KR20070028414A

KR20070028414A - 캔 단부

Info

Publication number: KR20070028414A
Application number: KR1020067026240A
Authority: KR
Inventors: 티모시 터너; 랜덜 지 포레스트; 라예쉬 고팔라스와미
Original assignee: 렉삼 베버리지 캔 컴퍼니
Priority date: 2004-05-14
Filing date: 2005-05-12
Publication date: 2007-03-12
Also published as: CA2566679A1; EP1755966A1; JP3163018U; EG24911A; JP2007537107A; BRPI0511128A; TR200606355T2; CN101014503B; US8104319B2; AU2005245402A1; US20050006388A1; DE602005021102D1; NZ551368A; US7556168B2; CA2566679C; WO2005113351A1; US20090266824A1; RU2006142349A; EP1755966B1; KR100862404B1

Abstract

캔 단부 부재(10)가 중심 패널(18), 원주상 척벽, 및 전이벽을 가진다. 중심 패널은 길이 축(50) 둘레에 중심이 일치되며, 둘레 에지를 가진다. 중심 패널은 또한 길이 축으로부터 반경 방향 외측으로 위치되는 단턱부(step portion)를 가진다. 단턱부는 환형의(annular) 오목부에 접합된 환형 볼록부를 가지며 중심 패널의 적어도 일부를 길이 축에 평행한 방향으로 수직으로 이동시킨다. 말림부(curl)는 단부 부재의 외부 둘레를 형성한다. 원주상 척벽은 말림부로부터 전이벽으로 아래로 연장한다. 전이벽은 척벽을 중심 패널의 둘레 에지와 연결시킨다. 전이벽은 접음부를 구비한다. 접음부는 제1의 다리(56), 제2의 다리(62), 및 제3의 다리(68)를 가진다. 제1의 다리는 척벽에 직접 연결되며 환형 오목부에 의하여 제2 다리에 접합된다. 제2의 다리는 환형의 볼록부에 의하여 제3의 다리에 접합되며, 제3의 다리는 중심 패널에 접합된다. 환형 볼록부는 0.002인치 보다 큰 곡률 반경을 가진다.

음료 용기, 캔, 개봉, 말림부, 중심 패널, 접음부, 다리, 단턱부, 곡률 반경

Description

캔 단부{CAN END}

이 출원은 2003. 10. 07일자로 출원된 출원 번호 10/680,644호, 및 2001. 8. 16일자 출원의 출원 번호 09/931, 497의 일부 계속 출원(continuation-in-part)이었던 2002. 8. 15일 출원의 출원 번호 10/219,914의 일부 계속 출원이다. 이 출원들은 공동으로 양도되며 본 명세서에 참고로 포함된다.

본 발명은 비분리형(non-detachable) 조작 패널을 가진 투-피스형 맥주 및 음료의 금속 용기들을 위한 단부 클로져(closure)들에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 단부 클로져에서 금속의 부피를 감소시키기 위한 방법에 관한 것이다.

통상의 개봉이 용이한 맥주 및 음료 용기용 단부 클로져(closure)들은 단부 클로져의 "소비자 측면(consumer side)"인 외면 위에 형성된 스코아(score)에 의하여 형성된 무른 패널(frangible panel)(자주 "파열 패널(tear panel)", "개봉 패널", 혹은 "따르기 패널(pour panel)"로 칭해진다)을 가지는 중앙 혹은 중심 패널을 가진다. 대중적인 "생태(ecology)" 캔 단부들은 단부의 어느 부분들도 분리시키지 않으면서 패널의 선이 새겨진 금속을 파열시킴으로써 단부를 개봉하는 방식을 제공하도록 구성된다. 예컨대, 가장 통상적인 그러한 음료 용기의 단부는 파열 패 널(tear panel)을 개봉하도록 제공된 레버형 탭(tab)을 리벳으로 부착하면서 파열 패널을 단부의 잔여부에 접합하는 새김선이 없는 힌지 영역에 의하여 단부에 유지되는 파열 패널을 가진다. 통상 "스테이-온-탭(SOT)"이라고 불리는 이러한 형태의 용기 단부는 파열 패널이 이동하는 힌지선에서 새김선이 없는 부분이 금속의 유지 부분으로 작용하면서 불완전한 원 형상의 스코아에 의해 형성된 파열 패널을 가진다.

용기는 통상 인발되고 철이 입혀진 금속 캔으로서, 알루미늄이나 강의 박판으로 보통 제조된다. 이들 용기들의 단부 클로져들은 통상 블랭크 단부로 형성된 알루미늄 혹은 강의 박판의 절단 에지로 구성되며, 단부 전환(end conversion)이라고 보통 불리는 공정에 의하여 완성된 단부(end)로 제조된다. 이들 단부들은 우선 박 금속의 절단 에지를 형성하고, 절단 에지로부터 블랭크 단부를 형성하고, 블랭크 단부를 용기에 접합될 수 있는 단부 클로져들로 전환하는 공정에서 형성된다. 현재 비록 일반적인 방안은 아니지만, 이러한 용기들 및/또는 단부들은 개봉가능성을 위해 제공된 비분리형 부품들로 유사하게 구성되어 플라스틱 소재로 구성될 수 있다.

캔 단부 제조업자들의 하나의 목표는 비틀림(buckle)에 내성을 가지는 단부를 제공하는 것이다. 미국 특허 제3,525,455호(이하, 455 특허)는 접합용 말림부 (seaming curl), 척벽(chuck wall), 및 중심 패널의 둘레 에지를 따라 연장하는 확장부(countersink)를 가지는 캔 단부의 비틀림 강도를 향상시키는 것을 목적으로 하는 방법을 기술한다. 이 방법은 척벽의 적어도 실질적으로 전 길이에 걸쳐 접음 부(fold)를 형성하는 것을 포함한다. 이 접음부는 접합 말림부의 길이와 대략 같은 수직 길이와, 잔류하는 척벽의 길이와 대략 같은 두께를 가지며, 접음부는 단부가 용기의 개봉 단부에 접합되면 용기의 내부 측벽에 대해 눌러진다.

캔 단부들의 제조업자의 또 다른 목표는 캔 단부를 형성하기 위하여 제공되는 블랭크 단부의 금속 양을 감소시킴과 동시에 단부의 강도를 유지하는 것이다. 이러한 목표를 달성하기 위한 하나의 방법이 미국 특허 제6,065,634호(이하, '634 특허)에 기술된다. '634 특허는 접합 말림부, 접합 말림부로부터 캔 단부의 중심 패널에 접합된 확장부로 아래로 연장하는 척벽을 가지는 캔 단부 부재에 관한 것이다. '634 특허의 방법은 블랭크의 절단 에지를 감소시킴으로써 금속의 양을 감소시킨다. 이는 척벽의 각도를 약 11-13도에서 43도 각도로 증가시킴으로써 달성된다.

'634 특허의 방법은 중심 패널의 직경을 감소시킬 수 있다. 이는 개봉 지시 혹은 재활용 정보와 같은 지시 사항을 위해 필요한 중심패널 위의 영역을 감소시킬 수 있다. 또한 파열 패널의 크기를 제한할 수 있다. 또한, 척벽의 각도가 증가되면, 캔 단부 둘레와 파열 패널 사이의 공간이 증가되기 때문이다. 이는 붓기 및/혹은 마시기 동안의 엎지름을 초래할 수 있다.

'634 특허의 방법은 또한 확장부를 발생한다. '455 특허도 이 점을 공유한다. 확장부는 강도를 증가시키기 위하여 캔 단부에 제공된다. 그러나, 확장부가 좁은 둘레방향의 요부(recess)이므로 확장부 내부로 먼지가 모아질 수 있다. 또한, 먼지는 자주 확장부의 구조상 청소하기 곤란하다.

미국 특허 제5,950,858호(이하, '858 특허)는 또한 캔 단부를 강화하는 하나 의 방법을 개시한다. '858 특허는 확장부 및 중심 패널의 접합부 혹은 확장부의 최하부의 확장부에 위치하는 접음부(fold portion)를 가지는 캔 단부를 개시한다. 서전트(Sergeant)의 진술된 이점들의 하나는 접음부가 확장부의 전화(inverting)에 효과적인 저항을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 충분한 강도와 향상된 청결 특성을 가진 개봉이 용이한 캔 단부 부재를 제공하는 것이다. 개봉이 용이한 캔 단부 부재는 중심 패널, 말림부, 둘레의 척벽, 및 전이벽(transition wall)을 가진다.

중심 채널은 길이축 둘레에 위치된다. 이는 단부 부재를 밀봉하기 위한 클로져 부재를 포함한다. 클로져 부재의 일부는 개봉이 용이한 캔 단부 부재가 일단 개봉되면 중심 패널의 일부에 유지될 수 있다. 중심 패널은 또한 길이 축으로부터 반경방향의 외측으로 위치한 단턱부(step portion)를 구비한다. 단턱부는 환형의 오목부에 접합된 환형 볼록부를 가지며 중심 패널의 적어도 일부를 길이 축에 평행한 방향으로 수직으로 이동시킨다.

말림부(curl)는 단부 부재의 외부 둘레를 형성한다. 둘레방향의 척벽은 말림부로부터 아래로 연장한다. 전이벽이 척벽을 중심 패널의 둘레 에지와 연결시킨다. 전이벽은 접음부를 구비한다. 접음부는 제1의 다리부, 제2의 다리부, 및 제3의 다리부를 가진다. 제1의 다리부는 척벽에 직접 연결되며 환형 오목부에 의하여 제2 다리부에 접합된다. 제2의 다리부는 환형의 볼록부에 의하여 제3의 다리부에 접합되며, 제3의 다리부는 중심 패널에 접합된다. 환형 볼록부는 0.002인치 보다 큰 곡률 반경을 가진다.

본 발명의 다른 특징들과 이점들은 이하의 도면들과 관련하여 이루어지는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.

도 1은 둘레 일부의 절개부를 가진 본 발명의 캔 단부의 사시도이며;

도 2는 본 발명의 캔 단부 부재의 부분 단면도이며;

도 3은 본 발명의 캔 단부의 부분 단면도이며;

도 4는 본 발명의 캔 단부의 부분 단면도이며;

도 5는 본 발명의 캔 단부의 부분 단면도이며;

도 6은 본 발명의 캔 단부의 부분 단면도이며;

도 7은 본 발명의 캔 단부의 부분 단면도이며;

도 8은 본 발명의 캔 단부의 부분 단면도이며;

도 9는 본 발명의 캔 단부의 부분 단면도이며;

도 10은 본 발명의 캔 단부의 부분 단면도이며;

도 11은 본 발명의 캔 단부의 부분 단면도이며;

도 12는 본 발명의 캔 단부의 부분 단면도이며;

도 13은 본 발명의 캔 단부의 부분 단면도이며;

도 14는 벗겨질수 있게 접합된 클로져를 구비하는 실시예의 사시도이며;

도 15는 벗겨질수 있게 접합된 클로져를 가지는 본 발명의 캔 단부의 실시예의 부분 단면도이며;

도 16은 벗겨질수 있게 접합된 클로져를 가지는 본 발명의 캔 단부의 실시예의 부분 단면도이며;

도 17은 벗겨질수 있게 접합된 클로져를 가지는 본 발명의 캔 단부의 실시예의 부분 단면도이며;

도 18은 벗겨질 수 있는 클로져의 상부 평면도이며;

도 19는 벗겨질수 있게 접합된 클로져를 가지는 본 발명의 캔 단부의 실시예의 부분 단면도이며;

도 20은 벗겨질수 있게 접합된 클로져를 가지는 본 발명의 캔 단부의 실시예의 부분 단면도이며;

도 21은 벗겨질 수 있는 클로져를 가지는 용기의 상부 평면도이며;

