專利名稱：具有改進的卡盤壁和埋頭槽的金屬飲料罐末端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體涉及容器和容器末端封閉件，并且更加特別地，涉及適于與飲料罐主體相互連接的金屬飲料罐末端封閉件。
背景技術(shù)：
容器并且尤其是金屬飲料容器典型地是通過將飲料罐末端封閉件與飲料容器的主體相互連接的方式來進行制造。在一些應(yīng)用中，末端封閉件可以與罐主體的頂側(cè)和底側(cè)二者都相互連接。然而，更為經(jīng)常地，飲料罐末端封閉件僅與飲料罐主體的頂端相互連接，該飲料罐主體是由一片平的種板材料例如鋁通過拉制和壓薄制成的。由于碳酸飲料所產(chǎn)生的潛在內(nèi)部高壓，飲料罐主體和飲料罐末端封閉件都典型地要求能夠支撐超過90psi的內(nèi)部壓力而不會發(fā)生嚴重的和永久的變形。進一步地，取決于各種環(huán)境條件例如熱、充灌太多、高CO2容量以及震動，一個典型的飲料罐中的內(nèi)部壓力可以超過100psi數(shù)倍。
因此，飲料罐主體以及末端封閉件必須足夠耐用以抵擋高的內(nèi)部壓力，但它又必須使用極薄并且耐用的材料例如鋁來進行制造以降低制造過程的總體成本，并且減少成品的重量。因此，存在著對這樣一種耐用的飲料罐末端封閉件的迫切需求，這種封閉件可以承受碳酸飲料產(chǎn)生的高內(nèi)部壓力以及運載過程中對其施加的外力，此外這種封閉件還應(yīng)當由耐用的、重量輕的并且極薄的金屬材料按照可以減少材料需求的幾何構(gòu)造制成。以前曾有過努力來提供具有獨特幾何構(gòu)造的飲料罐末端以實現(xiàn)節(jié)省材料并加強強度的企圖。在授權(quán)給Crown Cork and Seal技術(shù)公司名稱為“Can End andMethod for Fixing the same to a Can Body，罐末端以及將其固定到罐主體的方法”的美國專利6,065,634(在下文中簡稱‘634專利)中限定有一個這種飲料罐末端的例子，并且該例子在圖2中被作為現(xiàn)有技術(shù)進行描繪。在‘634專利所描述的飲料罐末端中，提供了一個朝著埋頭槽以大約40°和60°之間的角度向內(nèi)傾斜的卡盤壁。‘634專利中描述的飲料罐末端沒有使用工業(yè)上所熟知的標準雙接縫工藝。
其它的專利企圖通過改進埋頭槽區(qū)域的幾何形狀來增加容器末端封閉件的強度并且節(jié)省材料。這些專利的例子是授權(quán)給Nguyen及其他人的美國專利5,685,189和6,460,723，這些例子的全部都被引入此處作為參考。在另一個于2002年3月27日遞交的申請?zhí)枮?0/107,941的審查中美國專利申請中描述了用來生產(chǎn)本發(fā)明各種實施例的制造工藝，并且該申請的全部也進一步被引入此處作為參考。
下面的公開描述了一種適于與容器主體相互連接的改進的容器末端封閉件，并且這種容器末端封閉件具有改進的埋頭槽、卡盤壁幾何形狀以及可以較大地節(jié)省材料成本的單元深度，此外它還可以承受相當大的內(nèi)部壓力。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個方面提供了一種容器末端封閉件，這種容器末端封閉件可以承受接近100psi的相當大的內(nèi)部壓力，然而卻可以節(jié)省制造典型飲料罐末端封閉件時所需材料成本的3％到10％。盡管這里描述的本發(fā)明通常應(yīng)用于用來容納啤酒、蘇打和其它碳酸飲料的飲料容器和飲料末端封閉件上，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員也應(yīng)當明了本發(fā)明還可以用于任意類型的容器和容器末端封閉件。在本發(fā)明的一個實施例中，通過提供具有凹形“弓部”的卡盤壁以及減少的埋頭槽深度來實現(xiàn)這些特征，其中埋頭槽被設(shè)置在距離中心板的高度不大于大約0.095英寸的地方，并且更加優(yōu)選地不大于大約0.090英寸。
