JP2017514756A - スクリューキャップ型のシール要素を受けることができる首部を含む金属容器 - Google Patents

スクリューキャップ型のシール要素を受けることができる首部を含む金属容器 Download PDF

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Abstract

本発明は、首部(2)を含む金属容器(1)に関し、それにはねじ山(7)およびリングカラー(8)が設けられている。本発明によれば、前記ねじ山(7)は、0.85〜1.2mmの間の頂の半径(R1)と、0.5〜0.7mmの間の底の半径(R2)とを含み、長手方向軸(2’)の方向において上側フランク(83)から広がるリングカラー(8)の下側フランク(82)は、長手方向軸(2’)と垂直な面(C2)に対して20°〜30°の間の角度(C1)を定め、リングカラー(8)の下側フランク(82)の外側縁部(821)は0.7〜0.9mmの間の半径(R3)を有し、リングカラー(8)の下側フランク(82)の内側縁部(822)は、首部(2)の前記自由縁部(4)に対して13〜15mmの間の距離(D)の所に提供される。【選択図】 図1

Description

本発明は、スクリューキャップ型のシール要素を受けるように適合されたねじ付き首部を含む金属容器に関する。
一部の容器は、スクリューキャップ(またはスクリュープラグ)によってその密封された閉鎖を可能にするねじ付き首部を含む。
そのようなスクリューキャップは通常、円筒スカートによって延伸されるシールディスクから構成された上側カバーから形成され、このスカートは開封インジケータとしての役割を果たすリングによって終端される。
容器のねじ付き首部は通常:
− 相補型ねじ山を設けられた、スクリューキャップの上側カバーと協働するように適合された少なくとも1つのねじ山、および
− ねじ山の下に配置され、スクリューキャップのリングと協働するように適合されたリングカラー、
を含む。
ガラス瓶はそのようなスクリューキャップに特に適合され:それらは、単一の波型成型/ねじ切り用ヘッドシーミング機械(beading/threading head seaming machine)を用いることによって取り付けられる標準型金属キャップの使用を許容する。
それらに関して、現在流通している金属容器にも同じく金属スクリューキャップを備えることができるが(例えば文書米国特許出願公開第2012/0269602号明細書に記載されているように)、それらの構造は、複合型シーミング機械(「二重波型成型/ねじ切り用ヘッド」機械とも呼ばれる)の使用によってその取付けを強制する特定のキャップの使用を必要とする。
この制約を回避するために、密着した(特に気密性の)方法で標準型スクリューキャップを受けることが可能であり得、および単一の波型成型/ねじ切り用ヘッドシーミング機械を用いることによって配置されるように適合され得る金属容器の必要性が存在する。
従って本発明は、その首部が特定のねじ山を含む金属容器に関し、金属容器は、利益のために標準型金属スクリューキャップを受けることができなければならない/受けるように適合されていなければならない、および単一の波型成型/ねじ切り用ヘッドシーミング機械を用いることによって配置されることができなければならない。
そのため、本発明による金属容器は、長手方向軸を定める首部であって、一定の厚さの、または少なくともほぼ一定の壁を含み、前記壁はオリフィスを画定する自由縁部によって終端され、前記壁に、少なくとも2つの波型(bead):
− 少なくとも1つのねじ山を形成する第1波型、および
− 前記ねじ山と首部の基部との間に配置された、リングカラー(またはカウンターリング)を形成する第2の凸状波型、
が配置された首部を含む。
このリングカラーは、下側フランクによって、および上側フランクによって延伸された横面を含み、下側フランクは丸みを帯びた外側縁部と丸みを帯びた内側縁部とによって画定され、外側縁部および内側縁部はそれぞれ前記横面におよび前記首部の基部に接続される。
また本発明によれば、
a)前記ねじ山は:
a1)0.85〜1.2mmの間に含まれ、好ましくは1mm+/−0.05mmの頂の断面半径、および
a2)0.5〜0.7mmの間に含まれ、好ましくは0.6mm+/−0.05mmの谷底(または底)の断面半径、
を含み、
b)リングカラーの下側フランクは、上側フランクに対して長手方向軸に向かって広がり、長手方向軸と垂直な面に対して20°〜30°の間(好ましくは22°〜30°の間)に含まれる角度を定め、
