KR102328373B1 - 전체 개구 단부 - Google Patents

Abstract

적어도 90psi의 벤트 시험 등급을 갖는 전체 개구 미접합 캔 단부는: 둘레를 갖고 리벳(30) 근처에 압인 부분을 구비하는 중앙 패널(24); 제거 가능한 패널(34)을 형성하는 제1 새김선(26); 노즈(31)를 갖고, 제거 가능한 패널(34)에 장착되는 탭(32); 및 상기 제거 가능한 패널 상에 배치된 제2 새김선(40)을 포함하며; 상기 제2 새김선은: (i)압인 부분으로부터 간격을 두고 떨어져 있는 중앙 부분(42); (ⅱ)상기 중앙 부분의 양측에 배치된 1쌍의 체크 슬롯(45a, 45b); (ⅲ)상기 체크 슬롯으로부터 연장되는 1쌍의 측면 부분; 및 (iv)개별적으로 측면 부분으로부터 연장되는 1쌍의 측부(50a, 50b)를 포함한다.

Description

전체 개구 단부{FULL APERTURE END}

본 출원은 2013년 11월 8일 출원된 미국 특허 출원 번호 14/075,299의 이익을 주장하며, 상기 출원의 개시 내용은 그 전체 내용이 참고로서 본 명세서에 포함되었다.

본 발명은 용기에 관련한 것이며, 특히 전체 개구 개방부(full aperture opening)를 갖고 소다 및 다른 탄산음료 등을 함유한 고압 용품에 사용하기 적절하게 구성된 캔 단부(can end)와 캔에 관한 것이다.

종래의 음료 캔의 본체는 전형적으로 드로잉-아이어닝 공정(drawing and ironing process)에 의해 대량으로 생산된다. 종래의 음료 캔의 단부는 프레스로 형성되고, 다음 이중 접합부(double seam)에 의해 캔의 본체에 부착된다.

음료 캔의 내부 압력은 탭 작동 시 이들 캔의 단부 상의 새김선이 큰 힘을 받게 하고, 후속하는 새김선(score)에서의 균열(crack)의 형성을 유발할 수 있다. 특정 상황에서, 높은 내부 압력은 개방 시 급작스럽고 안전하지 않은 새김선 파열(rupture) 또는 패널 파괴(예를 들어, 투사(missiling))를 유발할 수 있다.

중앙 패널의 과반 미만의 영역을 점유하는 개방부를 가진 종래의 압력 음료 캔(예를 들어 종래의 12온스 음료 캔)에서 안전한 벤트(vent)를 달성하기 위해서, 캔 제조업자는 전형적으로 개방부의 둘레에 형성된 단일 새김선 라인의 진행을 일시 중지시키는 특징부를 이용한다. 음료 캔의 단일 새김선 라인은 일반적으로 새김선 진행을 일시 중지시키는 체크 슬롯을 갖는다. 체크 슬롯은 새김선의 다른 부분보다 더 두꺼운 새김선 잔류부(즉, 새김선의 바닥부의 금속)이다. 새김선 잔류부가 더 두껍기 때문에, 내부 압력의 일부가 새김선의 나머지 부분이 파열되기 전에 벤트가 이루어지도록 체크 슬롯이 새김선 파열의 진행을 억제한다. 이런 방식에서는, 종래의 음료 단부에서, 체크 슬롯이 새김선의 진행을 느리게 하거나 일시 중지시켜서 개방 프로세스(opening process)에 있어서 조기에 적당한 벤트를 제공하게 한다.

또한, 예를 들어 전체 개구 단부(full aperture end)같이 중앙 패널의 과반보다 큰 영역을 점유하는 개방부를 가진 음료 캔이 알려져 있다. 미국 특허 번호 7,922,025(하이니크)는 때때로 견과류 및 기타 식품, 테니스 공 등에 대한 포장에서 발견되는 것으로 25psi 또는 그 이상의 내부 압력을 갖는 캔의 벤트에 관련한다. 마찬가지로, 미국 공개공보 2011/0056945A1("램지") 및 2011/0303672A1("필드스")는 70psi보다 큰 내부 압력을 갖는 캔의 벤트를 개시한다. 그러나, 하이니크(Heinicke)가 교시한 구조는 청량음료 캔과 같은 매우 높은 압력의 용품에는 적합하지 않은 것이다. 또한, 램지(Ramsey) 및 필드스(Fields)가 개시한 단부는 아직 상업적으로 널리 채택되지 않은 것이다. 현재, 전형적으로 적어도 90psi의 벤트 시험 등급(vent test rating)을 갖는 견고성이 향상된 청량음료 캔이 필요하다.

전체 개구 캔의 단부를 벤트하기 위한 종래의 개념은 특별히, 새김선 파열을 기계적으로 저지하는 특징부에 의한 새김선 파열의 진행을 일시적으로 막거나 느리게 하고, 식품 캔의 단부에서 새김선 잔류부(score residual)를 증가시키고, 그리고 하이니크의 캔에서 파단 라인 새김선(break line score)을 증가시켜서 제어하는 것이었다. 램지 및 필드스의 출원은 저지 메커니즘을 갖지 않은 벤트 새김선이 더 빨리 파열되어 그런 벤트 새김선에 의해 충분한 영역을 갖도록 생성되는 개방부는 그들의 압력이 캔 단부를 분열시키는 기회를 갖기 전에 캔 내부의 높은 내부 압력을 방출한다는 것을 교시함으로써 이러한 개념과 상충된다. 이와 관련하여, 본원에서 언급된 벤트는 개방 시 내부 음료 캔 압력을 벤트하는 것을 지칭하며, 따라서 본원에서 언급된 벤트는 내부 압력이 방출된 후에 개방되어 내용물을 쏟아 붓는 동작을 향상시킬 목적을 갖는 벤트와는 구별되는 벤트이다.

