罐端部的制作方法

专利名称：罐端部的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于由两个部件组成的具有不可拆卸的操作面板的啤酒和饮料金属容器的端盖。本发明尤其涉及一种减少端盖中的金属量的方法。
背景技术：
常见的用于啤酒和饮料容器的易开启的端盖具有中心面板，所述中心面板具有由外表面(端盖的“消费侧”)上形成的刻痕限定的易碎面板(有时称作“撕拉面板”、“开启面板”或“倾倒面板”)。流行的“生态”罐端盖被设计为提供一种通过撕破面板的刻痕金属来打开端盖的方式，而不允许分离端盖的任何部分。例如，最常见的啤酒容器端盖具有通过连接撕拉面板和端盖的其余部分的无刻痕铰链区而被保留在端盖上的撕拉面板，带有铆钉以连接用于打开撕拉面板的杠杆拉环。这种类型的容器端盖，通常称作“续留拉环”(“SOT”)端盖，具有由不完整圆形刻痕限定的撕拉面板，带有无刻痕部分，用于将金属断片保留在撕拉面板的位移铰接线上。
所述容器通常为冲拨和薄壁拉深金属罐，一般由薄铝板或钢板制造。这类容器的端盖也经常由薄铝板或钢板的切边来制造，形成为毛坯端盖，并通过经常被称作“端盖转化”的工艺制成最终的端盖。这些端盖在这样的工序中制成首先形成薄金属的切边、从切边形成毛坯端盖，并将毛坯转化成可以接合到容器上的端盖。尽管当前不是流行的选择，这样的容器和/或端盖可以由塑料材料制成，具有类似的不可拆卸部分的结构以便于开启性。
端盖制造者的一个目标是提供一种防止鼓胀的端盖，美国专利US3,523,455(‘455专利)描述了一种旨在提高端盖的鼓胀强度的方法，所述端盖具有接合卷边、夹壁、以及沿着中心面板的周边的埋头孔。所述方法包括沿着夹壁的至少大致整个长度形成折叠的步骤。所述折叠具有大体与接合卷边的长度相同的垂直长度，以及大体等于其余夹壁的长度的厚度，其中，当端盖被接合到容器开口端时，所述折叠被压在容器的内侧壁上。
端盖制造者的另一个目标是减少用于形成端盖的毛坯中的金属量，同时保持端盖的强度。旨在实现上述目标的一种方法公开在美国专利US6,065,634(‘634专利)中。‘634专利针对罐端盖部件，具有接合卷边、从接合卷边向下延伸到埋头孔的夹壁，所述埋头孔连接到罐端盖的中心面板。’634专利的方法通过减少毛坯切边减少了金属量。这是通过将夹壁角从大约11-13度增加到43度来实现的。
‘634专利会减小中心面板的直径。这可能减小书写操作说明，例如打开说明或回收信息等所需要的中心面板上的面积。并且这也可能限制撕拉面板的尺寸。此外，由于夹壁角增加，在罐端盖外周和撕拉面板之间的空间增加。这引起倾倒和/或饮用时发生溢出。
‘634专利的方法也生产埋头孔。‘455专利在这方面是相同的。埋头孔设置在罐端盖中以增加强度。然而，由于埋头孔是窄圆周凹陷，污物经常集聚在埋头孔中。另外，由于埋头孔的几何形状使污物很难冲洗。

发明内容
本发明的一个目的是提供一种易于开启的罐端盖部件，包括中心面板、接合卷边、圆周夹壁以及过渡壁。中心面板以纵轴线为中心设置，并具有外周边缘。接合卷边限定端盖部件的外周。夹壁从接合卷边向下延伸。过渡壁连接夹壁和中心面板的大体为平面的外周边缘。过渡壁包括相对于纵轴线向外延伸的折叠部分。
本发明的另一个目的是提供一种易于开启的罐端盖部件，包括中心面板、接合卷边、圆周夹壁以及过渡壁。中心面板以纵轴线为中心设置，并具有外周边缘。接合卷边限定端盖部件的外周。圆周夹壁从接合卷边向下延伸。过渡壁连接夹壁和中心面板的外周边缘。过渡壁包括折叠部分。折叠部分包括连接第一腿和第二腿的凸环顶点，第一腿连接过渡壁与夹壁，第二腿连接过渡壁与外周边缘。
本发明的另一方面是提供一种易于开启的罐端盖部件，包括中心面板、接合卷边、圆周夹壁以及过渡壁。中心面板以纵轴线为中心，并具有公共侧和产品侧。接合卷边限定端盖部件的外周。圆周夹壁从接合卷边向下延伸。过渡壁连接夹壁和中心面板的外周边缘。过渡壁包括折叠部分。折叠部分包括靠近中心面板外周边缘的凹环部分。
通过以下参照附图的说明，本发明的其它特征和优点将变得更加明显。


图1是本发明的罐端盖部件的透视图，具有一部分周边的剖开图；图2是本发明的罐端盖部件的局部剖视图；图3-8是在成形阶段中的本发明的罐端盖部件的局部剖视图；图9-13是在成形阶段中的本发明的罐端盖部件和加工装置的局部剖视图；图14是本发明的罐端盖的局部剖视图；图15是本发明的罐端盖的局部剖视图；图16是本发明的罐端盖的局部剖视图；图17是本发明的罐端盖的局部剖视图；图18是本发明的罐端盖的局部剖视图；图19是本发明的罐端盖的局部剖视图；图20是本发明的罐端盖的局部剖视图；图21是本发明的罐端盖的局部剖视图；图22是包括可剥离接合覆盖件的实施方式的透视图；图23是具有可剥离接合覆盖件的本发明的罐端盖的实施方式的局部剖视图；图24是具有可剥离接合覆盖件的本发明的罐端盖的实施方式的局部剖视图；图25是具有可剥离接合覆盖件的本发明的罐端盖的实施方式的局部剖视图；
