闭端盖结构上被撕掉。

本发明可提供在从上述封闭端盖上撕开限定全开启可分离盘的园周刻痕时开启容易的杠杆作用。

并且，加长的纵向刚性的开启手柄增加了有效的杠杆作用。加固结构的手柄柄端（没有任何手指孔）可以使用并且有助于防止由容器侧壁纵向凸起内部的一个位置上反拉开启手柄的柄端。

本发明进一步提供一种新的盘形分离过程和用于建立使用如此新的工艺的结构。其中，此种加长的纵向刚性的开启手柄使用方便，当开启手柄柄端被置于封闭端盖周沿的径向外面时，能利用杠杆作用将盘沿园周刻痕撕开。

本发明的另一方面在于用轧制的金属薄板制造一种易开启的分离盘式容器封闭端盖的方法，以便在开启后沿限定容器全开启周界的园周刻痕撕开后所留剩余毛边提供防护，其中成形于轧制金属薄板坯料周沿的凹边是用于将封闭端盖与容器本身连成一体，位于凹边内部的端盖板部分轴向埋头于容器内部形成了与凹边相接的卡紧壁，并由凹边沿所述轴向向容器内部延伸，从端盖板的卡紧壁向埋头部分延伸的截面呈阶梯形。如此阶梯形包括多个相互成角度关系的金属薄板部位，而每一对成角度部位之间及和端盖板埋头部分的连接处均带有园弧连接区。其中，卡紧壁与埋头端盖之间的阶梯形的成角度部位的中间联接部是水平走向的并位于限定端盖结构上分离盘周界的园周刻痕的上方，在分离盘移去后，成角度的部位留在所谓中间水平走向部分的内外两侧。这些成角度部位相互为锐角、重叠和预折叠的关系，以提供金属薄板多层折叠，其中每一对多层折叠部分（相对另一对而言）位置于端盖板的另一侧，以便使水平走向中间联接金属板部位上侧的刻痕工具和其下侧的支撑工具可接近金属薄板。并且，在多层折叠部分成形的同时在埋头的端盖板部分上成形了一个铆钉且用此铆钉将开启手柄与端盖板固定成一体。园周刻痕和背刻痕以基本一致的深度成形于金属薄板中间部分。此背刻痕包括部分环绕铆钉的中心部分且位于铆钉邻近园周刻痕的相反的一侧，还包括由此中心部分向铆钉两侧延伸但未达及园周刻痕的分支部分。与园周刻痕相关的成角度的金属薄板折叠部分间设有园弧边缘过渡区，构成在端盖板两面接近园周刻痕的一对多层折叠中的每个多层折叠的一部分。

因此，沿园周刻痕所留（毛边）部分的防护是先有技术中不能提供的并且用轧制的薄钢板制作也是在商业上实用的。以前提出的边缘安全保护措施包括在美国专利号3，334，775和3，986，632中所描述的那些方法。本发明提供的金属薄板包括轧制钢板的多层折叠，用于沿刻痕线撕开的金属毛边的防护，而不妨碍刻痕加工深度的精度，并防止刻痕剩余的金属材料的过早断裂。

本发明将参考附图通过实施例进一步描叙如下：

图1是本发明的封闭端盖结构的外部的或“外露的”表面（相对容器而言）的平面画，并示出完整的开启手柄在其原位待开启。

图2是内部的或“装成品”的表面（相对容器而言）的底平面视图，并示出背刻痕与铆钉的位置上的相互关系，此铆钉用于将开启手柄固定到将被从封闭结构上撕掉的盘面上。

图3是放大的局部外表面的平面图，为较好描述背刻痕及其位置，开启手柄未画出。

图4是本发明容器封闭端盖结构的示意的局部截面图，其中完整的开启手柄处于沿刻痕的初始撕裂之前的位置上。

图5仍是图4的封闭端盖结构的示意的局部截面图，但所示出的是沿背刻痕及部分园周刻痕初始撕裂后的情况，两者限定了可分离盘的初始开启区域。

图6是图5之后的封闭端盖的局部截面示意图，示出初始撕裂完成，其中初始开启区域已由它在封闭端盖结构上的端盖板上移出。

图7是一个外表面的平面图，示出在开启手柄连续弧线移动后使之与凹边咬合接触时的位置，在此位置可继续沿园周刻痕撕开超出初始开启区域的那部分，并以凹边咬口为支点使后继的杠杆作用得以进行。

图8是图7所示开启状态时的端盖结构的内表面的平面图。其示出开启手柄的初始开启区域和端盖板所剩部分的相互连接的情况，并且提供借助以凹边咬口为支点的杠杆作用继续沿园周刻痕所剩部分撕裂。

图9是此端盖结构截面的局部示意图，示出以凹边咬口为支点，沿园周刻痕继续撕开的第一类杠杆作用。

图10是续图9之后的一个示意性截面图，示出纵向刚性的开启手柄的“撬棍”作用，利用第一类杠杆作用以凹边咬口为支点。此处，可分离盘沿轴向移动脱离容器本体。

图11是一个底平面图，示出背刻痕的一种优选结构，它可进一步增加机械效益。

图12是图11中封闭端盖结构的外表面的平面图。它示出在开启中间阶段时，沿背刻痕和一小部分园周刻痕撕开后的初始开启区域的情况。

图13是本发明的封闭端盖结构的推荐实施例的俯视平面图，示出开启指南的位置，使得此种新的盘分离方法的使用容易。

图14是图13中封闭端盖结构的一个截面图，示出沿图13中的14-14剖开的情况。

图15是图13中装在罐头体上的封闭端盖结构在开启过程的初始阶段的透视图，示出根据本说明书中的开启指南所述的盘分离时的正确方位。

图1倾是续图15之后的一个透视图，更清楚地示出当开启手柄柄端沿弧线移动约90°时，沿初始开启区域内的刻痕撕开的情况。

图17是续图16之后的一个放大的局部透视图，示出开启初始阶段之后，继续沿园周刻痕的撕开，是通过在端盖周缘之外的一个位置向开启手柄施力后而发生，此时杠杆支点位于沿开启手柄纵向一个接近铆钉所在的位置。