본 발명은 전체 개구 단부를 가진 고압 음료 캔의 새로운 방식의 벤트 방법을 개시한 것이다. 하이니크 등의 종래 기술은 캔 단부에서의 분열(tear)을 최소로 하는 제어 메커니즘을 개시한 것이고 그리고 새로운 램지 및 필드스의 참조 문헌은 제어 메커니즘의 회피를 교시한 것이어서, 본원의 발명은 이러한 알려진 개념과는 매우 다른 것이다. 특히, 본원의 청구된 발명은 90psi 이상의 벤트 시험 등급을 제공하는 캔 리벳에 대한 벤트 새김선의 중앙 부분 근처의 배치라는 면에서 독특한 기하학적 형상을 사용한 것이다.

당 업계에서는 전체 개구의 음료수 캔을 가질 필요성이 오랫동안 있어 왔음에도 불구하고, 전체 개구 단부는 상업적으로 성공적이지 못하였다. 본원의 발명자들은 필드스의 문헌에 나타난 벤트 새김선의 기하학적 형상의 일부 변화가 종래 기술에서 알려진 것보다 큰 8psi의 벤트 시험 등급 결과를 초래할 것이라는 사실을 특유의 방법으로 발견했다.

적어도 90psi의 벤트 시험 등급을 갖는 전체 개구 캔 조립체(full aperture can assembly)는 캔 본체 및 접합부(seam)에 의해 캔 본체에 부착되는 캔 단부를 포함한다. 상기 캔 단부는 둘레를 갖고 리벳 근처에 압인(coined) 부분을 구비하는 중앙 패널, 상기 중앙 패널의 둘레 근처에 배치되며 제거 가능한 패널을 형성하는 제1 새김선, 노즈(nose)를 갖고, 상기 노즈가 상기 제1 새김선 근처에 배치되도록 리벳에 의해 제거 가능한 패널에 장착된 탭, 및 상기 제거 가능한 패널 상에 배치된 제2 새김선을 포함하며, 상기 탭은 리벳의 중심을 통해 연장되는 종축을 따라 세장형이며, 상기 종축은 또한 리벳의 중심을 통해 연장되는 횡축에 대해 수직이며, 상기 제2 새김선은: (i)종축과 교차하는 압인 부분으로부터 간격을 두고 떨어져 있는 중앙 부분; (ⅱ)상기 중앙 부분의 양측에 배치된 1쌍의 체크 슬롯; (ⅲ)개별적으로 상기 체크 슬롯으로부터 연장되며, 각각이 상기 횡축에 대해 실질적으로 평행한 세그먼트를 구비하는 1쌍의 측면 부분(lateral portion); 및 (iv)횡축으로부터 멀어지는 방향으로 개별적으로 상기 측면 부분으로부터 연장되는 1쌍의 측부(side portion)를 포함한다.
일 실시예로서 전체 개구 캔 조립체는 중앙 부분에서 평균 제2 새김선 잔류부는 적어도 상기 측면 부분에서의 평균 제2 새김선 만큼 두꺼운 것을 특징으로 한다.

적어도 90psi의 벤트 시험 등급을 갖는 전체 개구 미접합 캔 단부(full aperture unseamed can end)는 캔 본체의 플랜지와 함께 접합될 수 있는 둘레 말림부, 상기 둘레 말림부로부터 내향 및 하향하여 연장되는 벽, 둘레를 갖고 리벳 근처에서 압인 부분을 구비하는 중앙 패널, 상기 중앙 패널의 둘레 근처에 배치되며 제거 가능한 패널을 형성하는 제1 새김선, 노즈를 갖고, 상기 노즈가 상기 제1 새김선 근처에 배치되도록 리벳에 의해 제거 가능한 패널에 장착되는 탭, 및 상기 제거 가능한 패널 상에 배치된 제2 새김선을 포함하며, 상기 탭은 리벳의 중심을 통해 연장되는 종축을 따라 세장형이며, 상기 종축은 또한 리벳의 중심을 통해 연장되는 횡축에 대해 수직이며, 상기 제2 새김선은: (i)종축과 교차하는 압인 부분으로부터 간격을 두고 떨어져 있는 중앙 부분; (ⅱ)상기 중앙 부분의 양측에 배치된 1쌍의 체크 슬롯; (ⅲ)개별적으로 상기 체크 슬롯으로부터 연장되며, 각각이 상기 횡축에 대해 실질적으로 평행한 세그먼트를 구비하는 1쌍의 측면 부분; 및 (iv)횡축으로부터 멀어지는 방향으로 개별적으로 상기 측면 부분으로부터 연장되는 1쌍의 측부를 포함한다.
일 실시예로서 전체 개구 미접합 캔 단부는 중앙 부분에서 평균 제2 새김선 잔류부는 적어도 상기 측면 부분에서의 평균 제2 새김선 만큼 두꺼운 것을 특징으로 한다.