图26是可剥离覆盖件的俯视图；图27是具有可剥离接合覆盖件的本发明的罐端盖的实施方式的局部剖视图；图28是具有可剥离接合覆盖件的本发明的罐端盖的实施方式的局部剖视图；图29是具有可剥离端盖的容器的俯视图；图30是具有可剥离接合覆盖件和香味集中库的本发明的罐端盖的实施方式的局部剖视图；图31是具有可剥离接合覆盖件和香味集中库的本发明的罐端盖的实施方式的局部剖视图；图32是具有可剥离接合覆盖件和香味集中库的本发明的罐端盖的实施方式的局部剖视图；图33是具有可剥离接合覆盖件和香味集中库的容器的俯视图；图34是具有可剥离接合覆盖件和香味集中库的容器的俯视图；图35-37是在成形阶段中的本发明的罐端盖部件和可选加工装置的局部剖视图；图38是本发明的罐端盖的局部剖视图；和图39和40是在成形阶段中的图38的罐端盖和本发明的可选加工装置的局部剖视图。
具体实施例方式
虽然本发明能够具有许多不同形式的实施方式，在此结合附图对本发明的优选实施方式进行详细说明应当理解，本发明公开的内容被认为是对本发明的原理的举例说明，而并不是将本发明的广泛方面限制为所示出的实施方式。
本发明的容器端盖是具有包括强度的改进的物理性能的续留拉环形端盖部件10。实际上，本发明提供了一种轻质的端盖10，其实现了在啤酒饮料市场中所要求的物理特性和性能，以下将进行说明。
参照图1，用于容器(未示出)的端盖10具有接合卷边12、夹壁14、过渡壁16和中心面板壁18。容器通常是冲拨和薄壁拉深罐，例如常见的啤酒和饮料容器，通常由轧制原料的称作带卷材的大卷卷材传送的薄铝板或钢来制造。用于这样的容器的端盖也经常由从带卷材传送的薄铝板或钢板的切边来制造，形成毛坯端盖，通过经常叫做端盖转化的工艺制成最终的端盖。在图中所示的实施方式中，端盖部件10通过接合卷边12被连接到容器，所述接合卷边12连接到容器的匹配卷边。端盖部件10的接合卷边12与夹壁14形成一体，夹壁14通过过渡壁16连接到中心面板18的外周边缘部分20。用于将端盖部件10连接到容器的这类装置目前是工业中使用的典型连接装置，上述的结构在端盖转化过程之前在从金属板切边形成毛坯端盖的过程中形成。然而，其它的用于将端盖部件10连接到容器的装置也可以应用于本发明。
中心面板18具有可移置的覆盖部件，或者，如图1所示，由曲线易破碎刻痕24和不易破碎铰接段26限定的撕拉面板22。铰接段26由易破碎刻痕24的第一端28和第二端30之间的大体为直线的部分限定。中心面板18的撕拉面板22可以被打开，即易破碎刻痕24可以被切断并且撕拉面板22相对于中心面板18的其余部分以角度方向被移置，同时，撕拉面板22通过铰接段26保持与中心面板18铰接连接。在这种打开操作中，撕拉面板22以角度偏转被移置，通过将它从面板18移走来将它打开。
易破碎刻痕24优选为形成于中心面板18的公开侧中的大体为V形槽。残余部分(residual)在V形槽和端盖部件10的产品侧34之间形成。
端盖部件10具有通过铆钉38固定到中心面板18上邻近撕拉面板22处的拉环36。铆钉38以通常的方式形成。
在用户打开端盖部件10的过程中，用户提起拉环36的提起端部40以便使鼻部42靠着撕拉面板22向下移置。鼻部42对撕拉面板22的力使刻痕24破碎。当拉环36的继续位移时，刻痕24的破碎在撕拉面板22的周围传播，优选从刻痕24的第一端28朝向刻痕24的第二端30前进。
参照图2，中心面板18以纵轴线50为中心。接合卷边12限定端盖部件10的外周边，并与夹壁14形成一体。夹壁14从接合卷边12起以钝角向下延伸。从中心面板18的平面或大体为平面的外周边缘部分52测量的夹壁角α一般在10和70度之间，更优选在15和45度之间，最好是19到27度，或者其中的任何范围或范围的组合。夹壁14可以设置有如图所示的曲率半径以提高用于形成端盖部件10的成形加工装置加工装置中的性能。当力施加在未完成的端盖10上时，曲率半径有助于防止加工装置中的鼓胀。
过渡壁16与夹壁14形成一体并将夹壁14连接到中心面板18的外周边缘52。端部部件10不同于当前的通常包括形成于中心面板外周边缘中的埋头孔的啤酒罐端盖部件。平面外周边缘部分52允许撕拉面板24靠近端盖部件10的外周边缘放置。而且提供了用于打印的附加的中心面板18的面积和/或较大的撕拉面板开口。
过渡壁16包括相对于纵轴线50向外延伸的折叠54。附图示出了沿着夹壁14的外部形成的折叠54；然而，应当理解折叠54可以位于其它的位置，例如沿着中心面板18的产品侧34。
