通气式饮料罐和罐端部的制作方法

文档序号:12184844阅读:182来源:国知局
通气式饮料罐和罐端部的制作方法与工艺

本申请要求于2014年3月10日提交的美国专利申请序号61/950,397的权益,其公开内容在此通过引用结合于本文中,如同其整体地在本文中阐述一样。



背景技术:

本发明涉及容器,并且更具体而言,涉及具有用于释放内部压力和/或用于增强倾倒的通气口的饮料容器。

现代饮料罐的端部包括形成在中央面板上的铆钉、通过铆钉耦接到端部的拉环以及破裂来形成倾倒开口的刻痕。即使在大量生产并且额定为包含85psi或更大的压力时,也需要这些端部具有非常低的故障率。已公开了若干种通气式饮料罐端部。通气式饮料罐端部可以用在不需要加压的容器上,例如用于非碳酸饮料的容器。

美国专利号6,079,583和6,354,453公开了一种不需要第二开口的具有通气能力的端部。美国专利公开号2001/0266281公开了一种具有与主刻痕隔开的通气口刻痕的端部。所述通气口刻痕限定了凸起的通气口撕裂面板。通过首先将拉环的凹形区域定位在凸起的通气口撕裂面板上并且向下推拉环以使通气口刻痕破裂,来使通气口刻痕破裂。

存在改进商业数量的通气开口的可靠性和功能性的需要。



技术实现要素:

罐端部具有提供改进的功能的通气口特征。此发明内容提供了对端部的特征的概述,并且应当理解的是,若干特征能够一起工作以增强端部及其通气口的性能。因此,本发明不限于下面提供的组合中的特定特征。此外,除非在权利要求中明确陈述,否则不需要特定的特征或尺寸。

根据特征的第一组合,饮料罐端部在通气口刻痕与通气口刻痕所限定或包含的通气口面板上的按钮之间具有特定的结构和尺寸关系。所述端部包括:能够通过卷边接合来联接到罐体的外围卷曲部;从所述卷曲部径向向内的壁结构;中央面板;主刻痕,其限定了主铰链和主撕裂面板,所述主撕裂面板在所述刻痕破裂时能够打开,以形成倾倒开口;通过铆钉耦接到所述中央面板的拉环,所述拉环具有鼻部、主体和跟部,所述鼻部能够接触所述主撕裂面板的一部分,用于使所述主刻痕破裂,所述跟部与所述鼻部相对形成,所述跟部被构造成供用户抓持;通气口刻痕,其限定了:通气口撕裂面板;位于通气口撕裂面板上的向上突出的按钮,所述按钮包括侧壁,所述侧壁产生(yield to)与中央面板的一部分合并的半径;以及通气口铰链,其近似位于通气口刻痕的相对端部之间;通气口刻痕与按钮侧壁具有在通气口刻痕最靠近按钮侧壁的点处测量的距离D3或D13,所述距离D3或D13不多于0.020英寸,并且优选为介于-.010英寸和0.020英寸之间,使得从拉环跟部传递至按钮的向下的力使刻痕破裂。通过抬起跟部来促动拉环能够使主刻痕破裂,并且通过在所述拉环上压下来促动所述拉环能够使通气口刻痕破裂。通气口铰链优选地被定向成使得刻痕破裂沿两个方向绕通气口撕裂面板传播至通气口铰链。

在优选实施例中,距离D3介于-0.010英寸(即,负的0.010英寸)和0.020英寸之间。更优选地,尺寸D3介于-0.006英寸和0.015英寸之间,更优选为介于-0.003英寸和0.013英寸之间,并且最优选为介于-0.001英寸或0.000英寸和0.006英寸之间。通过与D3相同的线测量,从按钮的中心线到刻痕42的内侧边缘的距离优选为介于-.005英寸和.040英寸(即,R2加D3的范围)加一半D1之间。因此,对于0.130英寸的按钮直径,从按钮的中心线至刻痕42的内侧边缘的尺寸介于0.060英寸和0.105英寸之间。

优选地,按钮和中央面板或通气口刻痕面板之间的半径R2介于大约0.005英寸和大约0.020英寸之间,优选为介于大约0.0075英寸和0.0115英寸之间,并且更优选为大约0.0095英寸。

按钮优选地具有介于大约0.10英寸和大约0.18英寸之间的直径,更优选为介于大约0.115英寸和大约0.15之间,并且优选为大约0.130英寸。优选地,通气口刻痕未以均匀的距离与按钮侧壁隔开。在这方面,通气口能够被构造成使得通气口刻痕在与铰链相对的点处最靠近按钮侧壁。替代性地,通气口刻痕与按钮侧壁最靠近的位置不与铰链相对。通气口铰链能够与铆钉相对。替代性地,通气口铰链处于按钮靠近铆钉的一侧上。

所述拉环具有构造成接触按钮的接触元件。所述拉环的接触元件可以是向下突出的泡体(bead),所述泡体是细长的,并且尺寸设定成使得拉环的泡体能够进入到通过压下通气口撕裂面板而形成的通气口的孔口中。拉环泡体可以在大约等于铆钉的中心和通气口按钮之间的距离的半径处弯曲,以促进拉环泡体和按钮之间的接触,并且使得能够实现在拉环的宽范围的角位置处的良好接触。

拉环泡体和通气口按钮的结构以及端部的多个部分的相对位置和尺寸可以被构造成使得,在打开通气口的过程期间,响应于用户施加在所述拉环上的向下的压力,通气口刻痕首先在通气口刻痕最靠近按钮侧壁的点处破裂。在这方面,所述拉环被构造成使得拉环泡体抵靠按钮的初始接触在按钮上的如下位置处,即:所述位置靠近通气口刻痕最靠近按钮侧壁的位置。此外,拉环和按钮可被构造成使得在初始接触之后,随着通气口撕裂面板绕铰链枢转,拉环泡体抵靠按钮的后续接触在按钮上从初始接触点向后移动。