图18是续图17之后的又一透视图，示出当整个开启手柄的柄端沿弧线连续移动径向超出罐头周缘并转过180°时，上述“撬棍”作用下将盘撬起的情形它使可分离盘被分离时基本上保持其在容器上的原有平面形式。

图19是续图18之后的一个透视图，示出保留在（可分离）盘上的开启手柄的提升使盘由容器上分离的最终阶段。

图20到25是封闭端盖结构的一组径向局部剖面图，示出：为防护金属刻痕毛边而进行的金属薄板多层折叠的相互协调的续列成形步骤，金属薄板刻痕加工，整体铆钉的引深成形步骤，端盖板模压成形与冲（字）纹及开启手柄与可分离盘铆成一体，如下：

图20示出一个切好的毛坯板（第一次）成形后的结果，其提供凹边、卡紧壁及阶梯形延伸的金属薄板部分，其相对封闭端盖结构径向朝内延伸并相对接纳封闭端盖的罐头体的轴向上延指向端盖板的方向延伸，此板相对上述凹边而言是轴向下陷并指向上述与此封闭端盖一起使用的容器的内部。

图21是续图20之后，示出铆钉的头次成形及后续的上述金属薄板部分继续折叠的一个初始阶段。

图22是续图21之后，示出一个较小直径的铆钉的成形、一个上述金属薄板部分被折叠的中间阶段和盘中心部分的下陷初始加工。

图23是续图22之后，示出园周刻痕和背刻痕的成形，而上述刻痕的成形要瞬间地先于此图中一对金属薄板多层折叠在封闭端盖表面相对的位置上接近园周刻痕的最终定形。

图24是续图23之后，示出如下加工的结果：铆钉最后成形及为防护当可分离盘从封闭端盖结构上脱离后所剩的毛边用的金属薄板多层折叠的最终定形，还有如图13中所示的在端盖板上的（文字）压型。

图25示出把开启手柄和可分离盘铆在一起的铆钉冲压以及为防护留在容器封闭端盖结构上的毛边所用的金属薄板多层折叠的最终定形。

本发明提供一个工艺过程与结构，它使得杠杆作用和从力学角度上较先进的撕裂方法成为可行并遍及始终或遍及其主要部分，这部分易开启是十分重要的，即为限定为全开容器的可分离盘周界的园周刻痕。

外表面示于图1的封闭端盖结构27被加工成形带有凹边28环绕在它的外周，一个纵向刚性的开启手柄30被铆钉32固定到一个可分离盘31上，以使开启手柄30的纵轴的延伸方向与此端盖结构27的直径方向一致。开启手柄30的工作端33接近一个连续园周刻痕34的一部分。此刻痕在平面图上是园形并限定了一个可分离置31的周边。

图1和2所示的一个背刻痕的分支部分35、36延加长的开启手柄30的纵轴的垂直方向伸展。如此分支35、36限定了至少是部分限定了横跨在园周刻痕34的一小段弧上的一条弦，此弦有助于限定一个初始开启区域部分。此部分是最早从端盖板上的它的原有位置上被移走。

加长的开启手柄30是无形变的（各部分之间无相对移动）并且加工成具有适当纵向加强的特点以达到上述功能。例如，金属薄板的合适规格要挑选并且开启手柄需纵向再加强，使其能作为一个纵向刚性、高强度的杠杆来撕掉整个可分离盘。

还有，开启手柄30是实心的，在其柄端37或附近无任何环拉型指孔，这种实心结构不鼓励在初始开启区域的初始撕裂过程之后反向拉手柄。

开启手柄30的柄端37位于端板中部下凹部分38的上方，下凹部分38在平面图上是园形的。如此下凹支撑盘31基本平面，并有助于手指接近并开始沿弧线移动开启手柄柄端37沿脱离容器的方向去开启之。

图1中实施例的背刻痕形状更完整地在图2中示出。如图所示此处的封闭端盖结构被看作此结构的内表面，在组装后它将面对容器中装载的成品。背刻痕35、36是引自背刻痕的环绕铆钉的中心部分39并向相反方向伸展指向其邻接的封闭端27的边缘。

中心背刻痕部分39环绕铆钉32外缘的一部分（参见图3）。在此示出的实施例中，它是被成形具有多个不同半径，以使其中一个部分40在径向向内方向上相对周围的两部分41、42凸出来。一个较小的半径（相对41、42部分的半径）提供一个半针状结构，它以备在（开启手柄）柄端37最初抬起时撕裂并露出容器。如此初始撕裂发生时开启手柄仍处于刻痕39的基本上方的某位置上。刻痕39的弧线部分41、42将引导到分支部分35、36。此背面刻痕分支如象35、36是指向园周刻痕34的一个邻近部分。这些分支被刻痕加工至少用于弯曲金属薄板的一部分并形成相对由刻痕34限定的园盘上一段弧线上的弦（最好参见图7和8）。面对刻痕34邻近部分的分支夹角选为不大于180°。

