JP2021142566A - テーパ状の金属カップおよびテーパ状の金属カップを形成する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】再使用可能でリサイクル可能な金属カップおよび当該金属カップを形成する方法を、提供する。【解決手段】本開示のテーパ状金属カップ（２０）は、複数の薄い垂直壁区画と、テーパ状の輪郭とを、備える。開口部（７）はテーパ状金属カップ（２０）の上端部に配設されカール部（６）の外周面により規定される。カップの底部には、ドーム部が設けられる。カップは、廃棄可能なカップ、再使用可能なカップ、またはリサイクル可能なカップを含んでもよい。【選択図】図４

Description

本開示は、概して、金属カップおよび当該金属カップを形成する方法に関する。より具体的に、本開示は、金属から形成される飲料カップに関する。本開示の様々な実施の形態は、同様の構造を有するカップにより積み重ねることができる、薄壁飲料カップを提供する。

本米国特許出願は、２０１７年２月７日に出願された米国仮特許出願（シリアルＮｏ．６２／４５５，６９７）に基づく優先権の利益、および２０１７年１１月１３日に出願された米国特許出願（シリアルＮｏ．１５／８１１，０３２）に基づく優先権の利益を主張し、両出願の全体開示は、全体として、参照により本明細書に組み込まれる。

既存の使い捨て可能な飲料カップおよび飲み物容器は、典型的には、プラスチック材料を含む。プラスチックカップは、射出成形または熱成形処理により製造され、これにより多くの軽量で使い捨て可能なカップを形成することができる。既存の金属飲料容器は、一般的に、充填された缶の上端部に固定された端閉鎖部を有する飲み物缶を含む。

全体として参照により本明細書に組み込まれている特許文献１（Durgin et al.）は、入子可能な缶および、ブランク加工による当該入子可能な缶を形成する方法を、開示している。しかしながら、当該Durgin et al.は、たとえば、ここで示され記載されるようなテーパ状またはステップ状の形状およびその形成方法を含む、本開示の様々な特徴は開示していない。

全体として参照により本明細書に組み込まれている特許文献２（Bulso et al.）は、テーパ状の容器を形成する方法を開示している。Bulso et al.は、垂直壁のカップおよびその形成方法を提供するが、本開示の様々な教示は欠落している。

全体として参照により本明細書に組み込まれている特許文献３（Enoki et al.）は、ネックおよびショルダー部を有するボトル形状の缶の製造方法を開示している。Enoki et al.は、本開示の様々な特徴および方法については開示していない。たとえば、Enoki et al.は、テーパ状、垂直側壁を有するカップ形状の容器を提供してない。

米国特許第４３６６６９６号明細書 米国特許第４９１４９３７号明細書 米国特許第６４６３７７６号明細書

したがって、再使用可能でリサイクル可能な金属カップを提供するという、長年に渡る切実で満たされていない必要性があった。また、複数のカップの輸送および保管を向上するために、積み重ね可能なテーパ状の金属カップを提供する必要性もあった。

様々な実施の形態において、浅い壁角度を有する、テーパ状の金属カップが設けられる。少なくともここで用いられるものとして、浅い壁角度は、カップの垂直中心線または垂直軸から計測されるものとして、１０度よりも小さい壁角度を有する。ここで示され説明されるものとして、カップの角度側壁および浅い壁角度により、少なくとも二つのカップの重ね合わせが可能となり、これにより、輸送および保管の有効性が提供される。

様々な実施の形態において、薄壁アルミニウムを含むように、金属カップは設けられる。好ましくは、リサイクルされたアルミニウム合金を含むように、金属カップは設けられる。薄壁アルミニウムを有し、軽量であるカップを提供する実施の形態を含む、様々な実施の形態は、たとえば、リサイクルされたおよび／またはリサイクル可能材料から形成され、従来のプラスチックカップよりも、より硬く、役立ち、さらに耐久性がある。

好ましい実施の形態において、カップの少なくとも一部に沿って、一定の膜厚を有するように、金属カップは設けられる。カップの側壁において、カップの受入れゲージが、より薄い壁厚となる。水平に延びる段差またはへりは、好ましくは、カップの全周囲を囲むように延設し、カップの軽量である特徴を維持する一方で、仕上げられたカップに、強度を付加するように設けられる。異なる直径を有する仕上げられたカップの区画間において、当該段差またはへりは、移行部として設けられる。あるいは、テーパ状のカップの上端から、閉じられた下端部にかけて延設する、比較的なめらかで、直線的な側壁を、カップが含む場合には、へりなしで、テーパ状のカップが設けられる。