通气口的按钮和刻痕优选地具有促进可靠打开的布局结构。所述通气口优选地限定了:沿通气口中心线CL从按钮中心到所述通气口刻痕的侧向端部的尺寸X,从所述按钮中心到所述通气口铰链的尺寸Y,以及从所述按钮中心到所述通气口刻痕的近侧点的尺寸Z,所述近侧点是所述刻痕上最靠近按钮的点。尺寸X大于Z且小于5Z,并且尺寸Y大于0.5Z且小于3Z。优选地,尺寸X大于1.2Z且小于3Z,并且尺寸Y大于0.75Z且小于2Z,并且更优选地,尺寸Y大于0.9Z且小于1.5Z。对于常规的饮料罐端部,Z的尺寸优选为介于0.0625英寸和0.090英寸之间,并且更优选为介于0.065英寸和0.085英寸之间,并且更优选为介于0.068英寸和0.078英寸之间。在一个实施例中(例如,如图2中所示),尺寸Z为0.083英寸。X和Y的尺寸和范围能够由优选的Z尺寸来计算。

在另一实施例中,用于刻痕142的尺寸优选为大约0.143英寸的X、大约0.101英寸的Y以及大约0.083英寸的Z。尺寸Z优选为介于0.2X和1X之间,并且最优选为介于0.33X和0.83X之间。尺寸Z优选为介于0.5Y和1.33Y之间,并且最优选为介于0.67Y和1.1Y之间。

尺寸Z也可被限定为按钮直径D1的比率。在这方面,尺寸Z可以大约介于0.5D1和0.81D1之间,优选为大约介于0.55D1和0.7D1之间,并且在优选实施例中为大约0.6D1。由于Y包含小于D1的尺寸,因此铰链可与按钮结构相交,使得在通气口面板促动时,所述铰链不沿直线形成,而是绕按钮形成。通气口刻痕可形成在用于任何上述结构的局部凹进中。

根据端部特征的第二组合,至少部分地限定了通气口撕裂面板的通气口刻痕可位于局部凹进或凹陷部分中。在这方面,饮料罐端部可以包括:能够通过卷边接合来联接到罐体的外围卷曲部;从所述卷曲部径向向内的壁结构;中央面板;主刻痕,其限定了主铰链和主撕裂面板,所述主撕裂面板在所述刻痕破裂时能够打开,以形成倾倒开口;通过铆钉耦接到所述中央面板的拉环,所述拉环具有鼻部、主体和跟部,所述鼻部能够接触所述主撕裂面板的一部分,用于使所述主刻痕破裂,所述跟部与所述鼻部相对形成,所述跟部被构造成供用户抓持,以及通气口。通气口刻痕限定了通气口撕裂面板,并且存在位于通气口撕裂面板上的向上突出的按钮。通气口铰链近似位于通气口刻痕的相对端部之间;并且通气口凹进形成在中央面板中,且通气口撕裂面板位于通气口面板凹进中。在所述拉环在通气口面板按钮之上枢转后,通过抬起跟部来促动拉环能够使主刻痕破裂,并且通过在所述拉环上压下来促动所述拉环能够使通气口刻痕破裂。发明人相信局部的通气口凹进能够抵消通气口刻痕和抗断裂刻痕所形成的松弛金属的影响。通气口凹进的深度和直径可以按照根据铝厚度、通气口尺寸和刻痕构型的变量以及其他参数的行业实践来选择。

优选地,中央面板还包括本领域中已知的并且与“Stolle式”的中央面板相关联的一般类型的主凹进,但是不要求这样的凹进。如果存在,则主刻痕、铆钉和通气口面板凹进中每一个都可以形成在主凹进中。为了将通气口按钮定位在不会被泡体上的无意的向下的力非故意地打开的位置处,通气口按钮可以被定位在中央面板上、在拉环处于其制造状态(as-manufactured state)下时不处于拉环或其竖直投影之下的位置处。优选地,所述制造状态将拉环放置在用于通过主刻痕的破裂来打开主倾倒开口的位置。此外,通气口的位置优选为在中央面板上是高的(即,当罐被定向成用于倾倒或饮用时或当中央面板几乎竖直时),这是因为通气口面板凹进优选为与主凹进的周缘相切并且靠近拉环。在这方面,将通气口的位置选择成使得它处于中央面板上相对高的点处增强了倾倒期间的通气功能,并且将通气口的位置选在拉环的投影外并甚至与拉环隔开使非故意的拉环破裂不可能发生。此外,通气口还被构造成使得主凹进关于其中心线不对称。

通气口的特征的另一组合促进在通气口撕裂面板的周缘和端部的静止的其余部分之间形成大的通气区域,特别是当视为通气口撕裂面板角偏转的函数时。在这方面,饮料罐端部包括:能够通过卷边接合来联接到罐体的外围卷曲部;从所述卷曲部径向向内的壁结构;中央面板;主刻痕,其限定了主铰链和主撕裂面板,所述主撕裂面板在所述刻痕破裂时能够打开,以形成倾倒开口;通过铆钉耦接到所述中央面板的拉环,所述拉环具有鼻部、主体和跟部,所述鼻部能够接触所述主撕裂面板的一部分,用于使所述主刻痕破裂,所述跟部与所述鼻部相对形成,所述跟部被构造成供用户抓持;以及细长的通气口刻痕。

所述细长的通气口刻痕限定或包含通气口撕裂面板。向上突出的按钮位于通气口撕裂面板上,所述按钮包括侧壁,所述侧壁产生与中央面板的一部分合并的半径。通气口铰链近似位于通气口刻痕的相对端部之间。在通气口撕裂面板破裂之后的偏转时,细长的通气口刻痕提供了增强的通气能力。