刻痕分支35、36帮助限定初始开启区域45（图3），此区是园盘31上的一个小区域。区域45的在上述弦及弦所对弧之间的一部分在整个盘被撕开之前因上述开启过程而被弯曲指向容器内侧。刻痕分支35、36终端接近但不与园周刻痕34相交;两分支是上述弦的一部分，实施例中所示的弦位于铆钉中心44的径向以内。在此实施例中在园周刻痕34所对弧的一部分被撕开时，产生的折线弦起着开启手柄30的第一类杠杆作用的临时支点作用。初始开启区域45时被弯折指向容器的内部，其面积的增大借助分支35、36成形于铆钉中心44的径向朝内的定位。如果此弦定位于穿过铆钉32的中心或者径向朝外超出铆钉32的中心，那么上述面积则减小。背刻痕的另一种要形状将在以后更详细地讨论。

图1到3中所用实施例的封闭端盖的初始开启阶段在图4到6中顺次示出。箭头46给出了开启手柄30的柄端移动的弧线方向;本发明中此开启手柄柄端弧线移动的方向在此开启过程中被用于通过杠杆作用撕开园周刻痕。最初，柄端沿其弧线方向起动是由于人用手指（不包括姆指如以后图所示）沿指向用户自己的方向的抬起，使上述柄端开始由端盖板31外表面向外移动。

从专业术语意思上看，图1和2中的园周凹边28是被成形为凹边咬口47，并且凹边28上表面组成凹边咬口47的外露（上方）的表面，如图4到6中所示。此外，端盖板31轴向埋头于凹边咬口的上述上表面;并且位于中心的成形部分38从端盖板31的所剩部分（进一步）轴向下陷。

背刻痕的环绕铆钉部分39的撕开和园周刻痕34的一小部分弧（部分地限定了初始开启区域45）的最初撕裂是借助了开启手柄30的第二类杠杆作用，其示于图5之中。

在最初撕裂之后，开启手柄30的手柄继续沿同样方向，沿弧线移动;邻接园周刻痕的背刻痕的两分支的夹角方向有助于限定初始开启区域的大小尺寸。在图1到3的实施例中，刻痕分支35、36有助于限定初始开启区域45。在图5的最初撕裂过程之后，开启手柄30的柄端继续沿上述弧线方向移动到垂直向上的位置如图6所示（并超过之如图7、8和9所示）而不是反向拉开启手柄（如在先有技术中）。由刻痕分支35、36的走向限定的弦作为（杠杆）的枢轴（支轴），而不是置于容器内部的初始开启区域45（图6）上的铆钉32的中心44。

开启手柄柄端沿方向46的上述弧线移动，连续划过超出90°的弧直至图1所示最初面朝外的开启手柄的表面碰到凹边咬口的表面为止（图7到9）。在图7到10中，在园周刻痕部分48被撕裂后，开启手柄30的工作端33穿过留下可分离盘31上的区域45的一部分。由上述弦（部分地由分支35、36所组成）和园周刻痕部分48所限定的区域45从封闭端盖内表面看的情况示于图8中。

加长的开启手柄30与凹边咬口47的接触点（图7到10）可作为借助第一类杠杆作用继续撕开园周刻痕34的支点（在凹边咬口边缘及容器侧面以外，用户用手产生如此连续的杠杆作用）;开启手柄30柄端的连续弧线移动（箭头46，图10）产生第一类杠杆作用，同时开启手柄30的工作端33沿图10中箭头50方向移动。此杠杆作用像围绕咬口的“撬棍”相对容器外向移动面盘31，借助此杠杆作用可将环绕盘（可分离盘）的园周刻痕34的未破裂部分完全撕开。

如图10所示，借助上述杠杆作用全盘31由它的埋头原位上被向上移动，即以凹边咬口47的上表面为支点的连续杠杆作用使环绕盘31的刻痕34（图3）所剩的大部（如果不是全部）被撕开。开启手柄在穿过区域45时仍固定在可分离盘上，区域45是靠残余金属薄板（如果存在则是沿分支35、36走向）与可分离较所剩部分相连，然而更重要的是靠上述分支顶端点后面的金属薄板，此部分组成对撕开后的金属毛边安全性“防护”如下文描述。

盘31在它的四周被撕开时，如图10所示，能从所开容器上提起。此杠杆作用沿箭头50方向移动开启手柄30的工作端33，使沿园周刻痕撕开朝着与初始撕开部分径向相对的园周刻痕34的那部分进行。当分离盘31将完成时，园周刻痕的撕裂部分将逐步会聚到一点，在此过程中所需的开启力也逐步变小所需撬棍作用也变小。由于上述（手柄的）抬起，园周刻痕所剩的任何小部分都被撕开，这样端板31能从此封闭端盖结构上提起。

本发明的一个重要特点是背刻痕在位置和结构上有效可行的优点。在图11和12的第二实施例中，与图1到3的结构相比可分离盘的初始开启区域面积被减小以明显增加开启手柄杠杆作用的机械效益，同时端板最初向容器内部折叠部分可减小到非常小的程度。

更完整的背    刻痕结构的视图示于图11（装货面）中。开启手柄51参见图12的外表面图。上述背刻痕（图11）包括环绕铆钉的中心部分52和成角度的分支部分53、54;此实施例中的背刻痕为一曲线形最初横向伸展到端盖板的一条直径，然后沿大致半径方向伸向邻近的园周刻痕34。分支53、54间有效夹角是较小的锐角，这有助于限定一个较小面积的初始开启区域（其明显小于图3实施例中初始开启区域）。分支的刻痕终止于接近园周刻痕34，同时接近防护装置（在端盖板上）的点55、56，此装置将在下文中详细描述。用虚线示出的弦57的两个端点接近上述点55、56。在初始开启过程中被撕开的园周刻痕是弦57所对的弧。

初始开启区域58（图12）大大小于较早描述在图3中实施例的初始开启区域45。结果使开启手柄的有效长度在初始开启过程被加长，即杠杆的力臂加长，并在后续动作中引起手柄长度增加，这时开启手柄位于容器凹边咬口外侧且凹边咬口作为杠杆的支点。

