KR20210031521A - 마개 디본딩 시스템 - Google Patents

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KR20210031521A
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KR
South Korea
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lever
shutter
end panel
center
hole
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KR1020217006538A
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English (en)
Inventor
브렌단 코피
제퍼슨 블레이크 웨스트
마이클 데로씨
코르벳 쇼에펠트
잭커리 히크맨
Original Assignee
에스엔에스텍, 엘엘씨
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Publication date
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Closures For Containers (AREA)
  • Containers Opened By Tearing Frangible Portions (AREA)

Abstract

용이하게 개봉되는 단부 마개는 용기에 결합하기에 적합하고, 재폐쇄될 수 있다. 커버 패널은 그 사이에 개재된 회전 가능한 레버를 구비한 단부 패널에 둘레를 따라 본딩된다. 마개를 개방하기 위해, 사용자는 회전 레버에 힘을 가하여 부착 지점 주위에서 축 방향으로 이동함으로써 통합 메커니즘을 맞물림하여 둘레 밀봉의 세그먼트들을 점진적으로 디본딩한다.

Description

마개 디본딩 시스템
이 비-임시 출원 청구항들은, 이전의 2018년 8월 6일에, 브렌단 코피, 마이클 데로씨, 제퍼슨 블레이크 웨스트, 코르벳 쇼엔펠트, 젝커리 히크맨, 및 매튜 씨. 스로스맨의 이름으로, “패키지 마개(closure) 시스템”의 제목으로 출원된, 미국 임시 특허 출원 일련번호 제62/715,118호, 및 2018년 12월 11일에, 브렌단 코피의 이름으로, “패키지 마개 디자인”의 제목으로 출원된, 미국 임시 특허 출원 일련번호 제62/778.054호를 기초하여, 우선권을 주장하고, 각각의 개시 내용은 명세서에 완전히 명시된 것처럼 참조에 의해 그 전체가 명세서에 포함된다.
캔들을 위한 "스테이 온 텝"(Stay on Tab; SOT) 마개들은 가압 음료 용기(container)들을 위한 간편한 개봉(opening) 포장의 보편적인 형태이다. 예를 들어, 미국 특허 제 3,731,836 호에 기재된 바와 같이, SOT 마개 시스템들을 사용하면, 금속 용기 단부 패널의 스코어 라인은 리벳-보유(retain) 탭을 통해 레버리지를 적용하여 단부 패널을 통해 개봉 영역을 밀어낼 수 있는 약한 경계를 만드는 데 사용된다. 탭과 개봉된 플랩(flap)은 모두 개봉 후에도 끝 패널에 고정되어 있다.
기능성, 신뢰성 및 비용을 개선하기 위해 수십 년 동안 상업적 사용에 걸쳐 SOT 마개의 컴포넌트에 대해 특허받은 수많은 개선이 이루어졌다. 그러나, SOT 솔루션의 본질적인 한계 중 하나는 스코어 라인 중단이 쉽게 역전되지 않는 방식으로 자유 패널을 변형시키기 때문에 재폐쇄(reclosing)에 적합하지 않다는 것이다. 재폐쇄는 용기 개봉 후 내용물의 유출 감소 또는 오염 감소에 대한 소비자의 편의성을 높여준다.
밀봉된 용기를 가역적으로 재폐쇄할 수 있는 개선된 마개들은 기술에서 알려져 있다. 예를 들어, 적어도 한 명의 발명가를 본 출원과 공통으로 공유하는, 발행된 미국 특허 번호 9,517,866은 패키지를 재폐쇄 하기 위한 수단뿐만 아니라, 쉬운 개봉 메커니즘을 제공하는, 현재 발명에 관련한 기술과 함께 금속 음료 용기들 및 밀봉된 패키징의 다른 형태들을 사용하기에 적합한 쉬운 개봉 마개의 형태들을 기재한다.
본 발명의 다양한 실시 예는 용기를 위한 마개에 관한 것으로, 용기는 관통 개구(aperture)가 있는 실질적으로 평평한 단부 패널을 갖는다. 단부 패널의 둘레에는, 개구를 덮고 그 주위의 경계를 겹치는, 확장된 가장자리 또는 플랜지 영역을 구비한, 분리되고 이동 가능한 내부 패널이고, 상기 내부 패널은 처음에 제자리에 고정되고, 밀봉되고, 단부 패널에 본딩(bond)되고, 이동식 도구는 단부 패널로부터 내부 패널의 쉬운 개봉 및 점진적인 디본딩(debonding)을 용이하기 위해 사용되어, 단부 패널에 대해 이동할 수 있도록 한다. 특정한 실시예들에서, 내부 패널은 또한 개구를 재폐쇄하거나 부분적으로 또는 전체적으로 밀봉할 수 있다.
현재 발명의 다양한 실시예는, 또한 재폐쇄되고, 종래 이중 시밍 작업에서 음료 캔에 결합하기에 적합한, 알루미늄의 간편한-개봉 마개들에 관련된다. 여기서 셔터라고도 하는, 내부 패널은, 열-밀봉에 의해 단부 패널 주위에 본딩될 수 있으며, 이동 가능한 공구는 이들 사이에 개재된(interposed) 회전식 레버(lever) 형태일 수 있다. 마개를 열기 위해, 사용자는 회전 레버에 힘을 가하여 부착 지점 주위로 축 방향으로 이동하여, 본드 둘레의 상당 부분을 점진적으로 디본딩한 다음, 셔터와 래칭 맞물림되도록 한다.
현재 발명의 다양한 실시예들은, 또한, 단부 패널로부터, 셔터의 디본딩을 위한, 더 효율적인 메커니즘들; 회전 가능한 레버에 셔터를 래칭 하기 위한 보다 견고한 구조체들; 더 부드러운 주입(pouring) 특성을 제공하는 환기 시스템들, 및 마개의 전체적인 사용자 경험에 대한 기타 개선들;을 위한 개선된 방법들 및 시스템들에 관한 것이다. 현재 바람직한 실시 예의 구성 및 사용은 아래에서 상세히 논의된다.
전술한 내용은 다음의 현재 발명의 상세한 설명이 더 잘 이해될 수 있도록 본 발명의 특정 측면을 광범위하게 개괄하였다. 본 발명의 청구 범위의 주제를 형성하는 본 발명의 부가적인 특징 및 이점은 이후에 설명될 것이다. 개시된 개념 및 특정 실시 예는 본 발명의 동일한 목적을 수행하기 위한 다른 구조 또는 프로세스를 수정 또는 설계하기 위한 기초로서 쉽게 이용될 수 있다는 것을 당업자는 인식해야 한다. 따라서, 논의된 특정 실시 예는 단지 본 발명을 만들고 사용하는 특정 방법을 예시하는 것이며, 본 발명의 범위를 제한하지 않는다.
당업자에 의해 이해되는 바와 같이, 특정 애플리케이션의 맥락에서 마개 시스템의 정확하고 신뢰할 수 있는 작동을 보장하기 위해 적절한 설계 파라미터, 재료 선택 및 방법이 사용되어야 한다. 본 명세서의 많은 예시적인 실시 예가 음료 캔 적용의 맥락에서 마개를 설명하지만, 다른 패키지 형태에 혁신이 채택될 수 있으며, 이에 대한 대안적인 재료 선택 및 조립 방법이 더 적절할 수 있다.
본 발명 및 그 이점에 대한 보다 완전한 이해를 위해, 첨부된 도면과 함께 다음 설명을 참조한다.
도 1은 본 발명의 용기 단부(end) 마개(closure)의 일 실시 예의 분해 상부 사시도를 도시한다.
도 2는 미개봉 상태의 현재 발명의 용기 단부 마개의 동일한 실시 예의 평면도를 도시한다.
도 3은 부분적 디본딩의 경계가 있는(demarcated) 영역들을 갖는 본 발명의 용기 단부 마개의 동일한 실시 예의 평면도를 도시한다.
도 4는 개방된 상태의 본 발명의 용기 마개 단부의 동일한 실시 예의 평면도를 도시한다.
도 5a, 5b, 및 5c는 디본딩의 점진적 단계에서 본 발명의 조립된 용기 단부 마개의 일 실시 예의 일련의 평면도들을 도시한다.
도 6은 미개봉 상태에서 본 발명의 용기 단부 마개의 전술한 실시 예에 대한 초기 레버 배치의 저면도를 도시한다.
도 7은 본 발명의 용기 마개 단부의 전술한 실시 예의 셔터 베이스의 계단형 특징부들의 상세 평면도를 도시한다.
도 8은 본 발명의 용기 단부 마개의 다른 실시 예의 분해 상부 사시도를 도시한다.
9는 미개봉 상태에서 본 발명의 용기 단부 마개의 전술한 실시 예에 대한 초기 레버 배치의 하부 사시도를 도시한다.
도 10a, 10b 및 10c는 디본딩의 점진적 단계에서 본 발명의 조립된 용기 단부 마개의 전술한 실시 예의 일련의 평면도들을 도시한다.
도 11은 본 발명의 용기 단부 마개의 다른 실시 예의 셔터 컴포넌트의 평면도를 도시한다.