优选地,所述拉环包括在所述拉环靠近跟部的下侧上的细长的泡体。所述拉环和所述通气口刻痕被构造成使得,在拉环泡体抵靠通气口按钮的促动之后,拉环泡体被构造成进入到在通气口刻痕破裂时产生的开口中,以增强通气口撕裂面板的偏转。通气口铰链可以被定向成使得它平行于细长的通气口刻痕的长轴,或垂直于细长的通气口刻痕的长轴。

根据端部特征的第四组合,通气口按钮、通气口刻痕和通气口铰链的构型被选择成以商业数量提供可靠的打开和足够的强度。因此,饮料罐端部包括:能够通过卷边接合来联接到罐体的外围卷曲部;从所述卷曲部径向向内的壁结构;中央面板;主刻痕,其限定了主铰链和主撕裂面板,所述主撕裂面板在所述刻痕破裂时能够打开,以形成倾倒开口;通过铆钉耦接到所述中央面板的拉环,所述拉环具有鼻部、主体和跟部,所述鼻部能够接触所述主撕裂面板的一部分,用于使所述主刻痕破裂,所述跟部与所述鼻部相对形成,所述跟部被构造成供用户抓持;以及通气口。

所述通气口具有限定或包含通气口撕裂面板的通气口刻痕。向上突出的按钮位于通气口撕裂面板上,所述按钮包括侧壁,所述侧壁产生与中央面板的一部分合并的半径。通气口铰链近似位于通气口刻痕的相对端部之间。所述通气口撕裂面板限定了:沿通气口中心线CL从按钮中心到所述通气口刻痕的侧向端部的尺寸X;从所述按钮中心到所述通气口铰链的尺寸Y;以及从所述按钮中心到所述通气口刻痕的近侧点的尺寸Z,所述近侧点是所述刻痕上最靠近按钮的点。

关于优选的关系,尺寸X大于Z且小于5Z,并且尺寸Y大于0.5Z且小于3Z。优选地,尺寸X大于1.2Z且小于3Z,并且尺寸Y大于0.75Z且小于2Z,并且更优选地,尺寸Y大于0.9Z且小于1.5Z。对于常规的饮料罐端部,Z的尺寸优选为介于0.0625英寸和0.090英寸之间,并且更优选为介于0.065英寸和0.085英寸之间,并且更优选为介于0.068英寸和0.078英寸之间。X和Y的尺寸和范围能够由优选的Z尺寸来计算。

在另一实施例中,用于刻痕142的尺寸优选为大约0.143英寸的X、大约0.101英寸的Y以及大约0.083英寸的Z。尺寸Z优选为介于0.2X和1X之间,并且最优选为介于0.33X和0.83X之间。尺寸Z优选为介于0.5Y和1.33Y之间,并且最优选为介于0.67Y和1.1Y之间。

尺寸Z也可被限定为按钮直径D1的比率。在这方面,尺寸Z可以大约介于0.5D1和0.81D1之间,优选为大约介于0.55D1和0.7D1之间,并且在优选实施例中为大约0.6D1。由于Y包含小于D1的尺寸,因此铰链可与按钮结构相交,使得在通气口面板促动时,所述铰链不沿直线形成,而是绕按钮形成。通气口刻痕可形成在用于任何上述结构的局部凹进中。

所述通气口刻痕优选地与按钮侧壁具有在通气口刻痕最靠近按钮侧壁的点处测量的距离D3或D13,所述距离D3或D13介于-0.010英寸(即,负的0.010英寸)和0.020英寸之间,使得从拉环跟部传递至按钮的向下的力使刻痕破裂。优选地,距离D3或D13介于-0.006英寸和0.015英寸之间,更优选为介于-0.003英寸和0.013英寸之间,并且最优选为介于-0.001英寸或0.000英寸和0.006英寸之间。

所述拉环具有构造成接触按钮的接触元件,所述接触元件优选为是向下突出的泡体,所述泡体是细长的,并且尺寸设定成使得拉环的泡体能够进入到通过压下通气口撕裂面板而形成的通气口的孔口中。响应于施加在所述拉环上的向下的压力,通气口刻痕首先在通气口刻痕最靠近按钮侧壁的点处破裂。

所述拉环被构造成使得通过拉环的泡体抵靠所述按钮的初始接触在所述按钮上的如下位置处,即:所述位置靠近所述通气口刻痕最靠近按钮的侧壁的位置。此外,拉环和按钮能够被构造成使得在初始接触之后,随着通气口撕裂面板绕铰链枢转,拉环泡体抵靠按钮的后续接触在按钮上从初始接触点向后移动。优选地,中央面板包括形成在主凹进中的通气口凹进和位于通气口面板凹进中的通气口撕裂面板。

根据端部特征的第五组合,饮料拉环可被构造成增强通气。在这方面,随着通气口打开,拉环和通气口结构之间的接触在朝向铰链向后移动的点或线处发生,以促进通气口面板的偏转。以这种方式构造的饮料罐端部可以包括:能够通过卷边接合来联接到罐体的外围卷曲部;从所述卷曲部径向向内的壁结构;中央面板;主刻痕,其限定了主铰链和主撕裂面板,所述主撕裂面板在所述刻痕破裂时能够打开,以形成倾倒开口;以及通过铆钉耦接到中央面板的拉环。拉环具有:鼻部,其能够接触主撕裂面板的一部分,用于使刻痕破裂;主体;与鼻部相对形成的跟部,所述跟部被构造成供用户抓持;以及在拉环靠近跟部的下侧上向下延伸的泡体。

第五端部还包括通气口。通气口刻痕限定或包含通气口撕裂面板。向上突出的按钮位于通气口撕裂面板上,所述按钮包括侧壁,所述侧壁产生与中央面板的一部分合并的半径。通气口铰链近似位于通气口刻痕的相对端部之间。所述拉环被构造成使得拉环泡体抵靠按钮的首次接触在称为初始接触点的按钮上的位置处。在初始接触之后,随着通气口撕裂面板绕铰链枢转,拉环泡体抵靠按钮的后续接触在按钮上从初始接触点向后移动(即,接触点相对于铆钉并且在按钮上移动)。优选地,通气口铰链与铆钉相对。

