专利名称：罐盖封闭物和将罐盖封闭物接合到罐体上的方法
技术领域：
本发明大体而言涉及容器，更具体地说涉及金属饮料罐，且更具 体地说涉及适于互连到金属饮料罐的金属饮料罐端部封闭物。25 背景技术铝罐主要用作饮料(通常以单份形式)零售的容器。这些罐的年销 售有数百万，并且因此，这些年来，它们的设计已经被精制以减小成 本并改进性能。通常，该罐由被拉伸并展薄的单件金属形成并且具有 开口端。罐通过该开口端灌装饮料，然后将罐盖定位于该开口端上并且密封到该罐上，以在其内含有饮料并防止饮料污染。在某些设置中， 该罐具有两个开口端，罐盖被密封到这两个开口端上。罐生产中的成本降低可能通过材料节约、废料减少和改进的生产 率而实现。性能改进可能在本质上是起作用的，诸如更好的密封和更 5 高的极限承压。这些改进可允许使用更薄的金属片，这直接导致材料 成本降低。性能改进还可能在本质上是有工效的，诸如罐端部^皮构造 成允许更容易的拉片接触或更好的倾倒特征。通常由相对较薄的金属片制成的饮料罐必须能够耐受接近100psi(其中90psi为工业认可要求)的内压而不会出现缺陷，诸如泄漏 10或鼓胀。另外，这些部件必须符合其它的规格和要求。举例说来，罐盖的上表面必须被构造成与该罐底部的下表面嵌套使得这些罐能够 容易地一个放在另 一个的上面堆叠。还需要使得罐盖自身在堆叠排列 中彼此嵌套以在将罐盖附接到罐体上之前用于搬运和运输目的。使用 更少的材料来满足这些功能要求的能力仍然是罐制造商的目的。15 已发展了各种饮料罐盖，其具有各种独特的几何构造以便减少材料成本同时仍制造符合各种工业要求的罐盖。举例说来，美国专利第6,065,634号介绍了一种罐盖设计以减少金属使用，其具有外周巻曲部 分，向外凹的环形加强珠、截头圆锥形夹盘壁(chuckwall)和中央板， 其中该截头圓锥形夹盘壁相对于垂直于中央板的轴线以40。与60°之20 间的角倾斜，该中央板连接该外周巻曲与加强珠，并且该中央板连接 到该环形加强珠的内部。已发现在美国专利第6,065,634号的罐盖在 封接期间易于增加金属变形并因此在较低压力下容易出现缺陷。其它专利公开了具有夹盘壁和/或环形埋头孔(countersink)的修改 的罐盖，其被设计以改进罐盖的强度同时节约材料成本。这些专利的25 示例包括授予Nemer的美国专利第6,499,622号、第6,561,004号和第 6,702,142号，这些专利以它们全文引用的方式结合到本文中。试图通 过改进埋头孔区域对罐盖做出进一步改进的另 一待决申请是Nguyen 等人的美国专利申请公告第20030173367号。些设计的示例包括美国专利第5,149,2358号、第4，832,223号、笫 4,796,772号、第4,991,735号和第4,577,774号，重新颁布的专利第 RE33,217号，欧洲专利申请第EP01 03074号，德国专利第DE29906170 5号和日本专利申请第2002-178072号。采用环形埋头孔与中央板之间的结构的现有技术罐盖的一个示 例在
图1中描述。参看附图中的图1，标号IOO整体上表示在环形埋 头孔与中央板之间具有阶梯部分的罐盖。该罐盖100包括外围巻曲部 分108、夹盘壁114、环形埋头孔112、中央板110、第一阶梯部分116、10 过渡部分118、第二阶梯部分120和第三阶梯部分122。还应注意的 是术语"负凹度"是指朝向罐盖底部的"向下"方向中的凹度 (concavity),而且"正凹度"是指在"向上"方向中的凹度。罐盖100大致是圆形的，其具有中央板110，该中央板110在中 心也大致是圆形的。沿着罐盖100的外周向边缘的是外周巻曲部分15 108，其被用于与罐体(未示出)形成双接缝。