具有弯曲控制特征的容器端盖的制作方法
【专利说明】具有弯曲控制特征的容器端盖
[0001]相关申请
[0002]本申请要求2013年3月15日提交的名称为“具有弯曲控制特征的容器端盖”的美国临时专利申请序列号第61/798，301号，该临时申请由此通过引用整体结合于此。
技术领域
[0003]本发明的各实施方式总体涉及容器以及容器端盖，并更具体地说涉及具有弯曲(buckle)控制特征的金属饮料容器端盖。
【背景技术】
[0004]容器，且更具体地说金属饮料容器，大体包含在上部部分上的颈部，该颈部适于互连到金属端盖上。容器端盖由平坦的金属材料片材形成并大体上包括拉片或其他形式的留置式凸片(S0T)。饮料容器通常存放碳酸饮料，因此，容器主体和容器端盖需要承受在变化的温度的同时达到90psi的内部压力，而不会发生灾难性破坏或永久变形。此外，容器端盖必须在接合到填充有碳酸饮料的容器主体上之前被制造、堆叠、运输并传送到填充器。从而，容器和端盖必须被设计成在利用薄金属材料并允许在运输和制造过程中紧凑地堆叠的同时抵抗变形和损坏。
[0005]具有拉片或SOT的食品和饮料容器是众所周知的。各种SOT和相关的特征作为示例在Rieck等人的美国专利第7，926, 675号中公开，该专利由此通过引用整体结合于此。但是，已知的端盖在处于变化的温度和内部压力时通常会弯曲。如果端盖在刻线、撕裂面板或倾倒开口附近弯曲，刻线会损坏并释放容器的加压内含物。传统装置(如用于加压容器的S0T)的很多用户在炎热条件下将加压容器留在他们的车内时可能已经经历了 “鼓起和泄漏”。随着车的热量的增加，容器的内部温度和内部压力也增加。增加的内部压力导致端盖弯曲并使刻线裂开，由此喷洒出容器的内容物。鼓起和泄漏之时端盖弯曲并导致刻线断裂使得容器的内容物泄漏出来。鼓起和泄漏不仅可以导致特定的罐损坏，而且导致其他容器覆盖有碳酸苏打或啤酒时腐坏。于是，存在对于饮料容器端盖的显著需求，该饮料容器端盖将不在刻线或撕裂面板附近弯曲而使得刻线断裂，而导致灾难性破坏。
[0006]先前已经做出尝试，来制造阻止在开口附近弯曲或者在发生弯曲时进行控制的容器端盖。用于减少弯曲之前破裂(burst-before-buckle)的现有技术方法使用在六点钟位置处的精压的卷边(bead)以减少挠曲或者改进在六点钟刻线位置之前的凹陷壁以消除凹陷的弯曲。要指出的是，在此，诱导弯曲精压部(induced buckle coin)可以与“弯曲精压部”互换地使用。
[0007]为了进一步公开的目的，以下参考文献大体涉及具有弯曲控制特征的端盖，并由此通过引用整体结合于此:
[0008]Yoshihiko 的日本专利申请第 JP2002145263 号；
[0009]Yoshihiko 的日本专利申请第 JP2000159229 号；
[0010]1998年11月3日授予Otsuka等人的美国专利第5，829，623号；以及
[0011]2012年4月17日授予Watson等人的美国专利第8，157，119号。
[0012]由于与上面描述的现有技术相关的各种限制，以下的公开内容描述改进的容器端盖，该容器端盖适于互连到容器主体上并且采用弯曲控制特征。这个新颖特征提供了弯曲位置的控制，明显改善了在开口和刻线附近的端盖的弯曲抵抗力，并减少了伴随着碳酸饮料释放的灾难性破坏的可能性。
【发明内容】
[0013]这些和其他需求通过本发明的各种实施方式和构成来解决。本公开内容涉及新颖的系统、装置和方法，其提供食品和饮料容器端盖，该容器端盖具有远离撕裂面板和刻线定位的受控制的弯曲。在此提供的该新颖的端盖在预定位置中在与撕裂面板相对的中心面板部分中弯曲，使得弯曲不会发生在刻线或开口附近并导致过早打开或“鼓起和泄漏”。
[0014]在标准端盖加压过程中，无论制造方法如何，都可以视觉看到在六点钟位置处的面板和刻痕的挠曲。端盖的六点钟位置是在刻线和在沿着端盖的垂直中心线与拉片提升尾部或拉环相对的点处的埋头孔之间，并且靠近倾倒开口定位。由此，如果模拟钟面放置在端盖上，端盖的六点钟位置应该在数字六在钟面上所处的位置。使凹陷和刻痕紧靠近中心面板的外周边边缘会在面板面上产生最弱区域。当具有大的、宽的刻痕轮廓的端盖处于压力下时，刻痕路径在六点钟位置压弯，并随后可以使刻痕破裂并导致破坏和泄漏。通过在端盖的上部象限(即，没有刻线的象限内)中使用诱导弯曲精压部，上部象限成为面板面上最弱区域，从而将压弯从六点钟刻痕位置转移开，允许在与刻痕相对的预定位置处弯曲，并防止灾难性破坏。