折叠54具有连接夹壁14和环形凹弯曲或部分58的第一腿56。环形凹弯曲部分58包括顶点60，所述顶点60优选接近以便接合中心面板18的外周边缘52。在顶点60和外周边缘52之间的这种接触有助于防止污物沿着中心面板18的外周边缘52积聚。同时，当污物或其它渣滓存在于中心面板18上时，也使中心面板18能够容易地清洗。
第二腿62从环形凹部58向上延伸到环形凸弯曲或部分64。第二腿62可以是垂直的或大体垂直，或与纵轴线50形成达到±25度的角并可以被压在第一腿56的外部。
环形凸弯曲部分64包括限定折叠54的垂直延伸的顶点66。折叠54的长度大体小于接合卷边12的长度。与有角度的夹壁14及其它部件组合，该折叠54的结构和长度使得端盖部件的鼓胀强度满足顾客要求，同时减小了切边毛坯的尺寸并保持最终端盖的直径。换句话说，可以提供较小的切边毛坯以生产与以传统方式形成的带有埋头孔的较大切边毛坯所生产的同样尺寸直径的端盖部件。
第三腿68从环形凸部54向下延伸到第三弯曲70，第三弯曲70连接过渡壁16到中心面板18的外周边缘52。第三弯曲70具有适合于将第三腿68连接到中心面板18的平面外周边缘的曲率半径。
第三腿68可被压在第二腿62的外部。这使得折叠54具有大体等于夹壁14的三倍厚度的横向厚度，并且折叠54的横向厚度大体小于夹壁14的长度。同样，这种结构通过使切边毛坯比用于制造相同直径的端盖部件的传统切边毛坯小而节省了金属量。例如，用于形成标准202罐端盖的切边毛坯的平均直径大约为2.84英寸，而用于形成本发明的202罐端盖的切边毛坯的平均直径是大约2.70英寸。
端盖部件10可以以基盖冲压机(shell press)、转化冲压机(conversionpress)或它们的组合来形成。例如，端盖部件10可以部分由基盖冲压机形成，接着用转化冲压机完成。端盖部件10也可以用可选择的成形机来完成，例如滚轧成形装置。或者，端盖部件10可以在转化冲压机之前或之后全部或部分由滚轧成形。
图3-8和图9-13示出了形成本发明的端盖部件10的一种方法。图3-8示出了不用加工装置的情况下端盖部件10从壳体到最终端盖10的过程。图9-13示出了预期用于形成端盖部件10的加工装置。所述方法示出了从夹壁14的下部(此处被称作过渡壁16)形成的折叠54。然而，应当理解过渡壁16可从中心面板18的外周边缘52的一部分形成而不偏离本发明的实质。
参照图3和9，所述方法包括提供端盖壳体80的步骤。端盖壳体80包括在夹壁14和过渡壁16之间的接合处形成的铰接点82。在图4中，铰接点82是端盖壳体80内部上的压纹(coin)部分。在图9中，铰接点82是端盖壳体80上的压纹。铰接点82也可以沿着中心面板18的外周边缘52设置。铰接点82用于启动沿着夹壁14/过渡壁16的预定点处的弯曲。在该例中，铰接点82限定夹壁14和过渡壁16之间的边界。
端盖壳体80还包括沿着中心面板18的外周边缘52的有角度的部分84。该有角度的部分被形成用于在它们从基盖冲压机转移到转化冲压机时促进端盖壳体80的堆叠。有角度的部分84也促进金属相对于纵轴线50向外流动以便在转化冲压机中促进折叠54的形成。
图4-8和10-13示出了在转化冲压机中进行的四阶段操作中将端盖壳体80转化为最终端盖部件10的过程。示例的过程图示了模压成形操作；然而，本发明的罐端盖10也可以用任何的成形技术来形成，例如滚轧成形。
在第一阶段(图4、5和10)，加工装置部件之间的相对运动引起向外的鼓胀(环形凸起部分64的开始)以形成过渡壁16。过渡壁16的弯曲在铰接点82处开始(环形凹部58的开端)。同时，外周边缘52的有角度的部分84被压平以将外周边缘52成形为平面结构。加工装置的相对运动还使得铰接点82朝向中心面板18的压平的外周边缘52移动。
图6和11示出了所述转化模压操作的第二阶段。在第二阶段中，通过加工装置形成的相对运动使铰接点82压向外周边缘52。环形凸部64被充分地成形并大体垂直于纵轴线50向外延伸。一部分铰接点82接合或近似接合中心面板18的外周边缘52。
图7和12示出了转化模压操作的第三阶段。在第三阶段，通过加工装置形成的相对运动迫使折叠54向上，因此相对于中心面板18向内。这形成了第三弯曲70并缩小了环形凹部58的曲率半径。
图8和13示出了转化模压操作的第四阶段。在第四阶段，通过加工装置形成的相对运动迫使折叠54相对于中心面板18进一步向上和向内直到折叠54大体上竖直，平行于纵轴线50。环形凹部58被充分地形成并接合或近似接合外周边缘部分52。
在图35-37中示出了可选加工装置。图35-37的加工装置通过向内驱动金属形成折叠54，而先前讨论的加工装置通过向外驱动金属形成折叠54。在图35-37中，折叠54通过将夹壁14固定在上加工装置85和下加工装置86之间而制造。上加工装置85包括延伸87。延伸87防止折叠54相对于纵轴线向内膨胀。因此，上和下加工装置85和86使折叠54保持在压缩状态中。这种类型的加工装置加工旨在在环形凹部和凸部58和64处保持近似相等的应力水平，以便消除在成形过程中的早期破碎。第三加工装置或加工装置部分88驱动折叠54向上和向内。