优选地,所述按钮和所述拉环被构造成使得通气口刻痕与按钮侧壁具有在通气口刻痕最靠近按钮侧壁的点处测量的距离D3或D13,所述距离D3或D13介于-0.010英寸(即,负的0.010英寸)和0.020英寸之间,使得从拉环跟部传递至按钮的向下的力使刻痕破裂。优选地,距离D3或D13介于-0.006英寸和0.015英寸之间,更优选为介于-0.003英寸和0.013英寸之间,并且最优选为介于-0.001英寸或0.000英寸和0.006英寸之间。并且优选地,按钮具有大约0.130英寸的直径。拉环的泡体可在近似等于铆钉的中心和通气口按钮之间的距离的半径处弯曲。

优选地,通气口刻痕与按钮侧壁最靠近的位置与通气口铰链相对。替代性地,通气口刻痕与按钮侧壁最靠近的位置不与通气口铰链相对。所述拉环可构造成使得拉环泡体抵靠按钮的初始接触在按钮上的如下位置处,即:所述位置靠近通气口刻痕最靠近按钮侧壁的位置。

所述拉环具有构造成接触按钮的接触元件,所述接触元件优选为是向下突出的泡体,所述泡体是细长的,并且尺寸设定成使得拉环的泡体能够进入到通过压下通气口撕裂面板而形成的通气口的孔口中。响应于施加在所述拉环上的向下的压力,通气口刻痕优选地首先在通气口刻痕最靠近按钮侧壁的点处破裂。所述拉环的泡体可在近似等于铆钉的中心和通气口按钮之间的距离的半径处弯曲。

此外,通气口的构型可以限定X、Y和Z尺寸以及如上所述的关系。并且通气口可以形成在通气口凹进中,所述通气口凹进形成在中央面板中和主凹进中。

其他实施例可以采用凸起和/或凹进的泡体。在这方面,饮料罐端部可以包括:能够通过卷边接合来联接到罐体的外围卷曲部;从所述卷曲部径向向内的壁结构;中央面板;主刻痕,其限定了主铰链和主撕裂面板,所述主撕裂面板在所述刻痕破裂时能够打开,以形成倾倒开口;通过铆钉耦接到所述中央面板的拉环,所述拉环具有鼻部、主体和跟部,所述鼻部能够接触所述主撕裂面板的一部分,用于使所述主刻痕破裂,所述跟部与所述鼻部相对形成,所述跟部被构造成供用户抓持;凸起的主泡体,其具有位于所述拉环的跟部侧上的第一端部,并且绕所述主撕裂面板延伸至第二端部;以及通气口。所述通气口包括:通气口刻痕,其限定了通气口撕裂面板和通气口铰链,所述通气口铰链近似位于所述通气口刻痕的相对端部之间;以及位于所述通气口撕裂面板上的向上突出的按钮。凸起或凹进的通气口泡体绕通气口刻痕定位;其中,通过抬起所述跟部来促动所述拉环能够使所述主刻痕破裂,并且通过在所述拉环上压下来促动所述拉环能够使所述通气口刻痕破裂。

主泡体和通气口泡体可以是连续的,或者通气口泡体可与主泡体隔开。通气口泡体可以是凸起的泡体,或通气口泡体可以是凹进的泡体,使得凸起的主泡体和凹进的通气口泡体联接在凸起的泡体产生凹进的泡体的过渡部处。优选地,通气口泡体与中央面板的周缘相切。主泡体具有纵向轴线,并且主泡体关于主泡体的纵向轴线是非对称的。用于泡体端部的通气口刻痕和按钮涵盖如针对凹进面板实施例所述的通气口刻痕和按钮的定向和构型的所有实施例。

一种打开饮料罐并使之通气的方法开始于上述段落中的任一段中所描述的端部结构。所述方法包括:(i)促动拉环,以压靠主撕裂面板并且破裂主刻痕,从而形成倾倒开口;(ii)使拉环枢转,使得拉环能够接触通气口按钮;以及(iii)在枢转步骤之后,在拉环上施加向下的力,以在初始接触点处经由拉环的下侧在按钮上提供力,并且随后,施加向下的力,以使通气口刻痕破裂并且打开通气口,使得随着通气口撕裂面板绕通气口铰链枢转,通过拉环在按钮上的接触在按钮上从初始接触部向后移动。通气口可在于步骤(i)中形成倾倒开口之前或之后打开。

除了加压罐或非加压罐外,还提供了容纳碳酸饮料的饮料罐和端部的组合。创造性的通气式罐端部可以使用本文所述的任何罐端部。对于每个实施例,并且对于所提供的特征的任何组合,本发明包含促动饮料罐端部的相对应的方法。

附图说明

图1是根据本发明的第一实施例的罐端部的顶视图;

图2是图1的罐端部的下侧视图;

图3是图1的罐端部的透视图;

图4是图1的罐端部的顶部透视图,其示出了促动来打开倾倒开口的拉环;

图5是图1的罐端部的下侧透视图,其示出了促动至其打开位置的通气开口,并且为清楚起见移除了主撕裂面板;

图6是罐体和罐端部的组合,其示出了在通气口处于其未促动、非通气状态下的通气开口之上的拉环;

图7是通气口上的按钮的一部分的放大示意图;

图8是用于形成图2中所示的端部的通气口刻痕部分的工具插入件(tooling insert)的透视图;

图9是图2中所示的端部的通气口部分的一部分的放大平面图;

图10是端部的通气口部分的一部分的第二实施例的放大平面图;

图11是端部的通气口部分的一部分的第三实施例的放大平面图;

图12是端部的通气口部分的一部分的第四实施例的放大平面图;