c)リングカラーの下側フランクの外側縁部は、0.7〜0.9mmの間に含まれ、好ましくは0.8mm+/−0.05mmの断面半径を有し、
d)リングカラーの下側フランクの内側縁部は、首部の自由縁部に対して13〜15mmの間に含まれ、好ましくは14.3mm+/−0.3mmの距離の所に配置される。
そのような金属容器は、利益のために、市販の標準型スクリューキャップを、具体的には、MCA2規格(「Emballage」第5巻(Afnor)参照)またはXP H35−107規格(Afnor)に準拠するガラス瓶のねじ山に配置されるように一般に適合されているスクリューキャップを受けることができなければならない。
対応する首部は同じく、密着性を保障するように適合され、および場合によっては、内側ワニスを損傷することなく金属の変形を可能にするように適合される。
そのような金属容器はまた、利益のため、そのねじ付き首部にスクリューキャップを取り付けるために、単一の波型成型/ねじ切り用ヘッドシーミング機械の使用を可能にしなければならない。
互いに組み合わせてまたは独立して取り入れることができる有利な実施形態の特徴によれば、
− ねじ山は3〜3.3mmの間に含まれるピッチを有し、および/または1〜2の間に含まれる巻きの数を有し;
− ねじ山の頂の直径は、27.2〜28.5mmの間に含まれ、ねじ山の谷底の直径は、25.5〜26.5mmの間に含まれ、リングカラーの下側フランクの内側縁部の直径は24〜25.4mmの間に含まれ;
− 首部の自由縁部はカールの(すなわち巻かれた)形態であり、その外径は一方で24.5〜25.5mmの間に含まれ、その内径は他方で20.5〜21.5mmの間に含まれ;
− ねじ山は1.5°〜2.5°の間に含まれるらせん角を有し;
− 首部には、スクリューキャップ型のシール要素が取り付けられ、スクリューキャップ型のシール要素は、前記首部に形成されたねじ山と相補的なねじ山を形成する波型を設けられた上側カバーと、開封インジケータを形成する(すなわち気質がすぐに分かる)ためにリングカラーの下側フランクと協働するリングとを含む。
本発明はまた、スクリューキャップ型のシール要素を金属容器に組み付けるための方法に関し、方法は、
− 本明細書中で上に定義したような容器と、シール要素とを提供するステップと、
− 単一の波型成型/ねじ切り用ヘッドシーミング機械を用いることによって前記容器の首部に前記シール要素を固定するステップと
を含む。
付随する図面に関連する特定の実施形態の以下の説明によって本発明をさらに説明するが本発明はそれによって制限されない。
本発明による金属容器の首部の断面であり、この首部の拡大部分図が備わっている。 図1の首部に一致し、スクリューキャップの形態のシール要素の固定前および後である。
金属容器
図1〜3は、本発明による金属容器1を部分的に示し、それは本明細書中ねじ付き首部を有する。
金属容器1は、液体、特に食用液体(水、牛乳、ワイン、ビール、オイル、等)および好ましくはガス(特に炭酸ガス)を放出する傾向のある炭酸飲料を保持するように適合された容器から有利に構成される。
この容器1は金属材料、有利にアルミニウムから作製される。
そのような金属容器1は、(例えば瓶型の)それ自体従来型である一般的な形状を有し、すなわち、その頂部で締められかつ首部2(本明細書中図1〜3で示される)によって終端される器を構成する本体(不図示)を含む。
場合によっては、この容器1(その首部2を含む)の内側表面は、充填される製品の化学作用に耐性のある製品で作られた内側保護層(不図示)でコートされる。
この保護層は有利にワニス層から構成され、ワニス層の組成および厚さは特に、充填される製品に応じて当業者によって選択される。
首部
図1に関連して以後記載されるように、容器1の首部2は、長手方向軸2’を定める円筒管状部分の形態である。
首部2は、一定の、または少なくともほぼ一定の厚さを有する金属壁3によって形成される。
この壁3の厚さは例えば1mm未満である。
首部2は、長手方向軸2’の長さにわたって分散された3つの連続部分、すなわち、
− 充填される液体の入口および/または出口用のオリフィス5を画定する自由縁部4の側で長手方向軸2’に向かって収束する切頭頂部21、
− 図2および3に関連して以後記載されるスクリューキャップ(またはスクリュープラグ)のシール要素と協働するように作られた波型を設けられた波型付き挿入部分22、および
− 本明細書中、(有利に一定の直径の)円筒状の全体形状の基部23、
を含む。