様々な実施の形態において、金属カップを形成する方法が提供される。一実施の形態において、金属カップを形成する方法は、カッピングプレス内に、アルミニウムコイルを供給すること、アルミニウムコイルから切断された、実質的に円形であるブランクから、垂直壁のカップを生産することを、含む。カップは、好ましくは、アルミニウムの受入れゲージにおおよそ等しい、一定の壁厚を有する。金属がしごかれる場合には、その後、カップは、ボディメーカに供給される。カップを洗浄すること、および、カップの外側および内側を装飾および／またはコーティングすることにより、カップは、さらに形作られる。ある実施の形態において、カップの外側の少なくとも一部は、色、ロゴ、または他の視覚的情報により、装飾される。洗浄およびコーティング処理に続いて、プレスにより形成された鋭いエッジを除去するために、カップの上端部は丸められ、部分的に丸められ、または、絞られる（throttled）。その後、カップは絞られ、直径が降下し、複数の垂直壁区画が形成される。テーパ状の輪郭を有するダイを用いて、垂直壁区画の各々は、より大きな直径に拡げられる。最後に、底ドーム部が、カップの底壁に設けられる。ここで、当該ドーム部は、向上されたカップに対する構造的安定性を、提供する。様々な実施の形態において、向上された強度および積層可能性という特徴を提供するために、金属カップの底部において、ドーム部が設けられる。しかしながら、「ドーム」という用語は、如何なる特定の幾何学的形状に限定されず、円錐状および円錐台状の「ドーム」部材を含むものとして想定されているが、これに限定されない、ということを認識されるべきである。本開示は、カップの中心底部が、カップのスタンディング面上に垂直に位置される、ということを想定する。

他の実施の形態において、カッパー（cupper）後の複数の再絞り工程を選択し、ボディメーカ工程を除去する、という方法が提供される。この場合において、容器の全体を通して、カップは、一定の壁厚を維持する。

一実施の形態において、テーパ状の金属カップを形成する方法が提供され、当該方法は、ストック金属材料を準備すること、ブランクおよび絞り処理を用いて、少なくとも一つのカップを形成すること、所定の高さおよび壁厚を有するカップを提供するために、カップに対して再絞り処理を施すこと、上記再絞り処理に続いて、第二の高さまでカップを切り取ること、へりを形成するために、切り取れたカップの上端部を丸めること、カップを絞ることにより、カップに１つ以上の垂直壁区画を形成すること、テーパ状の輪郭を有する１つ以上のダイを用いて、上記１つ以上の垂直壁区画の各々を拡げること、および、カップの底部にドーム部を形成することの、各工程を備える。

他の実施の形態において、テーパ状の金属カップを形成する方法が提供され、当該方法は、ストック金属材料を用意すること、当該ストック材料から、少なくとも１つの円筒形のプリフォームを形成すること、当該円筒形のプリフォームを、第二の高さで切り取ること、へりを形成するために、切り取られた円筒形のプリフォームの上端部を丸めること、当該プリフォームを絞ることにより、円筒形のプリフォームに１つ以上の垂直壁区画を設けることにより、カップを形成すること、テーパ状の輪郭を有する１つ以上のダイを用いて、１つ以上の垂直壁区画の各々を、より大きな直径へと拡げること、および、カップの底部にドーム部を形成することの、各工程を備える。

一実施の形態において、テーパ状の金属カップが設けられる。当該テーパ状の金属カップは、上端部、下端部、および、当該上端部と当該下端部との間において延びる高さを、備える。上端部は、丸められた、部分的に丸められた、または、絞られたヘリと、開口部とを、含む。複数のテーパ区画は、上端部と下端部との間に設けられ、各テーパ区画間に設けられる段差を有する。テーパ区画の各々は、略一定の壁厚およびテーパ状の輪郭を、有する。複数のテーパ区画うちの隣接するテーパ区画は、連続的に小さくなる直径を有し、テーパ区画の各々間に設けられる段差は、直径の移行部を有する。

発明の概要は、本開示の全ての程度および範囲の代表であると、意図されておらず、および、そのように解釈されるべきでない。添付された図面および詳細な説明内と同様、当該概要内において、本開示が、様々な詳細な程度で説明されており、当該概要内における、要素、構成要素などの包含または非包含によって、本開示の範囲に関するいかなる限定も、意図されていない。本開示の追加の側面は、詳細な説明から、特に図面と共に理解されるとき、容易に明らかとなる。

後述する記述は、多くの異なる代替えとなる実施の形態を提供するために様々な方法で適用され得る、本開示の原理の単なる例示であると、当該技術の当業者であれば認識するであろう。当該記述は、本開示の教示の一般的な原理を例示するためになされており、ここで開示された発明概念に限定することは意図されていない。

明細書の一部に組み込まれ明細書の一部を構成する添付の図面は、本開示の実施の形態を説明し、上述した開示の一般的な記述と後述される図面の詳細な記述と共に、本開示の原理を説明するために役立つ。

図面は必ずしも必ずしも縮尺にしたがっていないということを、理解されるべきである。場合によっては、本開示の理解には必要でない又は知覚することが困難な他の詳細を表す細部は、省略され得る。もちろん、本開示は、ここで例示される特定の実施の形態に、必ずしも限定されない、ということを理解されるべきである。

