JP2019520278A - 金属缶及び関連する缶の蓋 - Google Patents

Abstract

本発明は、缶の蓋（１）に関し、特に当該缶の蓋に接続された缶に関する。当該缶の蓋は、蓋表面の蓋材に設けられた開口領域（４）を含み、かつ、当該開口領域を開放するためのツーアームレバー部材（５，６）を含み、当該レバー部材は当該蓋材に接続されている。タンタブとして構成された当該開口領域は、材料脆弱部の形式又は少なくとも部分的な材料穿孔の形式でタブの周縁に広がる引き裂きライン（８）によって蓋表面（３）から区切られ、かつ、前記蓋表面に接続されたタンタブベースが開栓動作中に有効となる曲げ動作軸受け点（９）を形成し、前記蓋の下側がコーティングされ、特に表面の全体に亘ってプラスチック材、特にプラスチックフィルム（１０）によって固着する態様でコーティングされている。引き裂き開口ラインを覆うこのコーティングは、脆弱化されたデザインの、特にノッチ処理され、好ましくは少なくとも部分的にノッチ開口処理されたコーティングであり、当該タンタブと当該蓋表面との間で当該引き裂き開口ラインに隣接している。また、前記容器部分（１５）及び前記缶の蓋（１）は、少なくとも実質的に、同一のアルミニウム合金からなる。

Description

本発明は、缶、特に飲料用の缶に関する。当該缶は、円筒状の容器部分及び当該容器部分に折り畳まれた接合部を介して封止可能に接続された缶の蓋を有し、当該缶の蓋は蓋表面の蓋材に設けられた境界付けられた開口領域を有し、かつ当該開口領域を開放するためのツーアームレバー部材（two-armed lever member）を含み、当該ツーアームレバー部材は、特にリベット接合または溶接接合によって蓋材に固定的に接続されている。

このような金属缶は、全世界において非常に多く、年間何十億もの量が用いられている。これらの缶は単純かつ安価に製造され、実際的に生じる全ての環境条件下で要求される漏出耐性（leak tightness）を確実にし、缶の省スペースでの積み重ねを許容する。消費者による缶の開栓は、レバー部材の長いアームの単純な上方への回動によって可能となり得る。

毎年生産されて消費される缶の膨大な量を考慮すると、そのような缶の製造コストは、再利用可能性に加えて、使用される材料に関連して出来るだけ良好とすることが目指されるエネルギーバランスとともに大きな役割を担う。

当該公知の缶、特に飲料用の缶は、アルミニウム合金を含む。缶部分に使用される材料と蓋部分に使用される材料との技術的要求が異なるので、通常は円筒状の缶部分に合金アルミニウム３０００が使用され、蓋部分に合金アルミニウム５０００が使用される。材料の消費量又は缶の重量の低減の一部として、缶壁の材料厚さ（material thickness）を約０．０９ｍｍまで小さくすることが既に可能となっており、実際に、合金アルミニウム３０００が使用される。これは一般に蓋の材料として使用される合金アルミニウム５０００よりも安価である。缶の材料に引き裂き溝（tear groove）を提供するためにノッチ（切り込み）が形成されても缶に要求される圧縮強度（compressive strength）を確保するために、蓋材の壁の厚さは、缶壁の材料厚さの少なくとも２倍でなければならない。この刻印或いは切込みは、開口領域を境界付けし、通常、缶蓋の材料厚さの約半分に相当する深さを有する。開口基準及び漏出耐性に関する缶の蓋への全ての要求は、より高い品質の合金アルミニウム５０００を使用することによって満たされ得る。

本発明の目的は、缶を設計することである。特に、缶の円筒状の部分に接続される缶の蓋を設計して、目標とする重量のさらなる低減に加えて、全般的な製造コストを削減し得るようにすることである。缶を開ける手順は、さらに容易となるべきである。すなわち、従来の缶と比較して低減された力で実行できるようになるべきであり、他の点では、周知の缶のすべての利点が維持されるべきである。

この目的は、本発明によって、タンタブ（tongue tab）として形成された蓋の表面の開口領域が材料脆弱部（material weakening）の形式又は少なくとも部分的な材料穿孔（material perforation）の形式でタブの周縁に広がる引き裂きライン（tear line）によって線引きされ、かつ、当該蓋の表面に接続されたタンタブベースが開栓動作（opening procedure）中に有効となるピボット軸受けを形成する点において、当該缶の下側がコーティングされ、特に表面の全体に亘ってプラスチック材、特にプラスチックフィルムによって固着する態様でコーティングされ、引き裂きラインを覆う引き裂きラインの当該コーティングは、隣り合う態様で脆弱化され、特にノッチ処理され（切り込まれ）、好ましくは少なくとも部分的にノッチ処理された（切り込まれた）開口が形成されている点において、また、当該容器部分及び当該缶の蓋が少なくとも実質的に同一のアルミニウム合金を含む点において、実質的に充足される。