图13A是根据第一实施例的罐端部的拉环和通气口的一部分的放大剖视图,其中,在拉环的向下促动之前,拉环在通气口之上旋转;

图13B是图13A的实施例的剖视图,其示出了向下偏转的拉环和破裂的通气口刻痕;

图13C是图13A的实施例的剖视图,其示出了处于其完全促动位置的拉环和完全开放的通气口撕裂面板;

图14A是具有包括泡体的中央面板的罐端部的一个实施例的顶视图;以及

图14B是具有包括泡体的中央面板的罐端部的另一实施例的顶视图。

具体实施方式

参照图示第一实施例的图1至图6,由铝合金(优选为5000系列合金)形成的饮料罐端部10具有壳体,所述壳体包括外围卷曲部12、壁结构14、环形泡体16以及中央面板18。罐端部10还包括形成在中央面板上的通气口40和通过铆钉附连到壳体的拉环70。图1至图5示出了处于其无缝(unseamed)状态下的罐端部10。图6示出了容纳碳酸饮料的罐端部和罐体的组合。

卷曲部12被构造成优选地通过常规的二重泡体来接合至(seamed to)铝罐体8的凸缘。图6中示出了通过二重泡体联接的罐体和罐端部的组合。壁结构14从卷曲部12延伸,并且优选地具有见于常规的轻量级端部上的类型。在这方面,壁结构14如图中所示是倾斜的,并且还可以包含弯曲部分、凹底(kick)、扭折(kink)、双角(double angle)以及本领域中已知的类似结构。埋头泡体(Countersink bead)16位于壁结构14的基部处。中央面板18从埋头泡体16延伸。本发明还包含与泡体16的内壁和中央面板18合并的面板壁或倒角(图中未示出)。

中央面板18是平的,其包含由于制造公差引起的从理论平面的变化以及与完美平面的一些固有偏差,并且还包含结构特征,例如本文所述的凹陷面板和泡体等。术语“平”被用于涵盖无缝的端部和在缘于容纳碳酸饮料的正常加压状况下的弯曲二者。铆钉22形成在中央面板18中,优选为形成在中央面板18的中心。主刻痕26呈长圆形形状形成在中央面板18中,并且优选地限定主撕裂面板28,所述主撕裂面板28在刻痕破裂时形成倾倒开口。刻痕26的相对端形成主铰链30,撕裂面板在拉环70的促动期间绕所述主铰链30枢转。主刻痕26和撕裂面板28优选为是常规的。例如,撕裂面板可具有介于1.3和1.7之间的纵横比。如附图中所示,中央面板18包括主凹陷面板34,即,面板18中的凹进(recess)。本发明不限于具有主凹陷面板的端部,除非权利要求特别要求。相反,本发明涵盖不具有主凹陷面板的端部,所述端部可具有形成在中央面板上的泡体,如本领域中已知的。

在第一实施例中,通气口40包括通气口刻痕42、通气口铰链46、通气口抗断裂刻痕48以及向上突出的按钮50。优选地,通气口40位于通气口凹进或凹陷面板62内,所述通气口凹进或凹陷面板62形成在主凹陷面板34中。凹陷面板62具有如下直径,即:所述直径优选为至少0.5英寸,优选为小于0.7英寸,并且在所示实施例中为大约0.63英寸。凹陷面板62可使通气口40周围的区域变硬,以增强可打开性。通气口凹陷面板62的深度可以如下最终目标来选择,即:面板刚度和最少松弛金属(minimum slack metal),而不对通气口刻痕42施加过度的应力。在这方面,通气口面板的尺寸可以根据熟悉端部形成技术的人在考虑本公开时将会理解的参数来选择,从而将如下参数考虑在内,即:通气口刻痕的尺寸和构型、按钮的尺寸和构型、与其他凹进或泡体的关系、凹进的深度等。

通气口凹陷面板62优选地被定位成使得按钮50不在拉环70之下或不在下文中描述的向下突出的泡体之下,而拉环处于其制造或运输时的构型或处于构造成促动主刻痕26的位置。在这方面,按钮50、特别是按钮50的中心或接触部分可处于拉环70的侧面的外侧,使得拉环70上的向下的力不在按钮50上施加力,直到用户为了使拉环接触表面与按钮50对准的目的而枢转或旋转拉环70。此外,凹陷面板62优选地远离主刻痕26定位,而仍形成在主凹进面板34中(尽管不要求凹陷面板位于主凹进面板中),使得当罐倾斜至倾倒位置时或者当罐水平并且端部竖直时,通气口40能够位于端部上最高的可行点处或附近。因此,并且如图1中所示,通气口凹陷62的边缘或侧壁可与主凹陷面板34的边缘或侧壁相切或部分地与之同延。在该构型中,主凹进面板34是绕其纵向中心线非对称的,这不同于常规的Stolle式(Stolle-style)凹进面板。主凹进面板34的纵向轴线被限定为通过铆钉、近似通过撕裂面板的中心并且通过主凹进面板的边缘的底部中心的线。

图8是用于形成通气口40的通气口刻痕42的工具插入件。图9是部分地通过图8的工具插入件形成的结构的放大视图。为了方便说明以及尺寸精度和准确性,一起提供对工具插入件和相对应的结构的描述,并且要理解的是,对工具的描述适用于对由所述工具形成的通气口结构的描述。根据需要,上撇号标示(′)被用于表示工具上的结构,与端部中相对应的结构区分。

如图9中最佳地示出的,通气口刻痕42包括平行于铰链46的纵向中心线CL。通气口刻痕42包括一对相对的端部45a。在每一侧上,刻痕42从端部45a经由过渡部45b合并到第一弯曲部分45c和第二弯曲部分45d,它们在优选为直的一侧45e处相遇。优选地,弯曲的过渡部分45c和45d的半径为大约0.083英寸。图9中的R1标示了半径45d。