적어도 90psi의 벤트 시험 등급을 갖는 전체 개구 캔 조립체는 캔 본체 및 접합부에 의해 캔 본체에 부착되는 캔 단부를 포함한다. 상기 캔 단부는 둘레를 가진 중앙 패널, 상기 중앙 패널의 둘레 근처에 배치되며 제거 가능한 패널을 형성하는 제1 새김선, 노즈를 갖고, 상기 노즈가 상기 제1 새김선 근처에 배치되도록 리벳에 의해 제거 가능한 패널에 장착되는 탭, 및 상기 제거 가능한 패널 상에 배치되는 제2 새김선을 포함하며, 상기 탭은 리벳의 중심을 통해 연장되는 종축을 따라 세장형이며, 상기 종축은 또한 리벳의 중심을 통해 연장되는 횡축에 대해 수직이며, 상기 제2 새김선은: (i)리벳의 중심으로부터 연장되는 반경에 의해 규정되는 중앙 부분, 상기 반경은 적어도 0.140 인치의 값을 갖고, 상기 중앙 부분은 종축과 교차하며; (ⅱ)상기 중앙 부분의 양측에 배치된 1쌍의 체크 슬롯; (ⅲ)개별적으로 상기 체크 슬롯으로부터 연장되며, 각각이 상기 횡축에 대해 실질적으로 평행한 세그먼트를 구비하는 1쌍의 측면 부분; 및 (iv)횡축으로부터 멀어지는 방향으로 개별적으로 상기 측면 부분으로부터 연장되는 1쌍의 측부를 포함한다.

적어도 90psi의 벤트 시험 등급을 갖는 전체 개구 미접합 캔 단부는 캔 본체의 플랜지와 함께 접합될 수 있는 둘레 말림부, 상기 둘레 말림부로부터 내향 및 하향하여 연장되는 벽, 둘레를 가진 중앙 패널, 상기 중앙 패널의 둘레 근처에 배치되며 제거 가능한 패널을 형성하는 제1 새김선, 노즈를 갖고, 상기 노즈가 상기 제1 새김선 근처에 배치되도록 리벳에 의해 제거 가능한 패널에 장착되는 탭, 및 상기 제거 가능한 패널 상에 배치된 제2 새김선을 포함하며, 상기 탭은 리벳의 중심을 통해 연장되는 종축을 따라 세장형이며, 상기 종축은 또한 리벳의 중심을 통해 연장되는 횡축에 대해 수직이며, 상기 제2 새김선은: (i)리벳의 중심으로부터 연장되는 반경에 의해 규정된 중앙 부분, 상기 반경은 적어도 0.140 인치의 값을 갖고, 상기 중앙 부분은 종축과 교차하며; (ⅱ)상기 중앙 부분의 양측에 배치된 1쌍의 체크 슬롯; (ⅲ)개별적으로 상기 체크 슬롯으로부터 연장되며, 각각이 상기 횡축에 대해 실질적으로 평행한 세그먼트를 구비하는 1쌍의 측면 부분; 및 (iv)횡축으로부터 멀어지는 방향으로 개별적으로 상기 측면 부분으로부터 연장되는 1쌍의 측부를 포함한다.

적어도 90psi의 벤트 시험 등급을 갖는 전체 개구 캔 조립체는 캔 본체 및 접합부에 의해 캔 본체에 부착된 캔 단부를 포함한다. 상기 캔 단부는 둘레를 갖고 리벳 근처에 압인 부분을 구비하는 중앙 패널, 상기 중앙 패널의 둘레 근처에 배치되며 제거 가능한 패널을 형성하는 제1 새김선, 노즈를 갖고, 상기 노즈가 상기 제1 새김선 근처에 배치되도록 리벳에 의해 제거 가능한 패널에 장착된 탭, 및 상기 제거 가능한 패널 상에 배치된 제2 새김선을 포함하며, 상기 탭은 리벳의 중심을 통해 연장되는 종축을 따라 세장형이며, 상기 종축은 또한 리벳의 중심을 통해 연장되는 횡축에 대해 수직이며, 상기 제2 새김선은: (i)종축과 교차하는 압인 부분으로부터 간격을 두고 떨어져 있는 중앙 부분; (ⅱ)각각이 상기 횡축에 대해 실질적으로 평행한 세그먼트를 구비하는 1쌍의 측면 부분; 및 (ⅲ)횡축으로부터 멀어지는 방향으로 개별적으로 측면 부분으로부터 연장되는 1쌍의 측부를 포함한다.

적어도 90psi의 벤트 시험 등급을 갖는 전체 개구 미접합 캔 단부는 캔 본체의 플랜지와 함께 접합될 수 있는 둘레 말림부, 상기 둘레 말림부로부터 내향 및 하향하여 연장되는 벽, 둘레를 갖고 리벳 근처에 압인 부분을 구비하는 중앙 패널, 상기 중앙 패널의 둘레 근처에 배치되며 제거 가능한 패널을 형성하는 제1 새김선, 노즈를 갖고, 상기 노즈가 상기 제1 새김선 근처에 배치되도록 리벳에 의해 제거 가능한 패널에 장착되는 탭, 및 상기 제거 가능한 패널 상에 배치된 제2 새김선을 포함하며, 상기 탭은 리벳의 중심을 통해 연장되는 종축을 따라 세장형이며, 상기 종축은 또한 리벳의 중심을 통해 연장되는 횡축에 대해 수직이며, 상기 제2 새김선은: (i)종축과 교차하는 압인 부분으로부터 간격을 두고 떨어져 있는 중앙 부분; (ⅱ)각각이 상기 횡축에 대해 실질적으로 평행한 세그먼트를 구비하는 1쌍의 측면 부분; 및 (ⅲ)횡축으로부터 멀어지는 방향으로 개별적으로 상기 측면 부분으로부터 연장되는 1쌍의 측부를 포함한다.