도 12a는 상부 투시도를 도시하고, 도 12b는 본 발명의 용기 단부 마개의 전술한 실시 예의 레버 컴포넌트의 단부도이다.
도 13a, 13b 및 13c는 현재 발명의 조립된 용기 단부 마개의 전술한 실시 예에 대한 디본딩의 점진적 단계에서 레버 및 셔터 컴포넌트들의 일련의 평면도들을 도시한다.
도 14는 현재 발명의 용기 단부 마개의 다른 실시 예의 셔터 컴포넌트의 상부 사시도를 도시한다.
도 15는 현재 발명의 용기 단부 마개의 전술한 실시 예의 레버 컴포넌트의 하부 사시도를 도시한다.
도 16은 본 발명의 용기 단부 마개의 전술한 실시 예의 레버 및 셔터 컴포넌트들의 부분 단면도를 도시한다.
도 17a 및 17b는 디본딩의 점진적 단계에서 본 발명의 조립된 용기 단부 마개의 전술한 실시 예의 레버 및 셔터 컴포넌트들의 2 개의 상부 사시도를 도시한다.
도 18은 본 발명의 용기 단부 마개의 다른 실시 예의 분해된 상부 사시도를 도시한다.
도 19a 및 19b는 디본딩의 점진적 단계에서 본 발명의 조립된 용기 단부 마개의 전술한 실시 예의 레버 및 셔터 컴포넌트들의 2 개의 평면도들을 도시한다.
도 20a, 20b, 20c 및 20d는 미개봉, 부분 디본딩, 완전히 디본딩, 및 재폐쇄 상태에서, 현재 발명의 전술한 실시 예의 조립된 용기 단부 마개의 4 개의 평면도들을 도시한다.
도 21은 현재 발명의 용기 단부 마개를 위한 새로운 회전 레버의 실시 예의 상부 사시도이다.
도 22a는 평면도이고, 도 22b는 본 발명의 용기 단부 마개에 조립된 새로운 회전 레버의 단면도이다.
도 23a 및 23b는 폐쇄 및 개방 위치에서 본 발명의 조립된 용기 단부 마개의 실시예의 2 개의 저면도들을 도시한다.
도 24a 및 24b는, 폐쇄 및 개방 위치에서, 본 발명의 조립된 용기 단부 마개의 실시 예의 2 개의 평면도들을 도시한다.
도 1은 용기 마개 시스템의 일 실시 예를 포함하는 3 개의 개별 컴포넌트들: 단부 패널(101), 레버(102) 및 셔터(103)의 조립 전 분해도를 도시한다. 이 실시예에서, 단부 패널(101)은 주입구(pour spout)를 제공하거나 그렇지 않으면 용기의 내용물에 대한 접근을 제공하기 위해 형상화된 개구(199)를 갖는 밀봉 가능한 용기 단부이다. 개구 주위의 데보스(deboss)된 영역(108)은 그 영역 내 패널에 기계적 강성 및 강도를 제공하고, 추가로 데보스된 회전-방지 특징부(109)를 포함한다. 단부 패널(101)의 하부 표면(112)은 적합한 열가소성 중합체의 접착성 얇은 층으로 사전-코팅된다. 단부 패널의 하부 표면(112)은 채워진 용기로 조립될 때 내부를 향하는 경계가 될 것이다.
회전 가능한 레버(102)는 단부 패널(101)과 셔터(103) 사이에 개재된다. 그 내부 허브 단부에서, 레버(102)는 작은 관통 구멍(105C)을 갖는다. 형성된 가요성 프롱(prong) 또는 폴(pawl)(107)은 레버 허브의 측면으로부터 방사상으로 돌출한다. 레버(107)의 외부 단부는 작동을 위한 사용자 그립을 용이하게 하기 위해 윤곽이 형성된 형성된 핸들(159)을 포함한다. 레버 후면의 최상부 레버 핸들(159)과 최하부 작업 가장자리(161) 사이에는 슬롯 형 갭(155)이 있다. 조립된 마개에서, 단부 패널 개구(199)의 원주 가장자리는, 힘이 가해지고 레버 핸들(159)이 회전할 때, 레버 단부의 평면 이동을 방지하기 위해 이 슬롯 형 갭(155) 내로 삽입된다.
셔터(103)는 개구(199)보다 면적이 더 크다. 이는 레버(102) 및 단부 패널(101)을 향해 돌출하는 중공의 폐쇄된 단부 실린더 형태의 리벳 프리폼(preform) 구조체(105A)를 포함한다. 마개의 조립 동안, 원주형 리벳 프리폼 구조체(105A)는 동축 구멍들(105B 및 105C)을 통과한 다음 밀봉된 리벳 헤드로 축소되어 레버(102) 및 셔터(103)의 이동을 위한 회전 축을 제공하는 생크(shank)와 함께 3 개의 컴포넌트들을 함께 고정한다.
셔터(103)는 레버 배치 및 이동을 수용하는 접시형 중앙 영역(126) 및 전체 둘레 주위에 평면 플랜지 가장자리(122)를 갖는다. 접시형 중앙 영역(126)은, 조립된 마개가 처음에 개방될 때, 밀봉을 디본딩하기 위해 레버의 웨지(wedge) 동작을 위한 작업 받침점(fulcrum)을 제공하는 중간 테이퍼된 램프 윤곽(contour)(124)을 구비한 레버의 각 단부에서 가장자리 레스트 위치 근처에서 가장 깊다. 일반적으로 그 평면에 수직인 접시형 중앙 영역(126)의 측벽에 형성된 노치 들(131, 132 및 133)은 레버(102)의 래칭 폴(107)과 맞물림 되는 노치된 측면들을 제공한다. 각각의 노치 위치는 추가로 기재되는 바와 같이 레버(102)와 셔터(103) 사이의 기능적 맞물림의 특정 단계에 대응한다.
둘레 셔터 플랜지(122)의 평평한 상부 표면은 단부 패널(101)의 하부 표면(112)과 균일한 밀착 접촉을 허용한다. 일부 실시예들에서, 플랜지 영역(122)을 포함하는 셔터(103)의 전체 상부 표면(114)은, 단부 패널(101)의 하부 표면(112) 상의 열가소성 코팅에 대한 열 융합이 가능한, 적합한 열가소성 중합체의 접착성 얇은 층으로 사전 코팅된다. 이러한 특징들을 종합하면, 셔터(103) 와 단부 패널(101)이 건식 조립된 다음, 열과 압력의 제어된 적용을 포함하는, 확립되고 확장 가능한 제조 공정인, 열 밀봉을 통해, 쉽게 접합되고 밀봉될 수 있다. 셔터(103)와 단부 패널(101) 사이의 융합된 접착 표면 코팅 재료는, 도 2, 3, 및 4에 도시된 바와 같이, 주입 개구(199) 및 마개 메커니즘을 완전히 둘러싸는 접시형 영역(126) 전체에 걸쳐 밀폐 밀봉을 생성한다. 셔터(103)의 하부 표면(128)은 충전된 용기에 조립될 때 내부를 향하는 경계가 될 것이고 그것에 적용된 배리어 코팅을 가질 수 있다.
다양한 개방 단계들에서의, 도 1의 컴포넌트들로부터 조립된 마개 시스템의 평면도들에서, 도 2(미개봉된), 도 3(부분 디본딩된), 및 도 4(개봉된)에 도시된다; 각각의 경우에 단부 패널(101)의 표면은 그 아래에 있는 레버(102) 및 셔터(103)의 위치를 나타 내기 위해 투명하게 된다. 조립된 상태에서, 평평하고, 폐쇄된, 리벳 헤드(195)는 이제 저장 및 사용 전반에 걸쳐 단부 패널(101), 레버(102) 및 셔터(103)를 함께 묶는다(bind).
도 2는 회전 레버가 제 1 래치 위치(131)에 위치된 폴(107)과 함께 개구의 가장 좌측 "제 1 가장자리"(140)에 인접하는 마개의 초기 밀봉 상태를 도시한다. 이 초기 레스트 위치에서, 레버(102)의 작동 가장자리(161)는 셔터(103)와 단부 패널(101) 사이의 갭에 개재되고 단부 패널(101)은 본딩된 본드(bond) 둘레(160)와 공통 평면을 공유하지만, 셔터(103)의 오목한 위치로부터 본드 밀봉에 접촉하거나 응력을 가하지 않는다. 셔터(103)의 오른쪽 가장자리는 단부 패널에 형성된 회전 방지 특징부(109)와 접하고, 조기 해제된 경우 셔터의 과 회전을 방지하기 위해 디본딩 시퀀스 전반에 걸쳐 기계적 정지를 제공한다.
현재 실시예에서, 사용자는 레버 암(177)의 반 시계 방향(CCW) 회전을 램프 윤곽(124) 위로 그리고 그 위로 올라가도록 레버 핸들(160)을 오른쪽으로 밀어 마개의 개방을 개시한다. 이렇게 회전하면, 레버(102)의 양 단부는 내부 허브 단부의 리벳(195) 및 레버(102)의 후방 단부의 작업 가장자리(161)에 의해 단부 패널(101)의 밑면에 대해 효과적으로 구속되기 때문에, 레버 암(177)의 밑면은 램프 윤곽(124)의 표면에 대해 증가하는 하향 힘을 적용한다.