蓋表面の当該開口領域は、好ましくはタブの周囲に亘って伸長している微小なギャップ（microgap）、特に型打ちされたギャップ（stamped gap）によって当該蓋表面から分離される。また、容器部分と蓋部分とは同様に、同一のアルミニウム合金、特に合金アルミニウム３０００、好ましくは３１０４を含み、当該缶蓋の材料の厚さは、当該容器部分の材料の厚さと実質的に同一であり、当該容器部分の材料の厚さの２倍の値を越えないことが好ましい。

本発明による解決方法の本質は、漏出耐性及び圧縮強度に関して缶蓋になされる要求の少なくとも大半が、プラスチック材料の層、特にしっかりと接着するように貼り付けられたプラスチックフィルムによって充足されることである。当該プラスチックフィルムは蓋の裏側に設けられ、タンタブの周囲の領域におけるこのプラスチック層の特殊なデザインに起因して、従来の態様で缶の開栓が可能である。開口領域を囲むノッチが特に深いか又は部分的に穿孔されている場合、又はとりわけノッチの代わりに微小なギャップが設けられている場合、特に実際により小さい力で缶の開栓が可能である。

材料の選択及び実際の使用における取扱特性の改善を同時に伴う重量の削減によって達成される製造コストの節約に加えて、本質的に重要なことは、もはや蓋の材料に特別な材料を使う必要がないことである。当該特別な材料とは、例えば、アルミニウム合金の５０００シリーズ、特に合金５１８２である。これは、安価な再生材料又は同じ再生材料の缶が蓋の材料として用いられ得、当該蓋の材料には、強度及び常に安全に機能する引き裂き溝を導入する可能性に関して特別な要求がされなくともよいからである。缶部分及び蓋部分に用いられるアルミニウム材の統一性も、再生の手順において有利な点を示す。

本発明は、蓋に用いられるアルミニウム材におけるタンタブを定めて囲むノッチを用いて実現され得るが、ノッチの代わりに微小なギャップが用いられる場合に有利であり、実際に好ましくは、金属製の缶蓋のタンタブが、切断処理、特に型打ち（stamping）処理によって相互に係合している凸部及び凹部を形成し、当該タンタブを囲むカバー表面から分離されるような態様で用いられる場合に、また、タンタブ及び当該タンタブと隣り合う蓋の表面が、当該凸部及び凹部を介して、形状マッチングの（shape-matched）態様でありかつ力が伝達する態様（force-transmitting manner）で結合され、内方に配置されて好ましくはおよそ１／１０ｍｍから２／１０ｍｍの範囲の厚さを有するプラスチックコーティングまたはフィルムによって保証される充填及び開栓された缶の漏出耐性を伴って微小なギャップを形成するような態様で用いられる場合に有利である。

当該凸部及び凹部は、具体的にはアンダーカット（undercuts）を介して結合され、蓋の表面は、タンタブの領域において凹状に形成され、その結果、微小なギャップにおける押圧（pressing）が容器内部の圧力によって上昇させられる。

蓋の下側に設けられたプラスチック層は、好ましくは当該下側に貼り付けられる前に別途成型されたブリスター部分（blister part）を形成するプラスチックフィルムによって形成され、缶の開栓処理の決め手となるノッチ又は部分的なノッチ開口は、前記成形されたブリスター部分において既に備えられている。

開栓処理の間に開口領域が回転して間の内部に入る缶蓋の設計において、プラスチックフィルムにおけるノッチは、微小なギャップの外側に放射状に、当該微小なギャップから僅かに間隔を空けて離れて配置される。

開栓処理の間に開口領域が外側に回転される缶蓋と共に、プラスチック材又はプラスチックフィルムにおけるノッチが、微小なギャップの内側に放射状に、かつ、当該微小なギャップから僅かに間隔を空けて離れて設けられる。