紧邻外周巻曲部分108的 是夹盘壁114,其沿径向向内朝向罐盖100的中心延伸并且向下过渡 到低于外周巻曲部分108的深度。然后邻近夹盘壁114形成环形埋头 孑L112，其具有曲率半径&和正凹度，其中罐盖100的最低深度位于 该环形埋头孔112的顶端。20 随着环形埋头孔112从顶端向上以及沿径向向内地过渡，使用了过渡部分118。在环形埋头孔112与阶梯部分118之间形成第一阶梯 部分116,其具有曲率半径ra2和负凹度。利用具有曲率半径&3和正凹 度的第二阶梯部分120和具有曲率半径ra4和负凹度的第三阶梯部分 122来在阶梯部分118的深度与中央板110之间平稳过渡。25 采用环形埋头孔与中央板之间的结构的现有技术罐盖构造的另一示例在图2中描述。参看附图中的图2,标号200整体上用于表示 罐盖，其具有在环形埋头孔与中央板之间的过渡部分和凸起珠(raised bead)。该罐盖200包括外周巻曲部分108、夹盘壁114、环形埋头孔112、中央板110、第一阶梯部分216、过渡部分214、第二阶梯部分 220、凸起珠222和第三阶梯部分224。罐盖200大致是圓形的，具有中央板110,该中央板110在中心 也大致是圆形的。沿着罐盖200的外周向边缘的是外周巻曲部分108， 5 其用于与罐体(未示出)形成双接缝。紧邻外周巻曲部分108的是夹盘 壁114，其沿径向向内朝向罐盖200的中心延伸并且过渡到低于外周 巻曲部分108的深度。然后邻近夹盘壁114形成环形埋头孔112,其 具有平行于中央板110的相对较平坦的底部，其中该罐盖200的最低 深度位于环形埋头孔112的底部。10 随着环形埋头孔112从顶端向上以及沿径向向内过渡，采用过渡部分214。在环形埋头孔112与过渡部分214之间形成具有曲率半径 rw和负凹度的阶梯部分216。过渡部分214在约等于中央板110的深 度上。第二阶梯部分220位于过渡部分214与凸起珠222之间，该第 二阶梯部分220具有曲率半径rb2和正凹度，该突起珠222具有曲率半15 径rw和负凹度和高于中央板110的高度。第三阶梯部分224用于从凸 起珠222向中央板110平稳地过渡，该第三阶梯部分224具有曲率半 径rw和正凹度。采用环形埋头孔与中央板之间的结构的现有技术罐盖构造的另 一示例在图3中描述。参看附图中的图3，标号300整体上表示罐盖，20 其具有阶梯部分，该阶梯部分在埋头孔与中央板之间具有斜角。该罐 盖300包括外周巻曲部分108、夹盘壁114、环形埋头孔U2、中央板 110和阶梯部分316。罐盖300大致是圓形的，具有中央板IIO，该中央板100在中心 也大致是圓形的。沿着该罐盖300的外周向边缘的是外周巻曲部分25 108，其用于与罐体(未示出)形成双接缝。紧邻外周巻曲部分108的是 夹盘壁114，其沿径向向内朝向罐盖300的中心延伸并且过渡到低于 外周巻曲部分108的深度。然后邻近夹盘壁114形成环形埋头孔112, 其具有曲率半径rd和相对于罐盖100的顶部的正凹度，其中罐盖300的最低深度位于环形埋头孔112的顶端。头孔112与中夹板110之间形成阶梯部分316，其具有曲率半径rc2和 负凹度。此外，在阶梯部分316的外表面上利用斜边318。