도 22는 벗겨질수 있게 접합된 클로져와 향기농축조(fragrance concentrate reservoir)를 가지는 본 발명의 캔 단부의 실시예의 부분 단면도이며;

도 23은 벗겨질수 있게 접합된 클로져와 향기농축조(fragrance concentrate reservoir)를 가지는 본 발명의 캔 단부의 실시예의 부분 단면도이며;

도 24는 벗겨질수 있게 접합된 클로져와 향기농축조를 가지는 본 발명의 캔 단부의 실시예의 부분 단면도이며;

도 25는 벗겨질수 있게 접합된 클로져와 향기농축조를 가지는 용기의 상부 평면도이며;

도 26은 벗겨질수 있게 접합된 클로져와 향기농축조를 가지는 용기의 상부 평면도이며;

도 27 내지 32는 성형 단계들에서 도시된 본 발명의 캔 단부 부재의 부분 단면도들이며;

도 33 내지 37은 성형 단계들에서 도시된 본 발명의 캔 단부 부재와 툴링(tooling)의 부분 단면도들이며;

도 38 내지 40은 성형 단계들에서 도시된 본 발명의 캔 단부 부재와 다른 툴링의 부분 단면도들이며;

도 41 및 42는 성형 단계들에서 도시된 본 발명의 다른 툴링 및 도 11의 캔 단부 부재의 부분 단면도들이며;

도 43 내지 46은 성형 단계들에서 도시된 본 발명의 캔 단부 부재와 툴링의 부분 단면도들이며;

도 47 내지 52는 성형 단계들에서 도시된 본 발명의 캔 단부 셸 및 셸 프레스 툴링(shell press tooling)의 부분 단면도들이며;

도 53 내지 57은 성형 단계들에서 도시된 본 발명의 캔 단부 부재 및 컨버젼 프레스 툴링(conversion press tooling)의 부분 단면도들이며;

도 58은 코이닝(coining) 작업을 실시하기 위한 툴링과 단턱부를 가진 중심 패널을 구비한 캔 단부의 부분 단면도이며;

도 59는 코이닝 작업을 실시하기 위한 툴링과 단턱부를 가진 중심 패널을 구비한 캔 단부 부재의 부분 단면도이며;

도 60은 코이닝 작업을 실시하기 위한 툴링과 단턱부를 가진 중심 패널을 구비한 캔 단부 부재의 부분 단면도이며;

도 61은 단턱부를 형성하기 위한 툴링과 단턱부를 가진 캔 단부 부재의 부분 단면도이며;

도 62는 단턱부를 형성하기 위한 툴링과 단턱부를 가진 캔 단부 부재의 부분 단면도이며;

도 63은 단턱부를 형성하기 위한 툴링과 단턱부를 가진 중심 패널을 구비한 캔 단부 부재의 부분 단면도이며;

도 64는 단턱부를 형성하기 위한 툴링과 단턱부를 가진 중심 패널을 구비한 캔 단부 부재의 부분 단면도이며;

도 65는 접음부를 가지는 캔 단부 부재의 부분 단면도이며;

도 66은 접음부를 가지는 또 다른 캔 단부 부재의 부분 단면도이며;

도 67은 접음부 및 척벽을 따라 여러 곡률 반경들을 나타내는 접음부를 가지는 캔 단부의 부분 단면도이며;

도 67a는 도 67의 캔 단부의 부분 확대 도면이다.

본 발명이 여러 다른 실시예들로 구현가능하지만, 이러한 설명이 본 발명의 원리의 예시이며 예시된 실시예로 본 발명의 넓은 측면을 제한하려는 것이 아닌 것을 이해하면서 본 발명의 바람직한 실시예가 도면에 도시되고 여기에 상세하게 설명될 것이다.

본 발명의 용기 단부는 강도를 포함하는 향상된 물리적 특성을 가진 스테이-온-탭 단부 부재(10)이다. 본질적으로, 본 발명은 이하에 설명되는 바와 같이, 음 료 용기 시장에서 요구되는 물리적 특성과 성질을 구현하는 경량 단부 부재(10)를 제공한다.

도 1에 있어서, 용기(도시 없음)를 위한 단부 부재(10)는 접합 말림부(seaming curl)(12), 척벽(chuck wall)(14), 전이벽(transition wall)(16), 및 중앙 혹은 중심 패널(18)을 구비한다. 용기는 통상 롤 스톡의 코일 스톡으로 불리는 대형 롤로부터 공급된 알루미늄 혹은 강의 박판으로 보통 구성되는 보통의 맥주 및 음료 용기들과 같은 인발되고 철이 피복된 금속 캔이다. 이들 용기들을 위한 단부 클로져들은 또한 통상 코일 스톡으로부터 공급된 알루미늄 혹은 강의 박판의 절단 에지(cut edge)로 구성되며, 블랭크 단부로 형성되고, 단부 전환(end conversion)이라고 보통 불리는 공정에 의하여 완성된 단부로 제조된다. 도면들에 도시된 실시예에서 단부 부재(10)는 용기의 대응하는 말림부에 접합된 접합 말림부(12)에 의하여 용기에 접합된다. 단부 클로져(10)의 접합 말림부(12)는 전이벽(16)에 의하여 중심 패널(18)의 외부 둘레 에지부(20)에 접합되는 척벽(14)과 일체이다. 단부 부재(10)를 용기에 접합하는 이러한 접합 수단은 이 산업에서 현재 사용되는 전형적인 접합 수단이며, 이상에서 설명한 구조는 단부 전환 공정에 앞서 금속판의 절단 에지로부터 블랭크 단부를 형성하는 공정에서 형성된다. 그러나, 단부 부재(10)를 용기에 접합하기 위한 다른 수단이 본 발명에서 사용될 수 있다.

중심 패널(18)은 분리가능한 클로져 부재를 가진다. 도 1에서 분리가능한 클로져 부재는 통상의 파열 패널(22)이다. 파열 패널(22)은 곡선의 무른 스코아(24)와 단단한 힌지 부분(26)으로 형성된다. 힌지 부분(26)은 무른 스코아(24)의 제1 단부 및 제2 단부(30) 사이에서 일반적으로 직선으로 형성된다. 중심 패널(18)의 파열 패널(22)은 개봉될 수 있을 것인 바, 즉 무른 스코아(24)는 절개되고 파열 패널(22)은 중심 패널(18)의 잔여 부분에 대해 하나의 각도 방향으로 변위되며, 이 때 파열 패널(22)은 힌지 부분(26)을 통해 중심 패널(18)에 힌지 연결되어 잔류된다. 이러한 개봉 조작에서, 파열 패널(22)은 패널(18)의 평면으로부터 이동되는 것에 의하여 개봉됨에 따라, 각도상으로 굽혀져서 이동된다.

무른 스코아(24)는 바람직하게는 중심 패널(18)의 사용 측면(32)으로 형성된 일반적으로 V-형상의 홈이다. 잔류부가 V-형상의 홈과 단부 부재(10)의 제품 측면(34) 사이에 형성된다.

단부 부재(10)는 파열 패널(22)에 인접하게 중심 패널(18)에 리벳(38)에 의하여 고정된 탭(tab)(28)을 가진다. 리벳(38)은 통상의 방식으로 형성된다.

사용자에 의한 단부 부재(10)의 개봉 동안에, 사용자는 노즈 부분(42)을 파열 패널(22)에 대해 아래로 이동시키기 위하여 탭(28)의 올림 단부(lift end)(40)를 들어 올린다. 파열 패널(22)에 대항하는 노즈 부분(42)의 힘에 의하여 스코아(24)는 파괴된다. 탭(28)의 이동이 계속됨에 따라 스코아(24)의 파괴는 파열 패널(22) 둘레로, 바람직하게는 스코아(24)의 제1 단부로부터 스코아(24)의 제2 단부를 향하여 점차로 전파된다.

이제 도 2에 있어서, 중심 패널(18)은 중심 패널(18)의 직경에 대해 수직인 길이 축(50) 둘레로 중심이 일치된다. 접합 말림부(12)는 단부 부재(10)의 외측 둘레를 형성하며 척벽(14)과 일체이다. 척벽(14)은 접합 말림부(12)로부터 둔각으로 아래로 연장한다. 중심 패널(18)의 평면 혹은 실질적으로 평면인 둘레 에지부(52)로부터 측정된 척벽의 각도(α)는 일반적으로 10 내지 70도이며, 더욱 바람직하게는 15도 내지 45도이며, 가장 바람직하게는 19도 내지 27도이며, 혹은 상기 범위 내의 어느 범위 혹은 범위들의 조합이다. 척벽(14)에는 단부 부재(10)를 형성하기 위하여 사용되는 성형 도구들 내에서 성능을 향상시키기 위하여 도면에 도시된 바와 같은 곡률 반경이 제공될 수 있다. 곡률 반경에 의하여 미완성의 단부 부재(10)에 힘이 가해짐에 따라 도구 내부에서 비틀림이 발생하는 것을 방지한다.

전이벽(16)은 척벽(14)과 일체이며 척벽(14)을 중심 패널(18)의 둘레 에지부(52)에 연결시킨다. 단부 부재(10)는 종래의 음료 캔 단부 부재들과는 통상 중심 패널(18)의 외측 둘레 에지에 형성된 확장부(countersink)를 포함하는 점에서 다르다. 평면상의 둘레 에지부(52)에 의하여 파열 패널(24)이 단부 부재(10)의 외측 둘레에 더 근접하여 위치된다. 이는 또한 인쇄 및/또는 더 넓은 파열 패널 구멍을 위한 추가적인 중심 패널(18) 영역을 제공한다.

전이벽(16)은 길이 축(50)에 대해 외측으로 연장하는 접음부(50)를 구비한다. 도면들은 척벽(14)의 외부를 따라 형성된 접음부(54)를 도시하나; 그러나, 접음부(54)는 중심 패널(18)의 제품 측면(34)을 따르는 것과 같은 다른 위치들에 위치될 수 있음을 알아야 한다. 그러나, 접음부(54)는 바람직하게는 수평면 위로 약 8°의 각도(λ)에서 위로 연장한다(도 65 및 66 참조).

접음부(54)는 척벽(14)을 환형의 오목한 굽힘부(58)에 연결하는 제1의 다리(56)를 가진다. 환형 오목부(58)는 중심 패널(18)의 외측 둘레 에지(52)에 바람 직하게 결합하도록 접근하는 정상부(60)를 구비한다. 이러한 정상부(60)와 외측 둘레 에지(52)의 접촉에 의하여 중심 패널(18)의 둘레 에지(52)를 따라 먼지가 축적되는 것이 방지된다. 또한, 이로써 중심 패널(18) 위에 먼지나 다른 잔류물이 존재하는 경우 중심 패널(18)이 용이하게 세척될 수 있다.

제2 다리(62)는 환형 오목부(58)로부터 환형 굽힘 볼록부(64)로 위로 연장한다. 제2 다리(62)는 수직, 실질적으로 수직일 수 있으며, 혹은 길이 축(50)에 대해 ±25도일 수 있으며 제1 다리(56)의 외부에 대해 눌러질 수 있다.

환형 볼록부(64)는 접음부(54)의 수직 영역을 형성하는 정상부(66)를 구비한다. 접음부(54)의 길이는 실질적으로 접합 말림부(12)의 길이 보다 작다. 각을 이루는 척벽(14)과 같이, 특히, 이 접음부(54)의 구조와 길이에 의하여 절단 에지 블랭크의 크기를 감소시키며 완성된 단부의 직경을 유지하면서 단부 부재(10)의 비틀림 강도가 고객의 요구사항을 만족시킬 수 있다. 즉, 확장부를 가지는 종래 방식으로 형성된 더 큰 절단 에지 블랭크와 같은 크기의 직경을 가진 단부 부재를 형성하도록 더 작은 절단 에지 블랭크가 제공될 수 있다.