图14-21示出了本发明的罐端盖10的许多实施方式。这些实施方式包括旨在提高罐端盖10的强度、堆叠、性能和/或清洁的若干设计变化。
图14示出了本发明的罐端盖10的替代实施方式。在该实施方式中，折叠54相对于纵轴线50向内延伸。环形凹部58不接触外周边缘52。
图15示出了本发明的罐端盖的另一个实施方式。在该实施方式中，夹壁14包括向外延伸的台阶90以提高强度。台阶90向外靠着环形凸部64向外弯曲。在该实施方式中，台阶的外部接合环形凸部64的垂直延伸。
图16示出了本发明的罐端盖10的另一个实施方式。在该实施方式中，中心面板18包括向上的突出肋94。肋94沿着中心面板18的外周边缘设置。
图17示出了本发明的罐端盖10的另一个实施方式。在该实施方式中，中心面板18包括增加的高度。因此，中心面板18包括在其外周边缘处的向上台阶98。
图18示出了本发明的罐端盖10的另一个实施方式。在该实施方式中，夹壁14包括弯曲或弯折102。弯折102相对于纵轴线50朝外。
图19示出了本发明的罐端盖10的另一个实施方式。在该实施方式中，夹壁14包括台阶轮廓106。台阶轮廓106具有与向上的环形凹部形成一体的朝上和朝外的凸环部，所述环形凹部与接合卷边12互联。
图20示出了本发明的罐端盖10的另一个实施方式。在该实施方式中，折叠54设置在大致垂直于纵轴线50的平面中。并且，中心面板18包括增加的高度。中心面板18的增加的高度使中心面板18至少大约位于与折叠54的第一腿56的一部分相同的垂直于纵轴线的水平面中。
图21示出了本发明的罐端盖10的另一个实施方式。在该实施方式中，中心面板18包括沿着其外周边缘的台阶轮廓114。台阶轮廓114具有与向上的环形凸部形成一体的向上的凹环部，所述环形凸部与折叠54互联。
参照图22-34，示出了本发明的进一步的实施方式。在这些实施方式中，罐端盖10包括可剥离的接合覆盖件。这类覆盖件在PCT国际公开文献WO 02/00512 A1中进行了说明。本领域的普通技术人员将会理解，图2-21示出的任何覆盖件可与图22-34示出的实施方式进行组合。
图22-34示出的实施方式的罐端盖10一般包括接合卷边12、夹壁14、过渡壁16以及中心面板18。中心面板18包括限定孔124的凸缘区域120。覆盖部件128，诸如柔性金属箔片覆盖件，经过孔124延伸并通过热封可剥离地接合到凸缘120的一部分上。这些实施方式的罐端盖不需要形成铆钉。
凸缘120通常是形成于中心面板18中的向上突出的截头圆锥体环形表面132。这种结构预期可以获得充分的抗爆裂性，而不需要过大的剥离覆盖件128的力。
截头圆锥环形表面132限定孔124的形状。孔124优选具有圆形形状，但应当理解孔124可以是任何形状而不偏离本发明的实质。
截头圆锥环形表面132的外周边缘一般形成为珠缘134。珠缘134保护饮用者的嘴唇以免接触截头圆锥环形表面132的外周边缘而被伤害，并避免因为与切割金属接触而损坏覆盖件128。卷边134可具有如图23所示的反向卷边，或者如图32所示的向前的卷边。在任一种情况下，水平面P与珠缘134的上部延伸相切。
反向卷边是优选的形成珠缘134的方法。一旦覆盖部件128被热封到凸缘120表面上，在截头圆锥环形表面132外周边缘处的切割金属(通常为铝合金)不可接触容纳的饮料，因为在边缘处的切割金属(不像罐端盖10的主表面)没有保护涂层，会受到包含酸或盐的饮料的侵蚀。作为选择，也可以通过在截头圆锥环形表面132的外周边缘上涂漆来保护切割边缘。
柔性覆盖部件128由薄片材料制造，包括金属箔片，例如铝箔，优选适合涂漆的铝箔片或铝箔-聚合体层压薄片。更广泛地说，可用于覆盖件128的材料包括但不限于涂漆的箔片(其中漆适合于热封成形)；挤压涂敷箔片(其中通过标准或其它挤压工艺涂敷聚合体)；上述的箔片-聚合体层压，其中箔片通过粘接结合层层压到聚合体薄膜上；以及箔片-纸-漆组合物，例如用于一些低成本封装的应用中的组合物。
覆盖部件128在整个孔124上延伸并通过热封被固定到截头圆锥环形表面132上，并至少在完全环绕孔124的环面的整个区域上延伸。由于反向卷边珠缘134不突出到凸缘120外表面的斜坡以外，覆盖部件128光滑地覆盖该珠缘134和凸缘120外表面，在覆盖部件128和凸缘120之间提供良好的密封接触。在罐端盖10被固定到充满碳酸饮料的罐体之前，覆盖部件128通过热封被接合到凸缘120上，覆盖和封闭孔124。