在本發(fā)明的另一個方面，提供了一種采用傳統(tǒng)的制造設(shè)備來制造的容器末端封閉件，因而一般不再需要制造飲料罐容器末端封閉件所需的昂貴的新設(shè)備。因此，在現(xiàn)有的制造廠即罐工廠中現(xiàn)有的和已知的制造設(shè)備和工藝可以用來快速而有效地用來開始改進的飲料罐容器末端封閉件的生產(chǎn)。
本發(fā)明的另一個方面是提供一種具有“弓形”的非線性形狀的卡盤壁的末端封閉件。如現(xiàn)有技術(shù)中使用的一樣，術(shù)語“卡盤壁”通常指的是位于埋頭槽和環(huán)形端壁(或者與罐主體形成接縫的外圍卷曲部分或者外圍凸緣)之間的末端封閉件的部分、并且在接縫過程中與卡盤接觸或者接合，如Crown‘634專利的圖7中所示。與現(xiàn)有技術(shù)不同，在本發(fā)明的蓋子接縫時所使用的接縫卡盤在接縫過程中不需要與整個接縫卡盤壁接觸或者接合。在本發(fā)明中卡盤的接合點很清楚地顯示在附圖中并且在下面將進行具體描述。
在本發(fā)明的另一個方面，提供了一種形成飲料罐末端封閉件的方法，其中罐末端封閉件設(shè)置有半徑不大于0.015英寸的埋頭槽，并且該埋頭槽通常位于距離中心板不大于大約0.095英寸的深度。優(yōu)選地，中心板比埋頭槽的最下部高出不大于大約0.090英寸。
更加特別地，該制造方法通常包括包含多步和單步的兩個過程。多步生產(chǎn)出“預(yù)制殼”，該預(yù)制殼形成后被移送到另一操作以得到最后成形。在這個過程中，“預(yù)制殼”在兩個相對的工具之間被抓住，這樣在板和埋頭槽形成之前首先產(chǎn)生夾緊的作用。埋頭槽的成形通過在凹凸工具組之間壓縮與牽拉來實現(xiàn)。單步過程在凸形工具進入凹形工具時生產(chǎn)出壓制平底杯。在凹形工具之中的是“板沖壓”工具，該板沖壓工具處于高壓之下并且在進入和離開凹形工具過程中靠著凸形沖孔夾緊平底杯。當凸形工具從凹形工具撤離時形成了板和埋頭槽?！鞍鍥_壓”工具隨著凸形工具?！鞍鍥_壓”工具具有板和埋頭槽幾何形狀的輪廓。這種動作可以形成杯底部圍繞其輪廓卷起的板，并且埋頭槽形成于凸形工具和壓縮埋頭槽底部的板沖壓工具之間的間隙中。
本發(fā)明的另一個方面是提供一種飲料罐末端封閉件，這種飲料罐末端封閉件通過減少種板材料的尺寸和/或使用具有改進的鋁合金性能的更薄材料來節(jié)省材料成本。因此，由于種板材料的減少和/或其所提供的改進的鋁合金屬性，因此飲料罐末端封閉件的完整性和強度并沒有受到損害，而材料成本也得到了顯著地降低。
本發(fā)明的一個進一步方面提供了一種飲料罐容器末端封閉件，這種飲料罐容器末端封閉件包括具有第一曲率半徑“Rc1”的上卡盤壁以及具有第二曲率半徑“Rc”的下卡盤壁。而中間卡盤壁部具有另一個曲率半徑“Rc2”，該曲率半徑限定出位于上卡盤壁和下卡盤壁之間的向外定向的凹形“弓部”。作為另一種選擇，上和下卡盤壁可以基本上是“曲線的”，并因而具有這樣一種類似于直線即線性的適中的彎曲角度。此外，在環(huán)形端壁的最上部和埋頭槽的最下部之間的單元深度尺寸在一個實施例中為大約0.215和0.280英寸之間，并且更加優(yōu)選地為大約0.250-0.260英寸。此外，在本發(fā)明的一個方面，內(nèi)板壁可以另外具有非線性的曲率半徑，該曲率半徑優(yōu)選地為大約0.050英寸。
本發(fā)明的又一個進一步方面是減少了埋頭槽內(nèi)板壁和外板壁之間的距離，從而節(jié)省了材料成本但又加強了末端封閉件的強度。因此，在本發(fā)明的一個實施例中，內(nèi)外板壁之間的距離在大約0.045和0.055英寸之間，并且更加優(yōu)選地為大約0.052英寸。
本發(fā)明又另一個方面提供了一種末端封閉件，這種末端封閉件具有與傳統(tǒng)容器末端封閉件相比強度更高并且可以承受較大內(nèi)部壓力的卡盤壁。因此，在本發(fā)明的一個實施例中提供一種末端封閉件，這種末端封閉件設(shè)置有具有向外伸出凹形弓部的卡盤壁，并且在一個實施例中在將罐末端雙接縫到容器主體之前該弓部位于埋頭槽和環(huán)形端壁之間的大約中間處。優(yōu)選地，中間卡盤壁弓部曲率半徑在大約0.020和0.080英寸之間，并且更加優(yōu)選地小于大約0.040英寸，并且更為優(yōu)選地在0.020-0.025英寸之間。在一個實施例中，上卡盤壁和下卡盤壁可以基本上為線性的，或者僅有一個漸進的曲率半徑。