采用环形埋头孔与中央板之间的结构的现有技术罐盖构造的最后一个示例在图4中描述。参看附图中的图4，标号400整体上表示 罐盖，其具有在环形埋头孔与中央板之间的凸起珠。罐盖400包括外 周巻曲部分108、夹盘壁114、环形埋头孔112、中央板IIO、凸起珠 416和阶梯部分418。罐盖400大致是圆形的，其具有中央板IIO，该中央板100在中心也大致是圆形的。沿着罐盖400的外周向边缘是外周巻曲部分108， 其用于与罐体(未示出)形成双接缝。紧邻外周巻曲部分108的是夹盘 壁114，其沿径向向内朝向罐盖400的中心延伸并且过渡到低于外周 巻曲部分108的深度。然后邻近夹盘壁114形成环形埋头孔112，其 具有曲率半径rdl和相对于罐盖400的顶部正凹度，其中罐盖400的最 低深度位于环形埋头孔112的顶端。珠416。凸起珠416具有曲率半径rd2和负凹度，其中凸起珠416的顶端位于高于中央板110的高度。具有曲率半径fd3和正凹度的过渡部分 418将凸起珠416联接到中央板110上。这些可变设计中的每一个又带来了特定问题子集，诸如制造难度、不能耐受内压、成本等等。因此，需要一种方法和/或装置，其至 少解决与常规或现有技术罐盖相关联的某些问题，而且提供更好的罐盖，这种罐盖能够节约材料成本同时仍耐受内压。
发明概要本发明提供用于罐体的盖子。具体说来，该盖子包括中央板，该 中央板具有垂直于该盖子的外缘的直径的中心轴线，其中该中央寺反具有随相对于中心轴线的径向距离变化的高度。从该中央板沿径向向外 延伸的是第一阶梯部分，其具有负凹度和小于约0.015英寸的曲率半 径。然后，第二阶梯部分从第一阶梯部分沿径向向外延伸并且具有正凹度和小于约0.015英寸的曲率半径。自此，成角度的内壁沿径向向 5 外从第二阶梯部分延伸，其使得从延伸穿过成角度的内壁的每一端的 直线相对于该中心轴线成小于约50°的角。另外，环形埋头孔部分从中央板沿径向向外延伸，且夹盘壁从环形埋头孔延伸。最后，外周巻 曲部分从夹盘壁沿径向向外延伸。在本发明的另一实施例中，夹盘壁还包括多个其它特征。具体来10 说，弓形部分从环形埋头孔沿径向向外延伸并且特征在于小于约0.5 英寸的半径和在盖子表面下方的中心点，其中穿过弓形部分的端部的 直线相对于中央板的中心轴线成约20。至约80。的角。另外，第三阶梯 部分从弓形部分沿径向向外延伸并且特征在于至少0.010英寸的半径 和在盖子的表面上方形成中心点。第 一过渡部分还从阶梯部分沿径向15 向外延伸且大致成截头圆锥形，并且相对于中心轴线成至少约15°和 小于约25。的角度而倾斜。第二过渡部分从第一过渡部分沿径向向外 延伸并且特征在于至少0.020英寸的半径和在盖子的表面下方的中心 点。在本发明的某些其它实施例中，穿过成角度的内壁的端部的直线 20 相对于中央板的中心轴线成从约25。至约35。(在一个实施例中)和约 30。(在另 一 实施例中)的角度。在本发明的另一实施例中，第一阶梯部分具有约0.010英寸的曲 率半径。在本发明的另一实施例中，第二阶梯部分具有约0.010英寸的曲 25 率半径。在本发明的另 一 实施例中，该中央板基本上是圆顶状或弓形的。 在另一实施例中，该中央板的直径是从约1.4至约2.0英寸，并 且存在从约0.030至约0.115英寸的环形埋头孔高度。本发明还提供一种形成双接缝的方法，该双接缝将罐体接合到罐 盖，该罐盖具有中央板、第一阶梯部分、笫二阶梯部分、成角度的内 壁、环形埋头孔部分、夹盘壁、外周巻曲部分，其中，该中央板的中 心轴线垂直于该盖子的外缘的直径，且具有相对于距中心轴线的径向 5 距离而可变的高度，第一阶梯部分从中央板沿径向向外延伸，第二阶 梯部分从第 一阶梯部分沿径向向外延伸，成角度的内壁从笫二阶梯部 分沿径向向外延伸使得延伸穿过成角度的内壁的每一端的线相对于 中心轴线成小于约50。的角度，该环形埋头孔部分从中央板沿径向向 外延伸，该夹盘壁具有弓形阶梯部分和过渡部分并该夹盘壁从该环形10 埋头孔沿径向向外延伸，该外周巻曲部分从夹盘壁沿径向向外延伸， 而且该罐体具有罐体凸缘。该方法包括在底板上支承罐体并且在罐体 上定位罐盖，而过渡部分搁在罐体凸缘上。
