JP2014530794A - 缶の端 - Google Patents

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Abstract

加圧される内容物用の缶のための缶の端(10)が提供され、缶の端は、缶の缶体の一つの軸の端に周囲の環状結合部分(24、26)によって結合されるように構成され、缶から外側に面するように配置される外面と、缶の内側に面するように配置される内面を有し、缶の端は、中央パネル(18);中央パネルを環状に囲み中央パネルから軸方向内側で半径方向外側に延在するパネル・ウォール(20);結合部分から半径方向及び軸方向内側に延在する環状チャック・ウォール構造(12、14、50);及びパネル・ウォールの半径方向外側端(38)とチャック・ウォール構造の半径方向内側端(50e)の間に結合され、缶の端の外側に関して凹状で、チャック・ウォール構造の半径方向内側端に関して少なくとも部分的に半径方向外側に延在する環状ビーズ(16)を含み、凹状環状ビーズ(16)の内側及び外側端に隣接するウォール部分は、缶の端の外側に向かって開くビーズ口を形成する。

Description

本発明は、金属包装に関し、より具体的には、軽量の缶の端、その製造方法及び製造装置、及びその缶の端を有する缶に関する。本発明は、特に、炭酸飲料のための飲料用缶及びそのための缶の端の設備(又は供給:provision)に関する。
傾斜したチャック・ウォールを有する軽量飲料缶の端は、商業的に人気がある。そのような端の第一は、特許文献1に記載され、商品名「SUPEREND」で販売されている。この缶の端は、周囲のカバー・フック(cover hook)、カバー・フックの内部から従属するチャック・ウォール(chuck wall)、チャック・ウォールから半径方向内側に延在する(伸びる又は延びる)外側に凹状の補強ビーズ(bead)、補強ビーズの内側部分によって支持される中央パネルを含み、チャック・ウォールは、20°〜60°の角度で中央パネル外面に対して垂直な軸に対して傾斜していることで特徴づけられている。特許文献1は、チャック・ウォールとその中央パネルの間の常套の環状補強ビーズを示す。
チャック・ウォールの角度が、より先の缶の端より、中央パネルがより小さな直径であることを可能とし、缶の端が缶に継ぎ合わされて(又はシームされて:seamed)加圧されたとき、それは、補強ビーズを介してより弱い力をチャック・ウォールに伝えるようになるので、特許文献1に記載されたようなSUPERENDの端は、少なくとも部分的に先の缶の端と比較して、金属体積比に対する向上した強度を提供する。チャック・ウォールの角度は、ほとんどゆがみなく、継ぎ目(又はシーム:seam)に加圧によって生ずる力を伝えるためにも適する。
しかし、この缶の端が、過剰の又は局所的な圧力、例えば、衝撃からの結果にさらされたとき、もし、缶が落とされたならば、チャック・ウォールは、外側に飛び出して、「ピーク(peak)」として既知のとがったひだ(又はしわ)を生じ、金属は破壊しがちで、缶の内容物はリークし得るであろう。そのような破壊(又は破損)は、「ピーク及びリーク(peak and leak)」として知られるようになった。
特許文献2及び特許文献3は、その各々が現在の譲受人に譲渡されているが、そのようなピークの形成を防止する制御機能を記載する。しかし、そのような制御機能の利益は、端が永久にゆがむであろう圧力の一般的な低下によって、部分的に相殺される。
SUPERENDの缶の端の技術的進歩は、例えば、特許文献4及び特許文献5に記載されているような、競い合う缶の端の発達を引き起こした。これらの缶の端の各々は、丸い底と、外側に向かって開いた又は垂直の側壁を有する補強ビーズを有する。
特許文献1の缶の端は、常套、一回のプレス作業で形成される。その形成は、いくつかの同心的ツール(工具又は道具:tool)を軸方向に動かすことで簡単に行われ、そのいくつかは、ピストン又はスプリングによって、弾性的に装填される。その後、更に、巻くこと(curling)、印をつける(又は刻む)こと(scoring)、エンボス加工(embossing)、レタリング(lettering)及びタブ取り付け操作を典型的に行う。
特許文献6は、中央パネル、周囲のチャック・ウォール及び遷移ウォール(又はトランジション・ウォール)を含む缶の端を記載し、遷移ウォールは、折り曲げられた部分を含む。そのような折曲げを製造することができるいくつかの方法が記載されており、特許文献6の図49〜52又は53〜57に示すような第二形成操作又はスクイーズ操作(又は押し付け操作:squeezing operation)を含み、金属は、非制御「自由形態(又はフリーフォーム:free-form)」様式でつぶされる。特許文献6に記載された端は、商業的に成功しなかった。
特に、特許文献6の缶の端は、それらが面する表面に沿って、接触するようにプレスされた折り畳みの重複部分を有する、主に、形成されるべきしっかりと圧縮(又は圧迫)された折り畳み(又は折り目)を要求する。そのような堅くスクイーズされた折りたたみは、缶の端の金属上のコーティングの完全性にダメージを与えるのみならず、折りたたみを形成するために必要な機械は、既存の再成形プレスが典型的に利用できるよりも、極めて高い能力を有さなければならず、それは、特許文献6の缶の端は、現実的に、既存の製造設備を用いて製造できないことを意味する。
特許文献6のもう一つの例は、図11に示される。この例の環状の折りたたみ54は、十分に平坦にプレスされていないが、折りたたみは、折りたたみの対向する面が接触する首をいっそう提供することが理解されるであろう。同時に、折りたたみ54に形成される含まれるループの内側部分は、軸方向内側で半径方向内側に、折りたたみの面が接触する首に面する。更に、そのような端を製造するために要求される多数の形成操作は、結果として、金属表面上のコーティングにダメージを生じ、金属表面内に過剰のはりを生ずるであろう。
強度、軽量、及び減少したピーク及びリーク現象が、缶の端の工学の長年のゴールであった。
缶が内側から加圧される場合、中央パネルの外側へのゆがみに対する缶の端の抵抗は、缶の端の強度と関連する。パネルの外面に形成される開口(又は穴)タブと同様に、中央パネルは、缶の端を缶に結合するシームの外側の縁の平面に対して典型的にくぼみが設けられている。缶の内側と外側の間の圧力差は、増加することができる(外圧より高い内圧を有する缶と一緒に)が、缶が強いられる環境条件を変えること又は操作を処理する結果として、中央パネルが、ドーム状に外側に膨らむ傾向にある。これは、中央パネル及びその上の開口タブをシーム(又は継ぎ目:seam)に対して外側に押す傾向にあり、開口タブにシームの平面を越えて暴露させるようにさせるかもしれない。この状況において、開口タブは、動きが取れなくなる(又は障害となる)傾向にあり、それは、更なる処理及び包装を妨げ、故意ではない缶の開口をもたらし得る。関連するゴールは、従って、この問題を緩和することである。
WO96/37414 WO2006/050465 US20100044383 米国特許第7,819,275号 米国特許第6,702142号 WO2005/113351
本発明の第一の要旨に基づいて、加圧される内容物用の缶のための缶の端(又は端部)が提供され、
缶の端は、缶の缶体の一つの軸の端に周囲の環状結合部分によって結合されるように構成され、缶から外側に面するように配置される外面と、缶の内側に面するように配置される内面を有し、
缶の端は、中央パネル;中央パネルを環状に囲み中央パネルから軸方向内側で半径方向外側に延在するパネル・ウォール;結合部分から半径方向及び軸方向内側に延在する環状チャック・ウォール構造;及びパネル・ウォールの半径方向外側端とチャック・ウォール構造の半径方向内側端の間に結合され、缶の端の外側に関して凹状で、チャック・ウォール構造の半径方向内側端に関して少なくとも部分的に半径方向外側に延在する環状ビーズ(又はビード:bead)を含み、
凹状環状ビーズの内側及び外側端に隣接するウォール部分は、缶の端の外側に向かって開くビーズ口(又はマウス:mouth)を形成する。
ビーズ口は、凹状環状ビーズの内側及び外側端に隣接するウォール部分の最も近接する地点(又はポイント)でありえる。
一の態様において、環状ビーズは、缶の端の中心軸を含む缶の端を通る平面内に、実質的に円形を刻む(又は形成する:inscribe)断面形状を示す。この場合、環状ビーズは、刻まれる円形から半径方向内側で軸方向外側方向に外側に開いて(又は開口して)よい。
第一の要旨の一の態様において、缶の端の中心軸を含む缶の端を通る平面内に、ビーズ口を形成する隣接するウォール部分は、缶の端の外側に向かって、環状ビーズの内側及び外側から分岐する又は平行である。
本発明の第二の要旨に基づいて、加圧される内容物用の缶のための缶の端(端部)が提供され、
缶の端は、缶の缶体の一つの軸の端に周囲の環状結合部分によって結合されるように構成され、缶から外側に面するように配置される外面と、缶の内側に面するように配置される内面を有し、
缶の端は、中央パネル;中央パネルを環状に囲み中央パネルから軸方向内側で半径方向外側に延在するパネル・ウォール;結合部分から半径方向及び軸方向内側に延在する環状チャック・ウォール構造;及びパネル・ウォールの半径方向外側端とチャック・ウォール構造の半径方向内側端の間に結合され、缶の端の外側に関して凹状で、チャック・ウォール構造の半径方向内側端に関して少なくとも部分的に半径方向外側に延在する環状ビーズ(又はビード:bead)を含み、
環状ビーズは、缶の端の中心軸を含む缶の端を通る平面内に、実質的に円形を刻む断面形状を示し、
環状ビーズの内側及び外側端に隣接するウォール部分は、刻まれた円の軸方向外側で半径方向内側に配置されるビーズ口を形成する。
ビーズ口は、該刻まれた円の中心に最も近い隣接ウォール部分の最も近い地点でありえる。
第一及び第二の要旨の態様において、パネル・ウォールは、缶の端外側に関して凸状に曲がってよく、
チャック・ウォール構造は、半径方向及び軸方向内側に延在する環状チャック・ウォールを含み、環状チャック・ウォールの半径方向内側端は、缶の外側の端に関して凸状に曲がりパネル・ウォールの外側表面に接触しない部分を介して環状ビーズに結合され、
缶の端が缶体に結合され、缶の内圧が増加して缶の端を外側に膨らませるとき、凸状に曲がったパネル・ウォールが、環状チャック・ウォールの半径方向内側端で凸状に曲がった部分に対して(軽く)触れるように、缶の端が構成されている。
環状ビーズは、缶の端の中心軸を含む缶の端を通る平面内に、180°を超えて実質的に連続的に凹状に曲がるビーズ・ウォールを有する断面形状を示すことができ、
該凹状ビーズ・ウォールは、缶の端の中心軸に関して、45°以上の角度で、その外側端で終わることができ、
該角度は、その(横)断面内で、中央パネルからチャック・ウォールに移動するビーズ・ウォールの方向で凹状曲線の半径方向外側端におけるパネル・ウォールの接線に、外側方向の中心軸から、測定される。
この場合、パネル・ウォールは、その半径方向外側端で環状ビーズの凹状曲線と一体化することができ、缶の端を通る該平面内で、凸状パネル・ウォールと凹状環状ビーズとの間の遷移地点(又はトランジション・ポイント)における缶の端のウォールの接線は、半径方向外側方向に、該平面内で測って、外側軸方向から150°以下の角度であってよい。
本発明の態様において、パネル・ウォールは、缶の端の外側に関して凸状に曲がっており、その半径方向外側端で環状ビーズの凹状曲線と一体化してよく、180°を超えて実質的に一定の曲率を維持してよく、
缶の端の中心軸を含む缶の端を通る平面内で、凸状パネル・ウォールと凹状環状ビーズとの間の遷移地点における缶の端のウォールの接線は、半径方向外側方向に、該平面内で測って、外側軸方向から150°以下の角度であってよい。
これらの及び他の態様において、環状ビーズは、225°を超えて実質的に連続的に曲がってよい。軸の外側方向から、遷移地点における缶の端のウォールの接線の角度は135°以下であってよい。
本発明の第三の要旨に基づいて、加圧される内容物用の缶のための缶の端が提供され、
缶の端は、缶の缶体の一つの軸の端に周囲の環状結合部分によって結合されるように構成され、缶から外側に面するように配置される外面と、缶の内側に面するように配置される内面を有し、
缶の端は、中央パネル;中央パネルを環状に囲み中央パネルから軸方向内側で半径方向外側に延在するパネル・ウォール;結合部分から半径方向及び軸方向内側に延在する環状チャック・ウォール構造;及びパネル・ウォールの半径方向外側端とチャック・ウォール構造の半径方向内側端の間に結合され、缶の端の外側に関して凹状で、チャック・ウォール構造の半径方向内側端に関して少なくとも部分的に半径方向外側に延在する環状ビーズを含み、
該パネル・ウォールと該環状ビーズは、内側中央パネル・ツールにブランクを軸方向に圧迫することによってブランク(未加工材又は素材:blank)を再成形(又はリフォーム:reform)することによって一体的に形成され、
内側中央パネル・ツールは、中央パネル領域から延在する軸方向内側で半径方向外側の傾斜した表面を有し、その周囲の半径方向外側端に外側に面する曲がった環状のくぼみが提供され、
該曲がった環状のくぼみは、それによって、該環状ビーズを形成する。
本発明の第四の要旨に基づいて、加圧される内容物用の缶のための缶の端が提供され、
缶の端は、缶の缶体の一つの軸の端に周囲の環状結合部分によって結合されるように構成され、缶から外側に面するように配置される外面と、缶の内側に面するように配置される内面を有し、
缶の端は、中央パネル;中央パネルを環状に囲み中央パネルから軸方向内側で半径方向外側に延在するパネル・ウォール;結合部分から半径方向及び軸方向内側に延在する環状チャック・ウォール構造;及びパネル・ウォールの半径方向外側端とチャック・ウォール構造の半径方向内側端の間に結合され、缶の端の外側に関して凹状で、チャック・ウォール構造の半径方向内側端に関して少なくとも部分的に半径方向外側に延在する環状ビーズを含み、
缶の端の材料は、パネル・ウォールの半径方向外側端とチャック・ウォール構造の半径方向内側端の間で、折りたたまれない又は自分自身と接触しない。
上述の要旨と態様のいずれの缶の端も、環状ビーズに供給されるカバー、ラベル、トークン(token)又は他の材料を更に含むことができる。
本発明の第五の要旨において、缶の端の製造方法を提供し、それは、
ブランクの中央パネル領域を囲むブランク材料の軸方向に延在する環状部分を圧迫することによって、ブランクを再成形して、環状部分の少なくとも半径方向内側部分を、環状部分が最初に軸方向に延在する方向と、軸方向で、中央パネルの反対側に供給される、環状のくぼみの形状に流れ込ませて、実質的に選択させる(又は取り入れさせる)こと、及び