因此，在本發(fā)明的一個方面，提供了一種適于與容器主體相互連接的金屬容器末端封閉件，并且包括適于與所述容器主體側(cè)壁相互連接的環(huán)形端壁；與所述環(huán)形端壁整體互連的卡盤壁，并且該卡盤壁以從豎直平面開始測量的至少大約8度的角度θ向下延伸，所述卡盤壁進一步包括向外延伸弓部，該向外延伸弓部具有中心點在所述環(huán)形端壁之下的大約0.020和0.080英寸之間的曲率半徑；與所述卡盤壁下部互連且曲率半徑小于大約0.015英寸的埋頭槽；與所述埋頭槽互連的內(nèi)板壁，并且該內(nèi)板壁以從基本豎直的平面開始測量的大約0度和15度之間的角度φ向上延伸；與所述內(nèi)板壁的上端互連的中心板，并且該中心板位于所述埋頭槽最下部上方至少大約0.080英寸處。


圖1是標準202直徑飲料罐末端封閉件在雙接縫到飲料罐主體之前和之后的橫截面前視圖；圖2是另一個現(xiàn)有技術(shù)的飲料罐在雙接縫到飲料罐主體之前和之后的橫截面前視圖；圖2A是在本發(fā)明的一個實施例圖上調(diào)換位置以辨別其區(qū)別的兩個現(xiàn)有技術(shù)飲料罐末端的橫截面前視圖；圖3是本發(fā)明一個實施例在雙接縫到飲料罐主體之前和之后的橫截面前視圖；圖3A是現(xiàn)有技術(shù)飲料罐的橫截面前視圖，并且該圖示出了雙接縫之前和之后接縫卡盤的定位。
圖4是圖3中示出的本發(fā)明實施例的橫截面前視圖；圖4A是圖4中實施例的橫截面前視圖，并且進一步標記出了尺寸；圖4B是本發(fā)明可選擇實施例的橫截面前視圖；圖4C是本發(fā)明可選擇實施例的橫截面前視圖；圖5是本發(fā)明可選擇實施例的橫截面前視圖；圖5A是圖5中實施例的橫截面前視圖，并且進一步標記出了尺寸；圖5B是圖5和圖5A中示出的實施例在雙接縫到飲料罐主體之前和之后的橫截面前視圖；圖6是本發(fā)明可選擇實施例的橫截面前視圖；圖6A是圖6中實施例的橫截面前視圖，并且進一步標記出了尺寸；圖6B是圖6和圖6A中示出的實施例在雙接縫到飲料罐主體之前和之后的橫截面前視圖；圖7是本發(fā)明可選擇實施例的橫截面前視圖；圖7A是圖6中實施例的橫截面前視圖，并且進一步標記出了尺寸；圖7B是圖7和圖7A中示出的實施例在雙接縫到飲料罐主體之前和之后的橫截面圖；圖8是本發(fā)明一個實施例在雙接縫之前的橫截面圖，并且標記出了卡盤壁弓部的特定曲率半徑；圖8A是圖8中示出的實施例在雙接縫之后的橫截面圖，并且根據(jù)雙接縫的長度和接縫卡盤的定位標記出了位于弓部上方的上卡盤壁的長度；圖9是本發(fā)明一個實施例在雙接縫之前的橫截面圖，并且標記出了卡盤壁弓部的特定曲率半徑；圖9A是圖8中示出的實施例在雙接縫之后的橫截面圖，并且根據(jù)雙接縫的長度和接縫卡盤的定位標記出了位于弓部上方的上卡盤壁的長度；
圖10是本發(fā)明一個實施例在雙接縫之前的橫截面圖，并且標記出了卡盤壁弓部的特定曲率半徑；以及圖10A是圖8中示出的實施例在雙接縫之后的橫截面圖，并且根據(jù)雙接縫的長度和接縫卡盤的定位標記出了位于弓部上方的上卡盤壁的長度。
具體實施例方式
現(xiàn)在參考圖1-7B，其中提供了現(xiàn)有技術(shù)的飲料罐末端(圖1-2A)和本發(fā)明各種實施例(圖3-7B)的橫截面前視圖。更加特別地，這里描述的金屬飲料罐2通常由環(huán)形端壁4、卡盤壁6、埋頭槽12、中心板14以及將中心板14互連到埋頭槽12的內(nèi)板壁16組成。卡盤壁6可以另外包括上卡盤壁8和下卡盤壁10，它們在一些實施例中可以分別具有第一曲率半徑Rc1和第二曲率半徑Rc2。在一些實施例中，內(nèi)板壁16可以另外包括內(nèi)板壁上端18和內(nèi)板壁下端20。此外，環(huán)形端壁4的頂部由在飲料罐技術(shù)中被典型地稱作冠22的部分所限定。