图11中的背刻痕的加工是用于在开启手柄51的第二类杠杆作用下撕开其中心部分52，并且沿成角度的分支53、54继续撕开。成角度的分支随其主要部分沿与加长开启手柄51纵轴相同的方向转向邻近的园周刻痕34。这种（背刻痕）结构使用中人们可不必过多关心从可分离盘上小楔形（初始开启区域）是否会整个地撕掉，再者是由于对残余刻痕毛边起防护作用的金属薄板的多层折叠所起的作用，参看后面的图，这种折叠防止初始开启区域（图12）从可分离盘上被完全撕掉，并且可借助背刻痕结构最大限度利用其机械上的有利条件，上述结构保持了区域58和端盖板残留部分的整体连接来继续用杠杆作用撕开园周刻痕。

可分离盘的完全撕开作用发生在开启手柄51的柄端被设置于超出容器周缘并处于园周刻痕凸出部分之外。由于减少了任何企图抓住此被撕开的盘的危险，这可提供一个附加的安全性能。并且还消除或减小了容器中所装液状东西的溢出，这种溢出在先有技术“回拉”开启过程中是常发生的。

无形变（刚性）开启手柄局部地示于图12中的底平面图上，其包括园形边缘金属板的折叠如59。其环绕在它的外周和环形开孔（除了它的工作端之外）。如此纵向延伸园形边缘的金属薄板增加了用于杠杆作用目的的开启手柄51的纵向强度。环绕铆钉37的开启手柄的成形（图13）如象60也可以增加手柄的纵向强度。开启手柄长度与纵向强度的增加使得上述开启过程更容易。凿形尖端33（图8）提供在开启手柄工作端最初点压作用，使得在开启手柄30的第一类杠杆作用下园周刻痕34开始撕裂。

图13中具体的实施例示出了一些不同于图11、12的地方，如图13中外表面上被冲成的凸起部分61和62。凸起部分61和62用于对位和堆放;并且它们位于端板中心与铆钉中心之间的一条直线上，并分在两中心连线的径向两侧，用于最有效地对位和堆放。

另外，一个线性伸展，向外凸出成形的棒或肋65是位于开启手柄51的柄端的下方，以便在冲压铆钉32时水平定位开启手柄，并且还有助于保持开启用的工作端所希望通道。上述肋的成形方向和对位凸起物的方位可在图14中更清楚地看出。

本发明的优选实施例中的一个重要特征包括容器开启指南（图13）的预定位，参照描述开启过程的图15到19，开启手柄径向相对的开启指南的定位和定向使得封闭端盖方位正确，这样将其抬起时可沿一弧向摆向用户。这种弧向运动继续下去（开启手柄移动过的弧超过90°）超过容器外侧并以凹边咬口为支点提供杠杆作用，沿初始开启区域进一步撕开园周刻痕34。

在新的开启方法中，是用食指或中指进行初始开启动作的，而不像现有的开启方法中用户不得不将拇指放在开启手柄的柄端的下方。如图13、15、16中所示，开启指南66的放置要与封闭端盖定位相配合，使用户在用食指或中指开启时，可阅读开启指南（而不被用户自己的手遮挡住），此时拇指顶在凹边咬口和容器侧壁上。

最初，开启手柄51的柄端被食指或中指抬起（图15）时指向容器外向。图16示出开启手柄的柄端朝着用户继续摆动。结果是开始手柄51的柄端从端盖板上抬起并被沿一弧向拉向用户，直至柄端碰到凹边咬口为止;这种接触起始情况示于图16中（弧向移动稍超过90°后）而后续的情况示于图17和18中。

如图17所示，开启手柄51长度方向的一部位接触凹边咬口47，此部位是和延手柄长度方向的铆钉32所在位置大致相同，当园周刻痕被上述杠杆作用撕开时，初始开启区域58和盘仍保持为一整体。

如图18所示，当凹边咬口作为杠杆作用的支点时，开启手柄继续沿弧向运动。当开启手柄51的杠杆作用撕开端盖板周边时，由于端板中心部分38的型面的支撑，端盖板31基本保持为一平面。

上述由杠杆作用沿园周刻痕撕开，提供了比任何现有的分离盘式全开启技术更平稳的开启特征，在现有技术中，从用于初始撕裂过程中的有限杠杆作用阶段到回拉阶段存在突然的（加力）方向上的变化。通常使（容器中）液态或半液态的成品溢出，是因为这种加力方向的突变及上述回拉时运动过剧所致。除上述连续平稳的杠杆作用的撕裂外，上述开启过程中容器能自然保持水平面不变。实现通过杠杆作用沿园周刻痕撕开可基本上消除了开启过程中浅洒的可能性。

在这种杠杆作用下的撕开动作接近完成时，整个端盖板31便可从封闭端翘起，如图19所示。这种情况发生在沿园周刻痕的撕裂会聚到初始开启区域58沿直径的对面位置时。这种特征使得用轧制钢板制造的封闭端盖具有商业实用性，同样也使铝制的封闭端盖的开启更容易。

图20至25示出端盖结构包括沿园周刻痕撕开后所留毛边的防护结构的成形的顺序步骤。

图20示出在坯料上初始成形操作的结果，包括凹边的成形及相对于凹边28埋头的端盖板31的成形。由径向剖面看，卡紧壁69和一系列阶梯形伸向埋头板31。这种总称70的台阶是此金属薄板的一部分用于成形一对多层折叠。其一个折叠用作园周刻痕撕开后盘上残留毛边的防护，另一个折叠用作留在容器上的端盖部分上残留毛边的防护。