적어도 90psi의 벤트 시험 등급을 갖는 전체 개구 캔 조립체는 캔 본체 및 접합부에 의해 캔 본체에 부착된 캔 단부를 포함한다. 상기 캔 단부는 둘레를 가진 중앙 패널, 상기 중앙 패널의 둘레 근처에 배치되며 제거 가능한 패널을 형성하는 제1 새김선, 노즈를 갖고, 상기 노즈가 상기 제1 새김선 근처에 배치되도록 리벳에 의해 제거 가능한 패널에 장착되는 탭, 및 상기 제거 가능한 패널 상에 배치되는 제2 새김선을 포함하며, 상기 탭은 리벳의 중심을 통해 연장되는 종축을 따라 세장형이며, 상기 종축은 또한 리벳의 중심을 통해 연장되는 횡축에 대해 수직이며, 상기 제2 새김선은: (i)리벳의 중심으로부터 연장되는 반경에 의해 규정된 중앙 부분, 상기 반경은 적어도 0.140 인치의 값을 갖고, 상기 중앙 부분은 종축과 교차하며; (ⅱ)각각이 상기 횡축에 대해 실질적으로 평행한 세그먼트를 구비하는 1쌍의 측면 부분; 및 (ⅲ)횡축으로부터 멀어지는 방향으로 개별적으로 상기 측면 부분으로부터 연장되는 1쌍의 측부를 포함한다.

적어도 90psi의 벤트 시험 등급을 갖는 전체 개구 미접합 캔 단부는 캔 본체의 플랜지와 함께 접합될 수 있는 둘레 말림부, 상기 둘레 말림부로부터 내향 및 하향하여 연장되는 벽, 둘레를 가진 중앙 패널, 상기 중앙 패널의 둘레 근처에 배치되며 제거 가능한 패널을 형성하는 제1 새김선, 노즈를 갖고, 상기 노즈가 상기 제1 새김선 근처에 배치되도록 리벳에 의해 제거 가능한 패널에 장착되는 탭, 및 상기 제거 가능한 패널 상에 배치된 제2 새김선을 포함하며, 상기 탭은 리벳의 중심을 통해 연장되는 종축을 따라 세장형이며, 상기 종축은 또한 리벳의 중심을 통해 연장되는 횡축에 대해 수직이며, 상기 제2 새김선은: (i)리벳의 중심으로부터 연장되는 반경에 의해 규정된 중앙 부분, 상기 반경은 적어도 0.140 인치의 값을 갖고, 상기 중앙 부분은 종축과 교차하며; (ⅱ)각각이 상기 횡축에 대해 실질적으로 평행한 세그먼트를 구비하는 1쌍의 측면 부분; 및 (ⅲ)횡축으로부터 멀어지는 방향으로 개별적으로 상기 측면 부분으로부터 연장되는 1쌍의 측부를 포함한다.

도 1은 본 발명의 전체 개구 단부의 일 실시예를 나타낸 음료 캔의 사시도이며, 상기 단부에서 탭은 그 작동의 조기 단계에 있다.
도 2는 벤트 개방부를 형성하도록 벤트 새김선이 파열되고 플랩이 약간 변위된 것을 도시한 캔의 후방의 사시도이다.
도 3은 전체 개방 상태를 도시한 도 1의 음료 캔의 사시도이다.
도 4는 벤트 새김선을 설명하기 위해 투명하게 도시된 탭을 가진, 도 1의 캔의 상면도이다.
도 5는 캔 본체에 접합되기 전의 구성에서 그 둘레 말림부를 도시한 단부의 단면도이다.
도 6은 도 4의 부분 확대도이다.
도 7은 도 4 및 도 6에 도시된 벤트 새김선을 형성하기 위한 펀치의 상면도이다.
도 8은 도 7의 펀치 부분의 확대도이다.
도 9는 종래 기술의 설계와 본원의 청구된 구성 사이의 차이를 요약하여 표로 나타낸 도면이다.

도 1 내지 도 6에 나타낸 바와 같이, 캔 조립체(10)는 캔 본체(12) 및 단부(14)를 포함한다. 본체(12)와 단부(14)는 접합부(seam), 바람직하게는 종래의 이중 접합부(16)에 의해 함께 연결된다. 바람직하게, 본체(12)는 단일 피스의 알루미늄으로 형성된 종래의 드로잉-아이어닝 가공된 12온스 또는 330ml의 음료 캔의 본체가다. 다른 실시예는 예를 들어 16온스, 20온스, 32온스 사이즈의 다른 크기 및 용량 등가물(metric volume equivalents)의 본체를 가질 수 있다. 상기 캔 단부(14)는 전형적으로 상업적인 양으로 생산되는 유형을 가질 수 있다. 본 발명자들은 캔 단부(14)가 300스트로크/분(strokes per minute) 보다 많은 쉘 프레스 작동으로 생산될 수 있을것 이라고 추정한다.

도 5에 도시된 미접합 상태에서, 단부(14)는 둘레 말림부(curl)(23), 벽(20), 카운터싱크(22) 및 중앙 패널(24)을 포함한다. 도 1 내지 도 4에 잘 도시된 바와 같이 접합된 상태에서, 둘레 말림부는 접합부(16)의 일부분을 형성하도록 처리되었다. 본 발명이 임의의 크기의 단부를 포함하고는 있지만, 바람직한 단부는, 200, 202, 204, 또는 206사이즈이다. 또한, 본 발명은 벽(20) 및 카운터싱크(22)의 임의의 구성도 포함한다. 벽 구성은 종래의 B64 벽, 경사진 척(chuck) 벽, 곡선 척 벽, 다중 척 벽, 선반, 킥(kicks), 킹크(kinks) 등의 특징부를 가진 척 벽을 포함할 수 있다. 카운터싱크 구성은 직선 측벽, 곡선 측벽, 좁은 비드(narrow beads), 넓은 비드, 접히거나 눌려진 비드 등을 가진 카운터싱크를 포함할 수 있다. 본 발명에 의해 고려된 단부, 벽 및 카운터싱크의 구성은 Crown Cork & Seal Co. 회사, Ball Corp. 회사, Metal Container Corp 회사, Container Development Ltd. 회사, Rexam Ltd. 회사, 및 Can Pack에서 판매하거나 개시된 것을 포함한다.