形成の一つの段階における、および本開示の一実施の形態に係る、容器本体の正面図である。 形成の一つの段階における、および本開示の一実施の形態に係る、容器本体の正面図である。 本開示の一実施の形態に係る金属容器の正面図である。 本開示の一実施の形態に係る、積み重ね可能な金属容器の正面図である。 Ａ−Ａ断面線における図４の実施の形態に係る容器の断面図である。 図４の実施の形態に係る容器の上面図である。 本開示の一実施の形態に係る重ねられた複数の容器の一部の詳細図である。 本開示の一実施の形態に係る容器の一部の詳細図である。 図４の実施の形態による容器の一部の詳細図である。 本開示の一実施の形態に係る金属カップを形成する方法を示すフローチャートである。 本開示の一実施の形態に係る金属カップを形成する方法を示すフローチャートである。 本開示の一実施の形態に係る金属カップを形成する方法を示すフローチャートである。 本開示の一実施の形態に係る金属カップを形成する方法を示すフローチャートである。 本開示の一実施の形態に係る金属カップを形成する方法を示すフローチャートである。

図１は、垂直壁プリフォーム２の正面図である。プリフォーム２は、本開示の一実施の形態に係る金属カップの最初の形成段階を表す。垂直壁プリフォーム２は、好ましくは、カッピングプレス内に、ある量の金属（たとえば、アルミニウム）を送り込み、さらに、金属材料のコイルから切断されたブランクシートから予備絞りされたカップを形成することにより、形成される。結果として生じる垂直壁絞りカップは、好ましくは、カッピングプレス内に送り込まれた金属の受入れ（incoming）ゲージにおおよそ等しい、一定の壁厚を有する。予備絞りされたカップは、その後、金属がしごかれるボディメーカに送り込まれる。結果物である垂直壁プリフォーム２は、ベースが金属の受入れゲージにおおよそ等しい厚さを有する、側壁を備え、さらに当該側壁は、薄壁部と厚壁部とを、有する。垂直壁プリフォーム２は、カップを形成するパンチの直径に概して対応しており、当該パンチの直径におおよそ等しい、初期直径Ｄｉを有する。様々な実施の形態において、初期直径Ｄｉは、おおよそ、２．０インチと６．０インチとの間である。好ましい実施の形態においては、当該初期直径Ｄｉは、おおよそ、３．０と４．０インチの間であり、より好ましくは、約３．２９０インチである。

垂直壁プリフォーム２は、おおよそ、３．０と１０．０インチとの間である、高さＨ１を有する。好ましい実施の形態において、プリフォーム２は、おおよそ、３．５と５．５インチとの間である高さＨ１を有し、より好ましくは、約４．４６３インチである。プリフォームの底部は、カップを形成するために使用されるパンチの形状および接触から生じる曲率半径を、有する。様々な実施の形態において、当該半径Ｒは、おおよそ、０．０２５インチと０．２５０インチとの間であり、好ましくは約０．０５９インチである。

図２は、形成のさらなる段階における、丸められた（curled）プリフォーム４の正面図である。図２の丸められたプリフォーム４は、図１の薄壁プリフォーム２を含み、カール部６が、カップの上端部またはへりに、設けられている。カール部６は、鋭いエッジを除去するため、付加された剛性を提供するため、および絞加工具からの除去のための手段を提供するために、設けられる。図２に示すように、丸められたプリフォーム４は、図１のプリフォーム２と比較して、減少した高さを有する。特に、図２の丸められたプリフォーム４は、おおよそ、４．５と５．５インチとの間にある高さＨ２を有しおり、好ましくは、約４．９４７インチである。

カール部６の形成よりも前または後に、プリフォーム４は、洗浄され、コーティングされ、および／または装飾されてもよい。プリフォームの内部および外部の少なくとも一方が、エポキシ樹脂、および／または、当該技術の当業者により認識される他の材料により、コーティングされる、ということが考えられる。アルミニウムの酸化、およびカップの内容物へのアルミニウムの溶出を防ぐため、カップはコーティングされる。カップの内部および／または外部に、塗料または他の装飾処理が施されるということも、さらに考えられる。

図３は、図２の丸められたプリフォーム４から形成される、本開示の一実施の形態に係る垂直絞りカップ８の正面図である。示されているように、垂直絞りカップ８は、カップの上端部またはへりにおいて、カール部６を有する。

垂直絞りカップ８は、複数の区画１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅを、さらに有する。ここで、図３に示すように、当該区画は、連続的に小さくなる直径および異なる高さの垂直壁区画を、各々備える。本開示の他の図面と同様に、図３には、大きさが提供されている。これらの大きさは、単なる一例であり、ある実施の形態に係るカップおよび特徴を例示している。本開示の装置、発明、および特徴は、図面において提供されている大きさに限定されないということ、および、様々な変更および比率が考えられるということが、明白に認識される。図３の垂直絞りカップ８は、本開示のカップの形成工程の中間段階を含む。