在這里卡盤壁角度θ1被定義為當卡盤壁6朝著埋頭槽12向下延伸時從豎直平面偏離的角度。在各種具有上卡盤壁8和下卡盤壁10的實施例中，還可以有下卡盤壁角度θ2，該角度在這里被定義使用為離下卡盤壁10的假想豎直平面的偏離度。因此，在本發(fā)明的一些實施例中，可能會有上卡盤壁8、下卡盤壁10以及相對應(yīng)的上卡盤壁角度θ1和下卡盤壁角度θ2。
作為另一種選擇，在上卡盤壁8和下卡盤壁10基本上由非線性部件組成的情況下，還可以有與上卡盤壁8相關(guān)的第一曲率半徑Rc1、與下卡盤壁相關(guān)的第二曲率半徑Rc2。明顯的卡盤壁弓部30具有曲率半徑，該曲率半徑在此處被限定為并且在附圖中通常被描繪為“Rc”。作為在此處的使用，術(shù)語“向內(nèi)”代表著朝著末端封閉件內(nèi)部即中心板14最中央部分的方向，而術(shù)語“向外”代表著朝著容器主體的外部邊緣即環(huán)形端壁4或者雙接縫32的方向。
此外，內(nèi)板壁16典型地將埋頭槽12的最下部互連到中心板14，并且典型地按附圖中示出的角度φ1定向，并且進一步地該角度代表著從假想豎直平面延伸的角度。在一些實施例中，還可以另外有下內(nèi)板壁角度φ2，該角度限定出從下內(nèi)板壁的假想豎直平面延伸的角度。
現(xiàn)在參考圖1，其中示出了現(xiàn)有技術(shù)的202直徑飲料罐末端在雙接縫之前和雙接縫之后關(guān)于飲料罐主體定位的橫截面前視圖。如該圖的左手部分所標記的，飲料罐末端2是這樣設(shè)置的環(huán)形端壁4并置于飲料罐頸部26之上、在制造過程中使用的接縫卡盤28沿著卡盤壁16定位并且向下延伸到埋頭槽12中。如圖1右側(cè)的附圖所示，飲料罐末端2現(xiàn)在已經(jīng)完成雙接縫，其中環(huán)形壁4與飲料罐頸部的上部相互連接以實現(xiàn)飲料罐末端2和飲料罐主體24之間的密封接縫。此外還應(yīng)注意到，在典型的202直徑飲料罐末端中，卡盤壁6僅僅以一個適中的角度，即2-8°關(guān)于基本豎直的飲料罐頸部定向，并且在雙接縫以后具有1-6°之間的向內(nèi)朝向角度。
現(xiàn)在參考圖2，其中示出了在‘634專利中描述的現(xiàn)有技術(shù)的飲料罐末端，并且進一步引入此處作為參考。更加特別地，在該圖的左手部分示出了雙接縫之前的飲料罐末端，而該圖的右手部分飲料罐末端2已經(jīng)雙接縫到飲料罐頸部26上。在這個現(xiàn)有技術(shù)的例子中，卡盤壁基本上為線性的，然而具有從基本豎直的飲料罐頸部26向內(nèi)延伸的大約40°和60°之間的明顯角度。而且，埋頭槽12互連到內(nèi)板壁16，該內(nèi)板壁16基本是線性的并且基本向上延伸到與中心板14互連的點。但不幸的是，由于延伸到環(huán)形端壁4的明顯卡盤壁角度，這種類型的構(gòu)造還沒有被證實在高速制造過程中是極度可靠的。而且，應(yīng)當注意到在雙接縫過程中接縫卡盤28沿著埋頭槽12和環(huán)形端壁之間的卡盤壁6的整個長度與卡盤壁6接觸。
現(xiàn)在參考圖2A，其中示出了標準202飲料罐末端的橫截面前視圖、‘634專利中公開的飲料罐末端以及本發(fā)明的一個實施例，為了參考的目的它們在彼此的圖上調(diào)換位置。
在這幅附圖中，這三種末端的上卡盤壁的區(qū)別是很容易看出來的。更加特別地，在‘634專利中描述的末端的卡盤壁上端以一個非常大40-60度之間的角度向內(nèi)偏離，這使得上卡盤壁和飲料罐主體頸部之間產(chǎn)生了較大的分離，這種較大的分離與標準202罐末端中的情況相反而與本發(fā)明各種實施例描述的飲料罐一致。如上面所陳述的，這個區(qū)別在將罐末端2雙接縫到罐主體頸部26上時就會出現(xiàn)問題，其中在接縫‘634專利中公開的飲料罐末端時需要更多的金屬運動，這種做法與標準202罐末端所能獲得的可靠的經(jīng)受過時間考驗的雙接縫是背道而馳的。從圖2A可看出，本發(fā)明使用的是幾何構(gòu)造與傳統(tǒng)202罐末端相似的上卡盤壁角度，因此不需要進行設(shè)備的改造，并且消除了現(xiàn)有技術(shù)飲料罐所固有的雙接縫問題，這種現(xiàn)有技術(shù)飲料罐使用的是從假想豎直平面向內(nèi)偏離了一個較大角度的上卡盤壁8。