회전 탭 레버를 제 1 개구 가장자리(140)로부터 제 2 개구 가장자리(141)를 향해 점진적으로 이동시킴으로써, 본드 둘레(160)를 따라 단부 패널(101)과 커버 패널(103) 사이의 조인트의 국부적인 영역을 점진적으로 절단하고 디본딩하는 분리력을 생성한다. 램프는 일반적인 사용자의 경우 5 ~ 10lbs 미만이어야 하는 관리 가능한 낮은 레벨으로 디본딩하는 동안 필요한 힘을 줄이는 기계적 이점을 제공한다.
레버(102)가 개방 시퀀스를 통해 회전됨에 따라, 굴곡 폴(107)은 한 방향으로만 움직임을 허용하는 방식으로 셔터(103)의 노치들(131, 132, 133)과 기계적으로 맞물린다. 따라서, 폴(107)을 초기 노치 위치(131)에서 중간 노치 위치(132)로 이동시키는 작은 부분 회전 후에, 이동은 반전될 수 없고 변조(tamper) 증거를 위한 시각적 표시기 역할을 할 수 있다. 폴(107)은 개구(199)로부터 가장 먼 레버 허브의 측부로부터 방사상으로 연장된다. 이러한 배치는 감소된 방사형 치수, 보다 콤팩트한 밀봉 및 개구(199) 측부의 더 큰 개방된 주입 영역을 허용하고, 또한 단부 패널(101)이 사용자 간섭 및 환경 오염으로부터 래칭 메커니즘을 효과적으로 가릴 수 있게 한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 계속되는 힘을 통해, 사용자는 회전 레버(102)가 개구(199)의 반대편 제 2 가장자리(141)에 접할 때까지 회전 레버(102)를 움직인다. 이 이동 지점에서, 단부 패널(101)로부터 셔터(103)의 디본딩이 본드 둘레(160)의 일부를 따라 달성되었으며, 래칭 폴(107)은 최종 노치 위치(133)와 맞물리고, 커버 패널(103)은 회전 레버(102)에 비가 역적으로 부착된다. 그 후, 충분한 정도의 디본딩이 발생했다면, 사용자가 레버(102)를 시계 방향(CW)으로 제 1 개구 가장자리(140)를 향해 뒤로 이동 시키면 커플링된 커버 패널이 레버(102)와 함께 도 4에 도시된 완전한 개방 상태로 이동하게 될 것이다. 그 후, 레버(102) 및 부착된 커버 패널은 제 1 개구 가장자리(140)로부터 제 2 개구 가장자리(141)로 그리고 뒤로 이동되어 개구(199)를 가역적으로 폐쇄 및 개방할 수 있다.
도 3은 레버가 처음에 개구의 제 2 가장자리로 이동된 후 본 레버/램프 폐쇄 실시 예의 디본딩 효과의 그래픽 표현을 포함한다. 도 3은 개방의 중간 단계에서 디본딩의 정도를 설명하기 위해 2 개의 톤으로 음영 처리된 것으로 도시되어 있다. 도 3에 있는 본드 둘레(160)은 개방의 중간 단계에서 디본딩의 정도를 설명하기 위해 2 개의 톤으로 음영 처리된 것으로 도시되어 있다. 더 어두운 음영 영역은 레버(102)가 제 1 개구 가장자리(140)로부터 제 2 개구 가장자리(141)로 이동할 때 레버(102)에 의해 부과된 분리력으로 인해 셔터(103)와 단부 패널(101) 사이의 본드 결합이 완전히 파괴된 영역을 나타낸다. 두 음영 영역의 상대적인 표면적의 근사값은 예시적인 실시 예에서 밀봉 영역의 약 60 %만이 디본딩됨을 도시한다.
셔터(103)가 레버(102)와 함께 자유롭게 움직이기 위해서는, 밀봉 둘레(160)가 완전히 파괴되어야 한다. 본 실시 예의 앞선 설명에서 레버 동작은 그러한 디본딩을 달성하는 데 100 % 효율적이지는 않았지만, 컴포넌트들과 래칭 메커니즘이 밀봉의 나머지 비 본딩 영역을 모두 효과적으로 전단할 수 있을 만큼 충분히 견고한다면, 그럼에도 불구하고 사용자가 레버(102)를 제 1 개구 가장자리(140)로 다시 이동시킴으로써 밀봉의 완전한 파괴를 완료하는 것이 가능하다.
일반적으로 본딩된 조인트의 전단에 필요한 단위 면적당 힘은 본드의 절단보다 높으며 선호하는 힘 범위를 초과할 수 있다. 따라서, 바람직한 마개 실시 예들에서, 제 1 개구 가장자리(140)에서 제 2 개구 가장자리(141)로 이동할 때 레버(102)의 디본딩 효율은 60 % 이상이 될 것이며, 따라서 전단될 남아있는 본드 영역은 낮고 사용자가 쉽게 극복할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같은 분석은 본딩된 둘레의 특정 세그먼트 영역들을 식별하여 전체적인 디본딩 효능을 개선하기 위한 메커니즘을 제공하는 데 유용하다. 예를 들어, 도 3으로부터 예시적인 레버/램프 실시 예는 제 2 가장자리(141)를 따라 브라켓 형 세그먼트 영역(4)에서 전체적으로 효과적 일 뿐만 아니라 개구의 원주 가장자리를 따라 브라켓 형 세그먼트 영역(3)에서 실질적으로 효과적인 점이 유의될 수 있다. 가해지는 힘 요구 사항이 적절하게 균형을 이루고, 테이퍼된 램프와 레버 사이의 상호 간섭 정도를 조정하기 위해, 테이퍼된 램프와 레버의 치수와 윤곽을 조정하여 브래킷 세그먼트 영역(3) 원주에서 향상된 효율성을 달성할 수 있다.
이하에 설명되는 대안적인 마개 실시 예들은 방금 기재된 제 1 예시적인 실시예보다 리벳(195) 주위의 브라켓 형 세그먼트 영역(1)들에서뿐만 아니라 제 1 개구 가장자리(140)를 따라 브라켓 형 세그먼트 영역(2)에서 더 큰 효과를 제공한다.
개선된 효능은 하나 이상의 컴포넌트들 - 다른 컴포넌트의 해당 기계 기능과 상호 작용하여 레버가 회전할 때 기능적 효과를 생성하는 레버, 셔터, 단부 패널 - 상에 상이한 형태의 기계적 특징들을 통합함으로써 본원에 기재된 신규 실시 양태에서 달성된다. 치수를 최적화하도록 개선된 설계로 사용자가 힘을 가하는 힘에 기계적 이점을 제공하기 위해 기능이 선택된다. 두 가지 유형의 기능 메커니즘은 다음과 같이 정의된다:
"디본딩 메커니즘"은, 설계 의도에 의해 레버가 회전할 때 단부 패널 또는 셔터와의 기계적 상호 작용을 생성하는, 레버(102)에 형성된 기계적 특징이며, 결과적인 효과는 단부 패널(101)과 셔터(103) 사이의 본드 둘레의 해당 특정 세그먼트에 국부적인 응력을 생성하여, 그 세그먼트의 디 본딩을 수행하고;
"래칭 메커니즘"은 설계 의도에 의해 레버(102)가 회전함에 따라 셔터(103)상의 특정 대응 특징들과 그 자체 사이에 국부적인 체결 결합을 생성할 레버(102) 상에 형성된 기계적 특징이다. 이러한 맞물림은 셔터(103)에 대한 레버(102)의 위상적 단방향 이동을 제공하는 과도기적이거나 회전 스위프(sweep)의 끝에 2 개의 컴포넌트들을 부착하는 것과 같이 더 영구적일 수 있다.
완전한 본드 둘레의 완전한 중단을 위해, 특정 실시 예는, 예를 들어 오프닝 프로세스의 여러 단계와 셔터/단부 본드 둘레의 여러 지점들에서, 서로 다른 본드 세그먼트들에 적용되는 다양한 응력 모드를 포함하는 디본딩 메커니즘들의 조합을 포함할 수 있고, 적용되는 응력 모드는 절단, 박리, 장력 또는 전단일 수 있다.
유사하게, 래칭 메커니즘의 조합은 다양한 디본딩 단계들에서 회전 가능한 레버에 대한 셔터의 강력하고 견고하며 신뢰할 수 있는 래칭을 제공하기 위해 사용될 수 있다. 래칭 시스템은 레버 스위프가 완료될 때 남아있는 본딩된 밀봉의 모든 부분을 전단할 수 있을 만큼 충분히 견고해야 하며 셔터와 레버를 함께 묶어 조리개를 가역적으로 닫고 열어야 한다.