这些多层折叠的阶梯（Step）部分和上升（riser）部分相连及多层折叠组的两端分别和卡紧壁及端盖板相连均是通过空间曲率过渡区（例如，与容器中心轴线垂直的平面上弯曲，同时在径向剖面为园弧形）。参考图20至21，阶梯部分71可通过中间过渡区段73与上升部分72相连，阶梯部分74又通过空间曲面75与另一上升部分72相连，阶梯部分74又通过过渡区77与上升部分76相连，此上升部分76通到与盘31成形在一起的过渡区段78。

完成图20到25的步骤时，要重点考虑刻痕及多层折叠操作的时间顺序和在园周刻痕34成形之前进行的多层预折叠的程度。

可分离盘和园周刻痕34应位于一对多层折叠中间对称位置上，这对多层折叠分别防护被分离的盘上和留在容器上的端盖结构上的残留金属（毛边）下面将要叙述的工艺过程使得刻痕工具能够通过多层预折叠伸到封闭端盖两面，在单层薄板上进行刻痕加工;薄板的反面被支撑住。薄板的预折叠是为了在完成沿园形周缘的折叠时伴随的园弧过渡区域的位移极小。这种折叠用来以后的防护作用而且又防止刻痕过早地被破坏。

在图21中所示的操作（紧跟图20的操作）中，一个较大直径较浅的园帽形初始铆钉轮廓80被成形。此外，金属薄板阶梯部分74也被水平定位如图所示。下一步将在径向位于一对多层折叠之间水平方向的成形部分74上加工园周刻痕34。

薄板金属的多层折叠，刻痕成形，铆钉的引深、定形以及开启手柄与盘的铆接等一系列冲压工序经过优化是协调的。除上述列举的单层薄板的刻痕加工及防止刻痕的过早破坏等优越性外，铆钉成形和铆接工序是按顺序进行，不影响薄板折叠和刻痕加工。凸起物61和62的最后形状，加强肋65和压纹66的加工可与铆钉的引深及下陷部分38的成形同时进行。

按图23至25的顺序进行加工，金属薄板部分71、72和空间曲面区域73将形成一个多层折叠，用于留容器上的封闭端盖结构上残留的毛边的防护。金属薄板部分74将一对金属薄板多层折叠连在一起;此外，限定可分离盘31的园周刻痕34被加工在金属薄板部分74上。金属薄板部分74则通过空间曲面区段77与水平中间部分74连接;空间曲面过渡区段78和区段82共同形成多层折叠用于被撕下的盘31上残余毛边的防护。

图22中，直径更小、隆起更高的园头铆钉83被成形而围绕过渡区段78的金属薄板部分76、82的预折叠被进一步弯折，如图所示。

此图所示的实施例中，用于防护盘上及连在容器上的端盖结构上的毛边的多层折叠还未成形。用容器侧壁成形来防护连在容器上的毛边的另一种方法（先有技术的非关键部分）有减小容器容积的缺陷。图20至25中的实施例没有减小容器装货的有效空间，还提供取出容器内部所装东西的开口面积的增加。

图23中，金属薄板部分71、72（围绕空间曲面区域73，用于留在容器上的多层折叠）之间的折叠进一步弯折，如图所示，此处留出刻痕工具86伸进来空间，以便在单层金属薄板上加工园周刻痕。一个背刻痕，如背刻痕39（或图11中的背刻痕52）由工具87成形，并由工具88提供对所有刻痕加工的支撑。

将要留在撕下的盘上的金属薄板的多层折叠是被预折叠如图22所示，并留出了刻痕加支撑工具进入的空间（如图23所示），工具88经过空间曲面区段78，以便于深度精确的刻痕。如前所述，在一层以上的薄板上进行刻痕加工时，轧制金属薄板厚度的变化（其变化在一般测量公差的允许范围以内）不能提供深度精确的刻痕。因此，在事前进行最大角度的金属折叠层的预折叠之后，仍可提供刻痕工具接近的手段是本发明的重要特征。

由于在接近完成折叠时，两个分开的多层折叠不能再承受进一步弯折，为在单层薄板部分74表面刻痕，需要为刻痕工具提供接近的手段，并在薄板另一面提供支撑工具。如图所示预折角大小适当可使得邻近的园周刻痕中心线的两金属薄板多层折叠作最后变化较小的定位。图24示出了盘的多层折叠的完成情况，及铆钉91的最后定形;图25示出使用支撑工具将开启手柄与盘铆接成一体，此时容器上的多层折叠的很小变形（的加工）也被完成（与圆周刻痕的中心线对齐）。

在理想的实施例中，背刻痕工具87（图23）用来建立初始开启区域的理想形状（中心部分和成角度的分支）;背刻痕加工和园周刻痕加工是同时进行的。

如图24所示，用于防护盘的金属多层（折叠）和园形边缘区域78一起被径向朝外引导，使其直径基本上与园周刻痕中心线的直径相等，因其可阻碍（人手）（或限制直接）接近毛边，使得其可防护撕开后盘上的毛边。

在图24的工序中，对铆钉91在铆接前的最后的微小整形，并对图23示出的预折叠阶段的盘上的金属薄板层作最终的折叠整形。园角过渡区段78的周边在平面图上看接近园周刻痕34的中心线的投影。这种防护盘上毛边的装置是置于端盖板的内侧。