現(xiàn)在參考圖3，這里示出了本發(fā)明的一個實施例，其中圖3的左手側(cè)示出的是在雙接縫前設(shè)置的飲料罐末端2，該圖的右手側(cè)示出的是雙接縫以后的飲料罐末端2。如圖3所標記的，卡盤壁10具有向上和向內(nèi)延伸的弓形形狀，而上卡盤壁具有朝著飲料罐頸部26向外延伸的凹形弓部30，并且該凹形弓部30具有特定的曲率半徑Rc。此外，還應(yīng)當注意接縫卡盤28僅僅與埋頭槽12和環(huán)形末端壁4之間的末端封閉件的特定部分接觸。如圖所示，在雙接縫以后弓部30的中心部分被定位在雙接縫最下部的下方，可以看出這有助于阻止在填充完容器并且雙接縫到末端封閉件以后發(fā)生泄漏的可能。在該圖中的10處示出了具有單獨曲率半徑Rc2的下卡盤壁。如該圖中進一步所示的，下卡盤壁10的最下部互連到埋頭槽12，該埋頭槽12進一步互連到內(nèi)板壁16，該內(nèi)板壁16向上延伸并且互連到中心板14。如本發(fā)明的這個實施例所示出的，內(nèi)板壁16可以另外具有非線性形狀。
圖3A是現(xiàn)有技術(shù)的標準202飲料容器在雙接縫之前和之后的橫截面前視圖。這些附圖用來示出在雙接縫之前和之后接縫卡盤28關(guān)于末端封閉件2的定位。
現(xiàn)在參考圖4和4A，在這里示出了具有另外尺寸的圖3的實施例，并且標記了本發(fā)明的一個實施例。圖4中的附圖標記出了與卡盤壁6有關(guān)的各種角度，而圖4A描繪了與卡盤壁6、內(nèi)板壁16有關(guān)的各種曲率半徑以及與其有關(guān)的各種尺寸。例如，根據(jù)圖4A以及下卡盤壁10上的曲率半徑Rc2，0.187的曲率半徑被限定在2.120英寸的距離處。2.120英寸的尺寸代表著從飲料罐末端的一個位置延伸并穿過飲料罐末端到達圓形飲料罐末端2相對側(cè)的對應(yīng)位置處的直徑。附圖中的所有其它尺寸都具有相似的代表意義。
從圖4和4A可看出，這種新型的飲料罐末端具有許多區(qū)別特征，這些區(qū)別特征是按照在互連到飲料罐主體之前的情況來描繪的。更加特別地，在一個實施例中，卡盤壁6包括各自具有不同曲率半徑的上卡盤壁8和下卡盤壁10。例如，在這個特別的實施例中上卡盤壁8的曲率半徑Rc1為0.080英寸，而下曲率半徑Rc2為0.187英寸。
在這個特別的實施例中，卡盤壁弓部30的曲率半徑Rc為大約0.0404英寸。另外還應(yīng)當注意，中心板14距離埋頭槽12最下部的高度不大于大約0.090英寸，而從環(huán)形端壁4的最上部到埋頭槽12最下部的距離為大約0.255英寸。此外，在這個特別的實施例中，中心板14的總直徑不大于大約1.661英寸。
如圖3所示，一旦圖4的飲料罐末端雙接縫到飲料罐主體24上，上卡盤壁8的幾何形狀被修改，但是圖4和4A中標記的離卡盤弓部30以及向下延伸的尺寸基本保持相同。此外，為了參考的目的，上卡盤壁的曲率半徑在這里被定義為“Rc1”，而下卡盤壁的曲率半徑被顯示為“Rc2”。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知道的，上卡盤壁8和下卡盤壁10的曲率半徑Rc1和Rc2分別可以象在下文中討論的另外實施例中所示的一樣進行變化，或者可以如附圖中所描繪的一樣具有微小的或適中的曲率半徑。
現(xiàn)在參考圖4B和4C，在這里提供了本發(fā)明的兩個優(yōu)選實施例。更加特別地，在圖4B中，卡盤壁弓部30的曲率半徑Rc為0.025，而在圖4C中，卡盤壁弓部的曲率半徑Rc為0.020。這兩個實施例都已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)具有極好的雙接縫和強度特性。
現(xiàn)在參考圖5、5A和5B，在這里標記出了本發(fā)明的可選擇實施例，其中下卡盤壁10基本是線性的，并且不具有明顯的曲率半徑。然而向下并朝著飲料罐頸部26延伸的卡盤壁弓部30的曲率半徑Rc為大約0.040英寸，而上卡盤壁10的曲率半徑Rc1為大約0.080英寸。此外，在這個特別的實施例中內(nèi)板壁16基本是線性的，并且以偏離假想豎直平面大約2°和8°之間并且優(yōu)選地為6°的角度向上延伸。此外，上卡盤壁8具有大約為8-15°的角度θ1，而下卡盤壁10具有大約20-35°之間的角度θ2，盡管如本領(lǐng)域所知曉的一樣可以對這些卡盤壁角度的進行變化使用。圖5B示出了雙接縫到飲料罐主體之前和之后的圖5的實施例。