一旦罐端盖10被连接到罐体上，由饮料产生的压力施加的力使柔性覆盖部件128向外鼓胀。凸缘120外表面相对于截头圆锥环形表面132(见图23)外周边缘的平面P的斜坡角度σ被这样选择，使得在凸缘120内边缘处的鼓胀的覆盖部件128的弯曲弧的切线与平面P形成的角度不显著大于凸缘120外表面的斜坡的角度σ。由于罐端盖10公共侧32大体为平面(因而平行于平面P)，角度σ可选择被定义为凸缘120外表面的斜坡到公共侧32表面(至少在围绕凸缘120的区域)的角度。
在图23和24中，示出覆盖部件128拱起到截头圆锥环形表面132与拱起的覆盖部件128的弧相切的点上。换句话说，截头圆锥环形表面132的斜坡线在垂直平面中看时，在孔124的外周边缘处与覆盖部件128的弯曲弧(当在同样的垂直平面中看时)相切。
对于这些覆盖件，由于箔片中的张力而作用在热封凸缘区域120上的力FT主要是剪切力，没有明显的沿着与截头圆锥环形表面132成90度的方向T作用的剥离力分量。因此，爆裂抗力将依赖于热封连接的剪切强度或箔片或箔片叠层本身的鼓胀强度。这相对于一般为平面的标准热封容器提供了较大的爆裂抗力。
截头圆锥环形表面132提供斜坡角σ，该斜坡角σ足以适应覆盖部件128在设计的罐的升高的内部压力下拱起或鼓胀的程度，从而能够使爆裂抗力显著地提高，提供一种具有可为消费者接受的剥离力的覆盖件128。角度σ相对于平面P在大约12.5°和大约30°之间，更优选为至少15°，最好是在大约18°和大约25°之间，或者其中的任何范围或范围的组合。剥离力既依赖于所选择的热封漆系统的固有性能，还依赖于与覆盖部件128在剥离期间经历的复杂弯曲和变形相关的几何效应。
圆形孔124大致具有20mm的直径D。孔124由大体具有30mm的最大直径(在中心面板18的平面中)的凸缘120的截头圆锥环形表面132来限定。参照图26，覆盖部件128具有圆形的中心部分138，该中心部分138足够大以完全覆盖凸缘120的倾斜外表面，即大约为32mm。覆盖部件128包括在一侧的短小突出142，用于覆盖中心面板18的一部分，以及在相反一侧上的一体拉环部分146，该部分146不被热封而可被自由弯曲和拉动。
覆盖部件原料可以是适合变形的材料，例如厚度为0.002-0.004英寸(大约50μm到100μm)的铝箔(例如由合金AA3104制成或由传统的诸如AA3003、8011、8111、1100、1200等箔片合金制成)，所述铝箔或者用适当的可热封的漆涂敷到一侧上，或者用适当的可热封的厚度为0.001-0.002英寸(大约25μm到50μm)的聚合体薄膜(例如聚乙烯、聚丙烯等)层叠到一侧上。公共侧应当具有适当的保护漆涂层。理想的是用公知的印刷方法在箔片上进行印刷。同样理想的是使叠层形成凸纹以便于抓持覆盖件。
覆盖部件120和热封装置必须被设计为可承受容器中的加压容纳物产生的力。因此，覆盖部件120必须被接合以便承受范围从25lb/in(4.5kg/cm)到75lb/in(13.4kg/cm)的撕拉/剪切力抗力，或者其中的任意范围或范围的组合。
当覆盖到罐端盖10上时，跨过孔124延伸的覆盖部件120的部分可大致为平面，如图27所示。当罐端盖10安装在充满碳酸饮料的容器上时，由碳酸化作用释放的压力使覆盖部件128向上鼓胀，其中覆盖部件显示曲率半径R和平面P上的高度H。
参照图29，续留型或可保留覆盖部件128被示出。覆盖部件128包括接合到凸缘120的截头圆锥环形表面142的环形中心部分138。在孔124的邻近中心面板18的外周边缘的一侧，覆盖部件128具有一体形成的拉环146。覆盖部件128还具有与拉环146相对的覆盖中心面板18一部分的一体“续留”延伸142。延伸142通过另外的热封部分接合到罐端盖10，所述热封部分的尺寸设置为比环形中心部分138需要的剥离力(用于将覆盖部件128从孔124周围的有角度的凸缘120分开)需要更大的剥离力(用于将延伸142从罐端盖10分开)。
用具有这样的尺寸和形状的热封部分将延伸142密封到罐端盖10上，所述热封的尺寸和形状需要比围绕孔124的环形中心部分138需要的剥离力(较大的剥离抗力)高得多的剥离力。这阻碍了消费者完全除去覆盖箔片128。作为这种设计的结果，当消费者打开覆盖部件128时，在每次打开过程中，剥离最初将处于目标范围内，例如从大约1.8lb到4.5lb(大约8N-20N)。接着，当孔124被完全打开时，剥离力将落入非常低的值以便使消费者感觉到打开已经完成。如果消费者继续拉覆盖件，所需要的剥离力将快速增加到超过正常可接受的易于剥离的范围的值，即增加到大于5.5lb(大约25N)。
本发明的另一个实施方式在图30-34中示出。该实施方式包括承载油或蜡基香味浓缩物158的香味或香气库154。浓缩物158在覆盖部件128被剥离时释放。香味被选择以提升或补充饮料的味道。
库154以及香味158的供应被设置在孔124的一侧并离开中心面板18的外周边缘，以便靠近用户的鼻子。该位置在孔124和续留热封装置之间，因而在覆盖部件128被密封在罐端盖上时被覆盖延伸142所覆盖。