切頭頂部21の自由縁部4は、本明細書中、オリフィス5に対して外側の方に巻かれた周囲カール41によって形成される。
首部2の波型付き挿入部分22は、本明細書中、2つの波型:
− スクリューねじ山を形成するらせん状の畝の態様を有する第1凸状波型7、
− リングカラーを形成するように作られた環状の畝の態様を有する第2凸状波型8、
を含む。
本発明によれば、これらの2つの波型7、8は、市販の標準的なスクリューキャップの取付けを可能にし、およびさらに、標準的な単一の波型成型/ねじ切り用ヘッドシーミング機械を用いてそれを可能にする特定の特徴を有する。
一般に、波型7、8のサイズパラメータは、首部2の外側表面から有利に測定される。
ねじ山
ねじ山7は、以後図1に関連して記載するが、以下のものから構成される:
− 2つのフランク、上側フランク71(自由縁部4の側に向けられる)および下側フランク72(自由縁部4と反対側)すなわち、同じくねじ山7の両側、
− 谷底73(隣接する下側フランク72と上側フランク71との接合線に一致する)、
− 頂74(ねじ山7の2つのフランク71、72がそこで互いに接合する外側線に一致する)。
ねじ山7の谷底73および頂74は、本明細書中、丸みを付けられ、湾曲した断面を有し、好ましくは円弧状である。
本発明によれば、このねじ山7は、特定のサイズ特徴の組合せによって画定される。
本明細書中、ねじ山7の頂74および谷底73は、以下のサイズを有する:
− 頂74の断面半径R1は0.85〜1.2mmの間に含まれ、好ましくは1mm±0.05mmである、
− 谷底73の断面半径R2は0.5〜0.7mmの間に含まれ、好ましくは0.6mm±0.05mmである。
ねじ山7の頂74の直径D1は、有利に27.2〜28.5mmの間に含まれる。
ねじ山7の谷底73の直径D2は、25.5〜26.5mmの間にそれ自体含まれる。
ねじ山7はまた、長手方向軸2’と垂直な面に対するねじ山7の傾斜に一致する特定のねじれ角Bによって定められる。
この場合、ねじ山7のらせん角Bは、有利に1.5°〜2.5°の間、好ましくは2°〜2.5°の間に含められる。
このねじ山7は同じく有利に:
− 3〜3.3mmの間に含まれるピッチP、および
− 1〜2の間に含まれる巻きの数、
を有する。
リングカラー
リングカラー8は、以後図1に関連して記載するが、2つのフランク、下側フランク82(自由縁部4と反対側)および上側フランク83(自由縁部4の側)によって延伸された横面81から構成される。
横面81は、本明細書中、円錐台状の全体形状を有し、首部2の自由縁部4の側で長手方向軸2’に向かって収束する。
このリングカラー8のフランク82および83は、本明細書中、円錐台状の全体形状を有し、長手方向軸2’に向かって互いに広がる。
特に、リングカラー8の下側フランク82は、丸みを帯びた外側縁部821によって、および丸みを帯びた内側縁部822によって画定され、それらの縁部はそれぞれリングカラー8の横面81に、および首部2の基部23に接続される。
本発明によれば、リングカラー8は、特定のサイズ特徴の組合せによって定められる。
リングカラー8の下側フランク82は、首部2の長手方向軸2’に対して垂直な面C2に対して20°〜30°(好ましくは22°〜30°)の間に含まれる角度C1を定める。
この下側フランク82は、首部2の自由縁部4の側で、丸みを帯びた内側縁部822から丸みを帯びた外側縁部821に向かって上昇する。
下側フランク82の外側縁部821は、0.7〜0.9mmの間に含まれる断面半径R3を有し、この半径R3は好ましくは0.8+/−0.05mmである。
下側フランク82の内側縁部822は、首部2の自由縁部4に対して13〜15mmの間に含まれる距離D3の所に配置され、この距離D3は好ましくは14.3mm+/−0.3mmである。
下側フランク82の内側縁部822はまた、有利に24mm〜25.4mmの間に含まれる直径D4(首部2の基部23の直径に一致する)を定める。
この下側フランク82の外側縁部821自体は、有利に27.5〜28.5mmの間に含まれる直径D5を定める。
首部の自由縁部のカール
首部2の自由縁部4のカールは以下のサイズを有する:
− 24.5〜25.5mmの間に含まれる外径D6、および
− 20.5〜21.5mmの間に含まれる内径D7。
首部2の波型
首部2の波型7および8は、密着度、シーミング、スクリューキャップの開封トルクに関して適切な結果を得る一方、当該方法および内側ワニスの完全性と適合するように、アクティブな工具(それらの形状およびそれらの半径によって適合されたホイール)の輪郭部分の修正にさらされる標準工具を用いて形成可能である。