現(xiàn)在參考圖6、6A和6B，在這里提供了具有不同的卡盤壁6和內(nèi)板壁16角度的本發(fā)明另一個實施例。在這個特別的實施例中，基本為線性的內(nèi)板壁16具有在大約0和8％之間并且更加特別地為6％的角度φ1。此外，卡盤壁6包括上卡盤壁8、下卡盤壁10以及位于其間并且曲率半徑Rc為大約0.040英寸的卡盤壁弓部30。下卡盤壁10具有從直徑為2.481英寸的參考點測量的大約為0.375英寸的曲率半徑Rc2，而上卡盤壁8具有0.080英寸的曲率半徑Rc1以及中心點，如附圖中所示該中心點的直徑為2.210英寸。此外，埋頭槽12具有從環(huán)形端壁4最上部開始測量的大約為0.238英寸的總深度，而中心板14位于從埋頭槽12最下部開始的不大于大約0.090英寸的高度處。
現(xiàn)在參考圖7、7A和7B，在這里提供了本發(fā)明的另一個實施例并且提供了卡盤壁6、內(nèi)板壁16的特定角度，此外還有上卡盤壁8和下卡盤壁10的曲率半徑。如圖7中所標記的，內(nèi)板壁16以大約7°的角度向上延伸，而下卡盤壁10以大約32°的角度θ1向下延伸?？ūP壁弓部30具有大約為0.040英寸的曲率半徑Rc，而下卡盤壁10具有在2.455英寸直徑處測量的0.375英寸的曲率半徑Rc2，而上卡盤壁8具有在直徑為2.210英寸的參考點處測量的0.080英寸的曲率半徑Rc1。此外，內(nèi)板壁16和中心板14之間的交叉點具有在1.664英寸的參考點處測量的大約為0.015英寸的曲率半徑。圖7B示出了在將飲料罐末端雙接縫到飲料罐主體之前和之后的圖7中的實施例。
現(xiàn)在參考圖8-10A，其中提供了本發(fā)明三種不同實施例的橫截面前視圖。更加特別地，圖8-8A描繪了向外突出的卡盤壁弓部30具有0.040英寸曲率半徑的情況下的容器末端封閉件，而圖9-9A描繪了曲率半徑為0.025英寸的弓部30，以及圖10-10A描繪了曲率半徑為0.020英寸的向外突出弓部30。
如圖8所描繪的，當使用曲率半徑為0.040英寸的向外延伸弓部時，該半徑從距離環(huán)形端壁4的上邊緣0.071英寸的位置開始。在這個實施例中，并且如圖8A所示，上卡盤壁8具有0.086英寸的線性部分，這少于0.098英寸的雙接縫長度，并且該部分對應(yīng)著接縫卡盤線性壁部34。在測試過程中，這種末端封閉件幾何構(gòu)造與圖9-9A的優(yōu)選實施例、并且更為優(yōu)選地與圖10-10A的優(yōu)選實施例相反，顯示出了更強的泄漏傾向，而在圖10-10A中，上卡盤壁8的線性部分至少大約與雙接縫的長度即0.098英寸一樣長。
因此，如圖9-9A所示，示出了曲率半徑為0.083英寸的向外延伸弓部30，該弓部使用線性部分為0.093英寸的接縫卡盤28，并且該弓部30稍短于0.098的雙接縫32，該雙接縫32通過飲料罐頸部26與飲料罐末端封閉件2的環(huán)形端壁4的相互連接而產(chǎn)生。
現(xiàn)在參考圖10-10A，在這里示出了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，其中向外延伸弓部30具有0.020英寸的曲率半徑，并且在雙接縫之前位于環(huán)形端壁4上邊緣下面0.086英寸處。如圖10A所示，在這個實施例中，使用的是線性部分34的長度為0.098英寸的接縫卡盤28，這與0.098英寸的雙接縫長度相等。