제3의 다리(68)는 환형의 볼록부(64)로부터 전이벽(16)을 중심 패널(18)의 외부 둘레 에지에 접합시키는 제3의 굽힘부(70)로 아래로 연장한다. 제3의 굽힘부(70)는 제3의 다리(68)를 중심 패널(18)의 평면상 외부 둘레 에지에 접합시키기에 적합한 곡률 반경을 가진다.

제3의 다리(68)는 제2 다리(62)의 외부에 대해 눌러질 수 있다. 이는 접음부(54)에 척벽(14)의 두께의 세배와 실질적으로 같은 가로 두께를 주며, 접음 부(54)의 가로 두께는 척벽(14)의 길이 보다 실질적으로 작다. 다시, 이 구조에 의하여, 동일 직경의 단부 부재를 제조하기 위하여 사용되는 종래의 절단 에지 블랭크들 보다 절단 에지 블랭크를 더 작게 할 수 있어서 금속을 절감한다. 예컨대, 표준의 202 캔 단부를 형성하기 위하여 사용되는 절단 에지 블랭크의 평균 직경이 대략 2.84인치(72.14㎜)인데 대해, 본 발명의 202 캔 단부를 형성하기 위하여 사용되는 절단 에지 블랭크의 평균 직경이 대략 2.70인치(68.58㎜)이다.

단부 부재(10)는 셸 프레스(shell press), 컨버젼 프레스(conversion press), 혹은 양자의 조합으로 형성될 수 있다. 예컨대, 단부 부재(10)는 부분적으로 셸 프레스에서 형성되고 이어서 컨버젼 프레스에서 완성될 수 있다. 단부 부재(10)는 또한 롤 성형 장치와 같은 대체적인 성형기에 의하여 완성될 수 있다. 다른 방안으로서, 단부 부재(10)는 컨버젼 프레스 전후에 모두 혹은 부분적으로 롤 성형될 수 있다.

도 3-13은 본 발명의 캔 단부(10)의 여러 실시예들을 예시한다. 이들 실시예들은 강도, 적층(stacking), 성능, 및 캔 단부들(10)의 청결성을 향상시킬 목적의 여러 구조 변화들을 포함한다.

도 3은 본 발명의 캔 단부(10)의 다른 실시예를 예시한다. 이 실시예에서, 접음부(54)는 길이 축(50)에 대해 내측으로 연장한다. 환형 오목부(58)는 둘레 에지(52)와 접하지 않는다.

도 4는 본 발명의 캔 단부(10)의 또 다른 실시예를 예시한다. 이 실시예에서, 척벽(14)은 강도 증대용의 외측으로 연장하는 단턱부(90)를 구비한다. 단턱 부(90)는 볼록부(64)에 대해 외측으로 굽혀진다. 이 실시예에서, 단턱부의 외부는 환형 볼록부(64)의 수직 영역에 결합한다.

도 5는 본 발명의 캔 단부(10)의 또 다른 실시예를 예시한다. 이 실시예에서, 중심 패널(18)은 위로 돌출한 리브(94)를 구비한다. 리브(94)는 중심 패널(18)의 둘레 에지를 따라 위치된다.

도 6은 본 발명의 캔 단부(10)의 또 다른 실시예를 예시한다. 이 실시예에서, 중심 패널(18)은 증가된 높이를 구비한다. 따라서, 중심 패널(18)은 둘레 에지에 상향의 단턱부(98)를 구비한다.

도 7은 본 발명의 캔 단부(10)의 또 다른 실시예를 예시한다. 이 실시예에서, 척벽(14)은 굽힘부 혹은 킹크(kink)(102)를 구비한다. 킹크(102)는 길이 축(50)에 대해 외측으로 향한다.

도 8은 본 발명의 캔 단부(10)의 또 다른 실시예를 예시한다. 이 실시예에서, 척벽(14)은 단턱부(106)를 구비한다. 단턱부(106)는 접합 말림부(12)와 상호 연결된 상향의 환형 오목부와 일체로 이루어진 상향 외측으로 향하는 환형 볼록부를 가진다.

도 9는 본 발명의 캔 단부(10)의 또 다른 실시예를 예시한다. 이 실시예에서, 접음부(54)는 길이 축(50)에 대략 수직인 평면에 위치된다. 또한, 중심 패널(18)은 단턱부(110)에 의하여 증가된 높이를 구비한다. 중심 패널(18)의 증가된 높이에 의하여 중심 패널(18)은 접음부(54)의 제1 다리(56)의 일부로서, 길이 축에 수직인 공통의 수평면에 적어도 대략 위치된다. 중심 패널(18)의 증가된 높이에 의 하여 중심 패널(18)은 제1 다리(56)의 일부 상부 혹은 하부에 위치하는 수평면으로 위치시킬 수 있다.

도 10은 본 발명의 캔 단부(10)의 또 다른 실시예를 예시한다. 이 실시예에서, 중심 패널(18)은 둘레 에지를 따라 단턱부(114)를 구비한다. 단턱부(114)는 접음부(54)와 상호 연결된 위로 향하는 환형 볼록부와 일체로 이루어진 위로 향하는 환형의 오목부를 구비한다.

도 11에 있어서, 본 발명의 단부 부재(10)의 또 다른 실시예가 예시된다. 이 실시예에서, 척벽(14)은 도 8에 유사한 단턱부(106)를 구비한다. 재차, 단턱부(106)는 접합 말림부(12)와 상호 연결된 상향의 환형 오목부와 일체로 이루어진 상향 외측으로 향하는 환형 볼록부를 가진다. 척벽(14) 혹은 연결벽부의 하부는 곡률(Rcw) 반경을 가지며, 길이 축(50)에 평행한 선으로부터 각도(Ψ) 만큼 외측으로 향한다. 척벽의 이러한 하부는 굽힘부에서 시작하는 상부로부터 전이벽(16)까지 약 35도의 각을 이룬다. 곡률(Rcw) 반경은 중심 패널의 깊이(Lcp), 즉, 접합 말림부(14)의 상부 영역으로부터 중심 패널(18)까지의 거리, 중심 패널의 반경(Rcp)(길이 축의 중심 점으로부터 척벽까지 측정된), 말림부 높이(Hcurl), 즉, 접합 말림부(12)의 상부 영역으로부터 환형 볼록부와 위로 향하는 환형 오목부의 교차점까지의 거리와 조합하여 선택되어 2.33인치 내지 2.35인치(59.18 내지 59.69㎜)의 직경을 가지는 적절한 202 단부 부재를 얻는 것이다.

척벽(14)의 패널 깊이는 다음 관계(식 1)로서 표현될 수 있다:

[식 1]

Xcw = Rcp + Rcw cosΨ;

Ycw = Rcw sinΨ;

Lcp = Hcurl + Rcw(cosθ +sinΨ);

Rcw² = Ycw² + (Xcw - Rcp)², 및

Lcp = Hcurl + {[Ycw² + (Xcw -Rcp)²]^1/2*(cosθ +sinΨ)};

여기에서, Xcw는 길이 축(50)으로부터의 수평 거리로서 측정된 척벽(14)의 하부 곡률 원호의 중심이며; Ycw는 중심 패널(18)의 상부 혹은 하부로의 수직 거리로서 측정된 척벽(14)의 하부 곡률 원호의 중심이며; 각도(θ)는 길이 축(50)에 수직인 선과 척벽(14)의 하부의 최상측 부분 사이에서 측정된 각도이다.

중심 패널(18)의 깊이(Lcp)는 0.160인치에서 0.250인치(4.064㎜ 내지 6.350㎜) 사이에서 변하며; 더욱 바람직하게는 0.180인치에서 0.240인치(4.572㎜ 내지 6.096㎜) 사이, 혹은 상기 범위 내의 어느 범위 혹은 범위들의 조합에서 변화한다. 값(Rcp)의 두 배인 중심 패널 직경은 1.380인치에서 1.938인치(35.052㎜ 내지 49.225㎜) 사이에서 변하며, 더욱 바람직하게는, 1.830인치에서 1.880인치(46.482㎜ 내지 47.752㎜) 사이, 혹은 상기 범위 내의 어느 범위 혹은 범위들의 조합에서 변한다. 따라서, 곡률(Rcw) 반경은 202 단부 부재(10)에 이르도록 변하며, 통상은 0.070인치 내지 0.205인치(1.778㎜ 내지 5.207㎜) 사이에서 변하며, 무한대(infinite) 보다 작은 어느 값일 수 있다. 즉, 중심 패널의 높이를 고정된 것으로 가정하면, 중심 패널의 직경이 증가함에 따라, 곡률(Rcw) 반경이 증가한다. 이 하의 표는 이같은 관계를 예시한다.

표 1

중심패널 높이	중심패널 직경	곡률(Rc) 반경
0.180인치	1.831인치	0.0854인치
0.180	1.855	0.0863
0.180	1.878	0.0898
0.210	1.831	0.1123
0.210	1.855	0.1272
0.210	1.878	0.1385
0.240	1.831	0.1665
0.240	1.855	0.1803
0.240	1.878	0.2016

도 12 및 도 13은 도 11의 캔 단부 부재(10)의 다른 실시예를 예시한다. 이들 실시예들은 둘레 단턱부, 부분적인 둘레 단턱부, 혹은 길이 축(50)으로부터 반경 방향 외측으로 위치된 복수의 부분적인 둘레 단턱부(115)를 구비한다. 이 단턱부(115)는 환형의 오목부(117)에 접합된 환형의 볼록부(116)를 가지며, 중심 패널(18)의 적어도 일부를 길이 축(50)에 평행한 방향으로 수직으로 이동시킨다. 환형 볼록부(116) 및 환형 오목부(117)의 부분들은 접음부(54)를 개봉시키거나 닫을 수 있는 접음부(54)에 가해지는 당김력을 방지하도록 접음부(54)를 향하여 금속을 변위시키며 강도를 증가시키기 위하여 성형하는 동안 코인(coin)될 수 있다. 코이닝(coining)은 도구들 사이에서 금속을 경화시키는 작업이다. 금속은 통상 한 쌍의 도구들 사이, 일반적으로 상부 및 하부 도구 사이에서 압축된다.

단부 부재(10)는 또한 위로 향하거나 아래로 향하는 복수의 단부들을 구비한다.

특히 도 12에 있어서, 단부 부재(10)는 명확성을 위하여 클로져 부재 및/혹은 탭이 제거된 상태로 도시된다. 이 실시예에서, 단부 부재(10)는 중심 패널(18) 을 더 구비하는 데, 단턱부(115)는 약 0.02인치(0.51㎜)의 높이(Hu)의 위로 향하는 정위(orientation)를 가진다. 위로 향하는 단턱부(115)는 단부 부재(10)의 비틀림 강도 특성을 증가시킨다. 비틀림 강도는 단턱부(115)가 접음부(54)의 반경방향 내측으로 위치됨에 따라 향상된다. 그러나, 접음부(54)와 단턱부(115) 사이의 반경 거리가 증가함에 따라, 정보 제공용 문자를 위해 필요한 중심 패널(18)의 영역이 감소한다. 따라서, 이들 관계는 충분한 비틀림 강도를 유지하면서 인쇄 정보용의 충분한 영역을 제공할 수 있도록 최적화되어야 한다.