在图25所示的最后工序中，开启手柄30、51扣在园头铆钉91之上，在工具92、94之间铆钉铆接时，加强肋65在水平方向上帮助支撑开启手柄。如图所示对留下容器上的折叠层作了位移微小的加工，使得空间曲面过渡区段73的周边直径与刻痕34的中心线直径基本相等，在平面图上看，上述区段73的周边接近于刻痕34中心线的投影。这样，当园周刻痕被撕开时，连在容器上的端盖部分的毛边可被防护住。薄板部分71、72在此工序中又作了微小的折叠，以便通过区段73提供上述理想的防护作用，同时为将来盘31被移去时留出足够的间隙;即区段73没有沿径向超越园周刻痕34的中心线。上述留在盘上的多层折叠防护装置是设置在端盖板的内表面上。每个多层折叠的园角过渡区段73、78在撕裂时和撕开后至少部分地阻碍（人手）直接接触到其相应的残留毛边。因为薄板多层折叠的每个园角过渡区段的直径与刻痕中心线撕开后园周毛边直径基本相同。

下面表中示出一个307（3-7/16″）（87.31mm）直径的罐头端盖结构尺寸的近似值：

金属薄板    轧制薄钢板

涂层    镀锡或TFS带有机涂层

标准厚度    0.008″-0.010″

（0.20mm-0.25mm）

坯料直径    4.225″（107.3mm）

园周刻痕34的中心线直径    3.1″（78.7mm）

刻痕剩余金属厚度    0.002″-0.0025″

（0.051mm-0.063mm）

刻痕分支35、36剩余金    0.005″（0.127mm）

属厚度（图3）

刻痕分支53、54剩余金属    0.002″-0.025″

厚度（图11）    （0.051-0.063mm）

弦57的长度（图11）    0.75″（19.05mm）

曲面区段75直径（图21）    3.18″（80.8mm）

卡紧壁69直径（图21）    3.25″（82.6mm）

卡紧壁高度    0.18″（4.57mm）

凹边中心与盘31间的轴向尺寸

图22-0.39″（9.91mm）

图26-0.21″（6.35mm）

铆钉头（直径）0.25″（6.35mm）

铆钉位置的依赖于开启手柄的尺寸和位置，典型的开启手柄的工作端的凿形尖端邻接园周刻痕，但径向朝内适度，因为此工作端的初始开启作用及弧线移动不能被留在容器上的防护装置的园角边缘73挡住。开启手柄工作端到为铆钉所开的孔的距离决定了端盖板上铆钉的位置;图11的实施例中铆钉中心到端盖板中心的径向距离的典型值为1.25″（31.75mm）。

轧制铝板端盖结构的典型厚度为0.009″-0.012″（0.23mm-0.30mm）而刻痕上所剩金属的厚度大约为0.004″-0.005″（0.10mm-0.13mm）。

本发明的开启手柄是纵向刚性的。它们不像在先有技术中那样在铆钉附近产生形变或被切断，其中柄端与开启手柄被铆钉固定部分有相对移动。纵向刚性的特征使得上述以凹边为支点的连续的杠杆作用可行。开启手柄最好没有手指孔（如图1所示）但可以用环状手柄（如图12所示），开启手柄的尺寸如下：

开启手柄30（图1）

金属薄板    轧制薄钢板

标准厚度    0.012″-0.019″

（0.305mm到0.438mm）

涂层形式    镀锡，TFS或镀锌的

全长    1.54″（39.12mm）

最大宽度    1.1″（27.9mm）

由工作端到铆钉开口的距离    0.30″（7.62mm）

开启手柄51（图12）

金属薄板    轧制薄钢板

标准厚度    0.012″-0.019″

（0.305mm到0.438mm）

涂层形式    镀锡、TFS或镀锌

全长    1.36″（34.54mm）

最大宽度    0.92″（23.37mm）

由工作端到铆钉开口的距离    0.30″（7.62mm）

开启手柄的厚度规格可随长度及通过轧边和压形的加强程度而变化。图1实施例中使用初始开启区域45的目的是提供仅需加12-15磅力（53.8N-67.2N）到开启手柄柄端即可开启而不会由于纵向的弯折或折叠使手柄永久性破坏。使用图11中背刻痕提供的更小的初始开启区域可以增加机械效益，并使所需开启力减小约60%。

具有典型特征的铝制开启手柄是由标准厚度为0.014″至0.022″（0.356mm-0.559mm）的轧制铝板制成的。

本发明的全开启的方便特征在于本发明的任何一个实例中，都提供阻止和限制金属薄板撕裂超出背刻痕的分支的结构，然而更有特色的是图11所示的背刻痕结构，其中分支53、54的走向基本上为径向，在通常情况下这种结构可导致初始开启区域如58，由可分离盘上被完全撕开。在园周刻痕径向以内的金属薄板多层折叠在开启过程中起重要作用（除了以后的防护作用外），此折叠可限制初始开启部分被撕开超过背刻痕分支，并在开启手柄围绕支点凹边咬口继续其杠杆作用时起到整体连接可分离盘剩余部分的铰链作用。也就是说，在图11和13中的背刻痕实施例中，这种端盖板的撕开力的传递需经由要分离的盘上园周边缘上的防护装置（见图17）的多层金属薄板。这些薄板层在铆钉作为支点（图15）初始开启区被从端盖板上撕开而开启手柄还未与凹边咬口接触上之前起到支轴作用。在后来开启过程中及盘脱离容器端盖过程中上述金属薄板层仍把开启手柄和盘31连在一起。

背刻痕的结构使无形变的开启手柄使用便利。背刻痕的中心部分的径向朝内的针状结构使最初薄板破裂容易。在开启过程中为不妨碍用户看清开启指南的压纹（图13和15-19）在初始开启阶段用户应使用食指初始抬起柄端（图15）并将其朝用户自己的方向摆过来（图16）。以后开启过程（图17到19）中由于上述摆向使得与先有技术相比省力并减少容器内物质溅洒的危险。