리벳(195)이 레버(102) 및 셔터(103)에 대한 조인트 및 회전축으로서 기능하기 때문에, 이 임계 영역에서 밀봉의 보다 효과적인 디본딩은 마개의 작동뿐만 아니라 전체 디본딩 효율을 향상시킬 수 있다. 현재 발명의 이전에 기재된 실시 예에서, 단부 패널(101), 셔터(103) 및 레버(102)는 리벳(195)에 근접하여 일반적으로 평행하고 평면적인 형태를 가졌다. 평행 평면의 상대 회전은 분리력을 생성하지 않는 반면, 레버(102)가 회전될 때 기계적 간섭을 생성하는 리벳(195)의 영역에서 레버(102) 헤드, 셔터(103) 또는 단부 패널(101)에 기계적 특징을 추가하는 것은 이러한 유익한 효과를 가질 수 있다.
도 5 내지 도 7은, 도 1에 도시된 실시예와 관련하여, 일부 공통 요소를 공유하지만 또한 리벳 및 레버 허브 주위의 밀봉 영역에 신규 디본딩 및 래칭 메커니즘들을 포함하고, 사용자가 레버를 작동할 때 래칭을 제공하는 대안적인 마개 실시 예의 다양한 도면들을 도시한다.
다시 세 가지 주요 컴포넌트가 있습니다: 단부 패널(101), 레버(102) 및 셔터(103). 일부 실시예들에서, 단부 패널(101)의 하부 표면 및 셔터(103)의 상부 표면은 마개의 열-밀봉 조립을 가능하게 하는 적합한 열가소성 중합체의 접착성 얇은 층으로 유사하게 사전 코팅될 수 있다. 이전과 같이 셔터(103)는 레버가 외부 원주 및 제 2 개구 가장자리(141)에서 디본딩을 수행하도록 작용하는 중간 테이퍼된 램프 윤곽(124)을 포함한다.
단부 패널(101)과 셔터(103) 사이에 개재된 회전 가능한 레버(102)는 이제 내부 허브 단부에 형성된 가요성 프롱 또는 폴(207)을 가지며, 이는 이 실시 예에서 반경 방향이 아니라 셔터(103)의 평면으로 아래로 돌출한다. 래칭 폴(207)과의 맞물림을 위한 대응하는 계단식 노칭 특징부들(231, 232, 233)는 이제 접시형 셔터의 측벽이 아니라 셔터 베이스에 형성된다.
다양한 개방 단계에서 마개 시스템의 평면도들은, 도 5a(미개봉), 5b(부분 디본딩), 및 5c(완전 디본딩)에 도시된다; 각각의 경우에, 단부 패널(101)의 표면은 레버(102) 및 그 아래의 커버 패널의 특징 및 이동을 나타내기 위해 투명하게 된다. 도 6은 초기 레버 배치의 저면도이고, 도 7은 리벳 주위의 셔터 베이스에 형성된 계단형 특징부들의 상부 상세도를 도시한다.
레버 허브 부근에서 디본딩 효율을 높이기 위해, 작은 강성 레버 허브 돌출부(288)가 레버(102)에 형성되어, 조립된 마개에서 단부 패널(101)을 향해 평면으로부터 수직으로 위로 돌출하도록, 이 방향은 여기서 양의 Z 방향으로 지칭되어야 한다. 도 5a는 마개의 초기 밀봉 상태를 도시하고, 레버(102)는 제1 개구 가장자리(140)에 대해 위치하고, 이 상태에서 레버 허브 돌출부(288)는 단부 패널(101)에 형성된 정합 돌출부(299)에 중첩(nest)되어 그들 사이에 수직 기계적 응력을 가하지 않는다. 단부 패널 돌출부(288)와 정합 돌출부(299)가 겹치기 때문에, 도 5에서, 이들은 개별적으로 구별될 수 없다.
그러나, 둘다 마개 레버(102)의 각각 부분 및 전체 범위 CCW 회전을 예시하는 도 5b 및 5c에서 개별적으로 볼 수 있다. 도 5의 모든 도면들에서, 정합 돌출부(299)는 고정되는 반면 레버 허브 돌출부(288)는 CCW 방향으로 레버(102)와 함께 그것으로부터 멀어지게 회전한다. 레버 허브 돌출부(288)가 돌출부(299)에 중첩되지 않는 레버 회전 진행 지점들에서, 그것은 리벳 주위의 밀봉 영역에 국부적인 기계적 분리 응력을 생성하는 단부 패널(101)을 압박한다. 한 쌍의 돌출부 특징들이 표시되지만, 허브 주위에 이격된 여러 돌출부 쌍들을 사용하여 스위프 본드 둘레를 증가시킬 수 있다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 현재 실시 예는 이제 리벳(1) 주, 개구(3)의 원주 가장자리에서 및 제 2 개구 가장자리(4)에서 브라켓 본드 세그먼트 영역에서 디본딩 효과를 갖는다.
도 7은, 래칭 및 변조 증거 기능을 모두 제공하기 위해, 개방 동안 다양한 단계에서 폴(207)과 맞물리는 셔터(103)의 베이스에 형성된 3 개의 노칭 특징부들(231, 232, 233)을 도시한다. 이 대안적인 실시 예의 조립된 마개에서, 폴(207)은 이제 셔터(103)를 향해 음의 Z 방향으로 돌출한다. 래칭 특징부들은 레버(103)에 의해 커버되고 도 5의 도면들에 도시되지 않는다. 도 5a의 밀봉된 마개에서 폴(207) 단부는 노칭 특징부(231)에 인접한다. 레버(102)가 도 5b에 도시된 위치로 CCW로 20도 회전할 때, 폴(207)은 노칭 특징부(232)와 맞물린다. 폴(207)은 단방향 이동만을 허용하기 때문에 레버(102)는 원래 위치로 돌아갈 수 없으며, 눈에 띄는 변위는 용기 밀봉이 변경된 비가역적인 시각적 증거를 제공한다. 변조 증거는 재폐쇄될 수 있는 포장 형식에 대한 중요한 안전 고려 사항이다.
도 5c에 도시된 바와 같이 레버(102)를 제 2 개구 가장자리(141)로 CCW 회전을 계속하면, 폴(207)은 노칭 특징 부(233)와 맞물리게 이동하고 디본딩된 셔터(103)에 영구적으로 래치된다. 레버(102)를 제 1 개구 가장자리(140)로 다시 이동 시키면, 잔여 본딩 영역이 전단되고 개구(199)가 완전히 개방된다. 이 위치(미도시)에서, 레버 허브 돌출부(288)는 다시 일치하고 홀드-오픈 멈춤 메커니즘을 제공하는 단부 패널 정합 돌출부(299) 내로 중첩된다.
도 8 내지 도 10은, 도 5 실시예와 유사한 대안 마개 실시예의 다양한 도면들을 도시하고, 회전 가능한 레버(102)의 디본딩 및 래칭 효과를 개선하기 위한 특정 수정들을 갖고, 이는 다시 내부 허브 단부에, 셔터 베이스에 형성된 계단식 노칭 특징부들(231, 232, 233)과 맞물리도록 셔터(103)의 평면으로 아래로 돌출하는 형성된 가요성 폴(207)을 갖는다. 레버(102)의 초기 레스트 위치에서, 폴(207)의 후방 가장자리는 이제 느슨함 및 부주의한 역 운동에 대해 고정하는 예리하게 각진 벽(231)과 접촉한다.
도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 이 실시 예에서 디본딩 메커니즘은 상향 돌출 중첩 돌출부보다는 레버 허브에서 하향 돌출 캠(184)에 의해 제공된다. 초기 미개봉 위치에서, 레버 캠(184)은 노칭 특징부(232) 내로 오목화되고 힘을 가하지 않는다. 레버 암(177)에 형성된 리브 구조(187)는 강성을 추가하여 레버(102)와 램프 윤곽(124) 사이에 더 강력한 맞물림을 제공한다. 도 9에서, 미개봉 상태의 초기 레버 배치의 저면도는, 레버 핸들(160)과 레버(161)의 후방에서 작업 가장자리 사이의 슬롯 형 갭(155)이 레버 단부의 평면 밖으로 이동하는 것을 방지하기 위해 단부 패널 개구(199)의 원주 가장자리 주위에 어떻게 끼워지는지를 도시한다.
레버 허브 캠이 오목화되지 않는, 레버 회전 진행 지점에서, 그것은 리벳 주위의 밀봉 영역에 국부적인 기계적 디본딩 응력을 생성하는 단부 패널(101)을 압박한다. 단일 캠 특징이 표시되지만, 레버 허브 주위에 분산된 다중 캠은 보다 균형 잡힌 힘 분배를 제공하고 레버의 주어진 회전 이동 정도에 대한 스위프된 본드 둘레를 증가시키는 데 사용될 수 있다.
다양한 개방의 단계들의 마개 시스템도 8 실시예의 평면도는 도 10a(미개봉), 도 10b(부분 디본딩), 및 도 10c(완전 디본딩)에 도시되어 있다; 각각의 경우에, 단부 패널(101)의 표면은 그 아래에 있는 레버(102) 및 셔터(103)의 특징 및 움직임을 나타내기 위해 투명하게 제시된다. 다시 도 4 표시를 참조하면, 현재 실시 예는 이제 리벳(1) 주위, 개구(3)의 원주 가장자리에서 및 제 2 개구 가장자리(4)에서 브라켓 본드 세그먼트 영역에서 디본딩 효과를 갖는다.