張力下、ブランクの少なくとも中央パネル領域を用いて、軸方向圧迫下、更にブランクを再成形すること
を含む。
この方法の態様において、ブランクを再成形することは、
中央パネル領域から半径方向外側に延在する環状ツール表面に対して環状部分を軸方向に圧迫すること、
ブランクの環状部分が最初に軸方向に延在する方向から離れて軸方向に曲がること、
環状部分が最初に軸方向に延在する方向に向かって後ろに面する凹状環状のくぼみ内に終了することを、
環状部分の少なくとも半径方向最も内側の部分が、中央パネル領域の半径方向外側端から環状ツール表面の周囲に半径方向外側に巻き実質的に該環状ツール表面の形状を選択(又は採用)するように、含む。
環状のくぼみ(又はリセス:recess)は、その半径方向外側端に、軸方向外側に面する環状凹状部分を含み、軸方向外側に凹状で半径方向外側に延在するビーズ部分の形成を促進するように構成され得る。
本方法の態様は、ブランクを軸方向に圧迫して、環状部分の少なくとも半径方向内側部分を環状のくぼみに流し込んで実質的に選択させ、
環状のくぼみは、環状部分の残余部分に予備的な半径方向内側曲線を与え、
環状部分は、環状くぼみの半径方向外側端からブランクの最も外側の周囲の部分に軸方向に延在し、
ブランクは、該軸方向の圧迫を容易にするために保持される。
ここで、ブランクを再成形することは、ブランクを更に軸方向に圧迫して、環状部分の残余部分の該予備的な半径方向内側曲線に更に半径方向内側に変形させることを含み得る。
更に、ブランクを軸方向に圧迫することは、外側チャック・ウォール・ツールによって、環状部分の残余部分の軸方向外側を支持することを含み、その結果、半径方向内側に曲がった残余部分の軸方向外側端は、該更なる軸方向の圧迫によって、缶の端のチャック・ウォールの少なくとも部分に、少なくとも部分的に形成される。
本方法の態様において、再成形及び更なる再成形の全ては、ブランクの環状部分を徐々に軸方向に圧迫し再成形する一回の動作によって行われる。
本発明の第六の要旨において、缶の端の製造方法を提供し、それは、
中央パネル領域から半径方向外側に延在する環状ツール表面に対してブランクの中央パネル領域を囲むブランク材料の軸方向に延在する環状部分を圧迫することによって、ブランクを再成形すること、
ブランクの環状部分が最初に軸方向に延在する方向から離れて軸方向に曲がること、
環状部分が最初に軸方向に延在する方向に向かって後ろに面する凹状環状のくぼみ内に終了することを、
環状部分の少なくとも半径方向最も内側の部分が、中央パネル領域の半径方向外側端から環状ツール表面の周囲に半径方向外側に巻き実質的に該環状ツール表面の形状を選択(又は採用)するように、含む。
第五又は第六の要旨の態様は、
ブランクの中央パネル領域に対して軸方向外側にブランクの最も外側周囲部分を引くことによって、ブランクを軸方向に引いて、ブランクの中間環状部分を引くことを、
それが、中央パネル領域から最も外側周囲部分に該軸方向に延在する環状部分として半径方向及び軸方向外側に延在するように、さらに含むことができる。
ブランクを軸方向に引くことは、ブランクの中央パネル領域の近くのブランクの環状部分に、予備的な半径方向外側の曲線(曲がり又はカーブ)を導入することができる。
本発明の第七の要旨に基づいて、缶の端を製造するときにブランクの内側に対して圧迫して、そのツールに対してブランクを再成形するための内側中央パネル・ツール(道具又は工具:tool)が提供され、そのツールは、軸方向外側に面する中央パネル領域、中央パネル領域から軸方向内側で半径方向外側に延在する傾斜した周囲表面を含み、軸方向外側に面する凹状環状くぼみのその半径方向外側周囲端でおわる。
ツールの態様において、該傾斜した周囲の表面は、半径方向外側方向に中央パネル領域から離れて少しずつ軸方向内側に曲がり、ドーム状(又は半球状)凸状の環として該傾斜を形成する。
ツールの更なる態様において、該凹状環状くぼみは、凹状に曲がっている。
本発明の第八の要旨に基づいて、加圧される内容物用の缶の缶体の一つの軸端に結合されるべき缶の端を製造するためのツーリング(又は道具もしくは工具一式(の設備):tooling)が提供され、それは、
缶の内側に対応する缶の端の内側を形成し、内側ウォール・ツールと同心的に配置されるように並べられて、内側ウォール・ツールの半径方向内側ウォールに実質的に隣接するための内側中央パネル・ツールを含み、
該内側中央パネル・ツールは、内側中央パネル・ツールの中央パネル領域から半径方向外側方向に軸方向内側に傾斜する周囲(又は周辺)の表面を、
該周囲の表面は、内側ウォール・ツールの該内側ウォールと一緒に、中央パネル領域の軸方向内側に傾斜する周囲の表面を規定するように、有し、
該環状くぼみは、内側中央パネル・ツールに対してブランクを軸方向に圧迫する再成形プロセス(過程又は工程:process)の間に、缶の端の半径方向外側に延在するビーズの形成を促進するように構成される。
ツーリングの態様において、該周囲の表面は、該中央パネル領域から半径方向外側に延在する外環状くぼみの半径方向の幅の少なくとも25%にわたる軸方向に対して傾斜する。
ツーリングの更なる態様において、内側ウォール・ツールの内側ウォールと一緒に、内側中央パネル・ツールに対してブランクを軸方向に圧迫する再成形プロセスの間、半径方向外側に延在するビーズの該形成を促進するために、軸方向外側で面する凹状環状くぼみは、内側中央パネル・ツールの周囲の半径方向外側端に形成される。
ツーリングのそれでもなお更なる態様において、該周囲の表面は、半径方向外側方向に中央パネル領域から離れて少しずつ軸方向内側に凸状に曲がり、ドーム状凸状の環として該傾斜を形成する。
本発明の第九の要旨に基づいて、缶の缶体の一つの軸の端に二重に継ぎ合わされる(又はダブルシームされる:double-seamed)べき缶の端を製造するためのツーリングが提供され、それは、
缶の内側に対応する側の缶の端を形成し、缶の外側に対応する側の缶の端を形成するための外側ツール(又は外側工具:outer tools)の軸方向内側に配置されるように並べられる内側ツール(又は内側工具:inner tools)を含み、
それらは、内側中央パネル・ツール;内側中央パネル・ツールと実質的に隣接し同心的に囲むように並べられる内側ウォール・ツール;内側中央パネル・ツールと対向する外側中央パネル・ツール;外側中央パネル・ツールと実質的に隣接し同心的に囲むように配置され内側ウォール・ツールと概して対向する少なくとも一の外側ウォール・ツール
対向する内側及び外側ウォール・ツールは、対応する内側及び外側中央パネル・ツールに対して、軸方向に動くことができ、
外側中央パネル・ツールは、内側ウォール・ツールの半径方向内側ウォールの内径より小さい外径を有し、外側中央パネル・ツールは、内側ウォール・ツール内に少なくとも部分的に同心円上に配置可能であり、外側中央パネル・ツールを半径方向に囲む環状ギャップを残し、
内側中央パネル・ツールは、中央パネル領域から半径方向外側方向で軸方向内側に延在し内側中央パネル・ツールの中央パネル領域を囲む周囲の環状表面を含み、
周囲の環状表面は、内側ウォール・ツールの半径方向内側ウォールと一緒に、内側中央パネル・ツールの中央パネル領域から引く方向内側に延在する環状くぼみを規定し、
該環状くぼみは、該環状ギャップと実質的に対向する。
このツーリングの態様において、周囲の環状表面は、内側中央パネル・ツールに対してブランクを軸方向に圧迫する再成形プロセスの間に半径方向外側に延在するくぼみの形成を促進するように構成される環状くぼみ内のその半径方向外側端でおわる。
少なくとも一の外側ウォール・ツールは、環状くぼみに実質的に対向する環状ギャップにわたって延在し外側中央パネル・ツールに実質的に隣接し同心的に囲むように並べられるチャック・ウォール・ツールを含むことができる。
本明細書では、チャック・ウォール・ツールは、環状くぼみに対向する軸方向内側に面する環状表面を含み得、該内側に面する表面は、半径方向外側方向で軸方向外側に傾斜する。
本発明の第十の要旨に基づいて、加圧される内容物用の缶が提供され、
缶は、その一つの軸端に結合される缶の端を有する缶体を含み、
缶の端は、第一から第四要旨のいずれか一の缶の端;第五又は第六要旨の方法によって製造される缶の端;第七要旨のツールを用いて製造される缶の端;及び第八又は第九要旨のツーリングを用いて製造される缶の端からなる群から選択される。
本発明の第十一の要旨に基づいて、第五又は第六要旨の方法に基づく缶の端を製造するように構成される缶の端製造装置が提供される。
この装置は、第七要旨のいずれか一つのツール、及び/又は第八又は第九要旨ツーリングを含むことができる。
本発明の第十二の要旨に基づいて、第七要旨のツール、及び/又は第八又は第九のツーリングを含む缶の端製造装置が提供される。
本発明の第十三の要旨に基づいて、缶の端が提供され、
缶の端は、缶の缶体の一つの軸の端に周囲の環状結合部分によって結合されるように構成され、缶から外側に面するように配置される外面と缶の内側に面するように配置される内面を有し、
缶の端は、缶の端の外側に関して凹状であり結合される環状構造;環状構造の半径方向内側の中央パネル構造;環状構造から軸方向及び半径方向外側に延在するチャック・ウォール構造;及び凹状環状構造内に少なくとも部分的に提供される、カバー、ラベル、トークン、タブ又は他の材料を含む。
この缶の端の態様は、加圧される内容物のための缶用であってよく、缶の端が缶体に結合され、缶内の内圧が増加する場合、環状構造の各側面(又はサイド)のウォール部分が凹状環状構造内に提供されるカバー、ラベル、トークン、タブ又は他の材料上で閉じるように、缶の端が変形するように、缶の端を配置することができる。
缶の端の更なる態様において、カバー、ラベル、トークン又はタブは、缶の端の口(又は開口部)を実質的に含むことができ、缶の含まれる外側表面の無菌の又は衛生的な条件を維持することができる。
缶の端のまだ更なる態様において、カバー、ラベル、トークン又はタブは、缶の端の開口及び/又は再シール(又は再封止:re-sealing)特徴部分と協力し又は形成し得る。
なおさら更なる缶の端の態様において、カバー、ラベル、トークン、タブ又は他の材料は、凹状環状構造内に提供され、缶の端の補強の提供又はひずみ及び/又は破壊(又は破損)挙動の制御することができる。
更なる要旨及び態様が、添付書類のクレーム及び明細書に記載され、その内容及び開示は、本明細書に組み込まれ、本命最初の一部を形成する。
本発明の缶の端は、中央パネル構造を有すると考えられ、それは、実質的に平坦な中央パネル、半径方向外側で軸方向内側に傾斜するパネル・ウォール、その半径方向及び軸方向の内側端で曲がった遷移(変移又はトランジション)を有しその半径方向及び軸方向の外側端で結合部分と結合されるチャック・ウォールを含むチャック・ウォール構造を含む。中央パネル構造は、チャック・ウォール構造の半径方向及び軸方向の内側端によって形成される穴(又は開口部)の内径より大きな外形を示すことが有利であり、チャック・ウォール構造の少なくとも部分的に軸方向内側に存し、その結果、チャック・ウォール構造は、缶の端を含む缶が加圧されるとき、中央パネル構造が軸方向外側に口(穴又は開口部)を通過することに抵抗する(又は耐える)。
本発明の缶の端の特徴は、補強リングとして働く中央パネル構造を囲む環状ビーズを含み、中央パネルの周囲の端を半径方向内側に引く傾向にある中央パネルの外側にドーム形成(又は半球状形成)に抵抗することである。
環状リングは、中央パネル構造とチャック・ウォール構造の間に結合され、周囲のチャック・ウォール構造の内側周囲端に対して半径方向外側に延在する。環状ビーズは、凹状に曲がり半径方向内側に面する。
半径方向外側で軸方向内側に傾斜するパネル・ウォールは、中央パネルと一緒に、軸方向外側方向に凸状であるドーム状構造を形成し、擬圧力容器として機能して、中央パネルに実質的な曲げモーメントを誘起することなく、中央パネルから環状ビーズに力を伝える。傾斜するパネル・ウォールは、凸状に曲がることが好ましく、連続的に曲がって、一端で中央パネルと、他端で環状ビーズと一体化することができる。
チャック・ウォール構造の半径方向及び軸方向に内側の端の曲がった遷移(又はトランジション)も、好ましくは連続的に曲がって、環状ビーズの向かい合う端とチャック・ウォールと一体化する。別法では、曲がった遷移は、一又はそれ以上の直線状部分を含むことができる。曲がった遷移は、凸状に曲がり、半径方向内側方向に面し、チャック・ウォール構造の半径方向内側端によって形成される穴(又は口)を強化する環状ビーズとして働く。
缶の端は、缶の端を含む缶が、缶の端を変形するために十分に加圧されるとき、缶の端は、すこしずつ破損モードを示すであろうように構成することができる。これは、両方とも凸状に曲がり配置されるチャック・ウォール構造の半径方向内側端の遷移とパネル・ウォールによって達成することができ、その結果、缶の端は、軸方向外側に変形するので、缶の端が独特の円周の弱点で機能しなくなることなしに、互いに対して、それらは軽く接触し又は巻くであろう。
缶の端の向上した性能は、それをより薄いシート金属で製造することを可能にし、従来技術の缶の端のものより小さい、又は同じ面積の金属を使用するように、そのジオメトリー(又は形状:geometry)を調整することができる。
本発明の内側中央パネル・ツールは、中央パネル領域から半径方向外側及び軸方向内側に傾斜する周囲(又は周辺)形成表面を有する。周囲の表面は、半径方向外側方向に中央パネル領域の周囲の端から少しずつ軸方向内側に好ましくは延在する。傾斜した形成表面は、好ましくは連続的に曲がり、例えば、楕円形状の曲率又は一定の曲率半径を示してよい。傾斜した形成表面の半径方向外側端で、内側中央パネル・ツールは、凸状形成表面の長さと比較すると小さい曲率半径を有する凹状環状リングを有し、それは、ブランクを内側中央パネル・ツールに対して圧迫したとき、環状ビーズの形成を促進する。凹状環状くぼみは、好ましくは曲がり、いくつかの態様において、実質的に一定の曲率半径を有してよい。
凹状環状くぼみは、軸方向外側ピーク(peak)内の内側中央パネル・ツールの半径方向外側端で終わる。ピークは、凹状環状くぼみの曲率を、缶の端の形成の間に内側中央パネル・ツールを実質的に隣接して囲むように配置される内側ウォール・ツールの半径方向内側ツールと、有利に調和させることができる。本発明に基づくそのようなツーリングは、内側中央パネル・ツールの中央パネル領域の軸方向内側で、内側パネル・ツールと内側ウォール・ツールの間の環状のくぼみを規定し、その中に軸方向に引かれるブランクの材料を軸方向に圧迫下、再成形することができる。ブランクが内側中央パネル・ツールに対して圧迫されるとき、ブランクのパネル・ウォール領域及び/又は中央パネルに張力を与えるような様式で、周囲の表面は、半径方向外側で軸方向内側に傾斜することが有利で有り得る。