上述具体数值、材料和形状仅是为描述本发明的具体实施例，上述外的数值也可有效。因此决定本发明的范围应是权利要求。

Claims (22)

1、一个容器的金属薄板封闭端盖结构，用于容器的分离盘式全开启，它包括一个整体的金属薄板凹边(28)所限定园周边界的端盖板(38)，金属薄板凹边所成形的凹边咬口(47)用来将封闭端盖结构(27)与容器本体连成一体，上述结构还包括限定可分离盘(31)周界的沿园周配置的连续刻痕(34)，可分离盘的撤除使得端盖板(38)被打开，从而使容器内装物容易地全部取出，可分离盘(31)上设有一个加长的开启手柄(30、51)，此手柄用铆钉(32)固定在可分离盘(31)上，铆钉与盘31为一整体，并且设置在邻近园周刻痕(34)的一部分的位置上。铆钉(32)靠近开启手柄(30、51)的工作端(33)而远离其柄端(37)，开启手柄(30、51)的柄端(37)设置在反向于邻近园周刻痕(34)的那部分的地方而其工作端则靠近园周刻痕以便压破之，其特征在于：可分离盘(31)具有一个背刻痕(39；52-54)，此刻痕具有一个中心部分(40-42；52)局部环绕上述铆钉(32)，并位于铆钉与园周刻痕(34)部分相邻侧的相反一侧，此刻痕还具有分支部分(35、36；53、54)，此部分由中心部分(40-42；52)相对的两端向园周刻痕(34)的所述邻近部分延伸，至少部分地限定了一个初始开启区域(45；58)，此开启区域是可分离盘(31)区域内的一小部分，借此，背刻痕的中心部分(40-42；52)可以通过开启手柄的柄端(37)沿脱离端盖板(38)的方向移动而被撕破，背刻痕的分支部分(35、36；53、54)帮助形成一条弦，绕此弦初始开启区域(45；58)在开启手柄(30；51)沿一弧向(46)连续搬动下被弯折，开启手柄移动过的弧超过90°，直至手柄碰到由金属薄板凹边(28)成形的凹边咬口(47)为止，其中，开启手柄是纵向刚性的，从而以凹边咬口为支点，通过第一类杠杆作用，开启手柄沿所述弧向(46)进一步连续移动使可分离盘(31)沿园周刻痕从封闭端盖结构(27)上被撕掉。

2、根据权利要求1所述的封闭端盖结构，其中端盖板（38）为一大致平的园形板，整体的金属薄板凹边（28）用于将端盖结构（27）与园筒形容器连成一体，从端盖板的俯视图看，沿周边所设的刻痕（34）是园形的，所述加长的开启手柄（30、51）的纵向轴线沿端盖板（38）的径向设置，铆钉（32）既对称地位于端盖板（38）的直径上又在开启手柄的纵向轴线上，背刻痕的中心部分（40-42;50）位于铆钉（32）径向向内的位置朝着盘（31）的中心，所述分支部分在开启手柄纵轴线两侧向着园周刻痕（34）延伸，使得所述的弦（57）横向于开启手柄的纵轴线。

3、根据权利要求1或2，所述的封闭端盖结构，其中可分离盘（31）上设置有防护装置用于防护撕开后园周刻痕（34）的剩余金属毛边，这种防护装置包括沿园周限定可分离盘的周界的多层折叠（76、82），由可分离盘（31）的平面图看逼近园周刻痕的金属薄板多层折叠的园角部分（78）的周边轮廓线基本上与园周刻痕（34）对齐，用于防护封闭端盖撕开后的金属毛边并限制对此毛边的直接接触。

4、根据权利要求3的封闭端盖结构，其中可分离盘（31）上的金属薄板多层折叠（76、82）设置在容器端盖结构的内表面上。

5、根据权利要求1至4所述的封闭端盖结构，其中设置有防护装置用于防护沿园周沿痕（34）撕开后留在封闭端盖结构（27）上的剩余金属毛边，防护装置包括沿径向邻近并位于园周刻痕（34）外侧的金属薄板多层折叠（71、72、74），由封闭端盖结构（27）的平面图看，逼近园周刻痕的金属薄板多重折叠的园角过渡部分（73）的轮廓线基本上与园周刻痕（34）对齐，并向着封闭端盖结构的中心凸出，用于在沿园周刻痕（34）撕开并分离园盘（31）时防护开启容器后的容器周缘的金属毛边，并通过此结构限制对金属毛边的直接接触。

6、根据权利要求5所述的封闭端盖结构，其中留在封闭端盖结构（27）上的金属薄板多层折叠（71、72、74）设置在容器的端盖结构的外表面上。

7、根据权利要求1至6所述的封闭端盖结构，其中部分环绕铆钉（32）的背刻痕（39;52、53、54）的中心部分（40-42;52）包括一个半针状部分，此部分与铆钉不同心并且其形状有利于撕开，所述不同心部分沿着加长开启手柄（30、51）的方向，向着可分离盘（31）的中心延伸，并将随着开启手柄（30、51）的工作端（33）的初始移动而破裂。

8、根据权利要求1至7任何一项所述的封闭端盖结构，其中开启手柄是纵向加强的。

9、根据权利要求1至8的任何一项所述的封闭端盖结构，其中开启手柄（30）具有实心的柄端，没有手指孔。

10、根据权利要求1至9的任何一项所述的封闭端盖结构，其中背刻痕分支（35、36）由中心部分（40-42）相对的两端延伸形成一条弦，初始开启区域（45）绕此弦被弯折，借助开启手柄（30）的连续的弧线运动使初始开启区域（45）绕所述弦向容器内部方向弯折。