一旦定位之后，提供夹盘 来接合该罐盖与夹盘，以接触该环形埋头孔，而同时使该弓形阶梯部 分保持不变形。然后使用夹盘旋转该罐和盖组件以将外周巻曲和罐体15 凸缘碾压在一起形成中间外周接缝，并且将该中间外周接缝压在夹盘 上以形成双接缝。在本发明的备选实施例中，提供了用于罐体的另一种盖子。这种 盖子存在中央板，该中央板具有垂直于该盖子的外缘的直径的中心轴 线。从该中央板部分沿径向向外延伸的是成角度的内壁，其使得延伸20 穿过该成角度的内壁的每个端部的直线相对于该中心轴线成小于约 50。的角度。然后，从该成角度的内壁沿径向向外延伸的是环形埋头孔 部分。另外，还形成有夹盘壁，其从该环形埋头孔沿径向向外延伸。 从那里沿径向向外延伸的是外周巻曲部分。还提供了本发明的某些其它实施例，即，在每一端的阶梯部分以25 及第一阶梯部分都从该中央板沿径向向外延伸，其具有负凹度和小于 约0.015英寸的曲率半径，而第二阶梯部分从该成角度的内壁沿径向 向外延伸，其具有负凹度和小于约0.015英寸的曲率半径。更好地理解下文的对本发明的详述。将在下文中介绍本发明的其它特 征和优点，它们是形成本发明的权利要求书的主题。本领域技术人员 应了解，所公开的构思和具体实施例可能易于用作修改或设计用于执 行本发明的同样目的的其它结构的基础。本领域技术人员还应了解， 5 这些等效构造并不背离所附权利要求书所述的本发明的精神与范围。附图简迷附图结合到说明书中并且构成说明书的 一部分以帮助解释本发 明。附图只用于说明目的而并不是本发明的实施例的确切表示。附图 10 还说明了如何制造和使用本发明的优选实施例，并且这不应理解为限 制本发明为这些所显示并介绍的示例。通过参考附图，本发明的各种 优点和特征将变得显而易见，在附图中图1描述了常规或现有技术罐盖的一部分的正视截面图，其具有在环形埋头孔与中央板之间的阶梯部分； 15 图2描述了常规或现有技术罐盖的一部分的正视截面图，其具有在环形埋头孔与中央板之间的阶梯部分和凸起珠；图3描述了常规或现有技术罐盖的一部分的正视截面图，其具有 在环形埋头孔与中央板之间的阶梯部分中的斜边；图4描述了常规或现有技术罐盖的一部分的正视截面图，其具有 20 在环形埋头孔与中央板之间的凸起珠；图5A与5B描述了根据本发明的罐盖的一部分的正视截面图；图6描述了在形成双接缝之前根据图5的罐盖的一部分在罐体上 的正视截面图；图7描述了在封接(seaming)之前堆叠根据本发明构造的图5的罐 25 盖的方式的正^L截面图；图8描述了堆叠根据本发明的图5的灌装好的罐的方式的正视截 面图；以及图9描述了用于将图5的罐盖封接到罐体上的夹盘的正视截面图；图IO描述了图5的罐盖的笫二实施例的正视截面图。 发明详述5 通过参看如何制造和使用本发明的示例的附图，在下文中介绍本发明。附图只是用于说明目的并且未必是本发明实施例的精确尺度图 示。在这些附图中，贯穿所有附图，相同的标号用于表示类似或相应 的部件。在本文中示出和介绍的实施例是示范性的。许多细节是本领 域中熟知的并因此并没有显示出或介绍。并没有声明，所介绍的和示10 出的所有细节、部件、元件或步骤都是在本发明中所发明的。尽管在附图和附文中已经介绍了本发明的很多特征和优点，但这些介绍只是 说明性的并且可能在本发明的原理的范围内做出改变，特别是在部件 的排列、形状和大小方面，本发明的原理通过在权利要求书中所使用 的术语的广泛的一般意义最大程度地表示。在盖子的介绍中所提供的15尺寸是加工尺寸，并且根据本发明制造的罐盖的实际尺寸可能略微不同于加工尺寸。如在本文中所使用的词语"沿径向向外延伸"、"沿 径向向内延伸"、"沿径向向下延伸"和"沿径向向内延伸"指的是 部件或部分从所参考的另一部件在所示的方向中延伸。