또한, 본 발명은 바람직하게 5000시리즈 알루미늄 합금으로 형성되는 음료 캔 단부에 대해 설명한다. 구체적으로, 캔 단부를 만드는데 사용되는 5000시리즈 알루미늄 합금은 39-55ksi의 인장 항복 강도를 갖는다. 상기 인장 항복 강도의 범위는 표준 직경의 단부가 제공된 캔의 정해진 내부 압력을 고려하면 충분히 높은 범위이다. 이 인장 항복 강도 범위는 또한 연성 금속에 대한 새김선의 단부에서의 상대적으로 더 큰 분열 성향과도 관련된다. 본 발명은 이런 특정 합금에 한정되지 않으며, 오히려 청구범위에 명시되지 않은 한, 양철, 다른 등급의 알루미늄 등과 같은 강철을 포함하는 것이다.

캔 단부(14)의 중앙 패널(24)은 원형이며 비드(22)에 인접한 둘레(25)를 갖는다. 캔 단부(14)는 부가로 중앙 패널의 둘레(25)에 인접하여 배치된 제1 새김선(26)도 포함한다. 제1 새김선(26)은 제거 가능한 패널(34)을 형성하도록 연속하여 있다. 노즈(31)를 포함하는 탭(32)이 리벳(30)에 의해 중앙 패널(24)의 제거 가능한 패널(34)에 부착되어, 노즈(31)는 제1 새김선(26)에 인접하여 배치된다. 버튼 코인(29)은 탭(32)이 중앙 패널(24)에 리벳으로 고정될 때 리벳(30) 주위 중앙 패널(24) 상에 형성된다. 버튼 코인(29)은 리벳 프로세스를 하는 과정에서 형성되는 중앙 패널(24)의 압인 부분으로 형성된다.

중앙 패널(24)에 대한 설명에 도움을 주기 위해서, 주(primary) 또는 중심 기준 축 선(PL)은 리벳(30)의 중심을 통하고 그리고 탭(32)의 종방향 중심선을 통해 연장되는 선으로 정의한다(도 4). 탭(32)은 선(PL)을 따라 세장형이다. 대부분의 상용 탭에서는, 도면에 도시된 바와 같이, 주 기준 선(PL)이 탭(32)의 노즈와 중앙 패널 상에 초기 접촉지점과의 사이에 초기 접촉점을 통해 연장할 것이다. 횡방향 기준 축 또는 선(TL)은 리벳(30)의 중심을 통해 연장되며 주 기준 선(PL)에 대해 수직인 선으로 정의한다. 중앙 패널(24)이 접합된(seamed) 상태 또는 미접합(unseamed) 상태에서 평면을 형성한다면, 선(PL 및 TL)으로 형성된 평면은 접합부의 상부로 형성된 평면에 대해 평행하고 그리고 중앙 패널(24)에 대해 평행하다. 횡방향 기준 선(TL)은 캔 단부(14)를 탭 노즈 측에 전방부와 탭 힐 측에 후방부로 분리한다.

벤트 새김선(40)(제2 새김선이라고도 한다)은 선(PL)과 교차하는 중앙 부분(42), 상기 중앙 부분(42)을 중심으로 선(PL)의 양측에 배치된 1쌍의 체크 슬롯(45a, 45b)(도 6), 상기 체크 슬롯(45a, 45b)으로부터 연장되는 1쌍의 측면 부분(46a, 46b), 및 선(TL)으로부터 멀어지는 방향으로 개별적으로 측면 부분(46a, 46b)으로부터 연장되는 1쌍의 측부(50a, 50b)를 포함하며, 상기 측면 부분(46a, 46b)의 각각은 횡축(lateral axis)에 대해 실질적으로 평행하게 있는 세그먼트(47a, 47b)를 포함한다.

도 4에 가장 잘 도시된 바와 같이, 벤트 새김선(40)의 중앙 부분(42)은 버튼 코인(29)으로부터 간격을 두고 떨어져 있는 리벳(30)(PL과 TL은 교차) 주위로 연장되는 둥근 세그먼트를 갖는다. 중앙 부분(42)은 적어도 부분적으로 반경 0.140 인치 또는 선택적으로 적어도 0.140 인치의 반경으로 리벳(30)의 중심으로부터 연장되어 형성될 수 있다. 선택적으로, 중앙 부분(42)은 적어도 부분적으로 0.132 내지 0.150 인치 범위의 반경에 의해 규정될 수 있다. 예를 들면, 중앙 부분(42)은 적어도 부분적으로 반경 0.132, 0.133, 0.134, 0.135, 0.136, 0.137, 0.138, 0.139, 0.140, 0.141, 0.142, 0.143, 0.144, 0.145, 0.146, 0.147, 0.148, 0.149, 0.150, 또는 여기서 인용된 반경 중 적어도 2개를 포함한 반경의 범위로 형성될 수 있다. 중앙 부분(42)은 대략 3시 및 9시 방향으로 리벳(30) 주위로 연장되면서 전방으로 PL 과의 교차점으로부터 연장된다. 반경 치수는 본원의 명세서에서 개시된 내용에 기초한 중앙 패널 두께, 새김선 두께, 체크 슬롯 두께, 재료 선택, 등의 매개변수와 같은 공지된 매개변수에 따라 선택될 수 있다.