按钮50形成在刻痕42内。为了方便,并且根据行业惯例,这里提供用于工具的尺寸,并且要理解的是,完成的端部中的尺寸将从工具尺寸产生,伴随由于例如弹性后效(spring back)或工具磨损之类的制造偏差引起的一些变化。对于要求的精度,所述尺寸被应用于端部结构并且可以在端部上测量。

如图7中示意性地示出的按钮50经由弧形(radiused)或弯曲的过渡部52从中央面板18的凹陷面板62升起。如果通气口刻痕形成在中央面板的主凹进部中或形成在中央面板的未凹进部分中,则弯曲过渡部52从主凹进部或未凹进部分合并。弯曲过渡部52合并到按钮侧壁54中,所述按钮侧壁54延伸以产生按钮顶部56。弯曲过渡部52在合并到侧壁54中的内侧点53a和与中央面板18或更具体而言与凹陷面板62合并的外侧点53b之间延伸。优选地,弯曲过渡部52具有如下半径R2(图7),即:所述半径R2介于0.005英寸和0.020英寸之间,更优选为介于0.0075英寸和0.0115英寸之间,并且最优选为大约0.0095英寸。

发明人已发现,在一些实施例中,选择刻痕和按钮侧壁54之间的距离在使通气开口能够可控和可重复地打开方面是有帮助的。能够从半径R2的外侧点53b至刻痕42的内壁来测量所述距离,如图7中通过距离D3最佳地示出的。距离D3在通气口刻痕最靠近按钮侧壁的点处测量,该点称为近侧点57,如下面所解释的。图9示出了按钮50,并且图示了从处于近侧点57所标示的周向位置处的点53b测量的尺寸D3。

优选地,尺寸D3介于-0.010英寸(即,负的0.010英寸)和0.020英寸之间。负的范围意味着通气口刻痕42的内壁能够位于按钮的弯曲过渡部52或按钮侧壁上或之中,即,位于外侧点53b的内侧(inboard side)上(即,如图7中定向在右边)。因为D3的范围包含零,所以通气口刻痕42的内壁可处于弯曲过渡部52终止或合并至中央面板18上的点53b上。并且所述尺寸包含定位成远离点53b(即,从按钮向外)多达0.020英寸的通气口刻痕。更优选地,尺寸D3介于-0.006英寸和0.015英寸之间,更优选为介于-0.003英寸和0.013英寸之间,并且最优选为介于-0.001或0.000英寸和0.006英寸之间。通过与D3相同的线测量,从按钮的中心线至刻痕42的内侧边缘的距离介于-.005英寸和.040英寸加一半D1之间,这表示半径R2加尺寸D3加按钮半径。因此,对于0.130英寸的按钮直径,从按钮的中心线至刻痕42的内侧边缘的尺寸介于0.060英寸和0.105英寸之间。

按钮50优选地具有介于0.100英寸和0.180英寸之间的直径,更优选地具有介于大约0.115英寸和大约0.15英寸之间的直径,并且最优选地具有大约0.130英寸的直径。按钮50的直径在图7和图9上被表示为D1。为了便于测量,D1(和下面的D13)在按钮50上在点53a和与53a相对的点处测量。即使在所示实施例中从D1的测量中排除了弯曲过渡部52,但在概念上,弯曲过渡部52可以被认为是按钮50的一部分。如图中所示,按钮50在顶视图中是圆形的,但本发明不限于圆形的按钮。按钮50在附图中被图示为具有直的侧壁54,并且本发明涵盖弯曲的侧壁和顶部以及形成按钮侧壁54和按钮顶部56的弯曲和平直部分的组合。因此,本发明涵盖在按钮侧壁上的任何位置形成通气口刻痕。术语“按钮侧壁”的使用意在覆盖按钮的整个表面。

近侧点57被限定为刻痕42上的最靠近按钮侧壁54、具体而言最靠近按钮的外侧半径点53b的点。为了增强力通过按钮50传递至刻痕42的有效性,在图9中所示的实施例中,近侧点57位于按钮与通气口铰链46相对的一侧上。此外,通气口铰链46优选为相对于按钮50与铆钉22相对,如图2中所示。本发明还包含通气口铰链接近铆钉22而非与它相对,以及其他位置。

尺寸X是从按钮中心沿纵向中心线CL至刻痕42′的侧向端部的距离。尺寸Y是从按钮中心至通气口铰链46的距离。尺寸Z是从按钮中心至刻痕42与铰链46相对的近侧点(即,至近侧点57)的距离。替代性地,尺寸Z能够被限定为与尺寸Y平行和相对(如例如在图9中所示的实施例中)。对于下面的具体尺寸,按钮50的直径D1为0.130英寸,但D1和针对X、Y和Z尺寸的尺寸可以根据具体设计参数变化。发明人推测通气口刻痕的各种构型将实现可靠的开放特性。在这方面,优选地,尺寸X大于Z并且小于5Z。优选地,尺寸Y大于0.5Z并且小于3Z。更优选地,尺寸X大于1.2Z且小于3Z,并且尺寸Y大于0.75Z且小于2Z,并且更优选地,尺寸Y大于0.9Z且小于1.5Z。Z的尺寸优选为介于0.0625英寸和0.090英寸之间,并且更优选为介于0.065英寸和0.085英寸之间,并且更优选为介于0.068英寸和0.078英寸之间。在图2中所示的实施例中,各自在本文所述的按钮50的情况下,X为大约0.150英寸,并且Z为大约0.83英寸,并且Y为大约0.117英寸。显然,本发明涵盖对称和非对称的通气口构型。