図３に示すように、垂直絞りカップ８は、複数の区画１０を有する。ここで、各区画１０は、垂直絞りカップ８の上端部から下端部にかけて、連続的に小さくなる直径を、有している。また、最上段区画１０ａは、最も大きい直径を有しており、最下段区画１０ｅは、最も小さい直径を有している。区画は異なる高さを有しており、相対的な高さは、１０ｃ＞１０ｄ＞１０ｂ＞１０ｅ＞１０ａ、のように特徴づけることができる。図３に示すように、垂直絞りカップ８は、５つの区画と４つのリブを、有する。区画およびリブの数は、消費者の要望に応じて変わり得る。区画の高さも、消費者の要望に応じて変わり得る。

図４，５は、本開示の一実施の形態に係る、テーパ状に仕上げられた、金属テーパ状カップ２０を、例示している。テーパ状カップ２０は、好ましくは、テーパ状の輪郭を有するダイ（図示せず）を用いて、（図３に示されているものと比較して）垂直壁区画１０の各々を、より大きな直径へと拡げることにより、図３の垂直絞りカップ８から形成される。

図４にさらに示すように、仕上げられたテーパ状カップ２０は、Ｈ２よりも大きい最終高さＨ３まで、拡張されている。特に、仕上げられたテーパ状カップ２０は、おおよそ、４．５と６．５０インチとの間にある高さＨ３を有しており、より好ましくは、約５．３３０インチである。最終高さＨ３は、最終の形成工程において、拡張ダイにより、作り出される。開口部７は、テーパ状カップ２０の上端部に配設され、当該開口部は、閉鎖、シール等は、されていない。当該開口部は、カール部６の外周により、少なくとも部分的に規定されており、当該カール部６は、ユーザ接触部の少なくとも１部を含んでいる。ここで、飲料の際に、ユーザの口は、カール部６との接触を目指す。

図５は、図４に示されるような、テーパ状の金属テーパ状カップ２０の断面図であり、当該断面は、図４のＡ−Ａ断面線において切断されている。図５に示すように、テーパ状カップ２０は、複数段の区画１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅを含む、テーパ状輪郭を有している。ここで、連続する各区画は、段差２２の手段により、より小さい直径を有する。さらに、各区画は、テーパ状の拡張ダイにより形成された、角度付けされた又はテーパ状の側壁を、有する。

複数の区画１０の様々な内径が、設けられる。好ましい実施の形態において、仕上げられたテーパ状カップ２０は、１０ａ＞１０ｂ＞１０ｃ＞１０ｄ＞１０ｅ、のように特徴づけられる相対的直径を有する、複数の区画１０を有する。各個別の区画１０の上部から計測されるように、具体的な直径は、設けられ、例示されている。複数の区画１０は、様々な高さを有し、相対的高さは、１０ｃ＞１０ｄ＞１０ｂ＞１０ｅ＞１０ａ、のように特徴づけることができる。飲用の接触部も含むカール部６の内径は、おおよそ、２．０と５．０インチの間にある直径を有し、好ましくは約３．２９０インチである。詳細部Ｙおよび詳細部Ｚは、図５において示されており、図９および図８に各々、詳細に示されている。図５に、様々な漸拡角度が例示されており、各区画１０は、区画１０の高さに沿って外方向に拡がっている。示されているように、各区画１０は、異なる漸拡角度を有する（区画の高さに関する直径のパーセンテージとして表されている）。しかしながら、別の実施の形態において、各区画１０は同じ漸拡角度を有する、ということが考えられる。図示されている実施の形態において、相対的漸拡角度は、１０ｅ＞１０ｂ＞１０ｄ＞１０ｃ、のように表わすことができる。図５において設けられている最上段区画１０ａは、漸拡角度を有さない、垂直壁区画を有する。

図５の垂直壁区画は、カップを絞ること、および各区画に対して拡張または増加した直径を設けることにより、形成されるものと考えられる。いくつかの実施の形態において、各区画は絞りを利用して形成されると考えられ、絞られた各区画の初期形成に続いて、一つ以上の拡張ダイが各区画を拡張するために提供される。他の実施の形態において、垂直壁区画の絞りおよび拡張は、別の方法で実施される、ということが考えられる。ここで、第１の区画は、絞られ、その後に拡張され、また第二の区画は、その後に絞られ及び拡張されるなど。絞り及び拡張処理の数は、必ずしも同じである必要はない、ということも考えられる。たとえば、単一の絞り処理から形成される部分について、複数の拡張工程が提供されてもよい。さらに、区画は絞られ、対応する拡張処理が提供されなくてもよい。

図６は、図４の実施の形態に係る、仕上げられたテーパ状カップ２０の上面図である。複数段の区画１０が、平面視において示されており、いくつかの実施の形態において、テーパ状カップ２０の底部は、ドーム部２４を有する。