本発明に基づくツーリングは、外側中央パネル・ツールと少なくとも一の外側ウォール・ツールに対向する、軸方向内側の内側中央パネル・ツール及び内側ウォール・ツールを含むことができる。外側中央パネル・ツールは、内側中央パネル・ツールの直径より小さい直径を有し、内側ウォール・ツールの内側に少なくとも部分的に配置されて、環状ギャップを残すことができる。環状ギャップにわたって軸方向外側に引かれるブランクは、対向する内側及び外側中央パネル・ツールに対して、軸方向外側に、対向する内側及び外側ウォール・ツールを動かすことによって、一回の軸方向圧縮で、内側中央パネル・ツールに対して、再成形され得る。ツーリングの特性は、内側ツールによって形成される環状くぼみが外側中央パネル・ツールと内側ウォール・ツールの間の環状ギャップに対向することである。
本発明に基づく缶の橋の製造方法は、軸方向に引かれるブランクを軸方向に圧迫し、一つのステップで軸方向に引かれる部分を再成形し、缶の端のチャック・ウォールと中央パネルの間に延在する曲がった遷移(又はトランジション)、環状ビーズ、パネル・ウォールを製造することをともなう。有利には、ブランクを軸方向に圧迫するステップは、張力下ブランクの中央パネル領域をもたらすように役目を果たし、缶の端の中央パネルの堅さを増加し、柔軟性を減少させる。
再成形方法は、望ましくは、種々のステージで一連の予備的な曲線を与え、更なる軸方向の圧迫下、それは、つぶれ、塑性的に変形して所望の缶の端のウォールの特徴を形成する。方法は、引かれるブランクの軸方向に延在するウォールを環状くぼみに押しつけることも伴い、環状くぼみは、しっかり巻かれる環状ビーズの形成を促進する傾向にある曲がった凹状環状くぼみを含む。
有利には、本発明のツーリングと製造方法は、既存の缶の端のプレス機を用いて行うことができ、そして、本発明の缶の端を、製造装置に実質的な変更をすることなく又は新規な製造装置を購入する必要もなく、作ることができる。
別法では、再成形方法は、ブランクを引く別のプレス又はツーリング・ステーション(tooling station)で行うことができる。より短い再成形される端よりも、他の機械を介して、関連する操作(例えば、巻くこと(curl)、印をつける(score)、エンボス加工(emboss)等)を行うために、より丈が長く引かれる(又は引き抜かれる)ブランク(未加工材又は素材)を取り扱うことが容易であるならば、別のプレスで再成形操作を行うことが望ましい。この場合、再成形プロセスを使用して、例えば、印をつける又はエンボス加工によって生ずる中央パネルに発生し得る緩みを除去することができる。
本発明のよりよい理解を可能し、本発明をいかに実行するかを示すために、ほんの一例として、添付した図面を参照して説明する。
図1は、缶の端の回転の中心軸を含む缶の端を通る平面の常套の缶の端(又は端部)の(横)断面図である。 図2は、缶の端の回転の中心軸を含む缶の端を通る平面の本発明に基づく缶の端の一の態様の(横)断面図であって、缶の端の中央パネル(又は化粧板:panel)の詳細な特徴を省略している断面図である。 図3は、図2に示す缶の端の平面図を示す。 図4は、図2の図と同様の(横)断面図であり、 図4Aは、図4の円で囲まれた(横)断面図の部分の拡大図を示す。 図5は、図4及び4Aと同じ(横)断面での拡大図であって、缶の端のビーズ(bead)とチャック・ウォール部分(chuck wall portion)の詳細を説明する。 図6は、缶の端と缶体の回転の中心軸を含む缶を通る平面の、缶の缶体の一つの軸の端上に二重に継ぎ合わせられた図2〜5の缶の端の態様の概略の(横)断面イメージの重ね合わせた(又は多層の:superimposed)シーケンス(又は配列:sequence)であって、缶の端のビーズとチャック・ウォール部分を含む円で囲んだ部分の拡大図と一緒に、缶の内部加圧のために缶の端のたわみ(又はゆがみ)を示す。 図6Aは、缶の端のビーズとチャック・ウォール部分を含む各イメージの円で囲んだ部分の対応する拡大図と一緒に、缶の内部加圧を増加させるにつれて缶の端がたわむときの、図6の各重ね合わせたイメージの別々の概略の(横)断面図(a)〜(d)を示す。 図6B及び6Cは、図6及び6Aと対応する図であって、缶の端が最初はパネル・ウォールと接触しないカーブした遷移領域で形成されて、口が閉鎖されており、缶の端が加圧下変形したままで口が閉鎖された状態にある別の態様の図を示す。 図6D及び6Eは、図6及び6Aと対応する図であって、缶の端が最初はパネル・ウォールと接触するカーブした遷移領域で形成されて、口が開いており、缶の端が加圧下変形したままで口が開いた状態にある別の態様の図を示す。 図7は、図5と同様の、別の他の拡大詳細図であって、図2〜6の缶の端の態様の重要な特徴と、缶の端の回転の中心軸を含む缶の端を通る平面の、ブランク(blank)からの缶の端を形成するために使用され得る本発明に基づくツーリング(又は工具一式:tooling)の態様の重要な特徴を示す。 図8は、図7と同様な図であり、缶の端を形成するために使用され得るツーリングの更なる特徴を説明する。 図9、10及び11は、軸圧縮下、缶の端の環状のビーズを形成することを説明する種々の軸位置で、ブランクから図2〜7の缶の端を形成するために適する、本発明に基づくツーリングの態様を示す。 図9A〜11Aは、缶の端の回転の中心軸を含む缶の端を通る平面の、缶の端に形成されるブランクと一緒に、図9、10及び11、各々のツーリングの円で囲んだ部分の拡大(横)断面図を示す。 図12は、缶の端の回転の中心軸を含む缶の端を通る平面の、図7〜11の関連するツーリングと缶の端の拡大(横)断面図を示し、ブランクから缶の端を形成するための軸圧縮の間張力下中央パネル及び/又はパネル・ウォール部分をもたらすためにいかに材料流れがブランク中に誘導されるか概略説明する図である。 図13〜17は、本発明に基づく缶の端の態様が形成されるブランクの回転の中心軸を含むツーリングを通る平面の本発明に基づくツーリングの態様の一連の拡大(横)断面図、及びそれによるそのような缶の形成の逐次段階を示す。 図18は、ビーズ口(ビーズ・マウス:bead mouth)を規定するサイド・ウォール(side wall)が平行である、本発明に基づく缶の端の他の一の態様のビーズとチャック・ウォール部分の、図4Aと同様の、拡大図を示す。 図19は、ビーズ口を規定するサイド・ウォールが分岐する、本発明に基づく缶の端の更なる態様のビーズとチャック・ウォール部分の、図4Aと同様の、拡大図を示す。 図20は、パネル・ウォールが中央パネルとビーズの間で実質的に直線状である、本発明に基づく缶の端の更に他の一の態様のビーズとチャック・ウォール部分の、図4Aと同様の、拡大図を示す。 図21は、ビーズと共に形成される凹面環状構造に提供されるように、カバー、ラベル、トークン(token)又はタブを概略的に示す、本発明に基づく缶の端の更に他の一の態様のビーズとチャック・ウォール部分の、図4Aと同様の、拡大図を示す。
詳細な説明
下記の説明において、缶の端は、図3及び4の軸Xとして示すような、回転対称の中心軸を示す、材料の円形のブランク(未加工材又は素材:blank)から形成される。ブランクから形成される缶の端の中心軸と対応する、ブランクのこの軸は、ブランク、缶の端、缶体、及び缶体に取り付けられる本発明の缶の端を有する缶の軸方向と、缶の端を形成しえる関連するツール(又は工具:tool)及びツーリング(又は工具一式:tooling)の中心軸を規定するために本明細書を通して使用される。本明細書で説明し記載する態様では、これらの全ては、共通する中心軸を有する。
図2に示す缶の端の上側は、缶の端が缶体の一つの軸端に結合された後、外部にさらされる缶の端の側に対応する。同様に、図2に示す缶の端の下側は、缶の端を缶体の一つの軸端に接続した後、缶の内側にある缶の端の側に対応する。従って、缶の端のこれらの二つの側は、缶の端の外側(又は外面)及び内側(又は内面)と呼ばれる。同様に本明細書を通して、缶の外側が面する方向に関して、外側及び外側軸方向が参照され、内側又は内側軸方向の参照は、缶の内側が面する方向が参照される。
同様の約束が、本願発明に基づく缶の端を作りえる工具又は設備を規定するために使用される。従って、「内側ツール(又は内側工具:inner tool)」は、缶の端を形成するためにブランクの内側に対向するツールであり、「外側ツール(又は外側ツール:outer tool)」は、缶の端を形成するためにブランクの外側に対向する工具である。
参照とそのような標識化のこの枠組みは、もし非軸方向を説明していることを明白にのべていない場合、本明細書全体を通して使用される。例えば、半径方向において、半径方向に内側方向及び半径方向に外側方向が、又は種々の部品の半径方向に内側表面又は半径方向に外側表面が参照され、その場合、軸方向より、半径方向が述べられていることが明確である。
図1を参照すると、予備的基準として、常套の缶の端500の構造を考慮することが助けとなる。
軸方向平面図に見られるように、図1に示す缶の端500は、一般的に円形の形状を有し、缶の端の中心軸を含む缶の端を通る平面の、缶の端500の(横)断面図として図1に示す。図1に示す缶の端500は模式的に示され、その中心軸について回転対称である。缶の端は、缶体の端に取り付けられる前に、円形のブランクから形成され、それの元々の形成された状況で示される。図1の模式図は、缶の端の穴(オープニング:opening)又は開口部(アパーチャー:aperture)を開けることができるタブ及び関連する構造等の、缶の端の円形の中心パネルに典型的に適用され得るいずれの詳細も省略する。
図1に見られるように、そのような缶の端は、円形の中心パネル518を含み、缶の端500の外側に関してくぼんだ環状のカウンターシンク(又は反対のくぼみ:countersink)516によって囲まれる。
図1に示す缶の端500は、缶体の軸端で二重に継ぎ合わされて構成されており、従って、カバー・フック(cover hook)524とシーミング・パネル(seaming panel)526を含む。チャック・ウォール(chuck wall)514は、軸方向外側で半径方向外側の方向に凹状カウンターシンク(concave countersink)516から延在し、シーム遷移(seam transition)512を介してシーミング・パネル(seaming panel)526に接続される。缶の端500は、公知の方法で、回転チャックを用いて缶体の縁に、カバー・フック524とシーミング・パネル526を閉じることで、缶体の軸端を接続することができる。
チャック・ウォール514の半径方向及び軸方向内側の縁で、チャック・ウォール514は、曲がった遷移550を介してカウンターシンク516の半径方向外側のウォール517の上方の縁に結合される。カウンターシンク516の半径方向外側のウォール517は、缶の端の中心軸と(直線状に)並べられるので、一般的に、「垂直」ウォールとよばれる。
同様に、カウンターシンク516は、缶の端の軸方向と実質的に配列する、垂直で半径方向内側のウォール515を含む。カウンターシンク516の半径方向内側のウォールは、曲がった遷移520を介して缶の端500の円形中央パネルの周囲の縁に結合される。図1に示される図から、曲がった遷移520は、カウンターシンク516の半径方向に内側のウォールを構成する軸方向に配列した垂直ウォール515と実質的に平坦な中央パネル518の間の相対的にタイトなベンド(又は曲がり)をいかに示すかを理解することができる。缶の端500が缶体の軸の縁に取り付けられ、缶が加圧されるとき、円形の中央パネル518とカウンターシンク516の垂直で半径方向に内側ウォール515の間のこのシャープな遷移520は、中央パネル518の張力がカウンターシンク516の垂直で半径方向内側のウォール515に伝えられることを困難にする。その結果、缶の内側の加圧は、図1に模式的に示すように、中央パネル518が軸方向に外側方向にドーム状になる結果になり得る。
図1に示す構造は、一般的に強いものであり、わずかの厚さのみの材料で大きな内圧に耐えることができるが、上述したように、それにもかかわらず、望ましくない「ピーク及びリーク(peak and leak)」故障(破壊又は破損)モード(failure mode)を示すことが見出された。缶の端500が、カウンターシンク516の外周のまわりに一つの特定の弱点で故障する傾向にあるように、これは、進行する故障モードを有さないカウンターシンク516によるものであると理解され、その点で、カウンターシンク516の構造の完全性は、決定的に低下する傾向にあり、中央パネル518がその直径にわたる一つの点でつぶれ、その直径にわたり外側に曲がることを結果として生じ、しばしば、一又はそれ以上の点で、リーク(leaking)をともなう。
図1に示す缶の端500の構造は、いくつかの重要な利点をもたらす。これらの第一は、チャック・ウォール514の準備であり、それは、継ぎ目をなす缶体の軸方向長尺方向に対して傾斜し角度に位置する。一旦、二重の継ぎ目が、シーミング・パネル526と缶体の軸端の缶に形成されると、缶内の内圧は、傾斜したチャック・ウォール514を介して継ぎ目に伝わる。図1の缶の端に先行する缶の端の中で、缶の中央パネルと継ぎ目の缶の材料は、実質的に垂直で、軸方向に配列したウォール・セクションからなる。そのような配置は、中央パネルの内面に加えられたいずれかの圧力は、軸方向に継ぎ目に直接伝わり、それは、結局、継ぎ目自身がだめになり、缶の端が缶体から分離する故障モードを結果として生じ得るであろうことを意味する。
しかし、中央パネル518の内面に働く缶の内圧によって与えられる力は、傾斜したチャック・ウォール514を用いて、継ぎ目(又はシーム:seam)がほどけることを生じさせるよりも、継ぎ目がよりしっかりと閉じられることを強いる傾向にある、継ぎ目内に輪状のストレスを誘導するような様式で、部分的に軸方向で部分的に半径方向に、継ぎ目に伝えられる。この傾斜したチャック・ウォールは、結果として望ましい構造要素である。傾斜したチャック・ウォール514のもう一つの利益は、継ぎ目と中央パネル518のエッジ(又は縁:edge)の間の半径方向の分離をもたらすことによって、缶体の所定の直径に対して、中央パネル518の周囲の直径を減少させることである。中央パネル518のこの減少した直径の必然的な結果は、中央パネル518の所定の厚さに対して中央パネル518の中央がそれる程度、及び継ぎ目のレベルを超えて関連するオープニング・タブ(opening tab)が起き上がる傾向が、減じられることである。