根據(jù)這里討論的各種實施例中的每一個，以及如圖1-10A所標記的，在幾何構(gòu)造、金屬屬性以及與其相關(guān)的特定規(guī)格厚度的基礎(chǔ)上，可以實現(xiàn)飲料罐末端的強度特征的改進和成本的減少。更加特別地，金屬材料通常包括鋁，并且更加普遍地包括鋁合金和回火物例如5182H19、5182H481以及5182C515，這些在本領(lǐng)域是公知的。根據(jù)這些鋁合金的厚度，典型地使用在大約0.0080和0.0095之間的規(guī)格，而且越大直徑的飲料罐需要越大的厚度。因此，202飲料罐末端可以使用厚度在0.0080和0.0090規(guī)格之間的鋁材料，而206飲料罐末端可以使用厚度在0.0085和0.0095規(guī)格之間的鋁合金材料。因此，在本發(fā)明的一個實施例中，在具有此處限定的幾何屬性的202尺寸鋁制飲料罐末端中，使用厚度在大約0.0080和0.0085規(guī)格之間的5182H19鋁合金材料可以顯著地節(jié)省成本并且提供有效的強度。
為了更加清楚，下面給出了附圖中的部件和相關(guān)附圖標記的列表。
編號部件2 容器末端封閉件4 環(huán)形端壁6 卡盤壁8 上卡盤壁10 下卡盤壁12 埋頭槽14 中心板16 內(nèi)板壁18 內(nèi)板壁上端20 內(nèi)板壁下端22 冠24 容器主體26 容器頸部28 接縫卡盤30 卡盤壁弓部
32 雙接縫34 接縫卡盤線性壁部36 接縫卡盤弓形壁部38 埋頭槽外板壁Rc 卡盤壁弓部曲率半徑Rc1 上卡盤壁曲率半徑Rc2 下卡盤壁曲率半徑θ1上卡盤壁角度θ2下卡盤壁角度φ1上內(nèi)板壁角度φ2下內(nèi)板壁角度本發(fā)明前面的描述是為了圖示和說明目的而呈現(xiàn)的。而且，該描述的用意不是為了將本發(fā)明限制于此處所公開的形式。因此，根據(jù)上面的教導和技巧或者相關(guān)的技術(shù)知識對此進行的各種修改和變形也落入到本發(fā)明的范圍內(nèi)。此文上面所描述的實施例進一步用來闡述實施本發(fā)明的最佳模式，并且用來使得其他的本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠按照這種實施例或者其它實施或者在特殊應(yīng)用或使用本發(fā)明時所需的各種修改實施例來使用本發(fā)明。本申請的意圖是獨立權(quán)利要求應(yīng)當被解釋成包括現(xiàn)有技術(shù)允許程度內(nèi)的所有可能實施例。
權(quán)利要求
1.一種適于與容器主體相互連接的容器末端封閉件，包括適于與所述容器主體側(cè)壁相互連接的環(huán)形端壁；與所述環(huán)形端壁整體互連的卡盤壁，并且該卡盤壁以從豎直平面開始測量的至少大約8度的角度θ向下延伸，所述卡盤壁進一步包括向外延伸弓部，該向外延伸弓部具有中心點在所述環(huán)形端壁之下的大約0.020和0.080英寸之間的曲率半徑；與所述卡盤壁下部互連且曲率半徑小于大約0.015英寸的埋頭槽；與所述埋頭槽互連的內(nèi)板壁，并且該內(nèi)板壁以從基本豎直的平面開始測量的大約0度和15度之間的角度φ向上延伸；與所述內(nèi)板壁的上端互連的中心板，并且該中心板位于所述埋頭槽最下部上方至少大約0.080英寸處。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的容器末端封閉件，其中所述中心板具有離所述環(huán)形端壁的最上部至少大約0.150英寸的深度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的容器末端封閉件，其中所述卡盤壁的最下部基本是線性的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的容器末端封閉件，其中所述向外延伸弓部的曲率半徑小于0.040英寸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的容器末端封閉件，其中所述末端封閉件由厚度不大于大約0.0090英寸的金屬材料制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的容器末端封閉件，其中所述中心板和所述內(nèi)板壁的相互連接部分具有不大于大約0.015英寸的曲率半徑。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的容器末端封閉件，其中所述中心板的直徑小于所述環(huán)形端壁直徑的大約75％。