図７は、積層配置で配設された、２つの仕上げられたテーパ状カップ２０の詳細図である。ここで、各テーパ状カップ２０のそれぞれのカール部６には、セパレーションまたはスタンドオフ高さが、設けられている。高さまたは、カール部６の一連の上端部間の隔たりを有する、スタンドオフ高さが設けられている。図示されている実施の形態において、スタンドオフ高さは、おおよそ、０．００インチと１．０インチとの間である。好ましくは、スタンドオフ高さは、約０．２８インチである。たとえば、スタンドオフ高さは、ユーザが、積層されたカップをつかみ、分離することができるように、設けられている。様々な実施の形態がスタンドオフ高さを想定しているが、そのようなスタンドオフの特徴は、必須ではなく、別の実施の形態では、そのようなスタンドオフが配設されないことを想定している。

図８は、カール部６を含むカップの上部を示す、仕上げられたテーパ状カップ２０の詳細断面図である。図８は、図５の詳細部Ｚの詳細図である。図８に示すように、カップのカール部６は、おおよそ、０．０１０インチと０．２５０インチとの間の、曲率半径を有する。図示されている実施の形態において、好ましい曲率半径は、約０．０４０インチの曲率を有する。図８は、テーパ状カップ２０の隣接する区画１０ａ，１０ｂ間における、段差２２も提供している。示されているように、当該段差は、約０．０４０インチである第一の曲率半径と、約０．０４０インチである第二の半径とを、有する。ここで、二つの曲率半径は、区画１０ａ，１０ｂの隣接する側壁からの移行部または逸脱部を、各々有する。唯一の段差２２が図８に示されているが、テーパ状カップ２０の各段差２２が、図８に示すような段差２２と同じ大きさを含むように設けられる、ということが考えられる。段差２２は、あらゆる大きさ、または一つ以上の半径のあらゆる組み合わせを、有することができる。

図９は、ドーム部２４を有するテーパ状カップ２０の底部を示す、仕上げられたテーパ状カップ２０の詳細断面図である。図９は、図５の詳細部Ｙの詳細図である。図９は、本開示の一実施の形態に係るテーパ状カップ２０の様々な大きさおよび詳細を、含んでいる。示されているように、テーパ状カップ２０は、プリフォーム２０の下部において、ドーム部２４を有する。カップの底部１０ｅは、おおよそ、１．５０と３．５０インチとの間、好ましくは約２．３４９インチである、外径を有する。曲率半径Ｒ２は、底区画１０ｅとドーム部との間における移行部として、設けられている。ここで、曲率半径Ｒ２は、おおよそ、０．０１０インチと０．２５０インチとの間である、半径を含む。好ましくは、当該曲率半径は、約０．１０インチである。フラッドスタンディング面３０は、半径Ｒ２とドーム部２４との間に設けられており、フラット面３０は、仕上げられたプリフォーム２０のための、寄りかかり部（resting)または支持部（supporting)を含む。フラット面３０は、一般的に、おおよそ、０．００１０インチと０．１２５インチとの間、好ましくは約０．０８４インチである幅を有する、環状面を含む。フラット面３０は、複数の曲率半径を有するドーム化された区画２４に至るように、延設している。ドーム化された特徴２４の中心部は、約１５．０インチの半径を有し、示されているように、ドーム化された特徴２４は、フラット面３０へ移行する。ドーム化された部分２４とその大きさとは、大きさにおいて違いがあってもよい。さらなる実施の形態において、フラットスタンディング面は、設けられない。

図９に示すように、カップの底区画１０ｅは、約０．００９０インチのゲージ（gauge）または壁厚を有し、隣接する区画１０ｄは、約０．００４０インチのゲージまたは壁厚を有する。底区画１０ｅは、ゲージを増大させている区画を含み、これにより、底区画１０ｅの他の面との接触が意図されているとき、たとえばカップを面上に置くまたは落とされる等のとき、増強された耐久性を有する。ある実施の形態において、カップは、単一金属厚を有する。

図１０は、本開示の一実施の形態に係る金属カップを形成する方法を図示している、フローチャートである。示されているように、図１０の方法は、金属材料のコイルを用意する第一の工程５０を有し、当該コイルから、カップが形成される。好ましくは、工程５０において用意されるコイルは、アルミニウムのストック材料のコイルを含む。第二の工程５２が設けられ、ここでは、少なくとも一つのカップが、コイルから切断されたブランクから形成される。カップは、好ましくは、抜きおよび絞り（blank and draw）処理を用いて形成される。次に、再絞り工程５４が設けられ、ここでは、カップは、少なくとも１回の再絞り処理を受ける。方法の工程５０，５２，５４により、本開示の方法の方法に係る更なるプロセスのために用意される、初期カップが提供される。