위로 향하는 단턱부(115)는 반경 방향으로 환형의 가장 외측에 있는 오목부(117)과 접합된 반경 방향으로 환형의 가장 안 쪽에 있는 볼록부(116)를 가진다. 최내측의 볼록부(116)는 0.015인치(0.381㎜)의 곡률 반경을 가진다. 가장 바깥의 오목부(117)는 0.020인치(0.51㎜)의 곡률 반경을 가진다. 단턱부(115)의 반경 방향 가장 안쪽 부분(116)은 단부 부재(10)의 중심으로부터 약 0.804인치(20.422㎜)의 거리(R1)에 위치된다. 단턱부(115)의 반경 방향으로 가장 외측에 위치하는 부분(117)은 단부 부재(10)의 중심으로부터 약 0.8377인치 내지 0.843인치(21.2776㎜ 내지 21. 4122㎜) 거리(R2)에 위치된다. 이 실시예의 접음부(54)는 단부 부재(10)의 중심으로부터 약 0.9338인치 내지 0.94인치(23.7185㎜ 내지 23. 876㎜) 거리(R3)에 위치되는 반경 방향으로 가장 안쪽에 위치되는 부분, 및 단부 부재(10)의 중심으로부터 약 0.9726인치 내지 0.98인치(24.7040㎜ 내지 24. 892㎜) 거리(R4)에 위치되는 반경 방향으로 가장 외측 부분을 가진다. 단부 부재(10)는 약 1.167인치 내지 1.17인치(29.642㎜ 내지 29.78㎜)인 반경(Rend)을 가진다.

이들 수치들은 202 단부 부재에 관한 것이다. 이 기술 분야의 당업자 중의 한 명은 이러한 원리가 소정 직경의 단부 부재에 적용될 수 있을 것임을 이해할 것이다. 예컨대, 200 단부 부재에서, R1은 약 0.7725인치(19.6215㎜)이며; R3는 약 0.906인치(23.0124㎜)이며; R4는 약 0.951인치(24.1554㎜)이며; 다른 크기들은 점차적으로, 바람직하게는 비례적으로 감소할 것이다. 또한, 209 단부 부재에서는, R1은 약 0.8275인치(21.0185㎜)이며; R3는 약 0.972인치(24.6888㎜)이며; R4는 약 1.0220인치(25.9588㎜)이며; 다른 크기들은 점차적으로, 바람직하게는 비례적으로 증가할 것이다.

도 13은 도 11의 캔 단부 부재(10)의 또 다른 실시예를 예시한다. 재차, 단부 부재(10)는 명확성을 위하여 클로져 부재 및/혹은 탭이 제거되어 도시된다. 이 실시예에서, 단부 부재(10)는 또한 단턱부(115)가 약 0.02인치(0.51㎜)인 깊이(H_D)를 가지는 아래로 향하는 정위를 가지는 중심 패널(18)을 부가적으로 구비한다. 아래로 향하는 단턱부(115)는 단부 부재(10)의 비틀림 강도 특성을 증가시킨다. 단턱부(115)가 접음부(54)의 반경 방향 내측으로 위치됨에 따라 비틀림 강도는 증가한다. 그러나, 접음부(54)와 단턱부(115) 사이의 반경 거리가 증가함에 따라, 문자를 위해 필요한 중심 패널(18)의 영역은 감소한다. 따라서, 이들 관계는 충분한 비틀림 강도를 유지하면서 인쇄 정보용의 충분한 영역을 제공할 수 있도록 최적화되어야 한다.

아래로 향하는 단턱부(115)는 반경 방향으로 환형의 가장 외측에 있는 볼록 부(116)와 접합된 반경 방향으로 환형의 가장 안 쪽에 있는 오목부(117)를 가진다. 이들 환형 부분들은 약 0.015인치(0.381㎜)의 곡률 반경들을 가지며, 접음부(54)가 성형 중에 역 방향의 변형을 받는 것을 방지하도록 코인될 수 있다. 단턱부(115)의 반경 방향 가장 안쪽 부분은 단부 부재(10)의 중심으로부터 약 0.804인치(20.422㎜)의 거리(R5)에 위치된다. 단턱부(115)의 반경 방향으로 가장 외측에 위치하는 부분은 단부 부재(10)의 중심으로부터 약 0.8377인치(21.2776㎜) 거리(R6)에 위치된다. 이 실시예의 접음부(54)는 단부 부재(10)의 중심으로부터 약 0.9338인치(23.7185㎜) 거리(R3)에 위치되는 반경 방향으로 가장 안쪽에 위치되는 부분, 및 단부 부재(10)의 중심으로부터 약 0.9726인치(24.7040㎜) 거리(R4)에 위치되는 반경 방향으로 가장 외측 부분을 가진다. 단부 부재(10)는 약 1.167인치(29.642㎜)인 반경(Rend)을 가진다.

재차, 이들 수치들은 202 단부 부재에 관한 것이다. 이 기술 분야의 당업자 는 이러한 원리가 소정 직경의 단부 부재에 적용될 수 있을 것임을 이해할 것이다. 이들 수치들은 단부 부재의 상대 크기에 따라 바람직하게는 비례적으로 증가하거나 감소할 것이다.

이제 도 14-26에 있어서, 본 발명의 추가적인 실시예들이 예시된다. 이들 실시예들에서, 캔 단부(10)는 벗겨질 수 있게 접합된 클로져를 구비한다. 이들 형태의 클로져들은 PCT 국제공개 제WO 02/00512A1에 설명된다. 이 기술 분야의 당업자는 도 2-13에 도시된 어떤 클로져도 도 14-26에 예시된 실시예들과 조합하여 사용될 수 있음을 이해할 것이다.

도 14-26에 도시된 실시예들의 캔 단부들(10)은 일반적으로 접합 말림부(12), 척벽(14), 전이벽(16), 및 중심 패널(18)을 구비한다. 중심 패널(18)은 구멍(124)을 형성하는 플랜지 영역(120)을 구비한다. 신축성 금속 박판 클로져와 같은 클로져 부재(128)가 구멍(124)을 지나 연장하며, 플랜지(120)의 일부에 가열 시일(heat seal)에 의하여 벗겨질 수 있게 접합된다. 이들 실시예들의 캔 단부들은 리벳을 형성하는 것이 필요치 않다.

플랜지(120)는 통상 중심 패널(18)에 형성된 위로 향하는 절두원추형(frustoconical) 환형 표면(132)이다. 이러한 구조에 의하여 클로져 부재(128)를 벗기기 위하여 과도한 힘을 필요로 하지 않고 충분한 파열 내성을 달성할 수 있는 것으로 생각된다.

절두원추형의 환형 표면(132)은 구멍(124)의 형상을 규정한다. 구멍(124)은 바람직하게는 원 형상이나, 구멍(124)은 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 어떤 형상일 수 있음을 알아야 한다.

절두원추형 환형 표면(132)의 둘레 에지는 일반적으로 비드(134)로서 형성된다. 비드(134)는 사용자의 입술이 절두원추형 환형 표면(132)의 둘레 에지의 절단 금속과 접촉하여 손상되는 것을 방지하며, 절단 금속과 접촉하여 클로져 부재(128)를 손상시키는 것을 피한다. 비드(134)는 예컨대, 도 15 도시와 같이, 역방향의 말림부 혹은 도 24 도시와 같이, 앞으로 향하는 말림부를 가질 수 있다. 어느 경우에나, 수평면(P)이 비드(134)의 상부 영역에 수직이다.

역방향의 말림부는 비드(134)를 형성하는 바람직한 방법이다. 일단 클로져 부재(128)가 플랜지(120)의 표면에 가열 밀봉되면, 절두원추형 환형 표면(132)의 둘레 에지에서 절단 금속(통상은 알루미늄 합금)은 수용된 음료와 접촉하지 않아야 하는 데, 이는 에지의 절단 금속이 (캔 단부(10)의 주 표면과는 달리)보호 코팅을 가지지 않기 때문이며, 산이나 염을 포함하는 음료에 의하여 침입을 받기 때문이다. 다른 방안으로서, 절단 에지는 절두원추형 환형 표면(132)의 둘레 에지에 락커(lacquer)를 도포하여 보호될 수 있다.

신축성 클로져 부재(128)는 금속 포일, 예컨대 알루미늄 포일을 포함하는 시트 소재, 바람직하게는 적절하게 락커가 적용된 알루미늄 포일 시트 혹은 알루미늄 포일-중합체 라미네이트 시트로부터 형성된다. 더욱 일반적으로 설명하면, 클로져 부재(128)에 사용될 수 있는 소재들은 제한 없이 락커 피복 포일(락커가 적절한 가열 밀봉 형상화인 경우);압출 코팅 포일(표준 기타 다른 압출 코팅 공정에 의하여 중합체가 도포되는 경우); 포일이 접착제 연결층에 의하여 중합체 막에 라미네이트된 상기 설명한 포일-중합체 라미네이트; 일정한 저가의 포장 실시예에서 사용된 바와 같은 포일-종이-락커의 조합을 포함한다.

클로져 부재(128)는 구멍(124) 위를 가로질러 연장하며 구멍(124)을 전부 둘러싸는 적어도 환형 영역에 걸쳐 연장하는 가열 시일에 의하여 절두원추형 환형표면(132)에 고정된다. 반대 방향의 말림 비드(134)는 플랜지(120) 외면의 경사부를 넘어 돌출하지 않으므로, 클로져 부재(128)는 부드럽게 이 비드(134) 및 플랜지(120)의 외면 위에 겹쳐지며 클로져 부재(128)와 플랜지(120) 사이에 양호한 실링 접촉을 제공한다. 클로져 부재(128)는 캔 단부(10)가 탄산 음료로 채워진 캔 몸 체에 고정되기 앞서 가열 실링에 의하여 플랜지(120)에 접합되며, 구멍(124)을 덮고 밀폐한다.

캔 단부(10)가 캔 몸체에 일단 부착되면, 음료로부터 발생된 압력에 의하여 가해진 힘이 신축성 클로져 부재(128)를 외측으로 팽창시킨다. 절두원추형 환형 표면(132)의 둘레 에지의 평면(P)에 대한 플랜지(120) 외면의 경사 각도(α)는 플랜지(120)의 내부 에지에서의 팽창된 클로져 부재(128)의 곡률 원호에 수직인 선이 플랜지(120) 외면의 경사 각도(α) 보다 실질적으로 크지 않은 평면(P)에 대한 각도에서 위치되도록 선택된다. 캔 단부(10)의 소비 측면(32)이 실질적으로 평면이므로(이로써 평면(P)에 평행), 각도(α)는 표면의 소비 측면(32)에 대한 플랜지(120) 외면의 경사 각도로서 달리 규정될 수 있다(적어도 플랜지(120)를 둘러싸는 영역에서).

도 15 및 도 16에 있어서, 절두원추형 환형 표면(132)이 돔형 클로져 부재(128)의 원호에 수직인 점에서 클로져 부재(128)가 돔 형상으로 도시된다. 즉, 수직면으로부터의 절두원추형 환형 표면(132)의 경사 선이 구멍(124) 둘레 에지에서 클로져 부재(128)(동일한 수직면으로부터 본)의 곡률 원호에 수직이다.

이들 클로져들에 대해, 포일의 장력에 기인하는 가열 실링된 플랜지 영역(120)에 작용하는 힘(F_T)이 주로 전단력이며, 절두원추형 환형 표면(132)의 평면에 90°인 방향(T)으로 작용하는 상당한 벗김 힘 성분이 없다. 이와 같이, 파열(burst) 저항은 가열 시일 접합부의 전단 강도 혹은 포일 혹은 포일 라미네이트 자체의 팽창(bulge) 강도에 의존할 것이다. 이는 일반적으로 평면인 표준의 가열 시일된 용기들에 대해 더 큰 파열 저항을 제공한다.