도면에 도시된 실시예에서, 체크 슬롯(45a, 45b)은 중앙 부분(42)으로부터 연장되고 그리고 체크 슬롯(45a, 45b)의 영역에 금속이 중앙 부분(42)에 금속에 비해 상대적으로 더 두껍도록 중앙 부분보다 더 얕은 요홈(groove)을 갖는다. 체크 슬롯(45a, 45b)의 각각은 과도부(44a, 44b)를 통한 측면 부분(46a, 46b)의 대응 내부 단부를 따른다. 측면 부분(46a, 46b)은 일반적으로 리벳(30)에 대해서 측방향(즉, 일반적으로 횡방향 기준 선(TL)에 대해 평행한 방향) 및 외부방향으로 연장된다. 측부(50a, 50b)는 일반적으로 과도부(48a, 48b)를 통해 측면 부분(46a, 46b)의 외부 단부로부터 후방으로 연장된다. 측부(50a, 50b)는 종결부(52a, 52b)에서 끝난다. 벤트 새김선 종결부는 벤트 새김선의 측부에 대해서 곡선지거나, 둥그렇게 감기거나(curled), 또는 경사져 있을 수 있고, 또는 도면에 도시된 바와 같이 단순한 직선 측벽의 단부일 수 있다.

다른 실시예에서, 벤트 새김선(40)은 체크 슬롯을 갖지 않는다. 벤트 새김선(40)이 체크 슬롯을 가진 실시예와 유사한 치수를 갖더라도, 체크 슬롯이 사용되지 않았으면, 중앙 부분(42)은 과도부(44a, 44b)까지 바로 연장된다. 측면 부분(46a, 46b)은 과도부(44a, 44b)로부터 과도부(48a, 48b)를 통해 연장된다. 측부(50a, 50b)는 종결부(52a, 52b)에서 끝난다.

도 6에 도시된 바와 같이, 힌지(54)는 측부(50a, 50b)의 종결부(52a, 52b) 사이에서 제거 가능한 패널(34) 상에 형성된다. 플랩(56)은 벤트 새김선(40)과 힌지(54)에 의해 형성된다. 플랩(56)의 전방부는 측부(50a, 50b)에 의해 형성된다. 플랩(56)의 사이드는 측부(50a, 50b)에 의해 형성된다. 플랩(56)의 후방부는 힌지(54)에 의해 (그 장소에 특정하지 않고) 형성된다.

벤트 새김선(40)의 치수 정보는 도 8의 벤트 새김선을 형성하기 위한 공구(80)의 확대도를 참조하여 제공된다. 바람직하게, 벤트 새김선(40)의 일부분이 횡방향 기준 선(TL)까지 (또는 대략 기준 선까지) 또는 전방으로 연장되어 탭과 리벳의 이동 또는 힌지 동작을 촉진한다. 예를 들어, 측면 부분(46a, 46b)은 바람직하게 횡방향 선(TL)의 전방으로 치수(D1) 만큼 연장된다. 바람직하게, D1은 양의 값이며 0 내지 0.050 인치 사이의 값이며, 0.010 인치 내지 0.032 인치 사이의 값이 특히 바람직하다. 도면에 도시된 실시예에서, D1은 대략 0.021 인치이다.

측부(50a, 50b)는 서로 간격을 두고 떨어져 있으며, 플랩(56)이 벤트를 위한 충분한 영역을 생성하도록 후방으로 연장된다. 벤트 개방부는 참조 번호 '41'로 도 2에 도시되었다. 이와 관련하여, 측부(50a, 50b)는 바람직하게 거리(D2)로 횡방향 기준 선(TL)으로부터 후방으로 연장되며, 상기 거리(D2)는 0.15 내지 0.4 인치 사이의 값일 수 있으며, 바람직하게는 0.2 내지 0.3 인치 사이의 값이다. 도면에 도시된 실시예에서, D2는 0.217 인치이다. 측부 종결부(52a, 52b)의 단부는 0.5 인치 내지 1.0 인치 사이의 거리로, 바람직하게는 0.6 인치 내지 0.8 인치 사이의 거리로 간격을 두고 떨어져 있다. 도시된 실시예에서, 종결부(52a, 52b) 사이의 거리는 0.746 인치이다.

벤트 새김선 사이드는 곡선 또는 직선일 수 있으며, 주 기준 선(PL)에 대해 측정된 임의의 각도(A)로 지향되어 있을 수 있다. 예를 들면, 각도(A)는 실질적으로 제로(즉, 벤트 새김선 사이드가 주 기준 선(PL)에 대해 실질적으로 평행하게 있을 수 있음), +/- 10도 사이, +/- 20도 사이, 또는 +/- 30도 사이에 있을 수 있다. 도면에 도시된 실시예에서, 각도(A)는 5°이다. 중앙 부분(42) 및 측면 부분(46a, 46b)은 도면에 도시된 것과는 다른 형상일 수 있다.