再絞り工程５４から設けられたカップは、ここで示され記述されるように、形成および仕上げ工程を、さらに受ける。図１０の図示された実施の形態において、カップは、切り取り処理を受け、ここでは、工程５８で材料を取り除くために、カップの上部の開口端が、カットされ（cut）または切り取られる（trimmed）。次に、工程６０で、カップの上部の切り取られた端部には、少なくとも一つのカール部（たとえば、図２の６参照）が設けられる。次に、工程６２を参照して、少なくとの１回の段階的絞り処理が実施され、ここでは、複数の垂直壁区画が、カップに形成される（たとえば、図３参照）。その後、工程６４において、少なくとも１回の拡張処理を通じて、カップは拡げられる。いくつかの実施の形態において、拡張工程６４は、テーパ状の輪郭を有する一つ以上のダイを用いて、垂直壁区画の各々を、より大きな直径へと拡張することを、含む。その後、カップの底部にドーム部を配設するために、ドーム処理６６が実施される。当該ドーム部は、カップの構造的完全性および安定性を高めるために、設けられ得る。ここで記述され、シーケンス５６として言及される、一連の工程は、設計、顧客の要望、および／または機械技術に応じて、並び替え又は削除されるものと考えられる、複数の工程を含む。少なくとも一つの実施の形態で、図１０に例示されるような工程を実施することが予定されている一方で、５６により示される１つ以上の工程が、削除または並び替えられ得る、ということも考えられる。

図１０において、５６として説明されたシーケンスに続いて、その後、カップは、洗浄工程６８を受ける。洗浄後、工程７０でカップは装飾され、工程７２および／または内部コーティング（ＩＣ）スプレー工程７４で、底部のコーティングが施される。図１０において７６により示される複数の方法工程は、設計、顧客の要望、および／または機械技術に応じて、並び替え又は削除されるものと考えられる。たとえば、顧客のニーズおよび要望に応じて、装飾工程７０の後、当該方法は終了してもよい。

図１１は、本開示の他の実施の形態に係る金属カップを形成する方法を図示した、フローチャートである。示されているように、最初の工程８０が設けられており、ここでは、ストック材料の形で、コーティングされたコイルが用意される。好ましくは、工程８０におけるコイルは、コーティングされたアルミニウムを含む。しかしながら、本開示の様々な実施の形態で、エポキシ、フィルム、ポリマー、または、様々な方法を用いて金属の表面に対して硬化、積層、または押出された他の塗料を含む、コーティングされたコイルが提供され、予定されている。工程８２で、コイルから少なくとも一つのカップが形成される。当該カップは、コイルから切断された材料のブランクシートと絞りダイとから、形成される。工程８２で形成された初期のカップは、その後、工程８４において、少なくとも１回の再絞り処理を受ける。初期のカップが形成されると、処理は工程８８へと進み、工程８８では、カップの上部の開口部が切り取られ、続いて工程９０で、カール部が設けられ、工程９２で、少なくとも１つの垂直壁部を形成するために、段階的絞り処理を受け、工程９４で、直径が拡張され、そして工程９６でのドーム処理を通じて、底ドーム部が配設される。図１１の工程８８〜９６は、シーケンス８６として、まとめて言及されている。当該シーケンス８６の複数の工程は、設計、顧客の要望、および／または機械に応じて、並び替え又は除去されるものと、考えられる。

図示されたシーケンス８６の方法工程に続いて、その後、カップは、リンス又は洗浄処理１００および装飾工程１０２を、受ける。図１１において、洗浄および装飾は、最終シーケンス９８として図示され、当該最終シーケンス９８において、カップは完成される。しかしながら、再絞り工程８４に続いて、およびシーケンス８６の前に、シーケンス９８を設けることができる、ということも考えられる。

図１２は、本開示の他の実施の形態に係る金属カップを形成する方法を図示した、フローチャートである。図１２に示すように、複数の初期カップ形成工程が設けられており、ここで、コイル１０４が用意される。工程１０６では、好ましくは抜きおよび絞り処理により、コイル材料から、少なくとも１つのカップが形成される。カップをさらに形成するために、再絞り工程１０８が設けられており、その後、最終カップ高さを形成するために、工程１１０で、ボディメーカ内にカップが提供される。その後、工程１１２で、カップの上部が切り取られる。その後、好ましくは、切り取りがなされたカップは、洗浄処理１１４を受ける。洗浄に続いて、装飾および／またはコーティングシーケンス１１６が設けられ、当該装飾シーケンスは、工程１１８でカップを装飾する工程を含み、底部コーティング１２０を提供し、および／または、工程１２２でカップに対する内部コーティングを提供する。コーティングシーケンス１１６の１つ以上の工程は、並び替えられ、削除され、および／またはリンス工程１３２の後に移動されてもよい。