本发明包含具有其他尺寸的通气口刻痕。例如,通气口刻痕和按钮50可以被构造成使得X的尺寸为大约0.150英寸,Y的尺寸为大约0.082英寸,Z的尺寸为大约0.067英寸,并且按钮的直径D1为大约0.130英寸,该构型被图示在图10中。对于另一示例,通气口刻痕和按钮50可以被构造成使得X的尺寸为大约0.183英寸,Y的尺寸为大约0.108英寸,Z的尺寸为大约0.083英寸,并且按钮的直径D1为大约0.130英寸,该构型被图示在图11中。在图11的实施例中,通气口刻痕42的宽度相对于凹陷面板62的宽度是较大的,使得抗断裂刻痕48的一部分被省去。还设想了具有如本文所述的按钮的圆形的通气口刻痕(图中未示出),所述圆形的通气口刻痕具有大约0.083英寸的X尺寸、大约0.133英寸的Y尺寸、大约0.083英寸的Z尺寸以及大约0.130英寸的按钮尺寸。

拉环70是细长的留置式拉环,其包括鼻部(nose)72、细长主体74和跟部76。铆钉岛(rivet island)78在主体74的主要部分之下延伸,并且抵靠中央面板是平的。优选地,主体74的相对侧是平行或近似平行的。铆钉22延伸通过铆钉岛78中的孔,以将拉环和壳体附连在一起。如常规的,拉环70包括铰链80,拉环在常规的促动期间绕所述铰链80枢转,以形成主开口。

泡体82靠近跟部76形成在拉环主体74中,如在图4中直接示出并且在其他附图中从反面(in the negative)示出的。泡体82相对于主体74的周围部分向下延伸,并且优选为是细长的。泡体82在平面图中可以是弯曲的或直的。优选地,泡体82被尺寸设定和定位成使得当促动通气口撕裂面板44时,泡体82的至少一部分,并且优选为泡体82的整个范围,能够进入到打开的通气口40中,如图13C中最佳地示出的。本发明包含拉环泡体或拉环结构不进入到打开的通气口中的中央面板、拉环和通气口的构型。

图12图示了通气口的第二实施例,其被标示为用于第二实施例的端部110的通气口140。除了通气口之外,端部110的壳体、拉环和凹进优选地具有用于第一实施例的端部10的相同的结构。通气口140包括通气口刻痕142、通气口撕裂面板144、通气口铰链146、通气口抗断裂刻痕148以及按钮150。优选地,通气口140位于凹进或凹陷面板62内,所述凹进或凹陷面板62形成在主凹陷面板34中,上文中描述了该结构。

通气口刻痕142包括垂直于铰链146的纵向中心线CL。通气口刻痕142包括端部145a,其在铰链146的远侧。在每一侧上,刻痕142从端部145a经由直边145b朝向铰链146延伸。用于刻痕142的尺寸优选为大约0.143英寸的X、大约0.101英寸的Y以及大约0.083英寸的Z。尺寸Z优选为介于0.2X和1X之间,并且最优选为介于0.33X和0.83X之间。尺寸Z优选为介于0.5Y和1.33Y之间,并且最优选为介于0.67Y和1.1Y之间。

按钮150优选地具有与针对第一实施例的通气口的按钮50所述的结构相同的结构,其包括大约0.130英寸的直径。优选地,按钮150被定位成与靠近刻痕端部145a相比更靠近铰链146,并且在这方面是偏离中心的。近侧点157被限定为刻痕142上最靠近按钮150的点,并且将其间的距离限定为D13。由于刻痕142的构型,第二实施例的通气口在按钮150的相对侧上具有一对近侧点157。

优选地,尺寸D13介于-.010英寸(即,负的0.010英寸)和0.020英寸之间。更优选地,尺寸D13介于-0.006英寸和0.015英寸之间,更优选为介于-0.003英寸和0.013英寸之间,并且最优选为介于-0.001英寸或0.000英寸和0.006英寸之间。如图12中所示,D13从标记为153b的点测量,该点对应于图7中限定的类似的点53b。

在其静止、如制造的状态下,按钮50(和150)位于拉环70外部,即,拉环主体74的边的竖直投影不显著地包含按钮50、150的任何部分。因此,如果在拉环70处于其静止状态下时拉环70被压低,则拉环不会按下按钮50,从而防止在无缝的端部以及填充和有缝的罐的搬运和运输期间的通气口刻痕42的非故意破裂。

图14A和图14B图示了使用凸起或凹进泡体的饮料罐端部。在图14A和图14B中所示的实施例中,壳体结构、主刻痕、通气口刻痕、拉环以及铆钉如上文中关于图1至图12中所示的实施例所述。第一泡体端部210a包括如关于第一实施例的端部10所述的卷曲部212、壁结构214和环形泡体216。端部210a的中央面板218a包括通气口240。拉环270通过铆钉222附连到壳体。

主刻痕226与关于第一实施例的主刻痕26所述的相同。中心线CL通过铆钉222并且通过拉环270的中心线来限定,或者,如果拉环270未处于准备好促动来打开撕裂面板的常规位置,则中心线CL平分主刻痕226所形成的倾倒开口区域。横向中心线TL法向于主中心线CL并且通过铆钉222。

主凸起泡体288a包括第一、向外展开的端部289,其位于横向中心线TL的后部,并且优选为在主中心线CL的铰链侧上以及在线CL与通气口240b相对的一侧上。从端部289b,泡体288a朝向主中心线CL向内弯曲,并且随后,相对于线CL向外弯曲,之后,泡体288沿循主刻痕226的轮廓(即,对于主刻痕226中的大部分,泡体288a与刻痕226等距隔开)。

泡体288a继续绕主刻痕226弯曲,以终止在第二端部290,所述第二端部290在通气口240之前(沿图14A的定向在下方)并且与通气口240隔开。第二端部290在向内弯曲部之上包括向外(即,相对于中心线CL)展开部。泡体288a相对于主中心线CL是非对称的,这是因为在图14A中所示的实施例中,第二端部290在第一端部289之前(即,沿图14A的定向在下方)。

可以是凸起泡体或凹进泡体并且优选为是圆形的通气口泡体299环绕通气口刻痕242。通气口刻痕的形状、定向和位置以及相对应的按钮的布局可以如针对本文公开的其他实施例所述的任何实施例中所描述的。