절두원추형 환형 표면(132)은 캔이 설계된 상승된 내부 압력 하에서 클로져 부재(128)의 팽창 혹은 돔형 영역을 수용하기에 충분한 경사 각도(α)를 제공하며, 이로써 소비자에게 허용가능한 벗김 힘을 가진 클로져 부재(128)에게 상당히 증가된 파열 저항을 제공한다. 평면(P)에 대한 각도(α)는 약 12.5° 내지 약 30°이며, 더욱 바람직하게는 적어도 15°이며, 가장 바람직하게는 약 18°내지 약 25°이며, 상기 범위 내의 어느 각도 혹은 각도 범위들의 조합이다. 벗김 힘(peel force)은 선택된 가열 시일 락커 시스템의 고유 특성 및 클로져 부재(128)가 벗김(peeling) 중에 겪는 복잡한 굽힘 및 비틀림과 결합된 구조 효과에 의존한다.

원형 구멍(124)은 0.787인치((20.0㎜)의 직경(D)을 가진다. 구멍(124)은 1.181인치(30.0㎜)의 최대 직경(중심 패널(18)의 면에 대해)을 가지는 플랜지(120)의 절두원추형 환형 표면(132)에 의하여 형성된다. 도 18에 있어서, 클로져 부재(128)는 일반적으로 플랜지(120)의 경사 외면 위에 완전히 겹쳐지기에 충분히 넓은, 즉 약 1.260인치(32.0㎜)인 원형 중심부(138)를 가진다. 클로져 부재(128)는 중심 패널(18)의 일부와 겹쳐지는 짧은 돌출부(142)를 일 측면 위에 가지며, 가열 밀봉되지는 않으나 자유로이 굽혀지고 당겨지는 반대 측면 위에 일체의 탭부(146)를 가진다.

클로져 부재 스톡은 0.001인치 내지 0.002인치(25.4㎛ 내지 50.8㎛) 두께의 적절한 가열 밀봉가능한 중합체 필름(예컨대, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 등)으로 일 측면에서 적층되거나 일 측면 위에서 적절한 가열 밀봉형 락커가 도포된 0.002인치 내지 0.004인치(50.8㎛ 내지 101.6㎛) 두께의 알루미늄 포일(예컨대, AA3104 혹은 AA3303, 8011, 8111, 1100, 1200과 같은 종래의 포일 합금으로 제조된)과 같은 적절한 변형가능한 소재일 수 있다. 사용 측면은 적절한 보호 락커 코팅을 가져야 한다. 공지의 인쇄 방법을 사용하여 포일 위에 인쇄하는 것이 바람직할 수 있다. 또한 클로져를 파지하기 용이하도록 라미네이트를 돌출시키는 것이 바람직할 수 있다.

클로져 부재(128)와 가열 시일은 용기의 가압된 내용물에 의해 발생되는 힘을 견딜 수 있도록 설계되어야 한다. 따라서, 클로져 부재(128)는 25 lb/in(0.45㎏/㎜) 내지 75 lb/in(1.34㎏/㎜) 범위, 혹은 그 내부의 소정 범위 혹은 범위들의 조합의 파열/전단력 저항에 견디도록 접합되어야 한다.

캔 단부(10)에 적용시, 구멍(124)을 가로질러 연장하는 클로져 부재(120)의 부분은 도19 도시와 같이 실질적으로 평면일 수 있다. 캔 단부(10)가 탄산 음료로 채워진 용기 위에 장착되면, 탄산화에 의하여 발생된 압력이 클로져 부재(128)를 위로 팽창시키며 여기서 클로져 부재는 평면(P) 위로 높이(H)와 곡률(R) 반경을 가진다.

도 21에 있어서, 스테이-온 혹은 유지가능한 클로져 부재(128)가 예시된다. 클로져 부재(128)는 플랜지(120)의 절두원추형 환형 표면(142)에 접합된 환형 중심부(138)를 구비한다. 중심 패널(18)의 둘레 에지에 인접해서 구멍(124) 측면에서, 클로져 부재(128)는 일체로 형성된 당김 탭(146)을 가진다. 클로져 부재(128)는 또 한 탭(146)에 대향하며 중심 패널(18)의 일부에 겹치는 일체인 "스테이-온" 연장부(142)를 가진다. 연장부(142)는 환형 중심부(138)에 의하여 필요한 벗김 힘(클로져 부재(128)를 구멍(124) 둘레의 각을 가진 플랜지(120)로부터 분리하기 위한) 보다 실질적으로 큰 벗김 힘(캔 단부(10)로부터 연장부(142)를 분리시키기 위한)이 필요한 크기의 추가적인 가열 시일부에 의하여 캔 단부(10)에 접합된다.

연장부(142)는 구멍(124)을 둘러싸는 환형의 중심부(138) 보다 실질적으로 더 큰 벗김 힘(벗김에 대한 더 큰 저항)을 필요로 하는 크기 및 형상을 가지는 가열 시일부에 의하여 캔 단부(10)에 밀봉된다. 이로써 소비자는 클로져 포일(128)을 완전히 제거하지 않을 수 있다. 이러한 구조의 결과, 소비자가 클로져(128)를 개봉하면, 각각의 개봉에 대해 목표 범위 내, 즉 약 1.8 lb에서 4.5 lb(8N 내지20N)에서 벗김이 초기에 존재할 것이다.이어서 구멍(124)이 완전히 개봉됨에 따라, 벗김 힘이 아주 낮은 값으로 떨어져서 소비자는 개봉이 완료된 것을 알 수 있을 것이다. 소비자가 클로져를 계속 당기면, 필요한 벗김 힘은 정상으로 허용되는 용이 벗김 범위, 즉, 〉5.5 lb(24.5N)인 범위의 값으로 신속하게 상승할 것이다.

본 발명의 또 다른 실시예가 도 22 내지 26에 예시된다. 이 실시예는 오일 혹은 왁스에 기초한 방향 농축물(158)을 수용하는 방향 혹은 향기 저장조(154)를 구성한다. 농축물(158)은 클로져 부재(128)가 벗겨지면 방출된다. 향기는 음료의 맛을 향상시키거나 보충하도록 선택된다.

저장조(154), 및 향기 농축물(158)의 공급은 사용자의 코에 근접하도록 중심 패널(18)의 둘레 에지로부터 떨어진 구멍(124)의 일 측면 위에 위치된다. 이 위치 는 구멍(124)과 스테이-온 가열 시일부 사이로 클로져 부재(128)가 캔 단부에 밀봉되면 클로져 연장부(142)에 의하여 덮힌다.

이 실시예에서, 클로져 부재(128)는 농축물(158)을 수용하는 저장조(154)를 완전히 에워싸도록 구성된다. 이러한 목적의 두 개의 특수한 가열 시일 구조들이 각각 도 25 및 26에 도시된다. 도 25에서, 구멍(124) 둘레의 가열 시일 영역은 향기 저장조(154)를 둘러싸는 가열 시일 영역 및 연장부(142)를 캔 단부(10)에 고정하는 가열 시일부와 인접한다. 클로져(128)가 벗겨지면, 향기 수용 저장조(154)가 부분적으로 혹은 완전히 노출되며 농축물(158)이 방출된다. 도 26에서, 저장조(154)를 둘러싸는 가열 시일 영역은 구멍(124)을 둘러싸는 가열 시일부들과 연장부(142)에서 떨어진다. 이 방법은 가열 시일 도구들로부터의 열의 인입의 결과로서 농축물(158)이 증발하는 가능성을 감소시킨다.

도 27 내지 32 및 도 33 내지 37은 본 발명의 단부 부재(10)를 형성하는 하나의 방법을 예시한다. 도 27-32는 도구 없이 셸(shell)로부터 완성 단부(10)로 단부 부재(10)가 진행하는 것을 도시한다. 이 방법은 여기서 전이벽(16)으로 지칭되는 척벽(14)의 하부 부분으로부터 형성된 접음부(54)를 도시한다. 그러나, 전이벽(16)은 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않고 중심 패널(18)의 둘레 에지(52)의 일부로부터 형성될 수 있다.

도 27 및 도 33에 있어서, 이 방법은 단부 셸(180)을 제공하는 단계를 구비한다. 단부 셸(180)은 척벽(14)과 전이벽(16) 사이의 접합부에 형성된 힌지점(182)을 구비한다. 도 28에서, 힌지점(182)은 단부 셸(180)의 내부 위의 코인된 부분이 다. 도 33에서, 힌지점(182)은 단부 셸(180)의 외부 위의 코인(coin)이다. 힌지점(182)은 또한 중심 패널(18)의 둘레 에지(52)를 따라 제공될 수 있다. 힌지점(182)은 척벽(14) 및/혹은 전이벽(16)을 따라 연장하는 정해진 지점에서 굽힘을 시작하도록 제공된다. 이 예에서, 힌지점(182)은 척벽(14)과 전이벽(16) 사이의 경계를 규정한다.

단부 셸(180)은 또한 중심 패널(18)의 둘레 에지(52)를 따라 연장하는 절곡부(184)를 구비한다. 이 절곡부는 그들이 셸 프레스로부터 컨버젼 프레스로 이동됨에 따라 단부 셸(180)의 적층을 증가시키도록 형성된다. 절곡부(184)는 또한 컨버젼 프레스에서의 굽음부(54)의 형성을 증가시키도록 길이 축(50)에 대해 외측으로 금속이 이동하는 것을 증가시킨다.

도 28-32 및 도 34-37은 컨버젼 프레스에서 수행되는 4 단계작업에서 단부 셸(180)을 완성된 단부 부재(10)로 전환하는 공정을 도시한다. 예시된 공정은 다이 성형 조작을 도시하나; 그러나, 본 발명의 캔 단부(10)는 또한 어떠한 성형 기술, 즉, 롤 성형(roll forming)에 의하여 형성될 수 있다.

제1 단계에서(도 28, 29, 및 34), 도구 부재들 사이 상대 운동은 전이벽(16)을 형성하기 위하여 외측으로의 팽창(환형 볼록부(64)의 시점)을 초래한다. 전이벽(16)의 굽힘은 힌지점(182)(환형 오목부(58)의 시점)에서 시작된다. 동시에, 둘레 에지(52)의 절곡부(184)는 둘레 에지(52)를 평면 구조로 형성하기 위하여 평탄화된다. 도구의 상대 운동은 또한 힌지점(182)을 중심 패널(18)의 평탄한 둘레 에지(52)로 향하여 이동시킨다.

도 30 및 35는 컨버젼 프레스의 제2 단계를 예시한다. 제2 단계에서, 도구들의 상대 운동이 힌지점(182)을 둘레 에지(52)로 향하여 가압한다. 환형 볼록부는 완전히 형성되며 길이 축(50)에 외측으로 실질적으로 수직으로 연장한다. 힌지점(182)의 일부는 중심 패널(18)의 둘레 에지(52)에 결합하거나 아주 근접하게 결합한다.

도 31 및 36은 컨버젼 프레스의 제3 단계를 예시한다. 제3 단계에서, 도구의 상대 운동은 접음부(54)를 위로 가압하며, 따라서, 중심 패널(18)에 대해 내측으로 가압한다. 이로써 제3의 굽힘부가 형성되고 환형 오목부의 곡률 반경을 단축시킨다.

도 32 및 37은 컨버젼 프레스의 제4 단계를 예시한다. 제4 단계에서, 도구에 의한 상대 운동은 접음부(54)가 실질적으로 길이 축(50)에 수직, 평행이 되기까지 중심 패널(18)에 대해 접음부(54)를 더 위로 및 내측으로 가압한다. 환형 오목부(58)는 완전히 형성되며 둘레 에지와 결합하거나 거의 결합된다.