在该实施方式中，覆盖部件128被构造以便充分地围绕容纳浓缩物158的库154。图33和34分别示出了为此目的两种特殊的热封设计。在图33中，孔124周围的热封区域邻接围绕香味库154的热封区域，并且热封部分将延伸142固定到罐端盖10上。当覆盖部件128被剥离时，香味容纳库154将部分或全部地暴露，并且浓缩物158将被释放。在图34中，围绕库154的热封区域与孔124周围和延伸142处的热封部分隔离开。这种方法减小了浓缩物158由于来自热封工具的热输出而蒸发的可能性。
参照图38-40，其示出了本发明的端盖部件10的另一个实施方式。在该实施方式中，夹壁14包括类似于图19的台阶轮廓106。同样，台阶轮廓106具有与向上的环形凹部形成一体的向上和向外的凸环部分，所述环形凹部与接合卷边12互联。夹壁14的下部或连接壁，包括曲率半径RCW，并以角度ψ从平行于纵轴线50的线向外形成角度。结合中心面板深度LCP(即从接合卷边14的上端到中心面板18的距离)、中心面板半径RCP(从纵轴线的中心点到夹壁测量而得到)以及卷边高度Hcurl(即从接合卷边的12上端到凸环部分与向上的环形凹部的交点处的距离)选择曲率半径RCW，以便得到适当的202端盖部件，具有直径2.33in-2.35in(5.92cm-5.97cm)。
夹壁14面板深度可以用以下的关系式表达XCW＝RCP+RCWcosψ；YCW＝RCWsinψ；LCP＝Hcurl+RCW(cosθ+sinψ)RCW2＝YCW2+(XCW-RCP)2；和LCP＝Hcurl+{[YCW2+(XCW-RCP)2]1/2*(cosθ+sinψ)}；
其中，XCW是夹壁14下部的弯曲弧的中心，作为从纵轴线50的水平距离被测量；XCW是夹壁14下部的弯曲弧的中心，作为中心面板18之上或之下的垂直距离测量；以及角度θ是在垂直于纵轴线50的线和夹壁14下部的最上段之间测得的角度。
中心面板深度LCP的范围从0.160in到0.250in(0.406cm到0.635cm)，更优选为0.180in到0.240in(0.457cm到0.610cm)，或者其中的任何范围或范围的组合。中心面板的直径是RCP的两倍，为1.380in-1.938in(3.505cm-4.923cm)，更优选为1.830in-1.880in(4.648cm-4.775cm)，或者其中的任意范围或范围的组合。曲率半径RCW相应地变化以得到202端盖部件10，但典型地为0.070in-0.205in(0.229cm-0.521cm)，但是可以是小于无穷大的任意值。换句话说，假设固定中心面板高度，当中心面板直径增加时曲率半径RCW增加。下表示出了这种关系表1

图38的端盖部件10可以用图38至19示出的加工装置来成形。所述加工装置包括上加工装置160和下加工装置164。上加工装置160具有中间部件168。在上加工装置160和下加工装置164之间的相对运动使得中间部件168与壳体部件80的外周边缘相接合，迫使外周边缘向下以形成凹陷。中间部件168缩回，外部部件172接合夹壁14。当夹壁14被向下驱动时，在下加工装置164和外部部件172之间形成折叠54。
已示出和说明了若干选择实施方式。本领域的普通技术人员将会理解，个别实施方式的特征，例如续留覆盖件和中心面板以及夹壁变换可被应用于任何实施方式。本领域的普通技术人员还会理解，折叠过渡壁的任何实施方式可被设置在这里公开的实施方式的任何组合中。此外，术语“第一”、“第二”等只是用于示例的目的，而不是为了以任何方式对实施方式进行限制。
尽管参照优选实施方式对本发明进行了说明，但本领域的技术人员将会理解，在不偏离本发明的较宽的方面的情况下可以进行各种变化，并且可对其元件进行等同替代。同时，不指定作为实施本发明的最佳模式而在这里公开的特定实施方式的细节的较宽权利要求不应当局限于这些细节。
权利要求
1.一种易于开启的罐端盖部件，包括以纵轴线为中心设置的中心面板，所述中心面板包括用于密封端盖部件的覆盖部件，一旦易于开启的罐端盖被打开，覆盖部件的一部分可保留到中心面板的一部分上；限定端盖部件外周的卷边；从卷边向下延伸的圆周夹壁；和连接夹壁和中心面板的外周边缘的过渡壁，所述过渡壁包括折叠部分。
2.根据权利要求1所述的易于开启的罐端盖部件，其特征在于，折叠部分相对于纵轴线向外延伸。
3.根据权利要求2所述的易于开启的罐端盖部件，其特征在于，折叠部分进一步相对于中心面板向上延伸。
4.根据权利要求1所述的易于开启的罐端盖部件，其特征在于，折叠的长度小于卷边的长度。
5.根据权利要求1所述的易于开启的罐端盖部件，其特征在于，夹壁以钝角从卷边向下延伸，并且折叠部分具有小于夹壁长度的厚度。