図2〜5の全ては、本発明の態様である缶の端(又はエンド:end)10を示す。同じ缶の端10が、図6及び6Aの缶体に取り付けられて示されており、ツール(又は工具:tools)及びツーリング(又は工具一式:tooling)の使用に由来する缶の端と図7〜17に関して記載される関連する方法である。
図2に戻ると、缶の端10の、回転対称の軸である、中心軸Xを含む缶の端を通る平面の、本願発明の態様に基づく缶の端10の(横)横断図が示される。
図2の缶の端は、シーミング・パネル(seaming panel)26とカバー・フック(cover hook)24にシーム遷移(seam transition)12によって接続される傾斜したチャック・ウォール14が供給されていることから、図1に示すものと同様であり、それによって、缶の端は、缶の缶体の一の軸方向の端に二重に継ぎ合わされる(又はシームされる:seamed)。
図1の缶の端500のチャック・ウォール514を有するように、図2の缶の端10のチャック・ウォール14は、シーム遷移12から半径方向内側で、軸方向内側に延在する。缶の端10のチャック・ウォール14は、図1の缶の端500のチャック・ウォール514と実質的に同様の方法で機能し、図1の缶の端500のチャック・ウォール514に対して上述したように、缶の端10に対する同じ長所と利益をもたらす。
図1の缶の端500の中央パネル518と同様に、図2の缶の端10も実質的にフラットな中央パネル18に供給される。
しかし、図2の缶の端10は、いくつかの重要な決定的な点で、図1のものと相違する。
図1の缶の端500のカウンターシンク516の代わりに、図2の缶の端10は、円形の中央パネル18の周囲に延在する環状ビーズ(bead)16が供給され、中央パネル18とチャック・ウォール14の間に結合される。図1の缶の端500を有するように、図2の缶の端10は、図3及び4に示すように、回転の中心軸Xについて回転対称であり、パネル・ウォール(panel wall)20の断面形状、環状ビーズ16、ビーズとチャック・ウォールの間の曲がった遷移(curved transition)50、チャック・ウォール14、シーム遷移12、シーミング・パネル26及びカバー・フック24は、全周の周囲に実質的に一定であることを意味する。図3は、図2の缶の端の平面図であり、缶の端は、軸方向からの平面図で円形であることを示す。
図1の缶の端500に関して説明したように、図2の缶の端10は、缶体の軸方向の端に取り付けられる前に、最初に形成されて継ぎ合わされない条件で示される。また、缶の内圧によってストレスが加えられていない状態で示される。
図2の缶の端10のもう一つの重要な特徴は、中央パネル18が、その周辺部に、環状パネル・ウォール20を提供されることであり、それは、フラットで、円形の中央パネル18の縁から、半径方向外側で軸方向内側に延在する。
図2に示す例において、パネル・ウォール20は、曲がった、半球形の環として提供され、それは、軸方向内側の方向に中央パネル18から離れて徐々に曲がり、半径方向外側方向に中央パネル18から進む。これは、実質的にフラットな中央パネル18を有し、外側に凸の半球形状を結果として生ずる。
図2に示す例では、曲がった環状のパネル・ウォール20は、実質的に一定の湾曲(又は曲率)を有し、その半径方向内側の端34で、フラットな中央パネル18に一体化する。しかし、パネル・ウォール20は、一定ではない(又は変化する)湾曲を有することができ、一又はそれ以上の直線状であるが傾斜した部分を有してよいと考えられる。
更に、中央パネル18は、実質的にフラットであるように示されるが、当業者であれば、中央パネル18に、追加の特徴が提供されてもよいことが理解される。そのような特徴は、スコアリング(又はひっかき傷:scoring)、エンボス加工(又は型押し:embossing)、タブ取り付け(tab attachment)、レタリング(又は標記:lettering)又は一又はそれ以上のアパーチャー(穴又は開口部:aperture)の形成を含む。開口部は、丸められて、閉鎖装置又はバルブと適合されて良く、中央パネル18は、これらに適するように成型されてよい。
更に中央パネルに剛性を与えるために、例えば、中間の段階等の強化する特徴又は中央パネル18に外側に凸のビーディング(beading)を提供することがよく知られている。本発明は、中央パネル18の構造に全てのそのような変形を含むことを意図し、円形の中央パネル18の外側の周囲に位置する缶の端の残りの特徴の完全性と構造的な強度に負の影響を与えない限りにおいて、この点について何ら制限はない。
曲がったパネル・ウォール20は、理想的な形状の圧力容器の類似物として機能し、ますます軸方向のパネル・ウォール20を介して中央パネル18に半径方向に誘起される張力を伝えるために外側に半球状(又はドーム状)である。これは、円形中央パネルの周囲の縁30とパネル・ウォール20での曲げモーメントを減らす効果を有し、中央パネル18は、外側に過剰に半球状になることなく実質的にフラットのままの傾向にあり、缶の端10が結合される缶の内圧のためにより歪まないという効果を有する。
パネル・ウォール20の軸方向内側で半径方向外側の端38は、環状ビーズ16に結合される。環状ビーズ16は、示される例では、缶の端のウォールのしっかりと巻かれた部分であり、断面の180°以上にわたって実質的に一定の曲率を維持し、半径方向外側に中央パネル18から缶の端のウォールに沿って移動する。
しっかり巻かれた環状ビーズ16は、補強リングとして働く傾向にあり、パネル・ウォール20と中央パネル18の半球状の圧力容器構造がしっかりと固定される構造的に強いアンカー(anchor)をもたらす。従って、環状ビーズ16は、ドラム(drum)の外側ウォールのように働くことができ、それに渡ってパネル・ウォール20と中央パネル18は、伸ばされたドラムの皮のように、張力下保持される。
これは、中央パネル18をフラットに維持することを助け、中央パネル18上に又は内に形成されるべき穴又は開口部のサイズ、形状及び位置を決める際により大きな自由度を可能とする。例えば、中央パネルの外側に半球状になる傾向にある缶の端において、そこに中央パネルの中央から開口部が形成されオフセットされ(又はずらされ:offset)、誘起される歪みは、端が缶体に結合され、缶体が加圧されたとき、均一ではなく、中央パネルの周囲に関する円周の点で、弱さ又はストレスが集中する点を結果として生じ得る。これは、缶の端の非進行の故障モードに通じ得る。同様に、もし開口部が中央パネルに形成され、閉鎖器具(又はクローサー:closure)、例えば、再シール可能な閉鎖機構によってシール(seal)されるべきであれば、その後、開口部にとっては、缶の加圧下均一に変形することが望ましく、そうでなければ、閉鎖機構と開口部の缶のシールは、破壊され得、その結果リークを生ずる。
再閉鎖可能な飲料の缶の端、例えば、WO2007/128810に記載されているタイプの例は、典型的に、中央パネル中に開口部の形成を要求する。典型的には、円形の部品が開口部に挿入され、開口部を閉鎖してシールを形成する。そのような開口部には、中央パネルの中央からオフセットされる(又はずらされる:offset)ことがしばしば好ましい。このずれは、下方に下がる補強ビーズに開口部がより近い片側を生じ、従って、開口部の周囲は、不規則に支持されることになる。従って、容器が加圧され、半球形を生ずる場合、開口部の形状は、変わり、平面的な円形シールは、非円形及び/又は非平面状になり、温度と圧力が変動するに応じてリーク(又は漏れ)を生ずるであろう。
本発明の構造を用いると、たとえ、開口部が中央パネル18の中央からオフセットされるとしても、缶の端10の中央パネル18は、半球状になることを減じ、中央パネル18を相対的にフラットに維持し、開口部の歪みと不均一の変形を最小にする。
環状ビーズ16は、その他の端で、曲がった遷移区域を介して缶の端10のチャック・ウォール14の半径方向及び軸方向内側の端13に、結合される。
図2の缶の端の重要な特徴は、曲がった遷移50は、チャック・ウォール構造の半径方向内側の縁50eを規定し、この半径方向内側の縁50eは、環状ビーズ16の半径方向外側の縁16eをオーバーハングする(又はの上にかかる:overhang)ことである。
図3の平面図に見られるように、半径方向内側の縁50eは、ある直径の開口部を示す。環状ビーズ16は、パネル・ウォール20と中央パネル18と一緒に、擬圧力容器構造を示し、外側直径d2を有する。簡単に言えば、従って、缶の端が缶体に取り付けられ缶が加圧される場合、内圧は擬圧力容器構造を軸方向外側に押す傾向にあるが、この構造は、あまりに直径が大きすぎるので、チャック・ウォール構造の半径方向内側の端50eによって示されるホールを介してフィットすることができないことが、わかる。従って、中央パネル構造は、あまりに大きすぎるので、チャック・ウォール構造によってもたらされる開口部を通って軸方向外側に通ることができない。
図1の缶の端500に関して同様に、図2のチャック・ウォール構造は、軸方向及び半径方向外側に缶の端10に対して作用する缶の内圧を、継ぎ目に伝えることに役立つ。再び、これは、チャック・ウォール14を通して伝えられる圧縮力に耐える強い構造を有し、それは、缶の端10が、缶体の軸方向の端に取り付けられる二重の継ぎ目を解く傾向にない。
缶の端10の周囲の取り付け構造は、図4Aの拡大図に見られ、それは、図4の円で囲まれた缶の端10の部分に対応する。
本発明の例では、パネル・ウォール20は、円形の中央パネル18にスムーズ(又は滑らかに)に一体化するのみならず、それは、環状ビーズ16の内側の端44にスムーズに一体化するために配置される。同様に、直線状の(又は真っ直ぐな)チャック・ウォール14の内側の端13と環状ビーズ16の外側の端48の間の曲がった遷移領域50は、ビーズ16の外側の端48から直線状のチャック・ウォール14にスムーズに一体化される。
この点について、用語「チャック・ウォール構造(chuck wall structure)」は、チャック・ウォール構造の半径方向内側の端50eからシーミング・パネル(seaming panel)26に延在するいずれかの構造を含むことが意図される。図2〜17に図示した態様において、チャック・ウォール14は、直線状と示されるが、当業者であれば、別の構造を有するチャック・ウォールを知っているであろう。例えば、チャック・ウォールは、缶の端10の外側に関し、凸状に又は凹状に曲がってよく、又はその長さに沿って一又はそれ以上の階段状、又は傾斜する部分を含んでよい。そのような構造の機能と目的は、当業者に既知であり、本願の缶の端10の残りの構造と組み合わせて自由に適用してよい。本発明は、添付した図面に記載した直線状ウォール14より、他のそのようなチャック・ウォール構造をカバーすることを意図する。それにもかかわらず、チャック・ウォール14は、直線状であってよく又は一又はそれ以上の直線状の部分を含んでよいことは、本願で予想される。
上述したように、環状ビーズ16の外側に凹形で、きつく曲がった構造は、ビーズにその構造的強度、特に半径方向内側張力に対する抵抗(又は耐性)を与えることを助ける。曲がった遷移区域50の湾曲も、チャック・ウォール構造の半径方向内側の端50eに同様の構造的完全性をもたらす。曲がった遷移は、連続的に曲がってよく、又は直線状の部分を含んでよい。従って、構造16及び50は、内側及び外側環状ビーズ構造として働く。
環状ビーズが構造的強度をもたらす理由は、図4Aを考慮することによって、多少考えることができる。
この図では、凹状に曲がった環状ビーズ16の内側の端44と凸状に曲がったパネル・ウォール20の外側の端38の間の遷移地点40は、缶の外側に関して、中央パネル18から環状ビーズ16に半径方向外側へ移動して、凸から凹に湾曲が変わる変曲点として同定することができる。しかし、その遷移が変曲点よりもむしろ直線状部分であるならば、そのときパネル・ウォール20の外側の端38は、それが凹部でなくなる(即ち、それが直線状になる)点で、パネル・ウォール20の半径方向最も外側の凹部の端として受け取られ、ビーズ16の内側の端44は、凹状の湾曲がおわる(即ち、それが、直線状になる)点として受け取られる。再び、環状ビーズ16の外側の端48は、凹状の湾曲が終わる点として同定することができ、この場合、それは、即座に、曲がった遷移50の外側に凸の湾曲に切り替わる変曲点である
パネル・ウォール20と円形の中央パネル18の間のスムーズな遷移もみることができ、遷移地点30は、実質的にフラットな中央パネル18の端と規定され、これは、パネル・ウォール20の半径方向内側の端34と同じである。
環状ビーズ16の考慮にもどると、これは、ビーズ・ウォール内側端44とビーズ・ウォール外側端48の間のビーズ・ウォール46とともに形成される。上述したように、缶の端10が、缶体の軸方向の端に取り付けられ缶が内部的に加圧されるとき、内圧は、中央パネル18に対して働き、それを外側方向に押す。この力は、張力としてパネル・ウォール20を介して伝えられ、環状ビーズ16に半径方向内側の張力を適用する。しかし、図4Aからわかるように、環状ビーズ16は、半径方向内側方向に関して、即ち缶の端10の中心軸Xに向かって、凹状であり、半径方向内側の力にそれを極めて耐性にする。そのようなものとして、環状ビーズ16は、缶が加圧されたとき円形の中央パネル18に生ずる張力のために環状ビーズ16の半径方向内側の引き(又は引き抜き)に強い耐性(又は抵抗)をもたらす。
これは、例えば、図1に示す缶の端500の中央パネル領域518の挙動と対照を成しえる。図1の缶の端500の構造を調べると容易にわかるように、半径方向内側方向にカウンターシンク516を引くための缶内の圧力の性質(又は傾向)は、垂直な内側及び外側カウンターシンク・ウォール515及び517によって、第一に、耐えられる。しかし、これらは、本質的にフラットなリング構造を示し、それは、連続的に曲がった半径方向内側に凹状の環状ビーズ16より、半径方向内側のひずみにきわめて耐性(又は抵抗)がより小さい。
図4Aに見られるように、この構造のキーとなる要旨は、曲がったウォール区域50と結合したその地点48で、ビーズ・ウォール46の半径方向外側方向にある。確かに、これは、環状ビーズ16が、チャック・ウォール構造の半径方向内側端50eに対して半径方向外側に延在することを理解することによって特徴付けることができる。
湾曲(又は曲率)が一定でない適切な環状ビーズ・ウォール構造を提供可能と考えられるが、図4Aに示された例では、環状ビーズ16は、(ビーズ・ウォール46の半径方向外側方向に移動して)半径方向内側端44と半径方向外側端46の間に実質的に一定の曲率を有することを示した。図4Aに示すように曲率はビーズ・ウォール46の外側の端48と直線状のチャック・ウォール14との半径方向内側の端13の間で実質的に一定であるが、同様に、曲がった遷移ウォール50は、曲率が一定でないことも考えられる。