택일적인 툴링이 도38 - 40 에서 예시된다. 상기 논의된 툴링은 금속을 외측으로 가압함으로써 접음부(54)를 형성하는 반면에, 도 38 - 40 의 툴링은 금속을 내측으로 가압함으로써 접음부(54)를 형성한다. 도38 - 40 에서 접음부(54)는 상부도구(185)및 하부도구(186)간 척벽(14)을 고정함에 의해서 형성된다. 상부도구(185)는 확장부(187)를 포함한다. 확장부(187)는 접음부(54)가 길이축에 대하여 내부로 팽창하는 것을 방지한다. 그러므로, 상부도구 및 하부도구(185,186)은 압축된 상태로 접음부(54)를 유지시킨다. 이런 유형의 툴링은 성형동안 초기 파열을 제 거하는 데 환형의 오목부 및 볼록부(58,64)에서 대략 동등한 정도의 응력을 유지하기 위함이다. 제3의 도구 또는 도구부(188)는 위로 및 내측으로 접음부(54)를 가압한다.

도11의 단부부재(10)는 도41 및 도42에서 도시된 툴링을 사용하여 형성될 수 있다. 상기 도의 툴링은 2단계 작업을 나타낸다. 툴링은 상부 툴링(200) 및 하부 툴링(204)를 포함한다. 상부 툴링(200)은 중간부재(208)을 갖는다. 상부 툴링(200) 및 하부 툴링(204)간 상대적 운동은 중간 부재(208)가 셸부재(180)의 둘레 에지에 결합하도록 하여 둘레 에지가 요부(recess)를 형성하도록 하방으로 가압한다. 중간부재(208)는 후퇴하며 외부부재(212)는 작업의 제2단계에서 척벽(14)에 결합한다. 척벽(14)이 아래로 가압됨에 따라 접음부(54)는 하부 툴링(204) 및 외부부재(212)간에 형성된다.

이제 도43 - 46 을 언급하면, 본 발명의 개봉이 용이한 캔 단부 부재(10)를 제조하는 택일적 방법이 예시된다. 이 방법에서, 캔 단부 셸(180)은 접음부(54) 및 아치형 척벽(14)을 나타내기 위해서 재성형된다.

상기 방법은 캔 단부셸(180)을 제공하는 것을 포함한다. 캔 단부셸(180)은 사용측면(216) 및 대향 제품측면(220)을 갖는다. 셸(180)은 길이축 둘레에 배치된 중심패털(18), 일반적으로 U-형상의 확장부(224), 환형 아치의 척벽(14) 및 캔 단부셸(180)의 외부둘레를 형성하는 말림부(12)를 포함한다. 일반적으로 U-형상의 확장부(224)는 중심패널(18)을 척벽(14)과 결합시킨다.

상부 및 하부툴링(228,232)이 또한 제공된다. 상부툴링(228)은 제1 및 제2 성형부재(228a, 228b)를 포함한다. 제1 성형부재(228a)는 제2성형부재(228b)로부터 반경상 내부에 위치된다. 제2성형부재(228b)는 척벽(14)의 환형 아치부와 접촉하기 위한 환형아치부(236)를 갖는다.

하부 툴링(232)은 내부부재, 중간부재, 및 외부성형부재(232a, 232b, 232c)를 포함한다. 내부성형부재(232a)는 중간성형부재(232b)로부터 반경상 내측에 위치되며, 중간성형부재(232b)는 외부성형부재(232c)로부터 반경상 내측에 위치된다. 외부성형부재(232c)는 환형아치의 척벽(14)의 제품측면(220)을 접촉하는 데 사용되는 부분을 갖는다.

캔 단부셸(180)은 상부 및 하부툴링(228, 232)사이에서 지지된다. 캔 단부셸(180) 및 상부 및 하부툴링(282,232)간 상대적 운동은 캔 단부 셸(180)을 재성형한다. 바람직하게는, 상부 툴링(228)의 제1 성형부재(228a)는 중앙패널(18)의 사용측면(216)과 접촉하며; 제2 성형부재(228b)는 환형아치의 척벽(14)과 접촉한다. 하부툴링부재(232)의 내부성형부재(232a)는 중심패널(18)의 제품측면(220)과 접촉한다. 중간성형부재(232b)는 U-형상의 확장부(224)를 형성하며, 환형아치의 척벽(14)의 제품측면(220)은 외부성형부재(232c)에 의해 접촉된다.

다음으로, 상부툴링(228)의 제1성형부재(228a)는 중앙패널(18)을 아래로 가압한다. 이것은 U-형 확장부(224)의 곡률반경을 증가시킨다. 재성형이 계속됨에 따러, U-형상의 확장부(224)는 제거되고 중앙패널(18)의 지역은 반경상 외측으로 증가된다.

중심패널(18)의 재성형에 뒤이어서, 상부툴링(228)의 제2성형부재(228a)는 아래로 이동한다. 하부 툴링의 외부성형부재(232c)도 또한 아래로 이동한다. 하부 툴링(232)의 중간성형부재(232b)는 중앙패널(18)의 확장지역을 지지한다. 이러한 상대적 운동은 환형아치의 척벽(14)의 재성형을 유발한다.

척벽(14)이 아래로 가압됨에 따라서, 전이벽(16)이 형성된다. 이전에 U형상의 확장부(224)의 외부벽이었던 척벽(14)의 부분은 하부툴링(232)의 외부성형부재(232c)의 부분에 인접할 때까지 반경상 외측으로 이동한다. 이것은 척벽(14)의 추가 외측방향 이동을 방지하며, 전이벽(16)을 형성하는 금속은 접음부(54)를 자유롭게 형성한다. 척벽(14)의 잔여 하부는 상부 툴링(228)의 제2 성형부재(228b)의 부분에 대하여 반경상 내측으로 이동한다.

도 47 - 도 52 는 본 발명의 이중작용 캔 단부 셸 성형작업을 예시한다. 해당 압력은 2개의 상이한 스트로크(stroke) 길이를 갖는 내부 및 외부 슬라이드(slide) 또는 램(ram)을 포함한다. 외부슬라이드의 스트로크 길이는 약 2.5 인치(63.5 mm)이다. 내부슬라이드의 스트로크 길이는 약 4 인치(101.6 mm)이다. 위상각(phase angle)은 약 25도이다. 스트로크 및 위상각은 성형 요구사항 및 다른 제조변수에 따라 상이할 수 있다. 이러한 작업에서, 절단 에지 금속 블랭크는 접음부를 갖는 캔 단부셸로 형성된다. 상기 셸은 이어서 추가 성형을 위해서 컨버젼 프레스로 전송된다.

도 47은 셸 성형 공정의 시작 단계를 예시한다. 이 단계에서, 절단 에지 금속 블랭크(240)가 제공된다. 재차, 상부 및 하부 툴링(242, 244)이 절단 에지 블랭크(240)로부터 셸을 성형하기 위하여 제공된다. 상부 툴링(242)은 반경 방향 최외 측의 상부 도구(242a), 최외측 상부 도구(242a)의 반경 방향 내측에 위치된 제1의 중간 상부 도구(242b), 제1 중간 상부 도구(242b)의 반경 방향 내측으로 위치된 제2의 중간 상부 도구(242c)(도 48-52 참조), 및 제2 중간 상부 도구(242c)의 반경 방향 내측으로 위치된 반경방향 최내측의 중간 상부 도구(242d)를 구비한다. 하부 툴링(244)은 반경 방향 최외측의 하부 도구(244a), 최외측 하부 도구(244a)의 반경 방향 내측에 위치된 중간 하부 도구(244b), 중간 하부 도구(244b)의 반경 방향 내측으로 위치된 반경상 최내측의 하부 도구(244c)(도 48-52 참조)를 구비한다. 블랭킹 도구(244d)가 가장 외측의 하부 도구(244a)의 반경 방향 외측으로 위치된다.

도 47 도시와 같이, 제1 단계에서, 블랭크(240)의 둘레 에지는 상부 및 하부의 반경 방향으로 최외측에 있는 도구들(242a, 244a)에 의하여 형성된 외부링에 의하여 유지된다.

도 48 도시와 같이, 상부 및 하부 툴링(242, 244) 사이의 상대 운동에 의하여, 블랭크(240)는 블랭킹 도구(244d)에 의하여 절단된다. 블랭크(240)의 일부는 중간의 하부 도구(242b)의 외측으로 볼록한 원호 부분 둘레를 감싸도록 되어 있다. 제1의 중간 상부 도구(242b)는 중간 하부 도구(244b)의 외측으로 향하는 볼록한 원호 부분에 대해 블랭크(240)를 고정하기 위한 외측으로 향하는 오목부를 가진다.

도 49 도시와 같이, 상부 및 하부의 반경 방향 최 내측의 툴링(242d, 244c) 사이의 상대 운동은 블랭크(240)의 외측 둘레 에지가 제1의 중간 상부 도구(242b)와 중간 하부 도구(244b) 사이에 유지됨에 따라 블랭크(240)에 컵을 성형한다. 반경 방향 최 내측의 하부 도구(244c)는 도구를 위로 탄지하도록 가압 하에 유지된 다. 최 내측의 하부 도구(244c)를 탄지하는 압력은 성형 공정 동안 접음부가 풀어지는 것을 방지하도록 셸의 제품 측면에 대해 도구를 견고하게 유지한다. 또한, 제2의 중간 상부 도구(242c)와 하부 툴링(244) 사이의 상대 운동에 의하여 블랭크(240)의 외측 둘레 에지의 반경 방향 내측으로 척벽(14)을 성형하는 것이 시작된다.

도 50 예시와 같이, 성형이 계속한다. 상부 및 하부 툴링(242, 244) 사이에서 상대적으로 이동한다. 블랭크의 원주부는 제2의 중간 상부 도구(242c)와 중간의 하부 도구(244b) 사이에서 자유로이 성형된다. 접음부는 연속으로 성형되기 시작한다.

도 51은 완전 교차한 위치들의 상부 및 하부 툴링(242, 244)을 도시한다. 접음부(54)는 척벽(14)과 중심 패널(18) 사이에서 완전히 형성되며, 접합 말림부(12)는 부분적으로 형성된다.

도 52에서, 상부 및 하부 툴링이 후퇴된다. 캔 단부 셸(246)은 완전히 형성된다.

도 53-57은 컨버젼 프레스에서 접음부를 형성하는 두 개의 작업 공정을 예시한다. 이 공정에서 캔 단부 셸(248)은 접음부를 가지는 캔 단부 부재로 전환된다. 이 작업은 또한 상부 및 하부 툴링(250, 252)을 구비한다. 상부 툴링(250)은 반경 방향으로 최외측의 도구(250a), 반경 방향으로 가장 내측의 도구(250b), 및 제2 단계 도구(250c)(도 55-57 참조)를 구비한다. 하부 툴링(252)은 반경 방향으로 최외측의 하부 도구(252a), 중간 하부 도구(252b), 및 반경 방향 최 내측의 하부 도 구(252c)를 구비한다.

도 53 및 54에 예시된 제1 작업에서, 상부 및 하부 툴링(250, 252) 사이의 상대 운동에 의하여 반경 방향 최외측의 상부 도구(250a)는 캔 단부 셸(248)의 사용 측면(216)에 결합하고, 반경 방향 가장 내측의 하부 도구(252c) 및 중간 하부 도구(252b)는 셸(248)의 제품 측면(220)에 결합한다. 계속된 상대 운동에 의하여 반경 방향 최 내측의 상부 도구(250b)는 셸(248)의 사용 측면(216)에 결합한다. 반경 방향 가장 외측의 하부 도구(252a)는 셸(248)의 상부 척벽(14)을 지지한다.

이러한 연속적인 상대 운동에 의하여 중심 패널(18)과 척벽(14)은 개선된다. 중심 패널(18)은 반경 방향 외측으로 개량된다. 척벽(14)의 하부는 상부 및 하부 툴링(250, 252) 사이에서 자유로이 형성하면서, S-형상의 단면 형상을 형성한다.