然而，其未必指部件接合到或联接到彼此；在这两个介绍的部分之间可能存在并未20示出和介绍的其它部件或部分。当在本文中使用词语"接合"或"连接"时，它们具有其一般意义。如本文所用的术语"向上(up)"指的 是当将罐盖放于平坦表面上而拉片在远离该平坦表面的顶部的面上 时所表现的该罐盖的形式，例如，当向下朝向饮料罐的顶部上观看时 罐盖所表现的形式。而且，术语"负凹度"是关于罐盖的底部的"向25 下，，方向中的凹度，且"正凹度"是关于"向上，，方向中的凹度。图5A和图5B是罐盖510的一部分的截面图，其显示了本发明 的目前优选实施例。罐盖510包括中央板512、阶梯部分552、阶梯 部分516、成角度的内侧壁518、环形埋头孔522、弓形部分或者说弓形夹盘壁532、阶梯部分534、过渡部分536、阶梯部分537和外周巻 曲部分538。另外，环形埋头孔522包括外壁528、弯曲底部524和 内壁520。罐盖510优选的由金属片制成，但也可使用其它材料。 一般而言， 5可以使用铝合金，例如铝合金5182。金属片通常具有从约0.007至约 0.010英寸的厚度。金属片可能在至少一侧上涂有涂层(未示出)。这个 涂层通常提供于将形成该罐的内部的金属片的该侧上。本领域技术人 员应很熟悉形成如本文所介绍的罐盖的方法。罐盖510具有中央板512。该中央板512在大致是圆形的但可能10 故意地做成非圆形。该中央板512可能具有从约1.3至约2.0英寸的 直径山。虽然该中央板512显示为大致尖的或圓顶状，但它也可具有 大致上平坦的构造，并且不必要限于所显示的尖的或圆顶状构造。中 央板512具有中心轴线514，其垂直于罐盖510外缘或外周巻曲部分 538的直径d2。直径d2从约2.25至2.50英寸，其具有2.34英寸的优15选直径。中央板512的直径d!优选地小于外缘的直径d2的80%。在中央板512的外径山周围是阶梯552 ，该阶梯552具有约0.0060 至约0.015英寸曲率半径n及允许过渡到更低深度的负凹度。然后， 阶梯部分516邻近阶梯部分552，阶梯部分516具有约0.010至约0.015 英寸曲率半径r2,及允许过渡到更低深度的正凹度。20 从阶梯部分516和522的底部下降的是成角度的内侧壁518。具体说来，阶梯部分516的一端被附接到成角度的内侧壁518的阶梯部 分556上，其具有曲率半径r3和负凹度，且环形埋头孔522的内壁520 4支附接到成角度的内侧壁518的阶梯部分554上，其具有曲率半径r4 和负凹度。成角度的内壁518优选地是直的或平坦的成角度的内壁25 518;然而，也可以是带负凹度或正凹度的弓形壁。然而，在任一种 情况下，可在阶梯部分556与阶梯部分554之间绘制一根直线，其相 对于中央板512的中心轴线514成约15°至约50°的锐角。具体而言，在一种构造中，阶梯部分554 /人内壁520沿径向向内朝向该成角度的内侧壁518的其余部分延伸，其中曲率半径1"3为约0.006至约0.03英寸。另外，阶梯部分554从成角度的内侧壁518沿 径向向内延伸，其中曲率半径r4为约0.006至约0.03英寸。因此，成 角度的内壁518可由包括一对弯曲的接合点或阶梯部分的表面而形 5 成，且该成角度的内壁518的其余部分在它们之间成直线并成切线而 延伸；然而，在备选构造中还可能具有完全弓形的成角度的内侧壁 518，其形成均匀曲线或大致均匀的曲线。环形埋头孔522由内壁520和外壁528形成，它们被间隔开并且 从弯曲底部524沿径向向外延伸。内壁520和外壁528大体上是平坦10 的并且可能彼此平行且与中心轴线514平行，但任一个或二者都可能 以多至约15。