環状ビーズ16は、構造的な強度を提供するために相当しっかり巻かれて補強リングとして機能する。また、環状ビーズ16の曲率半径は、パネル・ウォール20の曲率半径より実質的に小さい。環状ビーズ16の曲率半径と同様に、曲がった遷移50の曲率半径も、パネル・ウォール20の曲率半径より実質的に小さいこともわかるであろう。このことは、環状ビーズ16と曲がった遷移50に半径方向内側又は外側に各々ゆがみ(又はひずみ)に対する耐性(又は抵抗)を与えることを支援するが、パネル・ウォール20のより穏やかな湾曲は、パネル・ウォール20又は中央パネル18の望ましくない高い曲げモーメントを生ずることなく、中央パネル18の張力を環状ビーズ16に伝えることを支援する。
凸状に曲がったパネル・ウォール20と凸状に曲がった遷移区域50の間に形成される口(又はマウス:mouth)mで供給される穴を除いて、実質的に円を刻むために環状ビーズ16を、見ることができる。口mは、これらの二つの凸状に曲がった構造の間の最も近接するポイントであり、その最も近接するポイントで、それは、環状ビーズ16によって刻まれる円の中心に最も近い。本願発明の説明した態様のもう一つの特徴は、軸方向内側で半径方向外側に傾斜するパネル・ウォール20の性質のために、環状ビーズ16の半径方向外側に延在する配置(又は性質)と組み合わされて、口mは、刻まれた円の軸方向外側で半径方向内側に位置する。
環状ビーズ部分16のこの外側に延在する性質も、缶の端10の中心軸Xに関する環状ビーズ・ウォール46の端44と48が示す角度を考慮することで表すことができる。
図5に示すように、パネル・ウォール20とビーズ・ウォール46の間の遷移40のポイントで、環状ビーズ・ウォール46の内側の端44は、缶の端10の軸方向に対する角度αを示す。
回転の中心軸Xを含む缶の端10を通る横断面で、この角度αは測られる。その角度は、ビーズ・ウォール46の半径方向内側端44における、缶の端10のウォールの接線に、軸方向外側方向から回り計られる。その角度αは、半径方向外側方向の缶の端のウォールに沿って、中央パネル18から移動して、中心軸Xの外側方向と接線方向との間で測られる。角度αは、半径方向外側方向から接線方向に回って動く、中心軸Xの半径方向外側のこれらの二つの方向の間に含まれる角度である。
図5に示すように、角度αは、およそ135°である。角度αは、最小の誘起される曲げモーメントをともない、張力下で中央パネル18から環状ビーズ16に、円形中央パネル内に張力を伝えることによって、理想的な圧力容器の挙動に近づく傾斜したパネル・ウォール20に関する有利な効果を得るために、180°より小さいことが好ましく、150°より小さいことがより好ましい。
環状ビーズ46の反対(又は向かい側)の外側端48で、ビーズ・ウォールは、外側軸方向に関して、角度βを規定する。再び、この角度は、環状ビーズ・ウォール46の凹状に曲がった部分の端における環状ビーズ・ウォールの接線として測定され、缶の端10の回転の中心軸Xを含む(横)断面平面で測られるべきである。その角度βは、軸方向外側方向で半径方向内側から、ビーズ・ウォール46の接線に動いて、測られる。受け取られるべき接線ウォール(又はウォールの接線)の方向は、中央パネル18から、パネル・ウォール20に沿ってビーズ・ウォール46を回る、半径方向外側方向に、移動する、ウォールの方向であるが、ビーズ・ウォール46の方向は、端のポイント48でそのような方向では実際のところ半径方向内側であろう。
図5に示すように、角度βは、おおよそ90°であり、一般的に好ましくは45°を超え、より好ましくは60°を超える。
両方の場合、接線は、通常、内側側面と外側側面の両方の端のポイント44と48で同じであろう;しかし、いずれかの食い違いのある場合、内側表面の接線の角度を取るべきである。
図5は、角度θも示し、それは、軸方向外側方向に対して、軸方向及び半径方向外側方向のチャック・ウォール14の角度である。直線状の(又は真っ直ぐな)チャック・ウォールの場合、その角度は、缶の端10の外側表面のチャック・ウォール14の接線の方向の角度である。曲がったチャック・ウォールの場合又は角のある接続(又は結合)、2倍の角又はステップなどの更に角のある特徴を含むチャック・ウォールの場合、測られるべき角度は、曲がった遷移部分50の軸方向外側の端、凸であることを終えるポイント(説明した態様のチャック・ウォール14の内側の端13と隣接するポイントと対応する)と、シーム遷移12の軸方向内側の端、凸であることを終えるポイント(説明した態様でチャック・ウォール14の外側端15を隣接するポイントに対応する)の間の角度である。
角度θは、軸方向に対して20°〜70°であることが好ましい。チャック・ウォール14が傾斜していることは、任意に選択することであるが、角度θのより好ましい範囲は、25から60°であり、更により好ましくは33〜50°であり、まだ更に好ましくは約45°である。
図6は、缶体と缶の端の回転の中心軸を含む缶を通る平面内で、缶の缶体の一つの軸の端に二重に継ぎ合わされた後の、図2〜5の缶の端10の態様の模式的(横)断面図の重ね合わせたシーケンスを示し、缶の内圧のための、缶の端10のひずみ(又はたわみ)を示す。図6は、図6の重ね合わせた図の円で囲った部分の拡大図も示し、缶の内圧下、たわんでいるままの、缶の端のビーズ及びチャック・ウォール部分を含む。
図6Aは、缶の増加する内圧下、缶の端がひずむので、缶の端のビーズ及びチャック・ウォール部分を含む各図の円で囲った部分の対応する拡大図と一緒に、順々に、図6の各々の重ね合わせた図の別々の模式的断面図(a)から(d)を示す。これらの図は、缶の内側と外側の間の圧力の相違が増加した場合、外圧より高い内圧を有する場合、缶の端10の故障モード(failure mode)を示す。
図1に示す缶の端500の場合と異なり、それは、「ピーク及びリーク(peak and leak)」として既知の突然の故障モードを示し得、缶の端10は、進行性の故障モード(缶の端の材料の所定の厚さに対して、より高い圧力で)を示す。
上述したように、パネル・ウォール20の凸に曲がった外側表面と曲がった遷移50の凸に曲がった外側表面は、環状ビーズ部分16の口mで相互に対向する。口mは、図6Aの図(a)に示すように、口mの対応する側20、50が端がプレスされるとき接触するよりもむしろ、プレスされ形成された缶の端の缶の端10の外側にオープンであるべきであることが現状考えられる。そのような構造は、凹状の環状のグルーブ(又は溝:groove)が、清潔で減菌されることを可能にし、外側表面の表面処理又はコーティングが損傷することも防ぐ。
図21を参照すると、口(又はマウス)が開いた(又は開口した)缶の端の構造の一つの可能な長所は、缶体上に継ぎ合わせる前又は後のいずれでも、口mの中にカバー、トークン(又はしるし:token)、タブ又はラベル200の差込を可能にすることである。カバー、トークン、タブ又はラベル200は、柔軟(例えば、紙、カード又はプラスティック)であってよい。そのようなカバー、トークン、タブ又はラベル200は、メッセージ又は広告を提供できる。ひずみの挙動の次の説明から理解されるように、そのようなカバー200は、例えば、充填することによって、缶が加圧される前に、缶の端10のビーズ・口mの中に差し込んでよく、缶が加圧されるときに、少なくとも部分的に閉鎖する口のためにつかまれるだろう。換言すると、カバー、トークン、タブ又はラベル200は、口mの各側面のウォール(又は壁:wall)部分の間で圧迫される。本願の場合、これらのウォール部分は、パネル・ウォール20と曲がった遷移ウォール50の部分である。
そのようなカバー、トークン、タブ又はラベル200は、缶の端の含まれる外側表面上の減菌される又は衛生的な条件を維持するために、中央パネル18に典型的に供給されるような、缶の端の穴を実質的に含んでよい。これは、缶の端の穴の汚染を防止することができ、缶の内容物が缶から直接衛生的に消費されることを可能にする。同様に、カバー、トークン、タブ又はラベル200は、缶の端10の開口及び/又は再シール特性の部分と協力し、又は缶の端10の開口及び/又は再シール特性の部分を形成する。例えば、カバー又は同様の構造は、注ぎ口を形成するために開いてもよく、又は開かれた後再びシール(又は閉鎖)すべき缶の穴のために供給されてもよい。
そのような特徴は、同様に、加圧されない缶のための缶の端に適用することがで、その場合、カバー、トークン、タブ又はラベル200は、接着剤によって、又はカバー、トークン、タブ又はラベル200の上に圧迫するような方法で口の側面でウォールを圧迫することによって、又は凹状の環状構造の口mの中にしっかりとフィットする厚さのカバー、トークン、タブ又はラベル200を形成することによって、凹状の環状構造の開いた口の中に確保することができる。
更に可能な長所は、例えば、缶の端10の故障(破壊又は破損)の挙動及び/又はひずみを制御するために及び/又はビーズへの更なる補強を提供するために、材料は口mの中に置くことができることである。
しかし、開いた口の構造は、必須であると考えられず、本発明は、口mが、接触する対向するパネル・ウォール20と曲がった遷移50とともに形成される例を含むことも意図される(例えば、図6B及び6C参照)。
図6Aのイメージ(a)は、通常の状況下、缶の端で二重に継ぎ合わされて(又はダブル−シームされて:double-seamed)加圧される内容物で満たされた場合の缶の端を説明する。図6と6Aに示すように、缶の端10が二重に継ぎ合わされた缶の内圧が増加すると、又はもし外圧が減少すると、缶の端10は、圧力差の影響下ゆがむだろう。このゆがみは、軸方向外側方向に傾斜したパネル・ウォール20と中央パネル18を含む半球形の(又はドーム状の)中央パネルを押す働きをするであろう。同時に、チャック・ウォール14は、レバー(lever)のように働き、チャック・ウォール構造の半径方向内側の縁50eで軸方向外側方向にゆがむために曲がる。
この動きは、傾斜した周囲の縁20と中央パネル18の擬圧力容器をチャック・ウォール構造の半径方向内側の端50eによって規定される開口部に押し込み、本質的に穴をふさぐ。これは、図6Aのイメージ(b)に見られるように、口mの二つの対向する側面20と50が接触することを結果として生じ(もしそれらが既に接触していなければ)、互いにぶつかる。一つの表面の他方の表面へのこのキス(又は接触)は、図6Aのイメージ(b)と(c)のm‘によって示されるポイントで示され、そこで口mは閉じる。
これは、その接触する側面20と50が互いに対して巻いて、スライドすることを生じ、一つの環状のポジションで生ずるいずれかの短所を防止する。その結果は、軸方向外側に缶の端10の更なるひずみを伴い、中央パネル18と半球状のパネル・ウォール20は、結局は、チャック・ウォール構造の半径方向内側端50eによって規定される穴を、強行突破する(又はずんずん進む)ことであり、そうするとき、環状ビーズ部分16と曲がった遷移部分50は、圧力差が増加するにつれて、一箇所の弱さで故障することなく、結局は、均一に少しずつほどかれるだろう。これが生ずるとき、図6Aのイメージ(d)に見られるように、缶の端10は、内から外に「フリップする(又は反転する:flip)」。
このプロセスの間、チャック・ウォール14も、進行する様式で、少しずつ外側にひずむ。同時に、チャック・ウォール14の角度は、半径方向外側に圧縮力を伝えることに役立ち、二重の継ぎ目を作る缶体の材料と缶の端の湾曲したリングによって抵抗される。これは、缶の端10が実際に内から外にフリップする後まで二重の継ぎ目の完全性を維持することを助ける。
チャック・ウォール構造の内側周囲の端50eと接触するようになる半球状中央パネル構造18、20の更なる効果は、チャック・ウォール14は、中央パネル18の軸方向外側の動きに抵抗する働きをすることであり、更に継ぎ目上のタブの発生を防止するように働くことであり、そこで、中央パネル上の穴タブは、継ぎ目の軸方向最も外側の縁の平面を越えて軸方向に伸びることである。これは、図6Aのイメージ(a)、(b)及び(c)からわかり、それは、いかに半球状中央パネル18は、二重の継ぎ目のトップの平面の下に残るかを示す。
図6及び6Aに示す破損モード及びひずみは、図6B及び6Cに及び図6D及び6Eに示すように、本発明の二つの同様の別の態様のものと対比することができる。
図6Cのイメージ(a)に見られるように、この缶の端は、最初は閉じた口mを有して形成される。期待されるであろうように、これは、中央パネル構造18、20の外側の動きに抵抗するチャック・ウォール14を有し、図6及び6Aの缶の端10の挙動を極めて密接に反映し、缶の端が内側から外側にフリップする前に、中央パネル18の半球状の実質的な過程が生ずるまで(図6及び6B、及び図6A及び6Cのイメージ(c)参照)、缶の端の完全性を維持する。
図6D及び6Eに見られるように、口mが最初は開いて形成されている更なる態様が記載され、缶の端は、口の対向する側面が接触するようになることなく、内側から外側へフリップする段階を通して、口mが開いたままである様式で構築されている。図6Dを図6及び6Bと比較することから、この第3の態様の中央パネル18は、中央パネル構造18、20をとどめるチャック・ウォール14の抑制効果から利益を得ないことをわかるであろう。そのようなものとして、缶の端が内側から外側にフリップする前に、他の二つの態様と比較して(図6A及び6Cのイメージ(c)参照)、中央パネル18の半球状のいくらかより小さい程度を提供することができる(図6Eのイメージ(c)参照)。
図2〜5に示される缶の端10は、円形のブランクから缶の端の最初の形成を伴う状況にあり、更なる処理工程、例えば、補強構造を加えること、開口部を刻むこと及び中央パネルにタブを取り付けること、又は缶体の端を継ぎ合わせるために所望の形状に周囲のカバー・フックを丸めること、が行われ得ることが理解されるだろう。同様に、缶体に継ぎ合わされるとき、シールを作るために缶の端にライニング(又は裏地:lining)を加えることができる。
図7〜12を参照すると、図2〜6に示す缶の端の態様を形成するために適用されるツーリング(工具又は道具一式:tooling)を説明する。図7〜12全ては、缶の端10の中心軸Xを含む缶の端とツーリングを通る平面内の缶の端10に形成されている種々の段階のツーリングと円形のブランク5の断面図を示し、それはブランク5の中心軸とツーリングの共通の中心軸である。
図7は、缶の端を製造するための形成工程の終わりでのツーリングの拡大した(横)断面図を示す。