シール要素
有利に標準型であるスクリューキャップ型のシール要素15が、図2および3に示されるようにこの容器1の首部2に置かれる。
そのようなスクリューキャップ15は有利にMCA2規格(「Emballage」第5巻(Afnor)参照)またはXP H35−107規格(Afnor)に準拠する。
それは例えば、例えば0.2〜0.25mmの間に含まれる厚さを有する、ワニスで被覆されたアルミニウムから作製される。
このスクリューキャップ15は、2つの要素:
− この容器1を確実に閉鎖しかつ首部2のねじ山7を覆うように意図された上部カバー16、および
− 最初に開封する前に上部カバー16を維持しかつ開封インジケータとしての役割を果たすように意図された分解可能リング17、
から、それ自体従来の方法で構成される。
上部カバー16は特に:
− 首部2の自由縁部4を覆いかつ首部2のオリフィス5をシールするように意図された、概ね円形のシールディスク161、および
− シールディスク161の縁部に接続され、かつ首部2のねじ山7と協働するように、波型加工された挿入部分22に対向するように意図された円筒スカート162、
から構成される。
このシールディスク161の下面には、密着性を保障するべく首部2の自由縁部4を覆うように意図された周囲環状ガスケット163が設けられる。
スカート162は、元々はねじ山のない(図2)管状部分から構成される。
リング17それ自体は、シールディスク161の反対側でスカート162を延伸する環状下側帯域から構成される。
このリング17は、破断開始手段(弱抵抗線または脆弱線とも呼ばれる)によって相互に結合された1つまたはいくつかの部分から構成されてもよい。
破断開始手段18、例えば分解可能線(または「弱抵抗線」もしくは「脆弱線」)は、上側カバー16とリング17の間に配置される。
これらの破断開始手段18は例えば、スカート162の周囲にわたって、およびこのスクリューキャップ15のリング17の周囲にわたって規則的に分散されたブリッジの組によって構成される。
容器の首部へのシール要素の取付け
本発明による容器1は、その開口5を介して対象の液体を充填される。
スクリューキャップ15(上側カバー16のそのスカート162は波型成型されてない)は、容器1の首部2に適切に圧入される(図2)。
そのようにして、スクリューキャップ15は、
− 上側カバー16がオリフィス5、首部2のねじ山7およびリングカラー8の上側部分を覆い、
− リング17が首部2のリングカラー8の下側部分を覆う、
ように配置される。
続いてスクリューキャップ15は、特にガラス瓶に合う標準的な波型成型/ねじ切り法によって、容器1の首部2に固定される。
このため、スクリューキャップ15は、有利に長手方向軸2’への直接圧力によってそれに形状を与えるホイールに基づく成形工具によって、容器1の首部2に直接波型成型/ねじ切りされる。
図3に示されるように、この成型の間、
− 上側カバー16のスカート162はねじ山164を形成するように波型成型/ねじ切りされ、ねじ山164の形状は首部2に形成されたねじ山7と相補的であり、
− リング17の下側縁部は、首部2のリングカラー8の下側フランク82を覆うように曲げられる。
この固定作業は、(2つの連続する波型成型シーケンスにおいて二重ヘッド機械作業を必要とする金属瓶の現在流通している首部と対照的に)単一の波型成型/ねじ切り用ヘッドシーミング機械を用いて有利に実行される。
大まかに言えば、首部2は、金属瓶以外のどのような金属容器を備えてもよい。
大まかに言えば、上で説明されたように、そのような金属容器は、利益のために、(i)市販の標準的なスクリューキャップを受けることができなければならない、および(ii)標準的な単純な波型成型/ねじ切り用ヘッドシーミング機械の使用によりスクリューキャップがねじ付き首部へ固定されることを可能にしなければならない。

Claims (8)

  1. 長手方向軸(2’)を定める首部(2)を含む金属容器(1)であって、前記首部(2)が一定の、または少なくともほぼ一定の厚さの壁(3)を含み、前記壁(3)がオリフィス(5)を画定する自由縁部(4)によって終端され、および前記壁(3)に、少なくとも2つの波型(7、8):
    − 少なくとも1つのねじ山を形成する第1波型(7)、および
    − 前記ねじ山(7)と首部の基部(23)との間に配置されたリングカラーを形成する第2の凸状波型(8)、
    が配置され、