여기에 설명된 모든 전술 한 예시적 실시 예에서, 레버(102)의 초기 위치는, 마개가 위로부터 도시될 때, 가장 좌측의 제 1 개구 가장자리(140)에 대항했고, 레버(102)의 디본딩 작용은 가장 우측의 제 2 가장자리를 향한 레버(102)의 반 시계 방향 회전에 의해 달성된다. 그러나 반대 방향의 방향도 똑같이 효과적일 수 있다. 여기서 기재된 모든 후속 실시 예는, 마개가 위로부터 도시될 때, 가장 오른쪽에 있는 제 1 개구 가장자리(140)에 대한 레버(102)의 초기 위치 및 시계 방향 회전을 통해 달성되는 레버(102)의 디본딩 작용을 갖는다.
도 11 내지 도 14는 도 8과 유사한 대안 마개 실시예의 도면들을 도시하지만, 디본딩 및 래칭 효과를 더욱 향상시키기 위한 다양한 개선 사항들을 도시한다. 도 12에 도시된 바와 같이, 회전 가능한 레버(102)는 레버 암(177)에 리브 구조(187)를 가지며, 이제 셔터 베이스에 형성된 계단식 노칭 특징부들(231, 232, 233 및 234)과 맞물리도록 셔터의 평면으로 아래로 돌출하는 2 개의 가요성 폴(207, 209)을 갖는다 .
다양한 개방 단계에서 현재 실시예 마개 시스템의 레버(102) 및 셔터(103)의 상대적 위치의 평면도들은 도 13a(미개봉), 도 13b(부분 디본딩), 및 도 13c(완전 디본딩)에 도시되고; 명확성을 위해 단부 패널(101)은 도시되지 않았다.
하향 돌출 캠(184) 및 리브 구조(187)는 도 13a 및 13b 내 오목한 위치들에 있고, 따라서 초기 또는 최종 레버 위치들에서 분리력을 발휘하지 않는다. 레버 허브 캠(184) 및 리브 형 구조(187)가 오목화되지 않는 레버 회전의 진행의 다른 모든 지점들에서, 기계적 분리를 수행하기 위해 셔터(103)에 대해 가압된다.
도 13a는 폴(207)의 후방 가장자리가 느슨함 및 부주의한 역 운동에 대해 고정되는 231상의 예리하게 각진 벽과 접촉하는 레버(102)의 최초 최우측 정지 위치를 도시한다. 도 13b에 도시 된 중간 디 본딩 위치에서 폴(207)의 후방 가장자리는 이제 비가 역적 탬퍼 증거를 제공하는 노칭 특징부(232)상의 예리하게 각진 벽과 접촉한다. 도 13b에 도시된 중간 디본딩 위치에서, 폴(207)의 후방 가장자리는 이제 돌이킬 수없는 변조 증거를 제공하는 노칭 특징부(232) 상의 예리하게 각진 벽과 접촉한다. 도 13c에 도시된 최종 디 본딩 위치에서, 폴(207)의 후방 가장자리는 적용된 CCW 회전 동안 레버(102)와 셔터(103) 사이의 상대 운동을 방지하기 위해 안전한 래칭을 제공하는 노칭 특징부(233) 상의 예리하게 각진 벽과 접촉하고, 폴(209)의 후방 가장자리는 적용된 CW 회전 동안 레버(102)와 셔터(103) 사이의 상대 운동을 방지하기 위해 안전한 래칭을 제공하는 노칭 특징부(234) 상의 예리하게 각진 벽과 접촉한다.
이전에 기재된 마개 실시 예는 셔터(103)의 표면에 형성된 윤곽이 있는 램프 특징을 포함하고, 이에 대해 회전 레버 암이 단부 패널(101)을 셔터(103)에 연결하는 구역(3) 원주 본드 둘레에서 수직 분리력을 생성하도록 작용했다. 레버(102)의 계속적인 회전에 의해 이 영역에서 두 컴포넌트들 사이의 밀봉이 점진적으로 분리되었다. 특정 실시 예에서 리벳(195) 주위 영역의 밀봉은 캠에 의해 동시에 디본딩되거나 레버 허브에 형성된 돌출부이다.
이하에 설명되는 실시 예는 디본딩을 위한 분리력을 생성하기 위해 레버(102)와 셔터(103)/단부 패널(101) 인터페이스 사이의 상호 작용의 대안 모드를 갖는 디본딩 메커니즘을 제공한다. 셔터(103) 상의 윤곽이 있는 램프 대신, 셔터(103) 및 레버(102)에 통합된 신규 형성된 특징 세트는 동시에 디본딩 및 래칭 메커니즘을 제공한다.
여기에서 레버의 다양한 지점들에 형성될 수 있는 기계적 특징으로 정의된, "래칭 웨지"는, 선두 가장자리(레버의 앞쪽 회전 방향과 관련하여)에 좁은 단면이 가늘어 지거나 곡선 형태로 되어있어 틈새로 쉽게 들어가 낮은 저항으로 틈을 따라 이동한다. 래칭 웨지의 단면은 선두 가장자리에서 후미 가장자리까지 스케일이 증가하여 틈새에 웨지 동작을 만든다. 후미 가장자리에는 레버의 뒤쪽 회전에 강한 기계적 저항력을 부여하는 날카 롭거나 가시가 있는 돌출부가 있다
도 14는 대안적인 마개 실시예를 위한 새로운 형태의 셔터 패널(203)을 도시한다. 이전 실시 예에서와 같이, 셔터 패널(203)은 그 둘레 주위에 평면 플랜지 가장자리를 갖는 개구(199)보다 면적이 더 크고 조립 중에 레버(102) 및 단부 패널(101)에 고정하기 위해 접혀지는 리벳 프리폼 구조(105A)를 포함한다. 그러나, 도 14에 도시된 셔터(203)은 레버 암이 교차하는 영역에 윤곽이 있는 램프를 포함하지 않으며 일반적으로 레버 배치 및 이동을 수용하기 위해 더 얕고 평평한 접시형 중앙 영역을 갖는다. 셔터에 형성된 3 개의 작고 얕은 오목한 포켓 특징부들(900, 950, 975)이 도시되어 있다.
도 15는 허브 단부에 제 1 래칭 웨지(960), 후미 단부에 제 2 래칭 웨지(962), 및 레버 암에 형성된 래칭 폴(969)을 갖는 대안적인 레버 구성(202)의 밑면을 도시한다. 조립된 마개에서 이 3 개의 특징부는 레버(102)의 바닥으로부터 셔터(103)의 상부 표면(114)을 향해 아래로 돌출한다. 레버 핸들과 레버(102)의 후면에 있는 작업 가장자리 사이에는 슬롯 형 갭(155)이 있다. 조립된 마개에서, 이 갭(155)은 단부 패널 개구의 원주 가장자리를 따라 추적하고 힘이 가해지고 레버(102)가 회전될 때 레버 단부의 평면 밖으로 이동하는 것을 방지한다.
도 16은 램프된 셔터 포켓(952) 내로 오목한 래칭 웨지(962)를 도시하는 레버(202)의 후미 단부의 부분 단면도이고, 완전히 조립된 마개에서 초기 레스트 위치에서 이 두 컴포넌트들의 상대적 위치를 반영한다. 유사한 오목한 배열은 레버(102)가 초기 레스트 위치에 있을 때 래칭 웨지(960)와 오목한 포켓 특징부(950) 구조 사이에 관련된다. 이와 같이 셔터 포켓으로 오목할 때 레버(102)의 양쪽 작업 가장자리에 있는 래칭 웨지는 본드 밀봉에 접촉하거나 응력을 가하지 않는다.
도 17은(17A) 초기 밀봉 및(17B) 디본딩 위치들에서 완전한 마개 어셈블리에서 발생하는 셔터와 레버의 상대적 위치들을 도시한다. 시각적 명확성을 위해 단부 패널(101)은 도 17에 존재하지 않고 리벳 프리폼(105A)은 폐돼되지 않은 상태로 도시되어 있다. 레버(202)는 처음에 사용자가 시계 방향으로 그것을 회전시키는 가장 오른쪽에 있는 제 1 가장자리에 대항한다. 레버(102)가 도 17A로부터 도 17B 위치로 이동함에 따라, 각각의 래칭 웨지 구조(960, 962)는 각각의 오목한 포켓(950, 952)의 경사 벽을 오르고, 셔터(103)와 단부 패널(101) 사이의 갭을 따라 웨지된 후 이동한다. 각 래칭 웨지는 기계적 이점을 제공하며, 그 움직임은 인접한 본드 둘레에 응력을 적용하여 점진적으로 디본딩에 영향을 미친다.