ツーリングは、缶の端の内側表面を形成するための内側ツール(内側工具又は道具:inner tools)と缶の端の外側表面を形成するための外側ツールを含む。内側ツールは、缶の端の内側に対応するブランクの軸方向内側に配置されて位置づけられ、外側ツールは、缶の端の外側に対応するブランクの軸方向外側の、反対側に配置されて位置づけられる。
内側のツーリングは、内側中央パネル・ツール60と内側ウォール・ツール70を含む。見られるように、内側ウォール・ツール70は、同心的に囲み、内側中央パネル・ツール60の半径方向外側ウォール68が内側ウォール・ツール70の半径方向内側ウォール72と隣接するように、実質的に内側中央パネル・ツール60と隣接する。より詳細に後述するように、内側ウォール・ツール70の半径方向内側ウォール72は、ブランク5を缶の端10に形成するとき、内側中央パネル・ツール60の特徴と有益に協力する。
外側ツーリングは、外側中央パネル・ツール80、外側チャック・ウォール・ツール90及び外側シーム・ツール100を含む。外側ツール(外側工具又は道具:outer tools)は、外側中央パネル・ツール80と実質的に隣接し囲む外側チャック・ウォール・ツール90と、外側中央パネル・ツール80の半径方向外側ウォール86が外側チャック・ウォール・ツール90の半径方向内側ウォール94と隣接するように、同心的に配置され、外側チャック・ウォール・ツール90と実質的に隣接し囲む外側シーム・ツール100と、外側シーム・ツール100の半径方向内側ウォール94が外側シーム・ツール100の半径方向内側ウォール104と隣接するように、同心的に配置される。
内側ツールと外側ツールも、(ツーリングによって缶の端10に形成されるべき円形のブランク5のものと同様に)ツーリングが形成するための缶の端の中心軸Xに対応する中心軸について、互いに対して、同心的に配置される。
ツールは、内側ツールがお互いに対して軸方向に動くことができるように配置され、その結果、外側ツールがお互いに軸方向に対して動くことができる。同様に、内側ツールは外側ツール対して軸方向に動くことができる。内側ツールに対する外側ツールの動きは、互いに対向する内側及び外側ツールによって制限される。特に、内側中央パネル・ツール60は、外側中央パネル・ツール80に対向し、内側ウォール・ツール70は、外側チャック・ウォール・ツール90と外側シーム・ツール100に対向する。外側チャック・ウォール・ツール90と外側シーム・ツール100は、従って、外側ウォール・ツールであるとも考えられる。
図8に示すように、外側中央パネル・ツール80は、内側ウォール・ツール70の半径方向内側ウォール72での内側直径より小さく、同様に、内側中央パネル・ツール60の半径方向外側ウォール68での外側直径より小さい、その半径方向外側ウォール86での外側直径を有する。また、外側中央パネル・ツール80は、軸方向に動いて、該内側ウォール・ツール70の中に少なくとも部分的に配置されるようになってよく、内側ウォール・ツール70の半径方向内側ウォール72と外側中央パネル・ツール80の半径方向外側ウォール86との間に環状のギャップGを残す。
外側チャック・ウォール・ツール90の半径方向内側部分は、ツーリングの外側の環状ギャップGにわたって延在し、内側中央パネル・ツール60の半径方向外側周囲部分は、ツーリングの内側のギャップGにわたって延在するように配置され、従って、二つのツールのこれらの部分も、この領域で互いに対向する。ツーリングを操作する際、対向する内側及び外側中央パネル・ツール60と80は、外側チャック・ウォール・ツール90の対応する半径方向内側部分とそれに対応する内側中央パネル・ツール60の半径方向外側周囲部分との間のブランク5の部分7の軸方向の圧縮を生じさせるために、対応する内側及び外側ウォール・ツール70、90及び100に対して一緒に動く。
特に、ツーリングは、上と下のツールの間に環状のギャップGにわたって延在するブランク5の軸方向に延在する部分7を軸方向に圧縮することによって缶の端10のパネル・ウォール20、環状ビーズ16及び曲がった遷移50を形成するように構成されている。
ツーリングの重要な部品は、内側中央パネル・ツール60である。内側中央パネル・ツール60は、缶の端10のパネル・ウォールと環状ビーズ構造の形成を促進するように構成される軸方向外側に面する表面を有する。内側中央パネル・ツール60の外側形状は、缶の端10の内側表面の環状ビーズ16、パネル・ウォール20及び中央パネル18の軸方向に内側に面する部分の形状と実質的に対応する。
内側中央パネル・ツール60は、実質的にフラットな中央パネル領域62を有する。傾斜する周辺ウォール64が、中央パネル領域62の端から半径方向に外側で軸方向に内側に延在する。ツーリングの中心軸を含む(横)断面内の、傾斜する周辺ウォール64の半径方向に外側の端は、軸方向に外側方向に面する凹状環状くぼみ(又は凹所)を形成するため、軸方向に外側のピーク67で終わる。凹状環状くぼみ66は、環状ビーズ16と対応し、環状ビーズ16の形成を促進するために配置される。凹状環状くぼみは、特に、外側中央パネル・ツール80と内側ウォール・ツール70の間に形成されるギャップGに面する。
内側中央パネル・ツール60の特徴は、中央パネル領域62が傾斜する周辺ウォール64とその外側周囲でスムーズに一体化することである。傾斜する周辺ウォール64は、半径方向に外側方向に中央パネル領域62から少しずつ軸方向に内側に曲げるように形作られている。示した例では、曲がって傾斜する周辺ウォールは、半径方向に内側の端で中央パネル領域62と、半径方向外側で凹状環状くぼみ66と、スムーズに一体化する。
中央パネル領域から離れて、傾斜する周辺ウォールが少しずつ曲がることは、ブランク5の軸方向に延在する部分7を促進する役割を果たし、ブランク5は、内側中央パネル・ツール60に対して、軸方向に圧迫されて、傾斜する周囲の表面64の上に、中央パネル領域64から半径方向外側方向に伸ばされて、その結果、ブランクの内側表面は、内側中央パネル・ツール60の軸方向外側表面の傾斜を採用する(又は選択する)であろう。示した例では、傾斜する周辺ウォール64は、実質的に一定の曲率を有するが、傾斜する周辺ウォール64は、それでもなお、軸方向に内側で半径方向に外側に傾斜する直線状(又は真っ直ぐな)部分を有してよいと考えられる。
凹状環状くぼみ66も、実質的に一定の曲率を有し、傾斜する周辺ウォール64の凸部の曲率半径より実質的に小さい曲率半径を有するとして示される。この凹状環状くぼみ66は、軸方向に圧縮されるブランク5の中間環状部分7の部分が、軸方向の圧縮工程の間にくぼみの中で巻き又は丸くなることを可能にし、しっかりと巻かれた環状ビーズ16を生ずる。環状ビーズのこの巻きは、中央パネル領域6のブランク材料を半径方向外側に引くことに役立ち、形成されるブランク5が内側中央パネル・ツール60に対してプレスされ、環状ビーズ16が環状くぼみ66でしっかりと巻かれるとき、中央パネル領域6に張力をもたらす。
下の中央パネル・ツール60は、有益に配置され、内側ウォール・ツール70の半径方向内側ウォール72と協力する。図7に見られるように、傾斜する周辺ウォール64の周囲の端の軸方向外側の環状ピーク7は、凹状環状くぼみ66と内側ウォール・ツール70の半径方向内側ウォール72の間に相対的にスムーズな遷移を提供する。内側ウォール・ツール70の半径方向内側ウォール72は、従って、それが環状ギャップGに圧縮されるとき、ブランク5の軸方向に延びる部分7の半径方向外側のひずみを抑制するように働く。軸方向の圧縮が更に進むにつれて、これは、同様に、材料が環状くぼみ66で巻きを形成することを促し、材料がよりしっかりと巻かれることを生ずることを助ける。
内側中央パネル・ツール60の凹状環状くぼみ66と傾斜する周辺ウォール64は、内側ウォール・ツール70の半径方向内側ウォール72と一緒に、環状くぼみRを規定する。環状くぼみRは、凹状であり、軸方向外側に面し、内側中央パネル・ツール60の実質的にフラットな中央パネル領域62に対してくぼんでいる。環状くぼみRは、外側中央パネル・ツール80と内側ウォール・ツール70の間の環状ギャップGと実質的に対向する。
外側中央パネル・ツール80は、半径方向外側ウォール86で外径を有し、それは、内側中央パネル・ツール60のフラットな中央パネル領域62の直径より大きい。示した例では、外側中央パネル・ツール80の中央パネル領域82も、内側中央パネル・ツール60の中央パネル領域62より、わずかに大きい。外側中央パネル・ツール80も、傾斜した周辺ウォール84を示し、それは、中央パネル領域82から半径方向外側ウォール86に軸方向及び半径方向に外側方向に延在する。傾斜した周辺ウォール84は、曲がって少しずつ軸方向外側に中央パネル領域82から半径方向外側に延在することが好ましい。示すように、傾斜した周辺ウォール84は、連続的に曲がり、一方の端で中央パネル領域82と、他方の端で半径方向外側ウォール86と一体化する。傾斜した周辺ウォール84は、一定の曲率半径を有することができる。
図8に見られるように、傾斜した周辺ウォール84は、円形ブランク5を軸方向に引っ張って、ブランク5の中央パネル領域6から軸方向及び半径方向に外側に延在する中間環状部分7を形成するとき、重要な機能を有する。それは、この軸方向に引っ張られた中間の環状部分7であり、それは、軸方向に押しつけられて、パネル・ウォール20、環状ビーズ16及び曲がった遷移50を形成する。軸方向に引く工程では、傾斜した周辺ウォール84の湾曲は、引くことによる欠陥を生じるストレスの集中を生じ得る又はブランク材料上のコーティングに損傷を生じ得る鋭いコーナーの周囲で曲げること無く、円形ブランクを外側中央パネル・ツール80の周囲に引く(又は張る)ことを可能にする。
内側中央パネル・ツール60の中央パネル領域62の直径より大きい直径を有することによって、外側中央パネル・ツール80も、引かれて、軸方向に延在して、中間の環状部分7を形成することを生じ、中央パネル領域6の周囲の端に近い地点で中間環状部分の最初の変形(又はゆがみ)を促進する半径方向外側の湾曲をともなう。その結果として、中間の環状部分7が、その後、内側中央パネル・ツール60に対して軸方向に押しつけられるとき、外側中央パネル・ツール80の傾斜した周辺ウォール84によって形成される半径方向外側に曲がる地点から半径方向外側に変形する傾向にあるだろう。ブランクが最初に軸方向に押しつけられ(又は圧迫され)、半径方向に最も内側の部分7aが傾斜した周辺ウォール64を採用するとき、このことは、中間環状部分7の半径方向に最も内側部分7aのブランク材料が、内側中央パネル・ツール60の外側表面に沿って半径方向外側に巻くことを促進する。
上述したように、内側ウォール・ツール70は、外側チャック・ウォール・ツール90及び外側シーム・ツール100を含む外側ウォール・ツールと対向する。
傾斜したチャック・ウォール14を形成するために、外側チャック・ウォール・ツール90は、軸方向及び半径方向外側に傾斜し、軸方向内側で面するチャック・ウォール表面92を含む。内側ウォール・ツール70は、同様に、チャック・ウォール表面74として形成され、外側チャック・ウォール・ツールと同様の方法で軸方向及び半径方向外側に傾斜した、半径方向内側部分を含む軸方向外側に面する表面を含む。内側ウォール・ツール70のチャック・ウォール表面74は、外側チャック・ウォール・ツール90のチャック・ウォール表面92と対向し、これらの表面は、円状のブランク5の最も外側の部分8の部分を固定して、ブランク5を引っ張り、リフォームする間にチャック・ウォール14を形成する。
同様にして、シーミング・パネル(又は継ぎ合わせ・パネル:seaming panel)26を形成するために、外側シーム・ツール(又は外側継ぎ合わせ工具:outer seam tool)100は、軸方向内側に面するシーミング・パネル表面102を含み、それは半径方向外側に延在し、軸方向内側方向に、わずかに凹状に曲がって面する。内側ウォール・ツール70の軸方向外側に面する表面は、同様に、シーミング・パネル表面76として形成される半径方向外側部分を含み、シーミング・パネル表面76は、外側シーム・ツール100のシーミング・パネル表面102と同様の方法で、半径方向外側に延在し、軸方向外側方向にわずかに凸状に曲がり、外側シーム・ツール100のシーミング・パネル表面102の凹状の湾曲と一致する。内側ウォール・ツール70のシーミング・パネル表面76は、外側シーム・ツール100のシーミング・パネル表面102と対向し、これらの表面は、円形ブランク5の最も外側の部分8の半径方向外側部分の一部を固定し、ブランク5を引っ張り又はリフォームする間にシーミング・パネル26を形成する。
ツーリングは、対向する内側及び外側中央パネル・ツール60及び80に対して、軸方向内部方向に対向する内側及び外側ウォール・ツール70、90及び100の一軸性の動きのみを用いて、パネル・ウォール20、環状ビーズ16及び曲がった結合部分50を形成するように構成されることが理解されるであろう。
図9〜11は、ブランク5の軸方向の圧迫によって、缶の端10を形成する間の、いくつかの種々の軸方向の位置での、ツーリングの(横)断面図を示す。図9A〜11Aは、図9〜11の円で囲った各々の部分の拡大図を示す。
円形のブランクは、名目上三つの領域を含むものと考えることができ、それは、内側中央パネル・ツールの中央パネル領域62と対応する中央パネル領域6、環状ギャップGにわたる中央パネル領域6の周囲の端から半径方向外側に延在する中間環状部分7及び最も外側の周囲部分8であり、内側ウォール・ツール70の半径方向内側端72の半径方向外側方向に延在するブランク5の部分である。これらの領域は、従って、ツーリングに関して規定され、ブランク5が引っ張られリフォーム(又は再成形:reform)されるので一の領域から次の領域への材料流れのために、各領域のブランク5の特定の材料は、ブランクの処理の間に変わり得る。
図9において、対向する内側及び外側ウォール・ツール70、90及び100は、ブランク5の最も外側の周辺の部分8を固定し、対向する内側及び外側中央パネル・ツール60及び80は、ブランク5の中央パネル領域6を固定する。ブランク5の中間環状部分7は固定されず、環状ギャップGにわたって延在する。図9に示す図では、対向する内側及び外側ウォール・ツール70、90及び100は、対向する内側及び外側中央パネル・ツール60及び80に対して軸方向外側に動かさて、ブランク5を軸方向に引っ張って、軸方向に延在する中間環状部分7を形成し、それは、現状ギャップGにわたって中央パネル領域6から半径方向及び軸方向外側に延在する。