本発明は、缶部分から分離して取り扱われ得、かつ缶への充填の後に当該缶部分に単に接続されるという缶の蓋の上述したデザインの実現性を明確に示している。

本発明は、実施形態及び図面を参照して以下により詳細に説明される。

本発明による缶の蓋を伴う缶の部分的な概略図である。 図１の缶の蓋の直径に沿った断面図である。

図１は、フランジリム又は折り畳みリム２を介して缶蓋１に接続された容器部分１５を部分的に示す。缶蓋１は、一般に任意の所望の公知のデザインであり得る引き裂きクロージャ（tear closure）と共に設けられるが、この出願の枠組みの中に記載された側面の１つを有していることが好ましい。この点において、当該側面は、例えばＥＰ２ ３５４ ０２２ Ｂ１、ＰＣＴ／ＥＰ２０１６／０５７２２５又はＤＥ１０ ２０１６ １０３ ８０１．６に記載されているような、再密閉できない実施形態及び再密閉できる実施形態の両方であり得る。

アルミニウム合金を含む公知の缶、特に飲料用の缶と異なり、本発明による缶蓋１には、容器部分１５の材料と実質的に異なるアルミニウム合金が使われておらず、好ましくは同一のアルミニウム合金が使用される。

これは、缶蓋１及びこれに結合された引き裂きクロージャの特殊なデザインによって可能となる。

従来の飲料用の缶のアルミニウム合金に関して、アルミニウム３０００シリーズの合金が、常に目標とされる重量制限の一部として当該材料が既に達成可能になっている壁の厚さ０．０９ｍｍで、容器部分１５に用いられる。一般に、缶の蓋の材料としてアルミニウム５０００シリーズの合金が用いられ、要求される壁の厚さは容器部分と比較してはるかに大きい。これは、引き裂きクロージャのために要求される引き裂きライン（tear line）に沿った材料ノッチ（material notch）を実現可能にするためであり、かつ、この点において、同時に、要求される少なくとも６．３ｂａｒの内圧という圧縮強度を確保するためである。

容器部分１５及び缶蓋１に実質的に同一のアルミニウム合金を使用すること、好ましくは同一の合金、つまり容器部分に使用されるアルミニウム合金、特にアルミニウム３０００シリーズ、好ましくは３１０４を使用することは、本発明によるデザインによって可能となる。

これは一方では、缶の内側の面へのプラスチックコーティングの使用によって、缶の圧縮強度及び漏出耐性が確保されることで達成される。他方では、このプラスチックコーティングの特殊なデザイン及びそれの缶蓋における引き裂きラインのデザインとの相互作用によって達成される。この引き裂きラインは、好ましくは微小なギャップとして構成されるものの、使用するための本発明の要素（part）を形成し、微小なギャップの代わりに、引き裂きラインは、例えば穿孔されており、又は単独では要求される圧縮強度をもたらし得ない顕著なノッチ（pronounced notch）である。

図１は、概略の平面図において、缶蓋１を伴う本発明による缶１５の好適な実施形態を示す。当該缶蓋は、その周囲の領域にビードリム２を伴う従来の態様で設けられ、当該ビードリム２の内側に配置された領域は、中心に対してタンタブオフセット（tongue tab offset）として形成された開口領域４を有する蓋表面３によって形成される。この缶蓋は、好ましくは３０００シリーズのアルミニウム合金を含んで設けられ、材料変形によって形成された堅い領域（stiffening region）１４を伴う開口領域４を囲む。同一のアルミニウム合金が容器部分１５にも使用されることが好ましい。

ツーアームレバー５，６は、缶蓋の開口領域４又はタンタブに接続され、特にリベット付けまたは溶接付けされ、固定された接続点７がもたらされる。この接続点７は、タンタブ４または開口領域の周縁領域内に、すなわち蓋表面３に接続されているタンベース（タンの基部）（tongue base）の反対側に設けられる。ツーアームレバーは、短い領域及び長い領域を含む。当該長い領域は、特に容易に把持可能なリングタブ５によって形成されるのが好ましく、当該短い領域は、長いレバーの上方への回動において、缶の蓋の堅い領域１４の一部に支持されている支持リム（supporting limb）６によって形成される。ツーアームレバー５，６は、初期状態において、蓋表面３に実質的に平行に位置する。

開口領域４を形成するタンタブは、実際はタンタブベース７の領域を除いて、凸部１２及び凹部１３を介して、好ましくはこれらの部分の適切なアンダーカットを介して、形状マッチングの態様（shape-matched manner）かつ力が伝達する態様で、蓋表面３に接続されて微小なギャップ８を形成する。開口領域４と蓋表面３とは、金属的な態様で接続されて、タンタブ４の上方への回動が、実際には缶の開口にある折り畳みジョイント（folding joint）９のようなものを介してレバーによって可能となり、その後、開口を開放する際に当該タンタブ及び当該レバーが缶の内部空間の外にある静止位置（position of rest）に移動させられる。