的角度发散。底部524优选地具有曲率半径r4和正凹度。 曲率半径r4为约0.009至约0.030英寸。该中央板512具有从约0.05 至约0.15英寸的深度h。环形埋头孔522的底部524还可形成有从平 坦部分沿径向向外延伸的不同的内半径和外半径。15 包括了该成角度的内壁518、阶梯部分516和阶梯部分516的成形的这种特定构造，允许中央板512稍稍成弓形或圓顶状。如从图1 中可以看出，常规或现有技术罐盖通常使用这样的中央板(例如图1的 中央板110)，其采用中央板512的均匀深度h。关于根据本发明的中 央板518，深度h2随着距中心轴线514的径向距离可以变化，具有大20 致上呈负凹度的形状。这种构造可以减小在盖子中所用的金属的量而 不具有某些现有问题。具体而言，使用负凹度的中央板512增加了罐 的内体积，从而也减小了内压，因此可减小张力，以至于减少了罐盖 510内接缝过早或接缝失败的可能性。另外，还可以(但并非优选的) 使中央板514具有正凹度的形状。25 除了在环形埋头孔522与中央板512之间釆用的特定结构之外，外壁528还包括第二夹盘接触部分550，其是在封接操作期间夹盘544 与罐盖510的内部接触的两个点中的一个点，另一个点是过渡部分 536。弓形部分532从外壁528沿径向向外和向上延伸。所显示的弓形部分532具有约0.100至约0.300英寸的曲率半径rs和负凹度。曲 率半径r5的优选设计参数是0.0185英寸。构造弓形部分532使得穿过 弓形部分532的最内端(靠近弯曲接合点530的终点处)和弓形部分532 的最外端(靠近阶梯部分534的开始处)的直线相对于中央板512的中 5 心轴线514形成锐角。这个锐角为约20°至约80°。优选的盖子设计使 用约50。的角度。阶梯部分534从弓形部分532沿径向向外延伸。优选地，阶梯部 分534是弯曲的，且具有约0.02至约0.06英寸、带正凹度的曲率半 径"。对于曲率半径r6，当前的盖子设计参数是0.0446英寸。10 第一过渡部分536从阶梯部分534沿径向向上且略微向外延伸。第一过渡部分536相对于中央板512的中心轴线514形成角度a2。这 个角度为约15°至约25。。如图6所示，平均角度a2大于相对于中心 轴线514测量的角度a3。角度a3优选地为至少约2。，以在封接操作之 后有助于从夹盘544上移除罐，且优选地小于约8。。角度a3的当前设15计参数是约4°。图6显示了罐盖510,其搁在罐体540上且具体地搁在罐体540 的凸缘542上。罐凸缘542的半径r6略微小于阶梯部分537的半径(未 示出)。因为凸缘半径r6和第二过渡部分半径非常近似，因此该盖子易 于以该罐为中心进行封接。该罐体具有为约2.051至约2.065英寸的20内颈直径(13，及约2.058英寸的目标直径。与罐盖510接合的夹盘544的功能目的在于在罐凸缘542与外周 巻曲538之间形成双接缝。这通过旋转夹盘544使得外周巻曲538可 在罐凸缘542下^皮碾压且^皮挤压在罐体540上而实现。因此，可形成 如图8所示的双接缝5 54b 。25 图7显示了堆叠多个罐盖510a和510b的方式，以用于搬运、包装及向封接机进料。外周巻曲538a的下侧承靠相邻罐盖510b的外周 巻曲538b的上部。罐盖510a被支撑，并且以足以容纳拉片(未示出) 厚度的高度h3与罐盖510b分隔开。以此方式，紧凑地且有效地纟般运罐盖510并且更易于定位，以用于在加工封接操作中进行料斗进料。图8显示了在同样的灌装好的罐564b上堆叠根据本发明而封闭 并密封的灌装好的罐564a的方式。