레버(102)가 시계 방향으로 제 2 개구 가장자리까지 회전을 완료하면, 도 17b에 도시된 바와 같이, 래칭 폴(969)은 레버(102)를 셔터(103)에 래 칭하기 위해 형성된 포켓(970)과 기계적으로 맞물린다. 포켓(970)의 양쪽 측벽들은 가파르게 각을 이루고 CW 또는 CCW 방향으로 회전하기 위해 폴(969)과의 풀림에 저항하여 강력한 양방향 래칭을 제공한다.
도 18 내지 도 20은 레버의 작업 가장자리 및 이들을 수용하고 맞물림하는 셔터 패널의 오목한 포켓 모두에 래칭 웨지 특징부를 갖는 마개의 다른 예시적인 실시 예를 도시한다. 도 18은 단부 패널(201), 레버 구성(202) 및 셔터 패널(203)의 세 가지 컴포넌트들의 분해도이다. 단부 패널(201)은 형상화된 개구(199) 및 데보스된 회전-방지 특징부(109)를 갖는 밀봉가능한 용기 단부이다. 단부 패널의 하부 표면(112)은 적합한 열가소성 중합체의 접착 성 얇은 층으로 사전 코팅된다. 회전 가능한 레버(202)는 단부 패널(201)과 셔터(203) 사이에 개재된다. 셔터 패널(203)은 리벳 프리폼 구조(105A)를 포함한다. 마개의 조립동안, 원주형 리벳 프리폼 구조체(105A)는 동축 구멍(105B 및 105C)을 통과한 다음 레버(102) 및 셔터(103)의 이동을 위한 회전축을 제공하는 생크와 함께 세 부분을 고정하는 밀봉된 리벳으로 축소된다.
플랜지 영역(122)을 포함하는 셔터(203)의 전체 상부 표면(114)은 단부 패널의 내부 표면(112)상의 열가소성 코팅에 대한 열 밀봉에 적합한 적합한 열가소성 중합체의 접착 성 얇은 층으로 사전 코팅된다. 셔터(203)의 하부 표면(122)은 그것에 적용된 배리어 코팅을 가질 수 있다.
도 18 및 도 19에 도시된 바와 같이, 레버(102)의 후미에 단일 래칭 웨지 특징부(960)가 있고, 이제 셔터(103)의 원주 둘레에 2 개의 오목한 포켓(852, 853)이 있다. 레버 허브에서 이제 셔터 리벳 주위 영역에 3 개의 각도 오프셋 포켓(849, 850, 851)과 함께 2 개의 각도 오프셋 래칭 웨지 특징부들(859, 860)이 있다.
도 19는(19A) 초기 밀봉 및(19B) 디본딩된 위치에서 완전한 마개 어셈블리에서 발생하는 셔터(103) 및 레버(102)의 상대적 위치를 보여주는 평면도들을 도시한다. 시각적 명확성을 위해, 단부 패널(101)은 도 19에 존재하지 않고, 리벳 프리폼(105A)은 폐쇄되지 않은 상태로 도시되어 있다. 레버(202)는 처음에 사용자가 시계 방향으로 그것을 회전시키는 가장 오른쪽에 있는 제 1 가장자리에 대항한다. 도 19a로부터 도 19b 위치로 레버(102)가 이동함에 따라, 각각의 래칭 웨지 구조체들(859, 860, 862)은 각각의 초기 오목한 포켓(849, 850, 852)의 경사 벽을 등반한 다음, 셔터(103)와 단부 패널(101) 사이의 갭으로 웨지되어 이동한다. 각 웨지는 기계적 이점을 제공하며 그 움직임은 인접한 본드 둘레에 응력을 적용하여 점진적으로 디본딩을 수행한다. 도 3 표시를 다시 참조하면, 현재 실시 예는 이제 리벳(1) 주위, 개구(3)의 원주 가장자리에서 및 제 2 개구 가장자리(4)에서 브라켓 본드 세그먼트 영역에서 디본딩 효과를 갖는다.
이 현재 예시적인 실시 예의 셔터는 처음 조립된 레스트 위치뿐만 아니라 이동 종료, 래칭된 최종 위치 모두에서 레버 상의 모든 도시된 래칭 웨지 특징부에 대해 오목한 포켓을 제공한다. 레버가 제2 개구 가장자리로 회전하고 디본딩 동작이 완료되면, 이러한 단부 위치 포켓은 래칭 웨지가 효과적으로 수축되도록 하여, 셔터와 단부 패널 사이의 분리력을 완화하고 이들 사이의 갭을 재폐쇄 할 수 있도록 한다. 추가적으로, 각 단부 위치 포켓에 있는 예리하게 기울어진 뒷쪽 벽들은 각 래칭 웨지의 가시가 난 후미 가장자리와 접한다. 이러한 기계적 맞물림들은 회전 역전을 방지하고 레버를 셔터에 안전하게 다 지점으로 고정한다.
래칭 웨지들 및 포켓들의 각도 위치들은, 최전방 웨지 특징부가 이전에 사용되지 않은 포켓에서 끝나고, 최후미 웨지 특징부가 최전방 웨지가 처음에 차지했던 포켓에서 끝나도록, 배열된다. 레버 허브 주위에 여러 개의 웨지들을 분산하면 레버의 주어진 회전 이동 정도에 대해 보다 균형 잡힌 힘 분배와 리벳 주위의 본드 영역을보다 완벽하게 스위핑 할 수 있다. 리벳 주위의 웨지들과 포켓들의 점진적 래칫 배열은 웨지들 및 포켓들의 수를 늘리면서 방사형 너비를 줄임으로써 실현할 수 있다.
사용자가 도 19a로부터 도 19b 위치로 회전 레버(202)를 이동할 때, 단부 패널(201)로부터 셔터(203)의 디본딩은 본드 둘레(160)의 일부를 따라 달성되고, 셔터(203)는 웨지들 및 포켓들의 다점 래칭을 통해 회전 레버(202)에 비가역적으로 부착된다. 그 후, 레버(202)를 반 시계 방향(CCW)으로 다시 가장 우측의 제 1 개구 가장자리 쪽으로 이동 시키면, 도 20d에 도시된 마개의 개방 상태가 생성될 것이고, 레버를 CW 방향으로 가장 좌측의 제2 개구 가장자리 쪽으로 이동시키면, 도 20c에 도시된 마개가 재폐쇄될 것이다.
도 20a 내지 20d는 마개 상태에 대한 내장된 사용자 큐들의 예들을 도시한다. 도 20b의 부분적으로 개방된 마개를 위해, 초기 위치에서 레버 위치의 비가역적 변위와 노출된 색상 표시는 사용자에게 위반 상태를 나타낸다.
도 20의 조립된 마개의 모든 도면들에서, 단부 패널은 모든 개방 및 폐쇄 상태에서 사용자 간섭 및 환경 오염으로부터 내부 디본딩 및 래칭 메커니즘을 효과적으로 보호하는 것으로 도시될 수 있다.
도 18 내지 도 20 마개 어셈블리 실시예에 구현될 수 있는 레버의 대안적인 형태는 도 21 및 22에 도시된다. 이 레버의 핸들은 단(hemmed) 루프 형태로 되어 있으며, 일반적으로 단부 마개들의 적층 및 중첩을 용이하게 하는 평평한 구조체에 강성과 그립성을 추가하는 데 사용되는 구조체이다. 수정된 레버는 추가로 디본딩 메커니즘을 추가로 활성화하고, 이에 의해 도 20b에 도시된 바와 같이 레버 암의 비틀림에 대해 핸들을 위로 당기면, 캡의 선두 가장자리에 있는 탬이 제1 개구 가장자리에 인접한 본드 밀봉에 인장 응력을 가한다. 밀봉의 이 영역에서 디본딩은 레버 핸들을 당겨서 셔터와 단부 패널 사이의 갭들을 따라 래칭 웨지를 이동시켜 전파된다.
도 3 표시를 다시 참조하면, 현재 실시예는 이제 리벳(1) 주위, 개구(3)의 원주 가장자리에서, 제 2 개구 가장자리(4) 및 제 1 개구 가장자리(2)에서 브라켓 본드 세그먼트 영역에서 디본딩 효과를 갖는다.
밀봉될 때 충전된 금속 음료 용기는 일반적으로 저장 중 일부 양의 내부 압력을 수용하며, 그 레벨은 적용 분야에 따라 다르다. 충전된 용기 상의 SOT 마개를 개방하는 제1 단계는 내부 압력을 안화하는 것이고, 그 후 개구를 확장하는 데 필요한 힘이 감소된다. 현재 발명의 일부 실시예들에서, 초기 압력 해제는 레버의 작용에 의해 밀봉이 먼저 선택적으로 파손된 위치에서 발생하며, 압력은 셔터와 단부 패널 사이에 생성된 틈새를 통해 빠져나갈 수 있다.