缶の蓋の要求される漏出耐性又は圧縮強度は、プラスチック材料、特にプラスチップフィルムによる鋸歯状の構成の領域における蓋表面３と開口領域４との間の連続的な金属的接続が無いにも関わらず確保される。当該プラスチックフィルムは、金属蓋の下側（lower side）の特に表面全体に亘って貼り付けられておりかつしっかりと接着する態様で蓋の下側に取り付けられているかまたはシールされている。このコーティングは、開口線又は微小なギャップに直接的に隣接してかつこれらの中にある顕著な脆弱部１４、具体的にはノッチ又は部分的な開口ノッチを有しており、缶の蓋の開放時及びタンタブ４の引き上げ時に、微小なギャップを覆うプラスチックフィルムの狭い領域が実際に材から剥離して、缶の開栓を小さな力で行うことが可能となる。

缶の蓋の開栓における金属破片の形成を防止するデザインを達成するために、開口領域またはタンタブは、缶の蓋の製造における切断処理または好ましくはパンチ処理によって周囲の蓋表面から分離され、生成される破片または微粒子が、製造過程の一環として問題なく完全に除去される。基部を介して蓋表面３に接続され続けているタンタブは、その穴開けの直後に蓋表面の平面内に押し戻され、蓋表面に初期の外見をもたらすが、パンチ処理によって形成された微小なギャップがもたらされている。

相互係合している凸部１２及び凹部１３は、図１に見られるように、線状の微小なギャップの代わりに型打ち処理によって形成されることが好ましい。

この場合、この２つの最初は部分的に分離されているコンポーネントが、パンチ処理の直後に、形状がマッチングする態様で互いに結合されるので、この缶の蓋は、脆弱化された溝のみを有する従来の缶の蓋と同様のさらなる製造工程で処理可能である。

分離させて共に結合させる処理は、互いの処理の直後に生起する、すなわち、パンチストロークの後に、返しのストロークにおいて、全体を形成するための両方の部分の形状マッチング結合が生起する。この２つの領域の形状マッチングでありかつ力が伝達する接続は、適切な形状によって、または相互の十分な機械的接続を保証するアンダーカットを用いて達成され、必要とされるコーティング処理または缶の下側にフィルムを加える処理が、一体の部分のように行われる。

図に示されている鋸歯状の構成の代わりに、異なった、選択的で単純な延在するギャップ線が本発明によってパンチ処理においてもたらされ得るが、どの場合でも開口領域またはタンタブは、回動ベアリング（pivot bearing）領域９を介して蓋表面３に接続されており、微小なギャップが、内側に配されておりノッチが設けられているプラスチックフィルムによって覆われている。ＰＰフィルムであり得かつ封止中において金属にもたらされる封止ワックスと反応するこのプラスチックフィルムは、特に、分離された成形ブリスター部分として形成され、当該分離された成形ブリスター部分において、ノッチが既に形成されている。フィルムが例えば約２／１０ｍｍの厚さを有している場合、ノッチにおいて、１／１００ｍｍまでの脆弱化がなされる。

図２のいくらか拡大された部分図は、リベット接続の態様の接続点７の実施形態に加えて、表面全体に亘る缶の蓋の下側へのプラスチックフィルム１０の適用及び、特に、ノッチによって及び／または部分的にノッチ開口（notching open）によって達成されるのが好ましいプラスチックフィルム１０内の脆弱化された線１１の形成が特に示され、当該プラスチックフィルムは、実施形態に依って、微小なギャップの中または外において開口領域４の周囲に伸張している。当該脆弱化された線と微小なギャップとの間には空間があり、当該空間は、一方では、缶の圧縮強度への要求が満たされる寸法で、他方では、開栓処理時に上記した剥離効果がもたらされるような寸法で設けられている。

知られている缶の蓋とは異なり、材料脆弱部を生じるノッチ及び圧縮強度に関連して、缶蓋１のアルミニウム合金材に対して、何ら特別な要求がなされなくともよい。実際に同一のアルミニウム合金が、好ましくは容器部分及び缶の蓋の両方に同一の材料の厚さで用いられる。いかなる特別な合金材料も、特に高品質の、例えばアルミニウム５０００シリーズの合金も、缶の製造に使用する必要がなく、これによって単純化がなされ、かつ、缶の全体に同じ再利用の材料が使用され得ることで上記のコスト削減がもたらされる。