好ましくは、コーティングシーケンス１１６に続いて、最終形成工程１２４が設けられる。最終形成工程は、好ましくは、工程１２６でカップの切り取られた部分にカール部を設けること、カップに１つ以上の垂直壁区画を形成するために、少なくとも１回の段階的絞り処理１２８を実施すること、および、垂直壁区画の直径を拡張するために、拡張工程１３０を実施することの、少なくとも１つを有する。最終形成工程１２４は、ユーザの要望に応じて、並び替え又は削除されると、考えられる。リンス工程１３２は、仕上げ工程として設けられる。しかしならば、前述されたように、コーティングシーケンス１１６の１つ以上の工程が、リンス工程１３２に続いて生じるように、並び替えられてもよい。図１２の実施の形態は、カップの底部にドーム部を設けることを、予定している。ドーム処理１３４は、ボディメーカ処理１１０の間に、または、最後の個別の処理としてリンスの前に生じるように、設けられ、予定されている。

図１３は、本開示の他の実施の形態に係る金属カップを形成する方法を図示した、フローチャートである。図１３に示すように、工程１４０でカップが設けられ、好ましくは、ブランクアルミニウムのコイルから形成される。その後、工程１４２で、カップは再絞りされる。ここで、カップは、１回以上の再絞り処理を受ける。その後、最終カップ高さおよび直径を形成するために、工程１４４で、カップはボディメーカへ供給される。続いて、工程１４６で、カップは切り取られ、再絞りおよび／またはボディメーカ処理から生成された、余分なカップ高さが切り取られる。クリーニングおよび装飾シーケンス１５０が設けられ、ここで、カップは、１５２でのリンス工程および装飾工程１５４のうちの、少なくとも一つを受ける。クリーニングおよび装飾シーケンス１５０の工程は、図１３に設けられた、拡張１６２またはドーム工程１６４の後に、移動されてもよい。

その後、カップは、最終シーケンス１５６へと進む。最終シーケンスは、工程１５８でカップの切り取られた部分にカール部を設けること、段階的再絞り処理１６０を設けること、拡張処理１６２を設けること、および工程１６４でカップの底部にドーム部を設けることを、含む。ドーム工程１６４は、図１３の実施の形態における最終工程で生じるように、予定されているけれども、拡張処理１６２が図１３の実施の形態の最終工程となるように、ドーム工程が、工程１４４でのボディメーカ内に生じてもよい、ということも考えられる。図１３の最終シーケンス１５６の工程は、設計、顧客の要望、および／または機械技術に応じて、並び替え又は削除されてもよい。

図１４は、本開示の他の実施の形態に係る金属カップを形成する方法を図示した、フローチャートである。図１４に示すように、カップは、ブランク材料の小さな塊から、設けられる。示されているように、初期工程１７０は、材料の小さな塊（たとえば、アルミニウム）を準備することを、含む。当該塊は、カップを形成するために、工程１７２において、衝撃押出しされる。カップの上部は、工程１７４で、好ましい高さで切り取られ、その後、工程１７６,１７８において、それぞれ、ブラッシングおよび洗浄される。いくつかの実施の形態において、衝撃押出しされたカップをしごく（ironing）工程は、衝撃押出し処理（工程１７２）の後、および切り取り処理（工程１７４）の前に、設けられる。その後、洗浄されたカップ１７８が設けられ、示されているように、コーティングおよび装飾シーケンス１８０を受ける。図１４のコーティングおよび装飾シーケンス１８０は、カップを装飾する工程１８２、カップに底部コーティングを設ける工程１８４、およびカップに内部コーティング（たとえば、スプレコーティング）を施す工程１８６を、含む。コーティングおよび装飾シーケンス１８０の工程は、並び替えられてもよく、および／または、リンス工程１９８の後に設けられてもよい。

コーティングおよび装飾シーケンス１８０の後、図１４の方法は、工程１９０で、カップの上部の切り取られた部分を丸め、段階的絞り処理１９２を施し、一つ以上の拡張ダイを用いた拡張処理１９４を施し、およびカップの底部にドーム部を形成する処理１９６の各工程を含む、仕上げシーケンス１８８へと進む。仕上げシーケンスの工程は、ユーザの選択、設計、顧客の要望、および／または利用できる機械技術に応じて、並び替え又は削除されてもよい。仕上げシーケンス１８８に続いて、工程１９８で、カップは洗浄および／またはリンスされる。

金属カップの様々な特徴および実施の形態が、ここで提供された。しかしながら、様々な特徴は、必ずしも、ある実施の形態に特有なものである必要はなく、１つ以上の実施の形態において提供されてもよい、ということが認識される。ここで提供された本開示および実施の形態は、相互に排他的ではなく、組み合わされ、置換され、および省略されてもよい。よって、ここで提供された発明の範囲は、如何なる特定の実施の形態、図面、または特徴の特定の配置に、限定されない。

本開示の様々な実施の形態が詳細に述べられてきたが、これらの実施の形態の変更および改変は、当該技術の当業者においてなされることは、明らかである。しかしながら、そのような変更および改変は、本開示の範囲および主旨内にあるということは、明確に理解される。さらに、ここで説明された発明は、他の実施の形態をとることができ、様々な方法で、実用化または実行することができる。加えて、ここで使用された用語および専門用語は、説明のためのものであり、限定としてみなされるべきではない、ということが理解される。「including」、「comprising」、「adding」 および、これらの変形例のここでの使用は、列記される事項およびその等価物を包括することが意図されており、追加的事項も包括する。