6.根据权利要求1所述的易于开启的罐端盖部件，其特征在于，折叠部分包括从夹壁向下延伸的环形凹弯曲和从环形凹弯曲向上延伸并与中心面板互联的环形凸弯曲。
7.根据权利要求6所述的易于开启的罐端盖部件，其特征在于，折叠部分进一步包括连接环形凸弯曲和中心面板的第三弯曲。
8.根据权利要求7所述的易于开启的罐端盖部件，其特征在于，第三弯曲具有大体上由环形凹弯曲的下部延伸限定的曲率半径。
9.根据权利要求1所述的易于开启的罐端盖部件，其特征在于，折叠部分包括与中心面板的外周边缘接合的环形凹部。
10.根据权利要求9所述的易于开启的罐端盖部件，其特征在于，环形凹部包括顶点，所述顶点与中心面板的外周边缘接合。
11.根据权利要求1所述的易于开启的罐端盖部件，其特征在于，折叠部分进一步相对于中心面板向上延伸，所述折叠部分具有大体上小于夹壁长度的厚度。
12.根据权利要求1所述的易于开启的罐端盖部件，其特征在于，覆盖部件包括由易破碎刻痕限定的撕拉面板，所述撕拉面板沿着无刻痕的铰接区保留到中心面板上。
13.根据权利要求1所述的易于开启的罐端盖部件，其特征在于，中心面板进一步包括由凸缘限定的孔，覆盖部件包括可剥离地接合到凸缘的一部分上的柔性金属箔片。
14.根据权利要求13所述的易于开启的罐端盖部件，其特征在于，所述凸缘包括从中心面板向上突出的截头圆锥环形表面，截头圆锥环形表面具有向上倾斜的外表面和大体存在于平面中并限定孔的环形内边缘。
15.根据权利要求14所述的易于开启的罐端盖部件，其特征在于，截头圆锥环形表面相对于中心面板以大约12.5度和大约30度之间的角度向上倾斜。
16.根据权利要求15所述的易于开启的罐端盖部件，其特征在于，覆盖部件包括金属箔片，覆盖部件经过整个孔延伸，并可剥离地接合到围绕所述孔的截头圆锥环形表面上。
17.根据权利要求16所述的易于开启的罐端盖部件，其特征在于，覆盖部件被接合，以便具有至少大约25lb/in的撕拉/剪切力抗力。
18.根据权利要求17所述的易于开启的罐端盖部件，其特征在于，所述撕拉/剪切力抗力在大约25和大约75lb/in之间。
19.根据权利要求16所述的易于开启的罐端盖部件，其特征在于，覆盖部件的材料是可变形的，并且，孔的平均直径、凸缘的坡度角以及材料的形变度被共同选择，以便当受到罐中的至少大约90p.s.i的压差时，覆盖部件以弯曲弧向上鼓胀，从而在所述凸缘的所述内边缘处的所述弧的切线与所述平面形成的角度不显著大于凸缘外表面的所述坡度角。
20.根据权利要求16所述的易于开启的罐端盖部件，其特征在于，覆盖部件的材料是可变形的，并且，孔的平均直径、凸缘的坡度角以及材料的形变度被共同选择，以便当受到罐中的至少大约100p.s.i的压差时，覆盖部件以弯曲弧向上鼓胀，从而在凸缘内边缘处的弧的切线与所述平面形成的角度不显著大于凸缘外表面的坡度角。
21.根据权利要求16所述的易于开启的罐端盖部件，其特征在于，覆盖部件和热封装置具有至少大约75lb./in.的撕拉/剪切力抗力，并且孔的平均直径和凸缘坡度角被共同选择，以便当覆盖部件受到罐内的不大于大约90p.s.i的压差时，施加到覆盖部件和热封装置上的撕拉/剪切力不超过所述撕拉/剪切力抗力。
22.根据权利要求16所述的易于开启的罐端盖部件，其特征在于，覆盖部件和热封装置具有至少大约75lb./in.的撕拉/剪切力抗力，并且孔的平均直径和凸缘坡度角被共同选择，以便当覆盖部件受到罐内的不大于大约100p.s.i的压差时，施加到覆盖部件和热封装置上的撕拉/剪切力不超过所述撕拉/剪切力抗力。
23.根据权利要求22所述的易于开启的罐端盖部件，其特征在于，覆盖部件和热封装置具有至少大约75lb./in.的撕拉/剪切力抗力，并且所述孔的平均直径和凸缘的所述坡度角被共同选择，以便当覆盖部件受到罐内的不大于大约90p.s.i的压差时，施加到覆盖部件和热封装置上的撕拉/剪切力不超过撕拉/剪切力抗力。
24.根据权利要求23所述的易于开启的罐端盖部件，其特征在于，覆盖部件和热封装置具有至少大约75lb./in.的撕拉/剪切力抗力，并且孔的平均直径和凸缘坡度角被共同选择，以便当覆盖部件受到罐内的不大于大约100p.s.i的压差时，施加到覆盖部件和热封装置上的撕拉/剪切力不超过撕拉/剪切力抗力。
25.根据权利要求16所述的易于开启的罐端盖部件，其特征在于，所述热封装置在大约8N和大约20N之间具有90°的剥离强度。
26.根据权利要求16所述的易于开启的罐端盖部件，其特征在于，所述环形内边缘形成有反向珠缘卷边。
27.根据权利要求26所述的易于开启的罐端盖部件，其特征在于，所述反向珠缘卷边大体上与向上倾斜的凸缘外表面相切。
28.根据权利要求16所述的易于开启的罐端盖部件，其特征在于，所述金属箔片是铝合金箔片。