음료 캔에서 마실 때, 소비자는 일반적으로 용기가 높은 유량으로 부드럽게 쏟아지는 것을 선호한다. 개방형 용기의 경우, 또 다른 형태의 압력 차가 용기 마개의 이러한 특성을 지닌다. 음료 용기 구멍에서 쏟아져 나오는 것은 공기가 용기로 들어가는 제한된 경로에 의해 부정적인 영향을 받을 수 있고 음료 유출로 인한 내부 헤드 스페이스의 감소된 내부 압력을 균등화 할 수 있다. 내부 헤드 페이스의 감압과 조합된, 개구를 막는 유체 표면 장력은 액체의 꾸준한 흐름을 억제하여 콸콸 흐르는(gurgling) 펄싱(pulsing) 흐름을 유발한다.
금속 음료 용기의 마개의 엔지니어링 설계는 용기의 내부 헤드 스페이스 압력을 외부 주변과 평형화하는 기능에 영향을 미친다. 기존 SOT 마개들의 경우 헤드 스페이스 압력 평형을 위한 설계 솔루션에는 실행 가능한 가장 큰 개구 크기를 제공하거나 단부 패널에 추가 스코어 라인 벤트 개구를 추가하는 것이 포함된다.
현재 발명의 다양한 실시예들은 압력 평형 환기 채널을 생성하기 위한 새로운 수단을 포함하고, 개방된 셔터와 단부 패널 사이에 생성되고 유지되는 갭으로 정의되며, 이는 개구에서 멀리 떨어진 내부 헤드 스페이스들의 압력 평형을 위해 용기의 유체 내용물 위의 내부 헤드 스페이스들에 외부 주변 압력을 연결하는 연속적인 공기 통로를 제공한다. 단부 패널, 셔터 또는 레버의 다양한 기계적 기능 배열을 사용하여 단부 패널과 셔터 사이의 갭을 만들고 유지할 수 있고, 후자는 개방 위치로 회전함에 따라 주입 개구를 생성하고 동시에 외부 둘레 공기와 내부 헤드 스페이스들 사이에 압력 평형 환기 채널을 생성한다.
도 23a는 단부 패널(101)의 내부로 엠보싱된 작은 웨지 램프 특징부(555)를 갖는 폐쇄 위치에 있는 현재 발명의 조립된 용기 단부 마개의 실시 예의 저면도를 도시한다.
도 23b에 도시된 바와 같이, 셔터가 다시 회전하여 개구를 개방함에 따라, 단부 패널(101)과 셔터 사이에 갭(560)을 생성하고 유지하기 위해 리프팅 되도록, 웨지 특징부가 위치된다. 단부 패널(101)의 전체 중첩 길이 동안 연장되고, 주입 개구와 단부 패널(101)의 내부 둘레 사이의 패널들을 커버하여, 압력 평형 환기 채널을 위해 외부 둘레 공기와 캔 내부 헤드 스페이스들 사이에 연속 경로(565)를 생성한다.
예를 들어, 0.060" 정도의 최대 높이를 갖는 작은 웨지형 램프 특징부(555)는 셔터(103)의 후방 및 전방 가장자리 모두를 들어 올려 개방 상태로 유지하기에 충분하다. 램프 특징부(555)는 디본딩 또는 래칭 시스템을 방해하지 않고; 생산시, 이 구조체는 단부 패널(101)에서 엠보싱된 특징부로서 생성될 수 있다.
개방된 셔터(103)와 단부 패널(101) 사이에 압력 평형 환기 채널을 제공하기 위해 레버, 셔터 및 단부 패널 내부 또는 상의 기계적 구성의 많은 대안적인 조합이 사용될 수 있다. 예를 들어, 분리를 생성하기 위한 램프 형상보다는, 채널 특징부들이 셔터(103)의 표면들 또는 셔터(103)가 개방될 때 겹치는 단부 패널(10lin) 영역들로 엠보싱될 수 있다.
따라서, 평형은 복수의 개구들 및 개별 제공된 벤트들이 아닌 단부 패널(101)의 단일 개구로 달성될 수 있다. 셔터(103)가 개구를 폐쇄하기 위해 램프로부터 다시 회전될 때, 갭(560) 및 이에 따른 압력 평형 환기 채널(565)은 보다 완전한 재폐쇄를 위해 동시에 제거된다.
도 24a 및 24b는 압력 평형 마개의 대안적인 실시 예의(단부 패널(101)이 투명하게 제시된) 2 개의 평면도들을 도시한다. 일부 실시예에서, 압력 평형 환기 채널(565)은 내부 헤드 스페이스를 주입 개구가 아니라 밀봉된 본드 둘레에 위치한 단부 패널(103)의 벤트 구멍(570)에 연결한다.
현재 발명의 실시예들은 원격 내부 헤드 스페이스와 외부 둘레 공기 사이의 압력 평형을 위한 우수한 수단을 제공하여, 더 작은 개구 개봉 크기로도 단위 개구 면적 및 시간당 부드러운 주입 및 높은 유속을 가능하게 한다.
현재 시스템 및 방법이 발명의 바람직한 실시 예에 따라 개시되었지만, 당업자는 다른 실시 예도 가능하다는 것을 이해할 것이다. 전술한 논의가 특정 실시 예에 초점을 맞추었음에도 불구하고, 다른 구성들이 고려된다는 것이 이해된다. 특히, "일 실시 예에서"또는 "다른 실시 예에서" 라는 표현이 여기서 사용되지만, 이러한 문구는 일반적으로 실시 예 가능성을 참조하는 것을 의미하고 발명을 이러한 특정 실시 예 구성으로 제한하려는 것은 아니다. 이들 용어는 동일하거나 상이한 실시 예를 참조할 수 있으며, 달리 표시되지 않는 한, 통합 실시 예로 결합될 수 있다. 용어 "a", "an" 및 "the"는 달리 명시적으로 지정되지 않는 한 "하나 이상"을 의미한다. 용어 "연결됨"은 달리 정의되지 않는 한 "통신 적으로 연결됨"을 의미한다.
여기서 단일 실시 예가 설명될 때, 하나 이상의 실시 예가 단일 실시 예 대신 사용될 수 있다는 것이 명백할 것이다. 유사하게, 하나 이상의 실시 예가 여기에 기재된 경우, 단일 실시 예가 그 하나의 장치를 대체할 수 있다는 것이 명백할 것이다.
당 업계에 공지된 다양한 마개 시스템에 비추어, 상세한 실시 예는 단지 예시를 위한 것이며 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 간주되어서는 안된다. 오히려, 발명으로서 청구되는 것은 다음의 청구 범위 및 그와 동등한 것의 사상 및 범위 내에서 올 수 있는 모든 변형이다.
명세서의 어떠한 설명도 특정 요소, 단계 또는 기능이 청구 범위에 포함되어야 하는 필수 요소임을 암시하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 특허를 받은 주제의 범위는 허용된 청구 범위와 그에 상응하는 내용에 의해서만 정의된다. 명시적으로 언급되지 않는 한, 이 명세서에 기재된 발명의 다른 측면은 청구 범위의 범위를 제한하지 않는다.
특허청 및 이 출원에 대해 발행된 모든 특허의 독자들이 여기에 첨부된 청구항들을 해석할 수 있도록 돕기 위해, 특정 청구항에서 "수단" 또는 "를 위한 단계" 라는 단어가 명시적으로 사용되지 않는 한, 첨부된 청구항들 또는 청구 요소들이 35 U.S.C. 112(f)를 호출하지 않는다는 것을 출원인이 유의하고자 한다.

Claims (32)

  1. 용기를 위한 단부 마개에 있어서,
    관통 개구를 갖고 또한 중앙에-위치된 관통 구멍를 갖는 단부 패널;
    중앙에-위치된 관통 구멍을 갖는 레버;
    레버의 중앙에-위치된 관통 구멍 및 단부 패널의 중앙에-위치된 관통 구멍과 정렬되도록 구성된 중앙에-위치된 부착 디바이스로 구성된 셔터;
    를 포함하고,
    상기 셔터는 개구보다 크기가 크고 개구를 둘러싸는 단부 패널의 일부에 접하는 주변 플랜지 영역을 가지며, 셔터는 주변 플랜지 영역을 따라 단부 패널에 제거 가능하게 결합되고;
    상기 레버는 단부 패널과 셔터 사이에 개재되고 중앙에-위치된 관통 구멍 주위에서 회전 가능하고;
    상기 레버는, 중앙에-위치된 관통 구멍 주위에서 레버가 회전할 때, 본드 세그먼트가 점진적으로 전달되어 셔터가 단부 패널에 대해 움직일 수 있도록 하는 디본딩 메커니즘으로 구성되는,
    단부 마개.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 레버는 복수의 디본딩 메커니즘들로 구성되어, 중앙에-위치된 관통 구멍 주위로 상기 레버가 회전함에 따라, 하나 이상의 본드 세그먼트가 점진적으로 절단되어 셔터가 단부 패널에 대해 움직일 수 있도록 하는 디본딩
    단부 마개.
  3. 제2항에 있어서,
    적어도 하나의 디본딩 메커니즘이 레버의 원위 단부에 위치하고, 적어도 하나의 디본딩 메커니즘이 중앙에-위치된 관통 구멍 주위에 위치되는,
    단부 마개.