第二实施例的泡体端部210b包括如关于第一实施例的端部10所述的卷曲部212、壁结构214和环形泡体216。端部210b的中央面板218b包括通气口240b。拉环270通过铆钉222附连到壳体。

主刻痕226与关于第一实施例的主刻痕26所述的相同。中心线CL通过铆钉并且通过拉环270的中心线来限定,或者,如果拉环270未处于准备好促动来打开撕裂面板的常规位置,则中心线CL平分主刻痕226所形成的倾倒开口区域。横向中心线TL法向于主中心线CL并且通过铆钉222。

主凸起泡体288b包括第一、向外展开的端部289,其位于横向中心线TL的后部,并且优选为在主中心线CL的铰链侧上以及在线CL与通气口240b相对的一侧上。从端部289,泡体288b朝向主中心线CL向内弯曲,并且随后,相对于线CL向外弯曲,之后,泡体288b沿循主刻痕226的轮廓(即,对于主刻痕226中的大部分,泡体288b与主刻痕226等距隔开)。

泡体288b绕主刻痕226弯曲,并且继续向内弯曲,以形成腰部291,所述腰部291在通气口240b之前(沿图14A的定向在下方)并且与通气口240b隔开。然后,泡体288b朝向通气口刻痕242向外延伸,并且形成在通气口刻痕242后部延伸的钩状的弯曲部分292。优选地,如图14B中所示,弯曲部分292延伸至内侧(即,介于通气口刻痕242和主中心线CL之间),并且向前延伸,以终止在第二泡体端部293。

泡体288b贯穿其从第一端部289至第二端部293的范围可以是凸起泡体。替代性地,泡体288b能够从绕主刻痕226延伸的凸起泡体大致在图14B中靠近腰部291的附图标记301所指示的过渡部处过渡至凹进泡体。通气口刻痕的形状、定向和位置以及相对应的按钮的布局可以如本文所述的任何其他实施例中所描述的。

泡体288a和288b优选为在横截面中是对称的或近似对称的,并且可以通过常规的方法以常规的构型来形成,如熟悉端部技术的人将会理解的。泡体288a和288b以及通气口刻痕242的具体尺寸和布局可以根据跨通气口刻痕242要实现的期望的张力来选择,以增强压力性能和打开性能。

为了打开饮料容器,用户用手指抓住并且抬起跟部76。响应于提升跟部76,拉环70绕铰链80变形(在图4中最佳地示出),使得拉环的鼻部72接触主撕裂面板28。用户继续提升跟部76,直到主刻痕26破裂以形成主倾倒开口。优选地,用于打开主倾倒开口的过程是常规的。

然后,用户向下推跟部76,使得拉环70靠近其原始位置。拉环70随后可绕铆钉22枢转,直到拉环泡体82与通气口按钮50对准,如图6中所示。优选地,泡体82在沿朝向近侧点57的方向从按钮的中心偏置的位置处接触按钮50(在第一实施例中),所述近侧点57又优选地位于按钮50与通气口铰链46相对的一侧上。

如图13A中所示,泡体82首先在如上所述相对于近侧点57定向的点A处接触按钮50。当用户通过在拉环70上向下推压来施加向下的力时,通气口刻痕42首先破裂,如图13B中靠近点57处所示。近侧点57(针对第一实施例)和初始接触点A的定向,以及按钮50和通气口刻痕42的几何构型,促进高效和可靠的打开。与圆形的刻痕形状相比,通气口撕裂面板44的细长形状提供增强的通气区域(即,相对于通气口刻痕42破裂时不偏转的凹陷面板62在通气口撕裂面板44的唇缘之间的开口区域)。在最初的破裂之后,通气口撕裂面板44绕铰链46枢转,使得泡体82后续的向下运动将接触点从初始点A向后(如沿拉环中心线定向)改变成接触点B,并且最终,更向后改变成接触点C,所述接触点C在图13C中示出。在其他情况下,当促动通气口的当前实施例时,拉环和按钮之间的接触点向后移动。接触点A至C在打开过程期间朝向通气口铰链的滚动或滑动增强了通气口撕裂面板44的角偏转,这有益于开口面积。在泡体82尺寸设定成进入到通气开口中的实施例中,通气开口的大小(如绕铰链的更大角偏转所体现的,泡体进入到开口中使得能够实现所述绕铰链的更大角偏转)为了更好的通气性能而被增加。

在靠近近侧点57的通气口刻痕42破裂之后,破裂绕按钮50沿两个方向传播,直到随着通气口撕裂面板44向下偏转而到达通气口刻痕42的相对端部。

在第二实施例的通气口140中,接触点A不与近侧点157对齐,而是绕按钮周界与它成90度。在最初的破裂之后,接触点A至C(图中未示出)通过滚动或滑动更多地向后(远离铆钉)或朝向通气口铰链,如上文大致描述的。通气口刻痕142可能靠近近侧点157中的一个首先破裂。破裂沿两个方向传播,直到随着通气口撕裂面板144向下偏转而到达通气口刻痕142的相对端部。替代性地,如果在最初的破裂之前足够的能量积累在通气口撕裂面板144中,则刻痕142最初可在与近侧点157成90度的点处或在若干位置处同时或几乎同时地破裂。

在权利要求中,术语“之间”包括范围的极限。例如,如果权利要求陈述介于尺寸A和尺寸B之间,则所述权利要求包含正好为A和正好为B的尺寸,以及等同和近似。

已描述了饮料罐端部以及罐端部和罐体的组合的若干特征。本发明不限于本文所描述的特征的任何组合。相反,权利要求应当根据其全部适当的范围来解释。特征的解释依赖于熟悉铝饮料罐技术的人来理解,所述铝饮料罐技术例如用于形成和接合端部,形成端部中的凹进、泡体和刻痕等的技术。

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