立珠(Stand bead)566a搁在双接缝 554b上。5 图9显示了在图6中所示且在上文所介绍的夹盘544的那些部分，而且还提供了上部截头圆锥形部分546、下部弯曲部分580和过渡部 分582的更具体的视图。具体说来，当外周巻曲538在该罐凸缘542 下方碾压并且靠着罐体540压缩时，上部截头圆锥形部分546和下部 弯曲部分580提供过渡部分563和阶梯部分534的接触部分。另外，10过渡部分582设计成使得其在封接操作期间不应接触夹盘壁532。另外，还存在包括成角度的内壁(诸如成角度的内壁518)的其它 构造。参看附图中的图10,其描述了采用成角度的内壁518的罐盖 510的本发明的第二实施例。这种特定实施例与图5的实施例的不同 在于成角度的内壁518与中央板512之间并不存在多个结构。15 如同图5的情况，中央板512大致是圆形的但可能故意地做成非圓形。中央板512可能具有约1.3至约2.0英寸的直径dp另外，基 本上位于罐盖514中心的中心轴线514垂直于罐盖510的外缘的直径 d!。然而，与图5相反，所显示的中央板512具有基本上平坦的形状 和相对均匀的深度h!;然而，它也可能是圆顶状或弓形的。20 在中央板512的外径山周围是阶梯部分556，其具有约0.0060至约0.015英寸曲率半径1"4和允许过渡到更低深度的负凹度。然后阶 梯部分556靠近成角度的侧壁518。从阶梯部分556的底部下降的是 成角度的内侧壁518。成角度的内壁518优选地是直的或平坦的；然 而，也可能具有带负凹度或正凹度的弓形壁。在成角度的内侧壁51825 的端部是阶梯部分554。阶梯部分554位于成角度的内侧壁518与埋 头孔522之间，具有从约0.0060至约0.015英寸、带负凹度的曲率半 径T4。因此可在阶梯部分556与阶梯部分554之间绘制一^^直线，其 相对于中央板512的中心轴线514形成约15。至约25。的锐角&。关于这种构造，存在很多种优于常规罐盖的优点。具体说来，这 种特定构造因此将允许在罐盖510的生产中所使用金属量的显著减少，导致更低的生产成本。另外，使用成角度的内壁518将帮助减小 中央板512内的张力，其增加了罐盖510的结构完整性并且减少其出 5 现缺陷的可能性。上文具体示例的有限介绍和附图并未指出什么是本专利的侵权 的内容，而是提供如何使用和制造本发明的至少一个解释。本发明的 限制和专利保护的界限由下文的权利要求书衡量并限定。已经通过参看本发明的优选实施例中的特定实施例在上文中介 10 绍了本发明，应注意的是所公开的实施例在本质上只是说明性的而不 是限制性的且在前述公开内容中涵盖较宽范围的变型、修改、变化和 替代，而且在某些情形中，可以釆用本发明的某些特征而不再相应地 使用其它特征。基于前文优选实施例的介绍的综述，许多这些变型和 修改可能被视作显然的并且是本领域技术人员所希望的。因此，应当15 认识到，所附权利要求书应被广泛地并且以与本发明范围一致的方式 来解释。
权利要求
1.一种用于罐体的盖子，包括中央板，其具有垂直于所述盖子的外缘直径的中心轴线，其中，所述中央板具有与相对于所述中心轴线的径向距离成函数关系而变化的高度；第一阶梯部分，其从所述中央板沿径向向外延伸，具有负凹度和小于约0.015英寸的曲率半径；第二阶梯部分，其从所述第一阶梯部分沿径向向外延伸，具有正凹度和小于约0.015英寸的曲率半径；成角度的内壁，其从所述第二阶梯部分沿径向向外延伸，具有小于约50°的角度，所述角度是从延伸穿过所述成角度的内壁的各端的直线关于所述中心轴线所成的角度；环形埋头孔部分，其从所述成角度的内壁沿径向向外延伸；夹盘壁，其从所述环形埋头孔沿径向向外延伸；以及，外周卷曲部分，其从所述夹盘壁沿径向向外延伸。