  4. 제2항에 있어서,
    복수의 디본딩 메커니즘은 중앙에-위치된 관통 구멍 주위에 분포되어 있어서, 레버가 회전할 때 본드 영역의 여러 지점들에서 동시 디본딩을 제공하고 레버의 주어진 회전 정도에 대한 스위프된 본드 영역의 범위를 증가시키는,
    단부 마개.
  5. 제2항에 있어서,
    적어도 하나의 디본딩 메커니즘은 래칭 웨지인,
    단부 마개.
  6. 제5항에 있어서,
    래칭 웨지는 초기 보관 상태에서 셔터의 제1 포켓으로 리세스되고, 레버가 처음 움직일 때 활성화되고, 그 다음 디본딩 작업이 완료되면 제2 포켓으로 움직이는,
    단부 마개.
  7. 제2항에 있어서,
    하나 이상의 디본딩 메커니즘은 또한 래칭 메커니즘으로 구성되어, 셔터에 대한 레버의 이동 방향을 제한하는,
    단부 마개.
  8. 제1항에 있어서,
    레버가 중앙에-위치한 관통 구멍 주위로 회전하고 본드가 절단된 후, 셔터는 레버에 부착되어 레버가 레버의 시작 위치로 자유롭게 돌아갈 수 있는,
    단부 마개.
  9. 제1항에 있어서,
    단부 패널은 밀봉가능한 용기 단부인,
    단부 마개.
  10. 제1항에 있어서,
    단부 패널은 레버의 의도되지 않은 회전을 방지하기 위해 데보스된 홈을 포함하는,
    단부 마개.
  11. 제1항에 있어서,
    중앙에-위치된 부착 디바이스는 리벳인,
    단부 마개.
  12. 제1항에 있어서,
    셔터는 레버와 레버의 회전을 수용하기 위해 접시형 중앙 영역으로 구성되는,
    단부 마개.
  13. 제12항에 있어서,
    접시형 중앙 영역은, 레버의 가장자리 레스트 위치들 근처에서 가장 깊고, 레스트 위치들 사이에 디본딩 메커니즘을 위한 받침점 역할을 하는 테이퍼된 램프가 있는,
    단부 마개.
  14. 제1항에 있어서,
    셔터는 개구를 완전히 둘러싸는 밀폐 밀봉으로 본드 영역을 따라 단부 패널에 제거 가능하게 본딩되는,
    단부 마개.
  15. 제1항에 있어서,
    개구의 둘레 영역은 강성을 제공하기 위해 데보스되는,
    단부 마개.
  16. 용기에 부착되고, 관통 개구를 갖고 또한 중앙에-위치된 관통 구멍을 갖는, 단부 패널;
    중앙에-위치된 관통 구멍을 갖는 레버;
    레버의 중앙에-위치된 관통 구멍 및 단부 패널의 중앙에-위치된 관통 구멍과 정렬되도록 구성된 중앙에-위치된 부착 디바이스로 구성된 셔터;
    를 포함하고,
    상기 셔터는 개구보다 크기가 크고 개구를 둘러싸는 단부 패널의 일부에 접하는 주변 플랜지 영역을 가지며, 셔터는 주변 플랜지 영역을 따라 단부 패널에 제거 가능하게 본드되고;
    상기 레버는 단부 패널과 셔터 사이에 개재되고 중앙에-위치된 관통 구멍 주위에서 회전 가능하고;
    상기 레버는, 중앙에-위치된 관통 구멍 주위에서 레버가 회전할 때, 본드 세그먼트가 점진적으로 전달되어 셔터가 단부 패널에 대해 움직일 수 있도록 하는 디본딩 메커니즘으로 구성되는,
    용기.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 레버는, 중앙에-위치된 관통 구멍 주위로 상기 레버가 회전함에 따라, 하나 이상의 본드 세그먼트가 점진적으로 절단되어 셔터가 단부 패널에 대해 움직일 수 있도록 하는 복수의 디본딩 메커니즘으로 구성되는,
    용기.
  18. 제17항에 있어서,
    적어도 하나의 디본딩 메커니즘이 레버의 원위 단부에 위치하고, 적어도 하나의 디본딩 메커니즘이 중앙에-위치된 관통 구멍 주위에 위치되는,
    용기.
  19. 제17항에 있어서,
    복수의 디본딩 메커니즘은 중앙에-위치된 관통 구멍 주위에 분포되어 있어서, 레버가 회전할 때 본드 영역의 여러 지점들에서 동시 디본딩을 제공하고 레버의 주어진 회전 정도에 대한 스위프된 본드 영역의 범위를 증가시키는,
    용기.
  20. 제17항에 있어서,
    적어도 하나의 디본딩 메커니즘은 래칭 웨지인,
    용기.
  21. 제20항에 있어서,
    래칭 웨지는 초기 보관 상태에서 셔터의 제1 포켓으로 리세스되고, 레버가 처음 움직일 때 활성화되고, 그 다음 디본딩 작업이 완료되면 제2 포켓으로 움직이는,
    용기.
  22. 제17항에 있어서,
    하나 이상의 디본딩 메커니즘은 또한 래칭 메커니즘으로 구성되어, 셔터에 대한 레버의 이동 방향을 제한하는,
    용기.
  23. 제16항에 있어서,
    레버가 중앙에-위치한 관통 구멍 주위로 회전하고 본드가 절단된 후, 셔터는 레버에 부착되어 레버가 레버의 시작 위치로 자유롭게 돌아갈 수 있는,
    용기.
  24. 제16항에 있어서,
    단부 패널은 밀봉가능한 용기 단부인,
    용기.
  25. 제16항에 있어서,
    단부 패널은 레버의 의도되지 않은 회전을 방지하기 위해 데보스된 홈을 포함하는,
    용기.
  26. 제16항에 있어서,
    중앙에-위치된 부착 디바이스는 리벳인,
    용기.
  27. 제16항에 있어서,
    셔터는 레버와 레버의 회전을 수용하기 위해 접시형 중앙 영역으로 구성되는,
    용기.
  28. 제27항에 있어서,
    접시형 중앙 영역은, 레버의 가장자리 레스트 위치들 근처에서 가장 깊고, 레스트 위치들 사이에 디본딩 메커니즘을 위한 받침점 역할을 하는 테이퍼된 램프가 있는,
    용기.
  29. 제16항에 있어서,
    셔터는 개구를 완전히 둘러싸는 밀폐 밀봉을 사용하여 본드 영역을 따라 단부 패널에 제거 가능하게 본드되는,
    용기.
  30. 제16항에 있어서,
    개구의 둘레 영역은 강성을 제공하기 위해 데보스되는,
    용기.
  31. 용기를 위한 단부 마개에 있어서,
    관통 개구를 갖고 또한 중앙에-위치된 관통 구멍를 갖는 단부 패널;
    중앙에-위치된 관통 구멍을 갖는 레버;
    레버의 중앙에-위치된 관통 구멍 및 단부 패널의 중앙에-위치된 관통 구멍과 정렬되도록 구성된 중앙에-위치된 부착 디바이스로 구성된 셔터;
    를 포함하고,
    상기 셔터는 개구보다 크기가 크고 개구를 둘러싸는 단부 패널의 일부에 접하는 주변 플랜지 영역을 가지며, 셔터는 주변 플랜지 영역을 따라 단부 패널에 제거 가능하게 결합되고;
    상기 레버는 단부 패널과 셔터 사이에 개재되고 중앙에-위치된 관통 구멍 주위에서 회전 가능하고;
    상기 레버는, 중앙에-위치된 관통 구멍 주위에서 레버가 회전할 때, 본드 세그먼트가 점진적으로 전달되어 셔터가 단부 패널에 대해 움직일 수 있도록 하는 디본딩 메커니즘으로 구성되고; 및
    레버의 에지는 래칭 메커니즘으로 구성되는,
    단부 마개.
  32. 용기를 위한 단부 마개에 있어서,
    관통 개구를 갖고 또한 중앙에-위치된 관통 구멍를 갖는 단부 패널;
    중앙에-위치된 관통 구멍을 갖는 레버;
    레버의 중앙에-위치된 관통 구멍 및 단부 패널의 중앙에-위치된 관통 구멍과 정렬되도록 구성된 중앙에-위치된 부착 디바이스로 구성된 셔터;
    를 포함하고,
    상기 셔터는 개구보다 크기가 크고 개구를 둘러싸는 단부 패널의 일부에 접하는 주변 플랜지 영역을 가지며, 셔터는 주변 플랜지 영역을 따라 단부 패널에 제거 가능하게 결합되고;
    상기 레버는 단부 패널과 셔터 사이에 개재되고 중앙에-위치된 관통 구멍 주위에서 회전 가능하고;
    상기 레버는, 중앙에-위치된 관통 구멍 주위에서 레버가 회전할 때, 본드 세그먼트가 점진적으로 전달되어 셔터가 단부 패널에 대해 움직일 수 있도록 하는 디본딩 메커니즘으로 구성되고; 및
    레버가 중앙에-위치된 관통 구멍 주위에 전함에 따라, 셔터가 단부 패널에서 점진적으로 분리되어 압력 평형 벤팅 채널을 생성하는,
    단부 마개.
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