11、根据权利要求1至9中的任何一项所述的封闭端盖结构，其中背刻痕分支部分（53、54）几乎延伸到园周刻痕（34），借此所述开启手柄（51）的连续运动沿分支部分撕开端盖板，这样初始开启区域绕基本由分支端部（55、56）限定的弦（57）向容器的外部弯折。

12、根据权利要求11所述的封闭端盖结构，其中开启手柄（30、51）在铆钉把开启手柄与初始开启区域（58）固定在一起的区域与凹边咬口（47）接触。

13、根据权利要求1至12中的任何一项所述的封闭端盖结构，其中端盖板由标准厚度大约为0.008″-0.010″（0.2mm-0.25mm）的轧制薄钢板制成，其园周刻痕和背刻痕的剩余金属厚度约为0.002″-0.0025″（0.051mm-0.063mm），由轧制钢板制成的开启手柄的厚度约为0.012′-0.019″（0.305mm-0.483mm）。

14、根据权利要求1至12中的任何一项所述的封闭端盖结构，其中端盖板由大约0.009″-0.012″（0.23mm-0.30mm）的轧制铝板制成，其园周刻痕和背刻痕剩余金属的厚度约为0.004″-0.005″（0.10mm-0.13mm），铝制开启手柄的厚度约为0.014″-0.022″（0.356mm-0.559mm）。

15、由轧制的金属薄板制造一种容器用的易开的分离盘式封闭端盖结构的方法，以便在沿限定容器全开启周界的园周刻痕（34）撕开后，对所剩毛边提供开启后防护，其中成形于轧制金属薄板坯料周沿的凹边用于将封闭端盖结构与容器本身连成一体，位于凹边以内的端盖板部分沿轴向埋头于容器内部，且形成与凹边相连的卡紧壁（69），并由凹边（28）沿所述轴向向容器内部延伸，且从端盖板的卡紧壁（69）向其埋头部分延伸成剖面为阶梯的形状。此阶梯形部分包括多个相互成角度关系且连成一体的金属薄板部分，每对成角度的金属薄板部分之间和端盖板埋头部分的连接处均带有园弧过渡区，其中卡紧壁与埋头形端盖板之间的另一阶梯形的成角度的金属薄板中间有一个金属薄板部分（74）是水平走向的，以便在其上加工用于限定可从封闭端盖结构上分离的盘（31）的周界的园周刻痕（34）并且所述金属薄板部分（74）的内外两面均带有成角度的金属薄板部分;分别位于水平走向金属薄板部分（74）两侧的成角度的金属薄板部分（72、76）被成形为互成锐角、重叠、预折叠关系，以提供一对金属薄板多层折叠，它们分别置于端盖板的两侧，以便使刻痕工具能接近水平走向的中间部分（74）的上表面而使支撑工具能接近其下表面，在多层折叠部分成形的同时在埋头形端盖板上成形一个铆钉（83）;用此铆钉（83）可将开启手柄（70）与端盖板固定在一起，然后在金属薄板中间部分（74）上成形深度基本一致的园周刻痕（34）和背刻痕（39、52、54），背刻痕包括部分环绕铆钉的中心部分（40、52）位于铆钉邻近园周刻痕（34）一侧的相反侧，还包括由此中心部分向铆钉两侧延伸但未达及园周刻痕的分支部分（35、36;53、54），与园周刻痕（34）相关的成角度的金属薄板折叠部分的最终定位是将园弧过渡区域定形，形成位于端盖板两侧均逼近园周刻痕（34）的一对金属薄板多层折叠。

16、根据权利要求15所述的制造园筒形容器封闭端盖结构（27）的方法，其中，周缘刻痕（34）为园形，所述金属薄板坯料对称于垂直于坯料平面的中心轴线，所述卡紧壁（69）基本上为一园筒形，端盖结构上包括所夹内角小于180°的所述分支（35、36;53、54），与园周刻痕相关的成角度折叠的金属薄板部分成形后被如此定位，使得组成上述一对金属薄板多层折叠中每一折叠一部分的空间曲面过渡区段在平面图中的直径基本上与园周刻痕直径相同。

17、根据权利要求15或16所述方法，其中，开启手柄（30、51）上具有为园头铆钉开的孔，通过将此孔套在园头铆钉（91）上将开启手柄与端盖板固定在一起，并使其工作端接近园周刻痕，然后再将园头铆钉最后成形为铆钉从而使开启手柄与端盖板构成一个整体。

18、根据权利要求17，当其从属于权利要求16时，所述的方法，其中加长的开启手柄固定到端盖板上后，其纵向中心轴线与端盖板的直径重合，且开启容器的开启指南（66）是对称于端盖板直径冲压在端盖板上的，此压纹位于开启手柄的径向相反的位置上，开启指南的文字的方向使开启手柄的工作端朝向用户，这样用户能正常阅读并对照开启指南将开启手柄柄端沿一弧向搬向用户自己。

19、根据权利要求18所述的方法，其中，所述开启指南的压纹被排列成许多与园周刻痕同心的弧，用户需在开启过程中继续保持罐头和封闭端盖原有位置，防止在开始过程中开启指南被用户的手遮挡住。

20、根据权利要求15-19中的任何一项所述的方法，其中，位于园周刻痕线（34）内侧的金属薄板成角度部分的预折叠是先于位于园周刻痕（34）外侧的金属薄板成角度部分的预折叠。

21、根据权利要求15-20中的任何一项所述的方法，其中，位位于园周刻痕（34）内侧的金属薄板多层折叠设置在端盖板内表面上，刻痕加工则是在水平走向的中间金属薄板部分（74）上表面完成的，加工时端盖板内表面被支撑住。

22、根据权利要求15-21中任何一项所述的方法，其中所述金属薄板坯料是由薄钢板制成的。

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