１ 缶蓋
２ ビードリム
３ 蓋表面
４ 開口領域、タンタブ
５ レバーアーム
６ レバーアーム
７ 接続点、タンベース
８ 微小なギャップ
９ 回動ベアリング領域
１０ プラスチックフィルム
１１ 脆弱化された線、ノッチ
１２ 凸部
１３ 凹部
１４ 堅い領域
１５ 容器部分

Claims (10)

1. 缶、特に飲料用の缶であって、
   円筒状の容器部分（１５）と、折り畳みジョイントを介して前記容器部分に密封するように接続され、かつ、蓋表面の蓋材に設けられた境界付けられた開口領域（４）を有する缶の蓋（１）とを含み、かつ当該開口領域を開放するためのツーアームレバー部材（５，６）を含み、
   前記レバー部材は、特にリベット接合又は溶接接合によって前記蓋材に固定的に接続されており、
   タンタブとして構成された前記開口領域（４）は、材料脆弱部の形式又は少なくとも部分的な材料穿孔の形式でタブの周縁に広がる引き裂きライン（８）によって蓋表面（３）から線引きされ、かつ、前記蓋表面に接続されたタンタブベースが開栓動作中に有効となるピボット軸受けを形成し、
   前記蓋（１）の下側がコーティングされ、特に表面の全体に亘ってプラスチック材、特にプラスチックフィルム（１０）によって固着する態様でコーティングされ、引き裂きライン（８）を覆う引き裂きラインの当該コーティング（１０）は、前記タンタブと前記蓋表面との間で、隣り合う態様で脆弱化されており、特にノッチ処理され、好ましくは少なくとも部分的にノッチ処理された開口であり、また、前記容器部分（１５）及び前記缶の蓋（１）が同一のアルミニウム合金を少なくとも実質的に含むことを特徴とする缶。
2. 請求項１に記載の缶であって、前記開口領域（４）は、タブの周囲に亘って伸長している微小なギャップ（８）、特に型打ちされたギャップによって前記蓋表面（３）から分離されていることを特徴とする缶。
3. 請求項２に記載の缶であって、前記缶の蓋（１）の前記タンタブ（４）は、前記タンタブを囲む前記蓋表面（３）から分離され、切断処理によって、特にパンチ処理によって相互に係合している凸部（１２）及び凹部（１３）を形成し、
   前記タンタブ（４）及び当該タンタブと隣接している蓋表面（３）が、微小なギャップ（８）を形成しつつ前記凸部（１２）及び前記凹部（１３）を介して、形状マッチングの態様でかつ力が伝達する態様で接続され、充填された缶及び未開栓の缶の漏出耐性は、内方に配置されて好ましくは約１／１０ｍｍから２／１０ｍｍの範囲の厚さを有するプラスチックコーティングまたはフィルム（１０）によって保証されることを特徴とする缶。
4. 請求項３に記載の缶であって、前記凸部（１２）及び前記凹部（１３）は、アンダーカットを介して結合されていることを形成することを特徴とする缶。
5. 請求項２に記載の缶であって、前記蓋表面（３）は、前記タンタブ（４）の領域においいて、凹状に形成され、かつ、微小なギャップ（８）における押圧が内部容器圧力によって上昇させられることを特徴とする缶。
6. 請求項１乃至５のいずれか１つに記載の缶であって、前記缶の蓋（１）の下側に配置された前記プラスチックフィルム（１０）は、前記下側に貼り付けられる前に成型されたブリスター部分を形成し、ノッチ（１１）又は部分的なノッチ開口は、前記成形されたブリスター部分において既に備えられていることを特徴とする缶。
7. 請求項１乃至６のいずれか１つに記載の缶であって、前記容器部分（１５）及び前記缶の蓋（１）は同一のアルミニウム合金を含み、前記缶の蓋の材料厚さは、実質的に前記容器部分の材料厚さと同じであり、かつ、好ましくは前記容器部分の材料厚さの２倍の値を越えないことを特徴とする缶。
8. 請求項７に記載の缶であって、前記容器部分の材料厚さは、約０．１ｍｍ以下の範囲にあることを特徴とする缶。
9. 請求項１乃至８のいずれか１つに記載の缶であって、前記アルミニウム合金として、「アルミニウム３０００」シリーズの合金、特に合金３１０４が使用されていることを特徴とする缶。
10. 実質的に同一の材料を含む缶への漏出耐性を有する接続のための、分離したコンポーネントとしての、請求項１乃至９の１または複数に記載の特徴を有する缶の蓋。

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