    前記リングカラー(8)が、2つのフランク、すなわち下側フランク(82)および上側フランク(83)によって延伸された横面(81)を含み、前記下側フランク(82)が、丸みを帯びた外側縁部(821)によって、および丸みを帯びた内側縁部(822)によって画定され、前記外側縁部(821)および前記内側縁部(822)がそれぞれ前記横面(81)におよび前記首部の基部(23)に接続される金属容器(1)において、
    a)前記ねじ山(7)が:
    a1)0.85〜1.2mmの間に含まれる頂(74)の断面半径(R1)、および
    a2)0.5〜0.7mmの間に含まれる谷底(73)の断面半径(R2)、
    を含み、
    b)前記上側フランク(83)に対して前記長手方向軸(2’)に向かって広がる前記リングカラー(8)の前記下側フランク(82)が、前記長手方向軸(2’)と垂直な面(C2)に対して20°〜30°の間に含まれる角度(C1)を定め、
    c)前記リングカラー(8)の前記下側フランク(82)の前記外側縁部(821)が、0.7〜0.9mmの間に含まれる断面半径(R3)を有し、
    d)前記リングカラー(8)の前記下側フランク(82)の前記内側縁部(822)が、前記リング(2)の前記自由縁部(4)に対して13〜15mmの間に含まれる距離(D3)の所に配置される、
    ことを特徴とする金属容器(1)。
  2. 前記ねじ山(7)が、1mm+/−0.05mmの頂の半径(R1)および0.6mm+/−0.05mmの底の半径(R2)を含むこと、
    前記リングカラー(8)の前記下側フランク(82)が、前記長手方向軸(2’)と垂直な前記面(C2)に対して22°〜30°の間に含まれる角度(C1)を定めること、
    前記リングカラー(8)の前記下側フランク(82)の前記外側縁部(821)の前記断面半径(R3)が、0.8mm+/−0.05mmであること、および
    前記リングカラー(8)の前記下側フランク(82)の前記内側縁部(822)が、前記首部(2)の前記自由縁部(4)に対して14.3mm+/−0.3mmの距離(D3)の所に配置されること、
    を特徴とする請求項1に記載の金属容器。
  3. 前記ねじ山(7)が、
    − 3〜3.3mmの間に含まれるピッチ、および/または、
    − 1〜2の間に含まれる巻きの数、
    を有することを特徴とする請求項1または2に記載の金属容器。
  4. 前記ねじ山の頂(74)の直径(D1)が、27.2〜28.5mmの間に含まれること、前記ねじ山の谷底(73)の直径(D2)が、25.5〜26.5mmの間に含まれること、および前記リングカラー(8)の前記下側フランク(82)の前記内側縁部(822)の直径(D4)が24〜25.4mmの間に含まれることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の金属容器。
  5. 前記首部(2)の前記自由縁部(4)がカールの形態であり、その外径(D6)が一方で24.5〜25.5mmの間に含まれ、その内径(D7)が他方で20.5〜21.5mmの間に含まれることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の金属容器。
  6. 前記ねじ山(7)が1.5°〜2.5°の間に含まれるらせん角(B)を有することを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の金属容器。
  7. 前記首部(2)に、スクリューキャップ型のシール要素(15)が取り付けられ、前記スクリューキャップ型のシール要素(15)が、前記首部(2)に形成された前記ねじ山(7)と相補的なねじ山を形成する波型(164)を設けられた上側カバー(16)と、開封インジケータを形成するために前記リングカラー(8)の前記下側フランク(82)と協働するリング(17)とを含むことを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の金属容器。
  8. シール要素(15)を金属容器(1)に組み付けるための方法であって、
    − 請求項1〜7のいずれか一項に記載の容器(1)と、スクリューキャップ型のシール要素(15)とを提供するステップと、
    − 単一の波型成型/ねじ切り用ヘッドシーミング機械を用いることによって前記容器(1)の前記首部(2)に前記シール要素(15)を固定するステップと
    を含むことを特徴とする方法。
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