벤트 새김선(40)은 적어도 새김선 중앙 부분(42), 측면 부분(46a, 46b), 및 새김선 측부(50a, 50b)의 전방부를 통해 실질적으로 균일한 새김선 잔류부 치수를 갖는다. 바람직하게, 새김선 중앙 부분(42), 측면 부분(46a, 46b), 및 새김선 측부(50a, 50b)에 대한 전방부의 새김선 잔류부의 치수는 0.0020 내지 0.0045 인치 사이의 값이다. 체크 슬롯(45a, 45b)은 일반적으로 새김선 중앙 부분(42), 측면 부분(46a, 46b), 및 새김선 측부(50a, 50b)의 전방부의 새김선 잔류부보다 큰 새김선 잔류부를 갖는다. 구체적으로, 체크 슬롯에 대한 새김선 잔류부는 상기 체크 슬롯에 대한 잔류부가 0.0060 내지 0.0085 인치 사이의 값에 있도록 대략 0.0040 인치의 큰 값으로 있을 수 있다. 공구(80)는 앤빌(anvil)에 대하여 동작하며, 상기 앤빌은 선택적으로 잔류부 치수를 제어하는 스텝을 갖는다.

본 발명은 청구범위에 넓게 기재된 바와 같이 임의의 형상의 벤트 새김선 및 임의의 형상의 플랩을 포함한다. 벤트 새김선(40)과 플랩(56)에 대해 제공된 상기 형상 및 치수는 오직 설명을 위한 것이며, 제한하려는 의도는 없다. 상기 제공된 각각의 치수는 실질적인 치수이다. 캔 단부의 공학적 기술에 익숙한 기술자가 이해할 수 있는 바와 같이, 본 명세서에서 제공하는 치수는 단부 재료 및 두께, 내부 압력 특성, 플랩 치수 및 면적 등을 포함하는 특정 용도에 맞는 다양한 매개변수에 의해 결정될 수 있다.

캔 조립체(10)의 작동을 설명하고, 상당하는 발명의 방법을 설명하기 위해, 참조 도면으로, 특히 도 1 내지 도 3 및 도 6을 나타내었다. 개방에 앞서, 캔 조립체(10)는 탄산 청량음료, 맥주 등으로 채워졌을 때 생성되는 내부 압력을 갖고 있다. 새김선(26, 40)은 그대로 있고, 탭(32)은 중앙 패널(24) 또는 대략 수평면에 대해 실질적으로 평면인 종래의 레스트(rest) 부분에 있다.

캔 조립체(10)를 개방하기 위해서는 사용자가 탭(32)의 힐 단부를 들어 올려야 하며(lift), 이런 동작은 도 2에 도시된 바와 같이 새김선 중앙 부분(42)이 파열될 때까지 리벳 주위의 금속을 편향시키면서 중앙 패널(24) 쪽으로 탭 노즈를 이동시킨다. 본원의 발명자들은 버튼 코인(29)으로부터 간격을 두고 떨어져 있는 중앙 부분을 가짐으로써 및/또는 적어도 0.140 인치의 반경에 의해 규정됨으로써 개방 프로세스에서 조기에 대형 벤트 영역을 제공하는 것으로 추정한다. 특히, 종래 기술의 캔 단부는 1.131 인치의 반경을 갖고, 그리고 중앙 부분이 버튼 코인(29)으로부터 간격을 두고 떨어져 있게 하는 상기 반경에 대한 약간의 조절은 8psi 정도의 벤트 시험 등급치의 증가를 초래하는 것이다. 본원의 발명자들은 또한 버튼 코인(29)을 형성하는 압인 금속으로부터 떨어져 있는 중앙 부분의 이격은 중앙 부분이 버튼 코인(29) 상에 위치한 경우보다 더 느리고 더 제어된 파열을 제공하는 것으로 추정한다.

바람직하게, 벤트 새김선(40)의 일부분은 제1 새김선(26)의 임의의 부분이 벤트를 이루기 위해 파열되기 전에 파열된다. 벤트 새김선(40)의 진행은 체크 슬롯(45a, 45b)의 파열로 억제된다. (사용된 경우) 체크 슬롯(45a, 45b)의 영역에서의 두꺼운 금속은 벤트 새김선(40)의 나머지 부분보다 더 느리게 파괴된다. 다음, 벤트 새김선(40)의 파열은 측면 부분(46a, 46b)을 통해 진행되고 플랩(56)이 힌지(54)를 중심으로 상향하여 이동함으로써 새김선 측부(50a, 50b)를 통해 후방으로 진행된다. 이와 관련하여, 상기 캔 내부의 압력은 플랩(56)에 작용하여 캔을 벤트하기 위한 비교적 큰 개방 영역을 빠르게 생성한다. 다음, 종래의 캔 단부의 개방부와 마찬가지로, 사용자는 메인 새김선(24)이 파열되어 제거 가능한 패널(34)이 개구(60)을 생성하도록 분리되기까지 탭(32)을 작동하는 행위를 계속한다.

도 9를 참조하면, 도시된 표는 램지 및 필드스 출원의 종래 기술의 설계(어두운 2개의 선) 및 본원의 청구된 구조(밝은 2개의 선) 사이의 상당한 차이를 개략적으로 나타내었다. x-축은 psi의 압력을 나타내고, y-축은 합격률(최대 100%)을 나타낸다. 본원에 기재된 캔 단부에 대한 증가된 벤트 시험 등급은 청량음료 캔과 관련하여 종래 기술에 비해 훨씬 더 많은 기능성을 제공한다.