図10では、対向する内側及び外側ウォール・ツール70、90及び100は、対向する内側及び外側中央パネル・ツール60及び80に対して、中間環状部分7を軸方向に圧迫することによって、それをリフォームするために、軸方向内側に動かした。中間環状部分7は、外側中央パネル・ツール80の傾斜した周辺ウォール84によって形成される半径方向の湾曲から半径方向外側に変形され、中間環状部分7の内側部分7aは、傾斜した周辺ウォールに対して押しつけられ、その周囲で巻かれて、凹状の環状のくぼみ66を含む周辺(又は周囲)の環状ウォールの傾斜を採用する。半径方向内側部分7aは、従って、環状ギャップGに対向する環状のくぼみRに位置する。
このようにして、中間部分7aをリフォームすることは、中央パネル領域の及び/又はパネル・ウォールのブランクの材料に張力をもたらし、それは、内側中央パネル・ツール60の表面を形成する周囲を超えて効果的に「引き延ばされる(又はストレッチされる:stretched)」。ブランクは、内側中央パネル・ツール60に対して軸方向に押しつけられるので、中央パネル領域6にわたる添付の材料のフローは、図12に矢印で模式的に示される。
半径方向内側部分7aの半径方向外側端は、内側ウォール・ツール70の半径方向内側ウォール72に対して押し付けられ及び半径方向内側ウォール72によって拘束される。中間環状部分7の残る部分7bは、軸方向に圧迫され、材料に生じる曲げストレスのために、軸方向内側に曲がり、半径方向内側の湾曲を形成する。半径方向内側の曲がった上の部分は、外側チャック・ウォール・ツール90の軸方向内側に面するチャック・ウォール表面92と接触するようになり、そしてチャック・ウォール表面92によって拘束され支持される。
図11では、対向する内側及び外側ウォール・ツール70、90及び100は、対向する内側及び外側中央パネル・ツール60及び80に対して、更に軸方向に圧迫するために、更に軸方向内側に動かされる。中間環状部分7の残る部分7bは、更に、変形し、半径方向内側のカーブ(曲線又は曲がり)から半径方向内側に変形する。残る部分7bの上の部分は、チャック・ウォール92の形状に一致するように、環状ギャップGにわたって延在する外側チャック・ウォール・ツール90のチャック・ウォール表面92の部分に対して巻き、従って、チャック・ウォール14の半径方向内側部分を形成する。
更なる軸方向の圧迫は、残る部分7bの半径方向の曲がりをきつくして、曲がった遷移50を形成させる。曲がった遷移は、チャック・ウォール表面92によって軸方向内側に圧迫されるので、半径方向内側の曲がりは、曲がった遷移をきつく締め付け、形成し、同時にブランク材料を内側中央パネル・ツール60の凹状環状くぼみ66に押し付けて、それをしっかりと丸めて、環状ビーズ16を形成する。そのビーズの締め付けは、凹状環状くぼみ66でそれが巻くことを主ずる。
図13〜17は、再び、ブランク5の軸方向の圧迫による缶の端10の形成の間の、いくつかの異なる軸方向の地点での、ツーリングの拡大(横)断面図を示す。缶の端10の形成方法(又は製造方法)を、これらの図を参照しながら説明する。
その方法の予備的工程(又はステップ)は、ブランクの中央パネル領域6に対して軸方向外側方向にブランク5の最も外側の周囲の部分8を引っ張ることにより円形状ブランク5を軸方向に引っ張ることを伴い、中央パネル領域6の周囲の縁から半径方向及び軸方向外側に延在する中間環状部分7を作る。図13に示すように、引っ張られた中間環状部分7は、中央パネル領域6と最も外側の周囲の部分8の間で主に軸方向外側に延在し、それらは軸方向の引っ張りを促進するために各々固定される。その軸方向に引く工程(又はプロセス)は、中央パネル領域6の周囲の縁に実質的に隣接する中間環状部分7に予備的な半径方向外側の曲がりを与えるために配置される。
図13から理解されるように、引っ張られた中間環状部分7は、その後、軸方向に圧迫されるとき、圧縮力は、中間環状部分7の実質的に直線状のウォール(又は壁)のセクション(部分又は区域)に沿って伝えられ、半径方向外側の曲がり(又はカーブ)を押して、内側中央パネル・ツール60の表面を形成する軸方向外側の一部である傾斜した周囲のウォール64上でそれを軸方向内側に変形させる傾向にあるだろう。これは、中間環状部分の半径方向に最も内側の部分7aを、中央パネル領域6の周囲の縁から傾斜した周囲のウォール64上で半径方向外側に巻くことを生じさせる。同時に、中間環状部分7の反対の端で働く圧縮力は、固定される最も外側の周囲の部分8によって、特に、中央パネル領域6に近い半径方向外側の曲線より変形により感受性の低い最も外側の周囲の部分8の固定されるチャック・ウォール部分の半径方向及び軸方向に内側の傾斜によって、耐えられる。
図14〜17は、引かれる中間環状部分7がリフォームされる軸方向の圧縮プロセスの進行するステージを示す。
図14に見られるように、最も外側の周囲の部分8が、中央パネル領域6に対して軸方向内側に動かされるとき、中間環状部分7の半径方向内側部分7aは、内側中央パネル・ツール60の形成表面上で半径方向外側及び軸方向内側に巻き、凹状環状くぼみ66を含む傾斜した周囲のウォール64の形状を実質的に採用する。
半径方向外側のカーブの更に半径方向外側の巻きは、内側ウォール・ツール70の半径方向内側ウォール73によって抑制されるので、軸方向外側の縁で軸方向外側ピーク67内でおわる凹状環状くぼみ66の形状の結果として、中間環状部分7を更に半径方向外側に巻くことはできない。凹状環状くぼみ66の形状を採用すると、中間環状部分7の半径方向内側部分7aに曲げモーメントが誘起され、それは、同様に中間環状部分7の残る部分7bに半径方向内側カーブを形成する。これは、残る部分7bが、軸方向に、残る部分7bの中心の周囲に半径方向内側に曲がることを生ずるが、さもなくば、主に軸方向に延在する。
更に軸方向の圧縮について図15及び16を参照すると、中央パネル領域6に対して軸方向内側に最も外側の周囲の部分8を更に動かすことによって、最初の半径方向内側のカーブは、残る部分7bの軸方向中央で半径方向内側に、少しずつ更につぶれる。残る部分7bの上端は、環状ギャップGを横切って延在する外側チャック・ウォール・ツール90のチャック・ウォール表面92によって提供される、半径方向及び軸方向内側に傾斜形成表面上で半径方向外側に巻き、傾斜形成表面によって軸方向内側に押しつけられる。
同時に、半径方向内側カーブの軸方向内側変形は、残る部分7bの下端に、凹状環状くぼみ66に形成された中間環状部分7の半径方向内側部分7aの曲がった部分が巻くことを強いさせる。これは、環状ビーズ16を、しっかり巻かれ、連続的に曲がったビーズとして形成させる。ビーズは、凹状環状くぼみ66の曲率半径によって規定される実質的に一定の曲率を示してよい。
凹状環状くぼみ66で材料を巻くとともに、更なる軸方向の圧縮は、半径方向内側のカーブが、減少した曲率半径を有するカーブに硬く締めることを生じ、曲がった遷移50を形成する。
中央パネル領域6に対して軸方向内側に最も外側の周囲の部分8を動かすことによって最終の軸方向の圧縮は、これらのビーズ構造を軸方向につぶすことなく、最終曲率半径に環状ビーズ16と曲がった遷移50をかたく締める。軸方向の圧縮は、半径方向内側のカーブが、中間環状部分7の半径方向内側部分7aと接触するようになる前の地点で、好ましくは、終えられる。その結果、形成された缶の端10のパネル・ウォール20と曲がった遷移50の間に開いた口mが形成される。別法では、軸方向の圧縮はこれらの表面が接触するようになり、口mが閉じられるまで続けてよい。
図14〜17の立場から明らかなように、一回の操作で軸方向に引かれる(又は引っ張られる)中間環状部分7を再成形するために、説明した軸方向の全ての圧迫(又は押しつけ)は、中央パネル領域6に対して、軸方向内側に、ブランク5の最も外側周囲部分8を動かす一回の軸方向の動きによって達成される。
リフォームプロセスは、環状ビーズ16と曲がった遷移50を形成するために使用されるので、これらは、相当薄い材料のブランクから形成することができ極めて小さい内径を有するが、それらは常套のプレス・ツーリング(プレス機又はプレス設備)では不可能であろうことにも注意されたい。特に、プレスした部品の内径が極めて小さい場合、それらを形成するために要求されるツールは、ブランクの材料にダメージを与えること無く使用することはできない。一方、上述の方法で使用したリフォーム方法は、しっかりと巻いた環状ビーズと隣接する曲がった遷移がダメージ無く薄いブランクから形成されることを可能にする。
缶の端10は、この操作の完了の際に形成されるが、上述したように、更なる処理ステップを缶の端に行って良い。
図18を見ると、図4Aと同様に、本発明に基づく缶の端の他のもう一つの態様のビーズとチャック・ウォール部分の拡大図が示されており、そこでは、ビーズ口を規定するサイド・ウォール(又は側壁)は平行である。
ビーズ口のサイド(又は側壁)が近づかないことと、真っ直ぐなウォール部分40及び49が、各々、曲がったパネル・ウォール20及び曲がった遷移50と、ビーズ・ウォール46の各端44及び48と結合することを除いて、具体的には、缶の端の全ての特徴は、図2〜5の缶の端について上述したものと同じである。
それでもなお、中央パネル構造は、実質的に外側に半球状(又はドーム状)を維持し、ビーズ16は、チャック・ウォール構造の内側周囲の縁の半径方向外側に延在する。
図19は、図4と同様の、本発明に基づく缶の端の更なる態様のビーズとチャック・ウォール部分の拡大図を示し、ここでは、ビーズを規定するサイド・ウォールは、分岐する。
再び、この例では、真っ直ぐな(又は直線状の)ウォール部分40が、ビーズ・ウォール46の内側の端44と曲がったパネル・ウォールとの間で、パネル・ウォールに供給される。ビーズ16のもう一方では、ビーズ・ウォール46の外側端48が、直接曲がった遷移50と、変曲点で結合する。直線状ウォール・セクション(又は区域)40と曲がった遷移50は、缶の端から外側に向かって、ビーズ16から分岐する。
同時に、中央パネル構造は、実質的に外側に半球状の形状を保ち、ビーズ16は、チャック・ウォール構造の内側の周辺の端の半径方向外側に延在する。
図20も、図4Aと似ているが、本発明に基づく缶の端の更にもう一つの他の態様のチャック・ウォール部分とビーズの拡大図を示し、そこでは、パネル・ウォールは、中央パネル18とビーズ16の缶に実質的に真っ直ぐな区域40を含む。ビーズの反対側の、カーブした遷移(又は曲がった遷移部)50と環状ビーズ16は、実質的に図2〜5の態様のもとを同じである。
もう一度、中央パネル構造は、実質的に外側に半球状の形状を保ち、ビーズ16は、チャック・ウォール構造の内側の周辺の端の半径方向外側に延在する。図20の態様も、缶の端の改良された破損動作を得ることできるように、缶の端が加圧下変形するとき、直線状パネル・ウォール区域40と曲線状遷移部50が接触するようになることから役立つようである。
本明細書は、付属書類1の内容及び開示を全体として組み込み、その付属書類は、本発明に関する69頁の明細書、特許請求の範囲及び図面を含み、それらは、参照することによって本発明の明細書、特許請求の範囲及び図面として、本明細書に組み込まれる。

Claims (46)

  1. 加圧される内容物用の缶のための缶の端であって、
    缶の端は、缶の缶体の一の軸の端に周囲の環状結合部分によって結合されるように構成され、缶から外側に面するように配置される外側と、缶の内側に面するように配置される内側を有し、
    缶の端は、
    中央パネル;
    中央パネルから軸方向内側で半径方向外側に延在し、中央パネルを環状に囲むパネル・ウォール;
    結合部分から半径方向及び軸方向内側に延在する環状チャック・ウォール構造;
    パネル・ウォールの半径方向に外側の端とチャック・ウォール構造の半径方向に内側の端の間に結合され、缶の端の外側に関してくぼんでおり、チャック・ウォール構造の半径方向内側の縁に関して少なくとも部分的に半径方向外側に延在する環状ビーズ
    を含み、
    凹状の環状ビーズの内側及び外側端に隣接するウォール部分は、缶の端の外側に対して開くビーズ口を形成する、缶の端。
  2. 該ビーズ口は、凹状環状ビーズの内側及び外側端に隣接するウォール部分が最も近接する地点である請求項1に記載の缶の端。
  3. 缶の端の中心軸を含む缶の端を通る平面に、環状ビーズは、実質的に円を記す断面形状を示す、請求項1又は2に記載の缶の端。
  4. 形成される円から半径方向内側で軸方向外側方向に、環状ビーズは、外側に開く、請求項3に記載の缶の端。
  5. 缶の端の中心軸を含む缶の端を通る平面内で、ビーズ口を形成する隣接ウォール部分は、缶の端の外側に向かって環状ビーズの内側及び外側端から分岐する又は平行である、請求項1に記載の缶の端。
  6. 加圧される内容物用の缶のための缶の端であって、
    缶の端は、缶の缶体の一の軸の端に周囲の環状結合部分によって結合されるように構成され、缶から外側に面するように配置される外側と、缶の内側に面するように配置される内側を有し、
    缶の端は、
    中央パネル;
    中央パネルから軸方向内側で半径方向外側に延在し、中央パネルを環状に囲むパネル・ウォール;
    結合部分から半径方向及び軸方向内側に延在する環状チャック・ウォール構造;
    パネル・ウォールの半径方向に外側の端とチャック・ウォール構造の半径方向内側の端の間に結合され、缶の端の外側に関してくぼみ、チャック・ウォール構造の半径方向内側の縁に関して少なくとも部分的に半径方向外側に延在する環状ビーズ
    を含み、
    缶の端の中心軸を含む缶の端を通る平面に、環状ビーズは、実質的に円を記す断面形状を示し、及び
    環状ビーズの内側及び外側端に隣接するウォール部分は、記される円の軸方向外側で半径方向内側に配置されるビーズ口を形成する、缶の端。
  7. 該ビーズ口は、該記される円の中心に最も近い隣接ウォール部分が最も近接する地点である請求項6に記載の缶の端。
  8. パネル・ウォールは、缶の端の外側に関して凹状に曲がり、
    チャック・ウォール構造は、半径方向及び軸方向内側に延在する環状チャック・ウォールを含み、環状チャック・ウォールの半径方向内側の端は、缶の端の外側に関して凸状に曲がり、パネル・ウォールの外側表面と接触しない部分を介して環状ビーズと結合され、 缶の端は、缶の端が缶体と結合され、缶内の内圧が増加して缶の端を外側に膨らませるとき、凸状に曲がるパネル・ウォールは、環状チャック・ウォールの半径方向内側端で凸状に曲がる部分に対して接触するように構成される、請求項1〜7のいずれかに記載の缶の端。
  9. 缶の端の中心軸を含む缶の端を通る平面内で、環状ビーズは、180°を超えて実質的に連続的に凹状に曲がるビーズ・ウォールを有する断面形状を示し、
    該凹状ビーズ・ウォールは、缶の端の中心軸に関する45°以上の角度でその外側端でおわり、
    該角度は、中央パネルからチャック・ウォールに動くビーズ・ウォールの方向において、凹状の湾曲の半径方向外側の端におけるパネル・ウォールの接線に、外側方向の中心軸から(横)断面内で測られる、請求項1〜8のいずれかに記載の缶の端。