이러한 개선이 일단 완료되면, 반경 방향 최외측의 상부 도구(252a)가 후퇴되며 제2 단계 도구(250c)(도 55-57 참조)에 의하여 대체된다. 제2 단계 도구(250c)는 척벽(14)의 사용 측면(216)과 접하여 척벽(14)의 최하부를 외측으로 가압하면서 척벽(14)의 반경 방향의 가장 내측 부분을 지지한다. 상부 및 하부 툴링(250, 252) 사이의 연속된 상대 운동에 의하여, 접음부가 제2 단계 도구(250c), 중간 하부 도구(250b), 및 반경 방향 가장 외측의 하부 도구(252a) 사이에서 형성된다.

도 58-64는 단턱이 형성된 중심 패널 부분을 형성하는 임의 방법에 대해 예시한다. 도 58-60에 예시된 바와 같이, 코이닝(coining) 작업은 상부 및 하부 툴링(254, 256) 사이의 접음부 근처의 중심 패널 영역을 우선 압축한다. 이 코이닝 작업은 금속을 변위시키고, 단턱부(step)(215)를 형성하기 위하여 이완된 금속을 형성한다. 코이닝 작업은 접음부가 단계적인 작업 동안 풀어지는 것을 방지하도록 한다.

도 61-64는 단턱이 형성된 패널(215)을 형성하기 위한 다른 방법들을 예시한다. 조작들은 상부 및 하부 툴링(258, 260)을 포함한다. 단턱부(215)는 상부 및 하부 도구(268, 260) 사이의 상대적인 가로 운동에 의하여 하부 도구의 환형의 볼록한 원호부(262)가 상부 도구(258)의 환형의 오목부(264)와 협력함에 따라 생성된다.

이들 실시예에서, 환형의 볼록한 원호부(262)는 0.01인치 내지 0.050인치(0.25㎜ 내지 1.27㎜); 더욱 바람직하게는 0.020인치 내지 0.030인치(0.51㎜ 내지 0.76㎜); 혹은 범위 내의 어느 범위 혹은 범위들의 조합인 곡률 반경(Rs)을 가진다. 환형 오목부(262)의 단면 길이(Ls)는 상부 및 하부 도구들(258, 260) 사이의 상대 운동에 따라 금속이 환형 오목부(264) 에 넣어짐에 따라 중심 패널(18)의 일부를 수용하기에 충분하도록 크다. 바람직하게는 길이(Ls)는 0.01인치 내지 0.10인치(0.25㎜ 내지 2.54㎜)이며, 더욱 바람직하게는, 0.070인치(1.78㎜)이며, 혹은 범위 내의 어느 범위 혹은 범위들의 조합이다. 환형 오목부(264)의 깊이(Hs)는 바람직하게는 0.010인치 내지 0.020인치(0.25㎜ 내지 0.51㎜)이며, 더욱 바람직하게는, 0.015인치 내지 0.017인치(0.381㎜ 내지 0.432㎜)이며, 혹은 범위 내의 어느 범위 혹은 범위들의 조합이다. 환형 오목부(264) 구멍의 곡률 반경(R₀)은 바람직하게는 0.01인치 내지 0.10인치(0.25㎜ 내지 2.54㎜)이며, 더욱 바람직하게는, 0.01인치 (0.25㎜)이며, 혹은 범위 내의 어느 범위 혹은 범위들의 조합이다.

이제 도 65 및 66에 있어서, 이들 실시예에서, 접음부(54)는 중심 패널(18)과 접하지 않을 수 있다. 용기가 일단 가압되면, 정상부(60)와 중심 패널(18) 사이의 거리가 감소되거나 제거되어 청결한 단부를 형성한다. 접음부(54)가 원주(circumference)이므로, 정상부(60) 부분들은 중심 패널(18)과 접할 수 있으며; 정상부(60)는 전 원주를 따라 중심 패널(18)과 접할 수 있으며; 혹은 정상부(60)의 어느 부분도 중심 패널(18)과 접할 수 없다.

접음부(54)는 제2 다리(62)를 제3의 다리(68)와 연결하거나 접합하는 내부 곡률 반경(R_inner)을 가진다. 곡률 반경(R_inner)은 바람직하게는 0인치 내지 0.030인치(0 내지 0.76㎜)이며; 더욱 바람직하게는 0.002인치 내지 0.020인치(0.051㎜ 내지 0.51㎜)이며; 여전히 더욱 바람직하게는, 0.0035인치 내지 0.010인치(0.089㎜ 내지 0.25㎜)이며; 가장 바람직하게는 0.006인치(0.15㎜)이며; 혹은 상기 범위 내의 어느 범위 혹은 범위들의 조합이다.

접음부(54)는 제1 다리(56)를 제2의 다리(62)와 연결하거나 접합하는 외부 곡률 반경(R_outer)을 가진다. 곡률 반경(R_outer)은 바람직하게는 곡률 반경(R_inner) 보다 작다. 곡률 반경(R_outer)은 바람직하게는 0인치 내지 0.030인치(0㎜ 내지 0.76㎜)이며; 더욱 바람직하게는 0.002인치 내지 0.020인치(0.051㎜ 내지 0.51㎜)이며; 여전히 더욱 바람직하게는, 0.0035인치 내지 0.010인치(0.089㎜ 내지 0.254㎜)이며; 혹은 상기 범위 내의 어느 범위 혹은 범위들의 조합이다.

제2 다리(62)와 제3 다리(68) 각각은 대향하는 제1 및 제2 단부들을 가진다. 제2 다리(62)의 제1 단부는 환형 오목부(58)에 접합되며; 제2 다리(62)의 대향하는 제2 단부는 환형의 볼록부(64)에 접합되며; 제3 다리(68)의 제1 단부는 환형의 볼록부(64)에 접합되며; 제3 다리(68)의 대향하는 제2 단부는 중심 패널(18)에 상호 연결된다. 제2 다리(62)의 제1 단부 및 제3 다리(68)의 제2 단부는, 정상부(60)와 중심 패널(18) 사이의 거리가 감소되거나 제거되도록 그리고, 제2 다리(62)의 제2 다리 및 제3 다리(68)의 제1 단부 사이의 거리가 제2 다리(62)의 제1 단부 및 제3 다리(68)의 제2 단부 사이의 거리 보다 크도록 수렴한다. 곡률 반경들(R_inner,R_outer)의 상대 크기들은 캔 단부(10)의 강도의 큰 증가에 기여하는 것으로 보이는 이러한 공간상의 관계를 발생한다. 캔 단부(10)의 강도는 또한 환형 볼록부(64)가 척벽(14)의 외면에 인접하여 위치되거나 외면과 결합하도록 곡선 형상, 즉, 곡률 반경 혹은 예컨대, 제2 다리(62)와 같은 활 형상을 가진 다리들을 형성하는 것에 의하여 크게 증가될 수 있는 것으로 믿어진다(도 40 참조).

반경((R_inner)이 0.002인치(0.051㎜) 보다 커질수록 향상된 비틀림 강도가 얻어진다. 비틀림 강도(buckle strength)는 반경((R_inner)이 0.002인치에서 0.006인치(0.051㎜ 에서 0.15㎜) 이상으로 증가됨에 따라 크게 향상한다. 도 66은 도 65의 반경((R_inner)을 넘는 반경((R_inner)의 증가를 예시한다. 도 66의 접음부(54)는 셸 프레스에서 형성되었으나 도 65의 접음부(54)는 컨버젼 프레스에서 형성되었다.

반경(R_inner)은 또한 반경(R_outer) 보다 크거나 같은 것이 바람직하다. 그러나, 비틀림 강도에 부정적인 영향을 미침이 없이, 반경(R_outer)은 반경(R_inner) 보다 클 수 있으며, 그리고 소정 경우에는 비틀림 강도가 이러한 관계에 의하여 향상될 것으로 믿어진다. 이러한 관계는 환형의 볼록부(64)가 척벽(14)에 인접하여 위치되거나 혹은 그 외면에 결합하는 경우 일어날 수 있다.

중심 패널(18)의 최하부 수직 영역에 의하여 형성된 수평면 위로의 접음부(54)의 높이(H_fold)는 바람직하게는 최소 0.035인치(0.89㎜)이다. 반경(R_inner)을 증가시키거나 및/혹은 접음부(54)의 각도(λ)를 증가시킴으로써 높이(H_fold)는 증가될 수 있다. 각도(λ)는 접음부(54)의 최하부 수직 영역이 중심 패널(18)의 최하부 수직 영역 및/혹은 중심 패널의 둘레 에지(52)에 의하여 형성된 수평면 위로 상승된 각도이다. 바람직하게는, 중심 패널(18)의 최하부 수직 영역은 중심 패널(18)의 둘레 에지(52)와 합치한다. 각도(λ)는 0 내지 90도이며, 바람직하게는 60도 보다 작으며; 더욱 바람직하게는 30도 보다 작으며; 가장 바람직하게는 8도 보다 작으며; 혹은 상기 범위 내의 어느 범위 혹은 범위들의 조합이다. 재차, 높이(H_fold)와 각도(λ)의 크기는 캔 단부(10)의 강도에 크게 기여하는 것으로 믿어진다.

도 65 및 66에는 또 다른 중요한 관계가 예시된다. 단부 부재(10)를 형성하기 위하여 사용되는 금속 소재는 접음부(54)가 형성됨에 따라 접음부(54) 영역에서 압축된다. 이러한 두께 증가는 금속에 가해지는 압축력으로부터 기인한다. 압축력 은 접음부(54)가 성형 공정 중에 파괴되는 것을 방지하도록 제공된다. 환형 오목부(58) 및 환형 볼록부(64)를 따른 두께는 바람직하게는 중심 패널(18) 금속 두께보다 1 내지 20% 더 두껍다. 더욱 바람직하게는, 환형 오목부(58) 및 환형 볼록부(64)를 따른 두께는 중심 패널(18) 금속 두께보다 10 내지 20% 더 두껍다.

이제 도 67 및 67a에 있어서, 척벽(14) 및 전이벽(16)을 따른 여러 곡률 반경들이 도시된다. 이 실시예의 척벽(14)은 복잡한 반경을 가진다. 척벽(14)의 상부 부분은 약 0.100인치 내지 0.700인치(2.54㎜ 내지 17.78㎜), 바람직하게는 0.300인치(7.62㎜), 혹은 상기 범위 내의 어느 범위 혹은 범위들의 조합의 곡률 반경(R_cw1)을 가진다. 척벽(14)의 하부 부분은 약 0.100인치 내지 0.600인치(2.54㎜ 내지 15.24㎜), 바람직하게는 R_cw1 보다 다소 작거나 약 0.200인치(5.08㎜), 혹은 상기 범위 내의 어느 범위 혹은 범위들의 조합의 곡률 반경(R_cw2)을 가진다. 전이벽(16)의 제1 다리(56)는 약 0.010인치 내지 0.150인치(0.254㎜ 내지 3.81㎜), 바람직하게는 Rcw2 보다 작거나 약 0.040인치(1.02㎜), 혹은 상기 범위 내의 어느 범위 혹은 범위들의 조합의 곡률 반경(R_TW1)을 가진다.