도면에 도시된 상술한 실시예는 본 발명의 양태를 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라, 개시된 구조 및 방법보다 더 넓은 범위를 포함하며, 오직 청구범위에 의해서만 한정되는 것이다. 예를 들어, 본 발명은 청구범위에서 한정하지 않고 도면에 도시되지 않은 재료, 척(chuck) 벽의 구성, 접합부 구조 및 프로세스, 제거 가능하거나 힌지된 분열(tear) 패널의 구조를 포함하는 것이다.

Claims (22)

1. 적어도 90psi의 벤트 시험 등급을 갖는 전체 개구 캔 조립체이며,
   캔 본체; 및
   접합부에 의해 캔 본체에 부착된 캔 단부를 포함하며;
   상기 캔 단부는:
   둘레를 갖고, 리벳 근처에서 압인 부분을 구비하는 중앙 패널;
   상기 중앙 패널의 둘레 근처에 배치되며, 제거 가능한 패널을 형성하는 제1 새김선;
   노즈를 갖고, 상기 노즈가 상기 제1 새김선 근처에 배치되도록 리벳에 의해 제거 가능한 패널에 장착되는 탭; 및
   상기 제거 가능한 패널 상에 배치된 제2 새김선을 포함하며;
   상기 탭은 리벳의 중심을 통해 연장되는 종축을 따라 세장형이며,
   상기 종축은 또한 리벳의 중심을 통해 연장되는 횡축에 대해 수직이며,
   상기 제2 새김선은:
   (i)종축과 교차하는 압인 부분으로부터 간격을 두고 떨어져 있는 중앙 부분;
   (ⅱ)상기 중앙 부분의 양측에 배치된 1쌍의 체크 슬롯;
   (ⅲ)개별적으로 상기 체크 슬롯으로부터 연장되며, 각각이 상기 횡축에 대해 실질적으로 평행한 세그먼트를 구비하는 1쌍의 측면 부분; 및
   (iv)횡축으로부터 멀어지는 방향으로 개별적으로 상기 측면 부분으로부터 연장되는 1쌍의 측부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전체 개구 캔 조립체.
2. 적어도 90psi의 벤트 시험 등급을 갖는 전체 개구 미접합 캔 단부이며,
   캔 본체의 플랜지와 함께 접합될 수 있는 둘레 말림부;
   상기 둘레 말림부로부터 내향 및 하향하여 연장되는 벽;
   둘레를 갖고, 리벳 근처에서 압인 부분을 구비하는 중앙 패널;
   상기 중앙 패널의 둘레 근처에 배치되며, 제거 가능한 패널을 형성하는 제1 새김선;
   노즈를 갖고, 상기 노즈가 상기 제1 새김선 근처에 배치되도록 리벳에 의해 제거 가능한 패널에 장착되는 탭; 및
   상기 제거 가능한 패널 상에 배치된 제2 새김선을 포함하며;
   상기 탭은 리벳의 중심을 통해 연장되는 종축을 따라 세장형이며,
   상기 종축은 또한 리벳의 중심을 통해 연장되는 횡축에 대해 수직인 축이며,
   상기 제2 새김선은:
   (i)종축과 교차하는 압인 부분으로부터 간격을 두고 떨어져 있는 중앙 부분;
   (ⅱ)상기 중앙 부분의 양측에 배치된 1쌍의 체크 슬롯;
   (ⅲ)개별적으로 상기 체크 슬롯으로부터 연장되며, 각각이 상기 횡축에 대해 실질적으로 평행한 세그먼트를 구비하는 1쌍의 측면 부분; 및
   (iv)횡축으로부터 멀어지는 방향으로 개별적으로 상기 측면 부분으로부터 연장되는 1쌍의 측부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전체 개구 미접합 캔 단부.
3. 제1항에 있어서, 상기 중앙 부분은 리벳의 중심으로부터 연장되는 반경에 의해 규정되며, 상기 반경은 적어도 0.140 인치의 값을 갖는 것을 특징으로 하는 전체 개구 캔 조립체.
4. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 압인 부분은 버튼 코인을 형성하는 것을 특징으로 하는 전체 개구 캔 조립체.
5. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 중앙 부분에서 평균 제2 새김선 잔류부는 적어도 상기 측면 부분에서의 평균 제2 새김선 만큼 두꺼운 것을 특징으로 하는 전체 개구 캔 조립체.
6. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 제거 가능한 패널은 부가로 버튼 코인을 포함하고 그리고 상기 리벳은 버튼 코인 상에 배치되고, 상기 제2 새김선의 중앙 부분은 버튼 코인으로부터 간격을 두고 떨어져 있는 것을 특징으로 하는 전체 개구 캔 조립체.
7. 제2항에 있어서, 상기 중앙 부분은 리벳의 중심으로부터 연장되는 반경에 의해 규정되며, 상기 반경은 적어도 0.140 인치의 값을 갖는 것을 특징으로 하는 전체 개구 미접합 캔 단부.
8. 제2항 또는 제7항에 있어서, 상기 압인 부분은 버튼 코인을 형성하는 것을 특징으로 하는 전체 개구 미접합 캔 단부.
9. 제2항 또는 제7항에 있어서, 상기 중앙 부분에서 평균 제2 새김선 잔류부는 적어도 상기 측면 부분에서의 평균 제2 새김선 만큼 두꺼운 것을 특징으로 하는 전체 개구 미접합 캔 단부.
10. 제2항 또는 제7항에 있어서, 상기 제거 가능한 패널은 부가로 버튼 코인을 포함하고 그리고 상기 리벳은 버튼 코인 상에 배치되고, 상기 제2 새김선의 중앙 부분은 버튼 코인으로부터 간격을 두고 떨어져 있는 것을 특징으로 하는 전체 개구 미접합 캔 단부.
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