29.根据权利要求28所述的易于开启的罐端盖部件，其特征在于，所述铝合金箔片具有在大约0.003英寸和大约0.004英寸之间的厚度。
30.根据权利要求16所述的易于开启的罐端盖部件，其特征在于，所述热封装置形成为环绕孔的环形，并具有在大约0.079英寸和大约0.118英寸之间的宽度。
31.根据权利要求16所述的易于开启的罐端盖部件，其特征在于，所述覆盖部件具有拉环部分，所述拉环部分具有可用手抓持的自由端和以与拉环部分相反的关系覆盖所述中心面板的延伸，所述热封装置包括环绕孔的环形和将所述延伸接合到中心面板盖上的另外的密封部分，以便用于将所述延伸从中心面板盖上分离所需要的剥离力大于用于将覆盖部件在环形处从中心面板分离所需要的剥离力，从而，通过剥离覆盖部件可打开孔，而同时覆盖部件通过所述另外的密封部分保持固定在盖上。
32.根据权利要求31所述的易于开启的罐端盖部件，其特征在于，包括香味提供物质，所述物质设置在覆盖部件和中心面板之间并由热封装置环绕，以便当覆盖部件受到用于打开孔的剥离力时，香味提供物质被暴露。
33.根据权利要求16所述的易于开启的罐端盖部件，其特征在于，包括香味提供物质，所述物质设置在覆盖部件和中心面板之间并由热封装置环绕，以便当覆盖部件受到用于打开孔的剥离力时，香味提供物体的主体被暴露。
34.一种易于开启的罐端盖部件，包括以纵轴线为中心设置的中心面板，所述中心面板具有外周边缘；限定端盖部件外周的卷边；从接合卷边向下延伸的圆周夹壁；和连接夹壁和中心面板外周边缘的过渡壁，所述过渡壁包括折叠部分，所述折叠部分包括连接第一腿和第二腿的凸环顶点，第一腿连接过渡壁与夹壁，第二腿连接过渡壁与外周边缘。
35.根据权利要求34所述的易于开启的罐端盖部件，其特征在于，折叠部分相对于纵轴线向内延伸。
36.根据权利要求34所述的易于开启的罐端盖部件，其特征在于，夹壁包括向外延伸的用于增加强度的台阶，台阶的外部与折叠部分的垂直延伸接合。
37.根据权利要求34所述的易于开启的罐端盖部件，其特征在于，中心面板包括沿着外周边缘设置的向上凸出的肋。
38.根据权利要求34所述的易于开启的罐端盖部件，其特征在于，中心面板包括沿着外周边缘设置的向上台阶。
39.根据权利要求34所述的易于开启的罐端盖部件，其特征在于，夹壁包括向外的弯曲。
40.根据权利要求34所述的易于开启的罐端盖部件，其特征在于，夹壁包括台阶轮廓，所述台阶轮廓具有向上和向外的凸环部，所述凸环部与向上的环形凹部形成一体，所述环形凹部与卷边互联。
41.根据权利要求34所述的易于开启的罐端盖部件，其特征在于，折叠部分设置在大体垂直于纵轴线的平面中，中心面板与折叠部分的第三腿的一部分处于共同的水平面中。
42.根据权利要求34所述的易于开启的罐端盖部件，其特征在于，中心面板包括沿着外周边缘的台阶轮廓，所述台阶轮廓具有向上的凹环部，所述凹环部与向上的环形凸部形成一体，所述环形凸部与折叠部分互联。
43.一种包括续留覆盖部件的易于开启的罐端盖部件，包括以纵轴线为中心的中心面板，具有公共侧和产品侧；限定端盖部件外周的卷边；从卷边向下延伸的圆周夹壁；和连接夹壁和中心面板外周边缘的过渡壁，所述过渡壁包括折叠，所述折叠包括靠近中心面板外周边缘的凹环部。
44.一种用于容器的端盖部件，包括以纵轴线为中心设置的中心面板；限定端盖部件外周的卷边，所述卷边具有位于中心面板上方的第一距离处的向上延伸；和与垂直线成一定角度从中心面板向上延伸的圆周夹壁，连接中心面板与卷边，所述夹壁包括具有曲率半径的下部，其中卷边设置在所述下部最上段上方的第二距离处，第一距离用下式表示LCP＝Hcurl+RCW(cosθ+sinψ)其中，LCP是第一距离，Hcurl是第二距离，RCW是夹壁下部的曲率半径，角度ψ是夹壁下部和垂直线之间的角度，角度θ是在垂直于纵轴线的线和夹壁下部的最上段之间测量的角度。
45.根据权利要求44所述的端盖部件，其特征在于，LCP在0.180英寸至0.240英寸之间。
46.根据权利要求44所述的端盖部件，其特征在于，中心面板具有在1.380英寸到1.938英寸之间的直径。
47.根据权利要求44所述的端盖部件，其特征在于，RCW在0.085英寸至0.205英寸之间。
全文摘要
一种罐端盖部件，具有中心面板、圆周夹壁和过渡壁。所述中心面板围绕着纵轴线并具有外周边缘。卷曲限定端盖部件的外周边。圆周夹壁从卷曲向下延伸到过渡壁。过渡壁连接夹壁和中心面板的外周边缘。过渡壁具有相对于纵轴线向外延伸的折叠部分。
文档编号B65D6/30GK1555327SQ02818080
公开日2004年12月15日 申请日期2002年8月16日 优先权日2001年8月16日
发明者蒂莫西·特纳, 拉杰什·高帕拉斯瓦米, 兰德尔·G·福雷斯特, G 福雷斯特, 高帕拉斯瓦米, 蒂莫西 特纳 申请人:瑞萨姆饮料罐公司