본 실시예의 제2 다리(64), 환형의 볼록부(64), 및 제3 다리(68)는 일반적으로 접음부(54)의 이 부분을 따라 증가하는 곡률 반경을 나타낸다. 따라서, 제1 곡률 반경(R_F1)은 약 0.006인치 내지 0.040인치(0.15㎜ 내지 1.02㎜), 바람직하게는 약 0.0132인치(0.34㎜)이며; 제2 곡률 반경(R_F2)은 약 0.006인치 내지 0.040인 치(0.15㎜ 내지 1.02㎜)이나, 바람직하게는 R_F1 보다 다소 크거나 약 0.0144인치(0.37㎜)이며; 제3 곡률 반경(R_F3)은 약 0.010인치 내지 0.100인치(0.25㎜ 내지 2.54㎜), 바람직하게는 R_F2 보다 크거나 약 0.0434인치(1.10㎜)이다.

여러 상이한 실시예들이 설명되고 예시되었다. 이 기술 분야의 당업자는 각각의 실시예의 특징들, 예컨대, 스테이-온 클로져들 및 중심 패널과 척벽의 개선이실시예들에 적용될 수 있음을 이해할 것이다. 이 기술 분야의 당업자는 접혀진 전이벽이 여기 설명된 실시예들과의 소정의 조합으로 제공될 수 있음을 더욱 이해할 것이다. 또한, 용어들인 "제1(first)", "제2(second)", "상부(upper)", 하부(lower)", 등은 예시 목적으로만 사용되며 실시예들을 제한하려는 것이 아니다. 여기 사용된 "복수(plurality)"라는 용어는 이접적으로(disjunctively) 혹은 접속적으로(conjunctively) 필요에 따라, 1 이상의 무한수에 이르기까지의 소정의 수를 나타내기 위한 것이다. 여기 사용된 바와 같이, "접합된(joined)" 및 "연결된(connected)"라는 용어들은 하나의 유닛을 형성하기 위하여 두 소자들을 같이 모으기 위한 것이며, "직접(directly)"이라는 용어의 사용에 의하여 달리 특정되거나 도면에 의하여 지지되지 않는 한, 소정 숫자의 소자들, 기구들, 패스너들, 등이 접합되거나 연결된 소자들 사이에 제공될 수 있다.

본 출원은 202 캔 단부에 대한 여러 크기 관계들, 즉, 접음부 및/혹은 단턱부의 반경 방향 배치, 접합용 말림부 및/또는 중심 패널 등의 직경 혹은 반경에 대한 크기들에 대한 여러 관계들을 포함한다. 이 기술 분야의 당업자는, 여기 설명된 발명의 측면들이 200, 206, 및 209 캔 단부들을 포함하나 이들에 제한되는 것은 아닌 더 넓거나 작은 단부들에 적용되면, 이들 크기들이 변화할 것임을 이해할 것이다.

본 발명이 바람직한 실시예들과 관련하여 설명되었으나, 이 기술 분야의 당업자들은 본 발명의 더 넓은 측면들로부터 벗어나지 않고서 여러 변경들이 이루어질 수 있으며 균등물들이 요소들에 대해 대체될 수 있음을 이해할 것이다. 또한, 발명을 실시하기 위하여 고안된 가장 최선의 모드는 상세한 사항들에 제한되지 않아야 하므로 넓은 청구범위들은 여기 설명된 바와 같은 특정 실시예의 상세한 사항을 구체화하지 않도록 의도되었다.

Claims

개봉이 용이한 캔 단부 부재로서:

개봉이 용이한 캔 단부 부재가 일단 개봉되면 그 일부는 중심 패널의 일부에 유지가능하며 단부 부재를 밀봉하기 위한 클로져 부재를 구비하며, 중심 패널의 직경에 수직인 길이 축 둘레로 위치된 상기 중심 패널;

단부 부재의 외측 둘레를 형성하는 말림부;

말림부로부터 아래로 연장하는 원주상 척벽; 및

척벽에 연결되고 환형 오목부에 의하여 제2 다리에 접합되는 제1 다리, 0.002인치 보다 큰 곡률 반경을 가지는 환형 볼록부에 의하여 제3 다리에 접합되는 제2 다리, 및 중심 패널에 접합되는 제3 다리를 가지는 접음부를 구비하며, 척벽과 중심 패널의 둘레 에지를 연결하는 전이벽을 구비하는 것을 특징으로 하는 개봉이 용이한 캔 단부 부재.
제1항에 있어서, 제2 다리는 길이 축에 대해 위로 외측으로 연장하는 것을 특징으로 하는 개봉이 용이한 캔 단부 부재.
제2항에 있어서, 제3 다리는 길이 축에 대해 내측으로 연장하는 것을 특징으로 하는 개봉이 용이한 캔 단부 부재.
제3항에 있어서, 제1 다리는 길이 축에 대해 아래로 및 내측으로 연장하는 것을 특징으로 하는 개봉이 용이한 캔 단부 부재.
제4항에 있어서, 제3 다리는 아래로 더 연장하는 것을 특징으로 하는 개봉이 용이한 캔 단부 부재.
제5항에 있어서, 환형 부분이 제3 다리를 중심 패널에 연결하는 것을 특징으로 하는 개봉이 용이한 캔 단부 부재.
제1항에 있어서, 제2 다리의 제1 단부는 환형 오목부에 접합되며, 제2 다리의 대향하는 제2 단부는 환형 볼록부에 접합되며, 제3 다리의 제1 단부는 환형 볼록부에 접합되고, 제3 다리의 대향하는 제2 단부는 중심 패널에 상호 연결되며, 제2 다리의 제1 단부와 제3 다리의 제2 단부는 수렴하는 것을 특징으로 하는 개봉이 용이한 캔 단부 부재.
제1항에 있어서, 클로져 부재는 이동가능한 파열 패널인 것을 특징으로 하는 개봉이 용이한 캔 단부 부재.
개봉이 용이한 캔 단부로서:

일단 개봉이 용이한 캔 단부 부재가 개봉되면 그 일부는 중심 패널의 일부에 유지가능하며 단부 부재를 밀봉하기 위한 클로져 부재를 구비하며, 중심 패널의 직경에 수직인 길이 축 둘레로 위치된 상기 중심 패널;

단부 부재의 외측 둘레를 형성하는 말림부;

말림부로부터 아래로 연장하는 원주상 척벽; 및

중심 패널의 하부 수직 영역 위로 적어도 0.035인치인 상부 수직 영역을 가지는 접음부를 구비하며, 척벽과 중심 패널의 둘레 에지를 연결하는 전이벽을 구비하는 것을 특징으로 하는 개봉이 용이한 캔 단부 부재.
제8항에 있어서, 접음부는 척벽에 직접 연결되고 환형 오목부에 의하여 제2 다리에 접합되는 제1 다리, 환형 볼록부에 의하여 제3 다리에 접합되는 제2 다리, 및 중심 패널에 접합되는 제3 다리를 가지며, 접음부의 수직 상부 연장부는 환형 볼록부의 일부를 포함하는 것을 특징으로 하는 개봉이 용이한 캔 단부 부재.
제9항에 있어서, 접음부는 중심 패널의 하부 수직 영역에 의하여 형성된 수평면 위로 1도 보다 큰 각도에서 위로 연장하는 것을 특징으로 하는 개봉이 용이한 캔 단부 부재.
제10항에 있어서, 접음부는 척벽에 직접 연결되고 환형 오목부에 의하여 제2 다리에 접합되는 제1 다리, 환형 볼록부에 의하여 제3 다리에 접합되는 제2 다리, 및 중심 패널에 접합되는 제3 다리를 가지며, 접음부의 수직 상부 연장부는 환형 볼록부의 일부를 포함하는 것을 특징으로 하는 개봉이 용이한 캔 단부 부재.
제11항에 있어서, 환형 볼록부의 일부는 0.002인치 보다 큰 곡률 반경을 가지는 것을 특징으로 하는 개봉이 용이한 캔 단부 부재.
제8항에 있어서, 제2 다리의 제1 단부는 환형 오목부에 접합되며, 제2 다리의 대향하는 제2 단부는 환형 볼록부에 접합되며, 제3 다리의 제1 단부는 환형 볼록부에 접합되고, 제3 다리의 대향하는 제2 단부는 중심 패널에 상호 연결되며, 제2 다리의 제1 단부와 제3 다리의 제2 단부는 수렴하는 것을 특징으로 하는 개봉이 용이한 캔 단부 부재.
개봉이 용이한 캔 단부 부재로서:

개봉이 용이한 캔 단부 부재가 일단 개봉되면 그 일부는 중심 패널의 일부에 유지가능하며 단부 부재를 밀봉하기 위한 클로져 부재를 구비하며, 중심 패널의 직경에 수직인 길이 축 둘레로 위치된 상기 중심 패널;

단부 부재의 외측 둘레를 형성하는 말림부;

말림부로부터 아래로 연장하는 원주상 척벽; 및

척벽에 연결되고 환형 오목부에 의하여 제2 다리에 접합되는 제1 다리, 환형 오목부의 곡률 반경 보다 큰 곡률 반경을 가지는 환형 볼록부에 의하여 제3 다리에 접합되는 제2 다리, 및 중심 패널에 접합되는 제3 다리를 가지는 접음부를 구비하 며, 척벽과 중심 패널의 둘레 에지를 연결하는 전이벽을 구비하는 것을 특징으로 하는 개봉이 용이한 캔 단부 부재.
제14항에 있어서, 제2 다리의 제1 단부는 환형 오목부에 접합되며, 제2 다리의 대향하는 제2 단부는 환형 볼록부에 접합되며, 제3 다리의 제1 단부는 환형 볼록부에 접합되고, 제3 다리의 대향하는 제2 단부는 중심 패널에 상호 연결되며, 제2 다리의 제1 단부와 제3 다리의 제2 단부는 수렴하는 것을 특징으로 하는 개봉이 용이한 캔 단부 부재.
제15항에 있어서, 접음부는 중심 패널의 하부 수직 영역에 의하여 형성된 수평면 위로 1도 보다 큰 각도에서 위로 연장하는 것을 특징으로 하는 개봉이 용이한 캔 단부 부재.
제15항에 있어서, 환형 볼록부의 일부는 0.002인치 보다 큰 곡률 반경을 가지는 것을 특징으로 하는 개봉이 용이한 캔 단부 부재.
제15항에 있어서, 환형 오목부의 일부는 0.030인치 보다 작은 곡률 반경을 가지는 것을 특징으로 하는 개봉이 용이한 캔 단부 부재.
제15항에 있어서, 환형 볼록부의 일부는 0.002인치 보다 큰 곡률 반경을 가 지며, 환형 오목부의 일부는 0.030인치 보다 작은 곡률 반경을 가지는 것을 특징으로 하는 개봉이 용이한 캔 단부 부재.
제15항에 있어서, 접음부는 중심 패널의 하부 수직 영역 위로 적어도 0.035인치의 상부 수직 영역을 가지는 것을 특징으로 하는 개봉이 용이한 캔 단부 부재.
개봉이 용이한 캔 단부 부재로서:

개봉이 용이한 캔 단부 부재가 일단 개봉되면 그 일부는 중심 패널의 일부에 유지가능하며 단부 부재를 밀봉하기 위한 클로져 부재를 구비하며, 중심 패널의 직경에 수직인 길이 축 둘레로 위치된 상기 중심 패널;

단부 부재의 외측 둘레를 형성하는 말림부;

말림부로부터 아래로 연장하는 원주상 척벽; 및

제1 단부는 환형 오목부에 연결되고 대향하는 제2 단부는 환형 볼록부에 접합되는 제1 다리, 제1 단부는 환형 볼록부에 연결되고 대향하는 제2 단부는 중심 패널에 상호 연결되는 제2 다리로서, 제1 다리의 제1 단부 및 제2 다리의 제2 단부가 수렴하는 제1 다리 및 제2 다리를 가지는 접음부를 구비하며, 척벽과 중심 패널의 둘레 에지를 연결하는 전이벽을 구비하는 것을 특징으로 하는 개봉이 용이한 캔 단부 부재.