  10. パネル・ウォールは、その半径方向外側の端で、環状ビーズの凹状湾曲と一体化し、缶の端を通る該平面内で、凸状パネル・ウォールと凹状環状ビーズの間の遷移地点における缶の端のウォールの接線は、半径方向外側方向において、該平面内で測られる、150°以下の外側軸方向からの角度である、請求項9に記載の缶の端。
  11. パネル・ウォールは、缶の端の外側に関して凸状に曲がり、環状ビーズの凹状湾曲にその半径方向に外側の端で一体化し、180°を超えて実質的に一定の湾曲を維持し、
    缶の端の中心軸を含む缶の端を通る平面内で、凸状パネル・ウォールと凹状環状ビーズの間の遷移地点における缶の端のウォールの接線は、半径方向外側方向において、該平面内で測って、150°以下の外側軸方向からの角度である、請求項1〜8のいずれかに記載の缶の端。
  12. 環状ビーズは、225度を超えて実質的に連続的に曲がる、請求項9又は11に記載の缶の端。
  13. 軸の外側方向からの遷移地点における缶の端のウォールの接線の該角度は、135°以下である、請求項10、11又は12に記載の缶の端。
  14. 加圧される内容物用の缶のための缶の端であって、
    缶の端は、缶の缶体の一の軸の端に周囲の環状結合部分によって結合されるように構成され、缶から外側に面するように配置される外側と、缶の内側に面するように配置される内側を有し、
    缶の端は、
    中央パネル;
    中央パネルから軸方向内側で半径方向外側に延在し、中央パネルを環状に囲むパネル・ウォール;
    結合部分から半径方向及び軸方向内側に延在する環状チャック・ウォール構造;
    パネル・ウォールの半径方向外側の端とチャック・ウォール構造の半径方向内側の端の間に結合され、缶の端の外側に関してくぼみ、チャック・ウォール構造の半径方向内側の縁に関して少なくとも部分的に半径方向外側に延在する環状ビーズ
    を含み、
    該パネル・ウォールと該環状ビーズは、外側に面する曲がった環状のくぼみが提供され、中央パネル領域から延在する軸方向内側で半径方向外側に傾斜した表面を有する、その周囲の半径方向外側の端に内側中央パネル・ツールに対してブランクを軸方向に押し付けることによる、ブランクを再成形することによって、一体的に成形され、それによって該湾曲した環状くぼみは該環状ビーズを形成する、缶の端。
  15. 加圧される内容物用の缶のための缶の端であって、
    缶の端は、缶の缶体の一の軸の端に周囲の環状結合部分によって結合されるように構成され、缶から外側に面するように配置される外側と、缶の内側に面するように配置される内側を有し、
    缶の端は、
    中央パネル;
    中央パネルから軸方向内側で半径方向外側に延在し、中央パネルを環状に囲むパネル・ウォール;
    結合部分から半径方向及び軸方向内側に延在する環状チャック・ウォール構造;
    パネル・ウォールの半径方向外側の端とチャック・ウォール構造の半径方向に内側の端の間に結合され、缶の端の外側に関してくぼみ、チャック・ウォール構造の半径方向内側の縁に関して少なくとも部分的に半径方向外側に延在する環状ビーズ
    を含み、
    缶の端の材料は、チャック・ウォール構造の半径方向内側の端とパネル・ウォールの半径方向外側の端の間でそれ自身接触しておらず又は折り重ねられていない、缶の端。
  16. 環状ビーズに供給されるカバー、ラベル、トークン、タブ又は他の材料を更に含む請求項1〜15のいずれかに記載の缶の端。
  17. ブランクの中央パネル領域を囲むブランク材料の軸方向に延在する環状部分を圧迫することによってブランクを再成形して、環状部分の少なくとも半径方向内側部分を、環状部分は最初軸方向に延在する方向に、軸方向に、中央パネルの反対側に供給される環状のくぼみの形状に流し込んで環状のくぼみの形状を実質的に採用させること;及び
    更に、張力下ブランクの少なくとも中央パネル領域を用いて軸方向の圧迫下ブランクを再成形すること
    を含む、缶の端部の製造方法。
  18. ブランクを再成形することは、
    環状部分を、中央パネル領域から半径方向外側に延在する環状ツール表面に対して軸方向に圧迫すること、
    ブランクの環状部分が最初軸方向に延在する方向から離れて軸方向に曲がること、
    環状部分が最初軸方向に延在する方向に向かって後ろに面する凹状環状のくぼみで終わることを、
    環状部分の少なくとも半径方向最も内側部分が、中央パネル領域の半径方向外側端から環状ツール表面の周囲を半径方向外側に巻いて、該環状ツール表面の形状を実質的に採用するように
    含む、請求項17に記載の方法。
  19. 環状のくぼみは、その半径方向外側端で、軸方向外側に面する環状凹状部分を含み、軸方向外側凹状で半径方向外側に延在するビーズ部分の形成を促進するように構成される、請求項17又は18に記載の方法。
  20. 環状部分の少なくとも半径方向内側部分を、環状のくぼみの形状に流れ込ませ、環状のくぼみの形状を実質的に採用させるために、ブランクを軸方向に圧迫することは、環状くぼみの半径方向外側端部から、該軸方向の圧迫を容易にするために保持されるブランクの最も外側の周辺部分に、軸方向に延在する環状部分の残余部分に予備的な半径方向内側曲線を与える、請求項17、18又は19に記載の方法。
  21. ブランクを再成形することは、ブランクを更に軸方向に圧迫して、環状部分の残余部分の該予備的な半径方向の曲線が更に半径方向内側に変形することを含む、請求項20に記載の方法。
  22. ブランクを更に軸方向に圧迫することは、外側チャック・ウォール・ツールによって、環状部分の残余部分の軸方向外側を支持することを含み、半径方向内側曲線残余部分の軸方向外側端部は、該更なる軸方向の圧迫によって、缶の端のチャック・ウォールの少なくとも部分に成形される、請求項21に記載の方法。
  23. 再成形及び更なる再成形の全ては、一回の動作によって行われ、少しずつ軸方向に圧縮してブランクの環状部分を再成形する請求項17〜22のいずれかに記載の方法。
  24. 中央パネル領域から半径方向外側に延在する環状ツール表面に対して、ブランクの中央パネル領域を囲むブランク材料の軸方向に延在する環状部分を圧迫すること、
    ブランクの環状部分が最初に軸方向に延在する方向から離れて軸方向に曲がること、
    環状部分が最初は軸方向に延在する方向に向かって後ろに面する凹状環状くぼみで終わることによって、
    環状部分の少なくとも半径方向最も内側部分が、中央パネル領域の半径方向外側端から環状ツール表面の周囲に半径方向外側に巻き、該環状ツール表面の形状を採用するように
    ブランクを再成形することを含む、缶の端の製造方法。
  25. 軸方向に延在する環状部分として最も外側周辺部分に中央パネル領域から半径方向及び軸方向外側に延在するように、ブランクの中間環状部分を引くために、ブランクの中央パネル領域に対して、軸方向外側方向にブランクの最も外側周辺部分を引くことによって、ブランクを軸方向に引くことを更に含む請求項17〜24のいずれかに記載の方法。
  26. 軸方向にブランクを引くことは、ブランクの中央パネル領域の近くのブランクの環状部分に、予備的な半径方向外側の曲線を導入する請求項25に記載の方法。
  27. 缶の端を製造する際に、ブランクの内側に対してプレスする内側中央パネル・ツールであって、
    該ツールに対してブランクを再成形するためのツールであり、
    ツールは、軸方向外側に面する中央パネル領域、及び中央パネル領域から軸方向内側で半径方向外側に延在する傾斜する周囲の表面を含み、
    軸方向外側方向に面する凹状環状くぼみの半径方向外側周囲の端部で終わる、ツール。
  28. 該傾斜する周囲の表面は、中央パネル領域から離れて軸方向内側に徐々に曲がり、半径方向外側方向にドーム状凸状の環として該傾斜を形成する請求項27に記載のツール。
  29. 該凹状環状くぼみは、凹状に曲がる請求項27又は28に記載のツール。
  30. 加圧される内容物用の缶の缶体の一つの軸の端部を製造するためのツーリングであって、
    内側ウォール・ツールの半径方向内側ウォールと実質的に隣接するために、内側ウォール・ツール内に同心的に配置されるように並べられ、缶の内側に対応する缶の端部の内側を形成するための内側中央パネル・ツールを含み、
    該内側中央パネル・ツールは、内側中央パネル・ツールの中央パネル領域から半径方向外側に、軸方向内側に傾斜する周囲の表面を有し、
    該周囲の表面は、内側ウォール・ツールの該内側ウォールと一緒に、中央パネル領域の軸方向内側の環状くぼみを規定し、及び
    該環状くぼみは、内側中央パネル・ツールに対してブランクを軸方向に圧迫する再成形工程の間に、缶の端に半径方向外側に延在するビーズの形成を促進するように構成される、ツーリング。
  31. 該周囲の表面は、該中央パネル領域から半径方向外側に延在する該環状くぼみの半径の幅の少なくとも25%にわたる軸方向に対し傾斜する、請求項30に記載のツーリング。
  32. 軸方向外側に面する凹状環状くぼみは、内側中央パネル・ツールの周囲の表面の半径方向外側端部に形成され、内側ウォール・ツールの内側ウォールと一緒に、内側中央パネル・ツールに対して、ブランクを軸方向に圧迫する再成形工程の間に、半径方向外側に延在するビーズの該成形を促進する、請求項30又は31に記載のツーリング。
  33. 該周囲の表面は、半径方向外側方向に、中央パネル領域から離れて徐々に軸方向内側に凸状に曲がり、ドーム状凸状の環として該傾斜を形成する、請求項30、31又は32に記載のツーリング。
  34. 缶の缶体の一つの軸方向の端に二重に継ぎ合わされる缶の端を製造するためのツーリングであって、
    ツーリングは、
    缶の内側に対応する側の缶の端を形成し、缶の外側に対応する側の缶の端を形成する外側ツールの軸方向内側に配置されるように並べられる内側ツール、
    内側ツールは、
    内側中央パネル・ツール;
    内側中央パネル・ツールに実質的に隣接し同心的に囲んで並ばれる内側ウォール・ツール、を含み、
    内側中央パネル・ツールに対向する外側中央パネル・ツール、及び
    外側中央パネル・ツールと実質的に隣接し同心的に周囲に並ばれる、内側ウォール・ツールと一般的に対向する少なくとも一の外側ウォール・ツール、
    を含み、
    対向する内側及び外側ウォール・ツールは、対向する内側及び外側中央パネル・ツールに対して軸方向に動くことができ、
    外側中央パネル・ツールは、内側ウォール・ツールの半径方向内側ウォールの内径より、小さい外径を有し、外側中央パネル・ツールは、内側ウォール・ツール内に少なくとも部分的に同心的に使用することができ、外側中央パネル・ツールを半径方向に囲む環状ギャップを残し、
    内側中央パネル・ツールは、中央パネル領域から半径方向外側方向で軸方向内側に延在し、内側中央パネル・ツールの中央パネル領域を囲む周囲の環状表面を含み、周囲の環状表面は、内側ウォール・ツールの半径方向内側ウォールと一緒に、内側中央パネル・ツールの中央パネル領域から軸方向内側に延在する環状のくぼみを規定し、該環状のくぼみは、該環状のギャップと実質的に対向する、ツーリング。
  35. 内側中央パネル・ツールに対して、ブランクを軸方向に圧迫する再成形工程の間、半径方向外側に延在するくぼみの形成を促進するように構成される環状のくぼみ内の半径方向外側端で、周囲の環状表面はおわる、請求項34に記載のツーリング。
  36. 少なくとも一の外側ウォール・ツールは、環状のくぼみに実質的に対向する環状ギャップにわたって延在し、外側中央パネル・ツールに実質的に隣接し同心的に囲むように並べられるチャック・ウォール・ツールを含む、請求項34又は35に記載のツーリング。
  37. チャック・ウォール・ツールは、環状のくぼみと対向する軸方向内側に面する環状表面を含み、該内側に面する表面は、半径方向外側で軸方向外側に傾斜する、請求項36に記載のツーリング。
  38. 缶の一つの軸の端に結合される缶の端を有する缶体を含む加圧される内容物のための缶であって、
    缶の端は、
    請求項1〜16のいずれかに記載の缶の端;
    請求項17〜26のいずれかに記載の方法によって製造される缶の箸;
    請求項27〜29のいずれかに記載のツールを使用して製造される缶の端;
    請求項30〜37のいずれかに記載のツーリングを使用して製造される缶の端
    からなる群から選択される、缶。
  39. 請求項17〜26のいずれかに記載の方法に基づく缶の端を製造するように構成される缶の端の製造装置。
  40. 請求項27〜29のいずれかに記載のツール;及び/又は
    請求項30〜37のいずれかに記載のツーリング
    を含む請求項39に記載の装置。
  41. 請求項27〜29のいずれかに記載のツール;及び/又は
    請求項30〜37のいずれかに記載のツーリング
    を含む缶の端の製造装置。
  42. 缶の缶体の一つの軸の端に周囲の環状結合部分によって結合されるように構成され、缶から外側に向かって面するように並べられる外側と缶の内側に向かって面するように並べられる内側を有する缶の端であって、
    缶の端の外側に関して凹状である環状構造であって、環状構造の半径方向内側の中央パネル構造;及び環状構造を環状に囲み環状構造から軸方向及び半径方向外側に延在するチャック・ウォール構造と結合する環状構造;及び
    凹状環状構造内に少なくとも部分的に供給される、カバー、ラベル、トークン又はタブ、又は他の材料
    を含む缶の端。
  43. 加圧される内容物用の缶のための缶の端であって、
    缶の端が缶体に結合され缶の内圧が増加するとき、環状構造の各側のウォール部分が、凹状環状構造内に供給されるカバー、ラベル、トークン、タブ又は他の材料を閉じ込めるように缶の端が変形するように配置される、請求項42に記載の缶の端。請求項
  44. カバー、ラベル、トークン又はタブは、缶の端の口を実質的に含み、缶の閉じた外表面上の無菌の衛生的な条件を維持する請求項42又は43に記載の缶の端。
  45. カバー、ラベル、トーケ又はタブは、缶の端の開口及び/又は再閉鎖特徴部分と、協力し又は、を形成する請求項42、43又は44に記載の缶の端。
  46. カバー、ラベル、トークン、タブ又は他の材料は、凹状環状構造に供給されて、補強をもたらし、缶の端の変形及び/又は破壊挙動を制御する請求項42、43、44又は45に記載の缶の端。
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