Claims (20)

1. テーパ状の金属カップを形成する方法であって、
   ストック材料を用意し、
   抜きおよび絞り処理を用いて、少なくとも一つのカップを形成し、
   所定の高さおよび壁厚を有する前記カップを設けるために、前記カップに、再絞り処理を施し、
   前記再絞り処理に続いて、第二の高さに前記カップを切り取り、
   へりを形成するために、切り取れた前記カップの上端部を丸め、
   前記カップを絞ることにより、前記カップに、一つ以上の垂直壁区画を形成し、
   テーパ状の輪郭を有する一つ以上のダイを用いて、前記一つ以上の垂直壁区画の各々を拡げ、
   前記カップの底に、ドーム部を形成する、
   ことを備える方法。
2. 前記ストック材料は、
   アルミニウムコイルを含み、
   前記少なくとも一つのカップを形成する工程は、
   前記アルミニウムコイルの少なくとも一部を、前記抜きおよび絞り処理にさらすことを、含む、
   請求項１に記載の方法。
3. 前記カップの少なくとも内部に、コーティングを施す工程を、さらに備える、
   請求項１に記載の方法。
4. 装飾工程およびコーティング工程の少なくとも一つを実施することを、さらに備える、
   請求項１に記載の方法。
5. 前記上端部を丸める工程は、
   前記一つ以上の垂直壁区画を形成する工程より前に、生じる、
   請求項１に記載の方法。
6. 前記ストック材料は、プリコーティングされたアルミニウムコイルを含むことにより、前記カップの形成において、追加の洗浄およびコーティング工程の必要性を削減する、
   請求項１に記載の方法。
7. テーパ状の金属カップを形成する方法であって、
   ストック材料を用意し、
   前記ストック材料から、少なくとも一つの円筒形プリフォームを形成し、
   第二の高さに、前記円筒形プリフォームを切り取り、
   へりを形成するために、切り取れた前記円筒形プリフォームの上端部を丸め、
   前記プリフォームを絞ることにより、前記円筒形プリフォームに一つ以上の垂直壁区画を設けることにより、カップを形成し、
   テーパ状の輪郭を有する一つ以上のダイを用いて、前記一つ以上の垂直壁区画の各々を、より大きな直径へと拡げ、
   前記カップの底に、ドーム部を形成する、
   ことを備える方法。
8. 前記ストック材料は、
   アルミニウムのコイルを含む、
   請求項７に記載の方法。
9. 前記ストック材料は、
   アルミニウム塊を含む、
   請求項７に記載の方法。
10. 前記少なくとも一つの円筒形プリフォームを形成する工程は、
    前記アルミニウム塊を衝撃押出しすることを、含む、
    請求項９に記載の方法。
11. 高さおよび壁厚を有する前記カップを設けるための再絞り処理を、さらに備える、
    請求項７に記載の方法。
12. 第二の垂直壁区画を形成する前に、前記一つ以上の垂直壁区画の少なくとも一つが、テーパ状の輪郭を有するダイを用いて、形成され、拡げられる、
    請求項７に記載の方法。
13. 上端部、下端部、および前記上端部と前記下端部との間で延設する高さと、
    丸められ、部分的に丸まられ、または絞られたヘリと、開口部とを有する、前記上端部と、
    前記上端部および前記下端部との間において配設される、複数のテーパ区画とを、備え、
    前記テーパ区画の各々間には、段差が設けられており、
    前記テーパ区画の各々は、実質的に一定な壁厚とテーパ状の輪郭とを、含み、
    前記複数のテーパ区画の隣接するテーパ区画は、連続的に小さくなる直径を、含み、
    前記テーパ区画の各々の間に配設された前記段差は、直径の移行部を、含む、
    テーパ状の金属カップ。
14. 前記下端部は、ドーム部を含む、
    請求項１３に記載のテーパ状の金属カップ。
15. 前記高さは、
    約４．０インチと約７．０インチとの間である、
    請求項１３に記載のテーパ状の金属カップ。
16. 前記カップは、
    少なくとも３つのテーパ区画を、含む、
    請求項１３に記載のテーパ状の金属カップ。
17. 前記カップの最大内径は、
    少なくとも約３．０インチの直径を有する、
    請求項１３に記載のテーパ状の金属カップ。
18. 前記カップの最小内径は、
    約２．５０インチ以下である直径を有する、
    請求項１３に記載のテーパ状の金属カップ。
19. 前記複数のテーパ区画の最小壁厚は、
    約０．００７０インチよりも小さい厚さを、有する、
    請求項１３に記載のテーパ状の金属カップ。
20. 前記カップの前記下端部は、
    環状のスタンディング面を、有しており、
    前記ドーム部は、
    前記環状のスタンディング面内に、配設されている、
    請求項１４に記載のテーパ状の金属カップ。

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