2. 根据权利要求1所述的盖子，其特征在于，所述夹盘壁还包括弓形部分，其从所述环形埋头孔沿径向向外延伸，且其半径小于 20 0.5英寸，其中心点位于所述盖子表面下方，其中，穿过所述弓形部 分的端部的直线相对于所述中央板的所述中心轴线成约20°至约80° 的角；第三阶梯部分，其从所迷弓形部分沿径向向外延伸，且其半径至 少为0.010英寸，其在中心点位于所述盖子表面上方； 第一过渡部分，其从所述阶梯部分沿径向向外延伸，大致为截头圓锥形，并且相对于所述中心轴线成至少约15。并小于约25°的角度倾 斜；以及第二过渡部分，其从所述第一过渡部分沿径向向外延伸，且其半径至少为0.20英寸，其中心点位于所述盖子表面下方。
3. 根据权利要求1所述的盖子，其特征在于，所述成角度的内 壁还包括位于每一端处的阶梯部分。
4. 根据权利要求1所述的罐盖，其特征在于，穿过所述成角度 5的内壁的端部的所述直线相对于所述中央板的所述中心轴线成约25°至约35。的角度。
5. 根据权利要求1所述的罐盖，其特征在于，穿过所述成角度 的内壁的端部的所述直线相对于所述中央板的所述中心轴线成约30° 的角度。
6.根据权利要求1所述的罐盖，其特征在于，所述第一阶梯部分具有约0.010英寸的曲率半径。
7. 根据权利要求1所述的罐盖，其特征在于，所述第二阶梯部 分具有约0.010英寸的曲率半径。
8. 根据权利要求1所述的罐盖，其特征在于，所述中央板基本 15 上是圓顶状或弓形的。
9. 根据权利要求1所述的罐盖，其特征在于，所述中央板的所 述直径为约1.4至约2.0英寸。
10. 根据权利要求1所述的罐盖，其特征在于，所述环形埋头孔 具有从约0.030至约0.115英寸的高度。
11. —种形成将罐体结合到罐盖上的双接缝的方法，所述罐盖具有中央板、第一阶梯部分、第二阶梯部分、成角度的内壁、环形埋头 孑L、夹盘壁以及外周巻曲部分，其中，所述中央板具有垂直于所述盖 子的外缘的直径的中心轴线以及相对于距所述中心轴线的径向距离 而可变的高度，所述第一阶梯部分从所述中央板沿径向向外延伸，所 述第二阶梯部分从所述第一阶梯部分沿径向向外延伸，所述成角度的 内壁从所述第二阶梯部分沿径向向外延伸且具有从延伸穿过所迷成 角度的内壁的各端的直线关于所述中心轴线所成的小于约50°的角 度，所述环形埋头孔部分从所述中央板沿径向向外延伸，所述夹盘壁具有弓形阶梯部分和过渡部分且从所述环形埋头孔沿径向向外延伸， 所述外周巻曲部分从所述夹盘壁沿径向向外延伸，并且，所述罐体具 有罐体凸缘，所述方法包括以下步骤 在底板上支承所述罐体； 5 在所述罐体上定位所述罐盖，而所述过渡部分放置在所述罐体凸缘上；提供夹盘；使所述罐盖与所述夹盘接合以便接触所述环形埋头孔，同时使所 述弓形阶梯部分保持不变形； io使用所述夹盘来旋转所述罐与盖组件；将所述外周巻曲与罐体凸缘碾压在 一起以形成中间外周接缝；以双将所述中间外周接缝压在所述夹盘上以形成双接缝。
全文摘要
这些年来，已经进行了很多次尝试来改进经常用作铝饮料罐盖的罐盖。这些目的一般在于减小成本并改进性能。已通过多种手段来实现这些目的，例如在罐盖内形成不同的形状以减小所用金属的量同时仍保持性能水平。其中，在环形埋头孔与罐盖的中央板之间使用了阶梯部分，其构造成中央板的曲率或简单地提供成角度的内侧壁。因此，这些形成物减小了所用金属的量同时仍保持质量并产生所希望的性能。
文档编号B65D8/04GK101267991SQ200680034441
公开日2008年9月17日 申请日期2006年7月25日 优先权日2005年7月25日
发明者C·奈纳, J·里德 申请人:金属容器有限公司