[0015]本公开内容的特征可以用在广泛的食品和饮料容器中，举几个来说，包括带有铆钉固定的SOT的加压的饮料容器，具有撕走盖的食品容器和全面板易开端部凸片。虽然本发明总体上涉及金属端盖和容器，但是在此描述的发明和特征可以容易地在各种类型的塑料容器和塑料端盖上实施。另外，本发明利用金属饮料容器端盖大体示出和描述；但是，本发明可以与任何尺寸、形状、材料和几何形状的端盖一起使用。
[0016]由此，本发明的各种实施方式的一个方面是提供一种具有提高的弯曲抵抗力的廉价金属端盖，以避免在刻线或撕裂面板附近弯曲并避免灾难性破坏，后者导致过早地打开和污染。
[0017]本发明的各种实施方式的另一方面是提供一种具有弯曲控制特征的传统端盖，以在容器压力升高到预定水平之上时将弯曲发生的地方隔离。一些实施方式的一个优点在于端盖弯曲被控制到端盖上的特定位置，这种位置可以远离刻线和开口。
[0018]本发明的另一方面是提供用于制造具有弯曲控制特征的端盖的方法。更具体地说，提供了用于形成饮料罐端盖的方法，其中，容器端盖在端盖面板上设置有靠近拉环或凸片尾部(即，在面板的与开口相对的部分上)的弯曲精压部。在一些实施方式中，端盖也可以具有中断面板精压部。
[0019]本发明的实施方式的一个方面是提供一种具有弯曲控制特征的容器端盖，该容器端盖利用传统制造设备制造。在一些实施方式中，所述弯曲精压部利用公知的端盖制造工具和模具形成，该制造工具和模具包括成型、精压(例如，减薄)或包括成型和减薄的组合。
[0020]在各种实施方式中，端盖被设置有S0T、在面板内的弯曲精压部以及围绕面板的周边边缘的中断面板精压部。在一些实施方式中，弯曲精压部可以设置成大致接近面板边缘并在包括拉环或凸片尾部的至少一部分的面板的象限内。在一个实施方式中，中断面板精压部仅具有一个中断。在替代实施方式中，中断面板精压部可以具有两个或多个中断。在各种实施方式中，一个或多个中断可以靠近诱导弯曲精压部定位。要指出的是，“周边边缘”在此可以与“面板边缘”、“面板半径”和“面板圆周”互换地使用。
[0021]在本发明的一个实施方式中，金属的端盖包括诱导弯曲精压部和中断面板精压部。在另一实施方式中，端盖包括诱导弯曲精压部、中断面板精压部和连续面板精压部。连续面板精压部可以是沿着中心面板的肩台的360度减小厚度的(在工业中也称为“精压”)的环形带，以提供对弯曲的额外抵抗力，如现有技术中已知的。见授予Forrest的美国专利第5，590, 807号、授予Nguyen的美国专利第4，796，772号和4，577，774号，以及授予Otsuka的美国专利第5，829，623号，所有这些专利通过引用整体结合于此。
[0022]在一个实施方式中，提供了适于互连到容器主体的容器端盖。该端盖包括周边卷曲部、卡壁、具有外面板壁和内面板壁的埋头孔、中心面板、拉片、定位在端盖的没有刻痕的象限内的弯曲精压部、以及中断面板精压部。要指出的是，拉片提升环定位在拉片的尾部端、与拉片的鼻部端相对。在一些实施方式中，拉片还可以是促销拉片(promot1nal tab)，且根本不包括环或孔。相反，拉片提升尾部可以基本上是实心的，并包括促销语、名称、吉祥物、形状或符号。从而，术语“提升环”、“拉环”、“提升尾部”和“尾部”在此可以互换地使用。“拉片”也可以称为凸片。
[0023]在一个实施方式中，提供了具有弯曲控制特征的用于饮料容器的金属端盖。该金属端盖包括:适于互连到饮料容器的颈部的周边卷曲部；从所述周边卷曲部向下延伸的卡壁；互连到卡壁的下端的埋头孔；从埋头孔的内部部分向上延伸的内部面板壁；互连到内部面板壁的上部部分的中心面板；具有可操作互连到中心面板的尾部端和鼻部端的拉片；在中心面板内限定撕裂面板的第一刻线；靠近所述中心面板的外周边边缘定位的至少一个诱导弯曲精压部，所述诱导弯曲精压部围绕中心面板延伸从端盖的中心点测量的不大于45度；以及非连续的面板精压部，所述非连续的面板精压部靠近内部面板壁的上部部分和中心面板的外周边边缘限定的面板半径定位并且靠近至少一个诱导弯曲精压部中断，其中，当饮料容器内的压力升高到预定水平之上时，所述金属端盖的任何弯曲从靠近诱导弯曲精压部开始。如本领域技术人员所理解的，本发明的实施方式的特征可以在具有各种几何形状和尺寸的任何金属端盖上实施。
[0024]在一些实施方式中，提供了一种具有受控的弯曲特性的用于饮料容器的金属端盖。所述金属端盖包括:适于互连到饮料容器的颈部上的周边卷曲部；从所述周边卷曲部向下延伸的卡壁；互连到卡壁的下端的埋头孔；从所述埋头孔的内部部分向上延伸的内部面板壁；互连到内部面板壁的上部部分的中心面板，所述中心面板具有在基本上水平平面内取向的基本上平坦表面；具有鼻部端和尾部端的拉片，所述拉片可操作地互连到中心面板上；在中心面板内的