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的容器末端封閉件，其中所述卡盤壁包括設(shè)置于所述向外延伸弓部的兩側(cè)并且具有兩個不同曲率半徑的上卡盤壁和下卡盤壁。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的容器末端封閉件，其中所述末端封閉件由鋁合金制成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的容器末端封閉件，其中所述內(nèi)板壁是非線性的。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的容器末端封閉件，其中所述內(nèi)板壁具有至少一個在大約0.030英寸和0.070英寸之間的曲率半徑。
12.一種容器末端封閉件，包括適于與容器側(cè)壁相互連接的環(huán)形端壁；與所述環(huán)形端壁整體互連并且向下延伸的非線性卡盤壁，所述卡盤壁包括曲率半徑至少為大約0.020英寸的凹形弓部；與所述卡盤壁的下部以及內(nèi)板壁的下部互連并且曲率半徑小于大約0.015英寸的埋頭槽；以及與所述內(nèi)板壁的上端互連的中心板，并且該中心板位于所述埋頭槽最下部上方不大于大約0.090英寸處。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的容器末端封閉件，其中所述卡盤壁進一步包括位于所述凹形弓部上方的非線性上卡盤壁以及位于所述凹形弓部下方的非線性下卡盤壁。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的容器末端封閉件，其中所述內(nèi)板壁是非線性的。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的容器末端封閉件，其中所述中心板的直徑小于所述環(huán)形端壁直徑的大約75％。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的容器末端封閉件，其中所述非線性上卡盤壁的曲率半徑在大約0.070和0.090英寸之間，并且所述非線性下卡盤壁的曲率半徑在大約0.170和0.300英寸之間。
17.一種適于與容器主體相互連接的金屬容器末端封閉件，包括適于與容器主體的側(cè)壁相互連接的環(huán)形端壁；與所述環(huán)形端壁整體互連并且曲率半徑至少為大約0.070英寸的上卡盤壁部；與所述上卡盤壁整體互連并且曲率半徑至少為大約0.015英寸的凹形弓部；與所述凹形弓部整體互連并且曲率半徑至少為大約0.150英寸的下卡盤壁部；在第一端與所述下卡盤壁部以及在第二端與內(nèi)板壁的下端整體互連的埋頭槽，所述內(nèi)板壁以大約0-4度之間的角度φ1向上延伸；以及與所述內(nèi)板壁的上端互連的中心板，所述中心板位于所述埋頭槽的最下部上方距離不大于0.090英寸的地方。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的金屬容器末端封閉件，其中所述埋頭槽的所述內(nèi)板壁和所述外板壁以不大于大約0.054英寸的距離分隔開。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的金屬容器末端封閉件，其中所述上卡盤壁和所述下卡盤壁向內(nèi)定向，而所述凹形弓部朝著所述容器主體向外定向。
20.一種適于與容器主體相互連接的末端封閉件，包括環(huán)形端壁；與所述環(huán)形端壁整體互連并且從那里向下延伸的弓形卡盤壁；位于所述卡盤壁上端和下端之間的向外突出的凹形弓部，并且該凹形弓部的曲率半徑在大約0.015和0.030英寸之間；在第一端與所述卡盤壁的下端并且在第二端與中心板整體互連的環(huán)形埋頭槽，所述中心板具有基本與容器主體平行的中心軸線。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的末端封閉件，其中所述埋頭槽包括以不大于大約0.054英寸的距離分隔開的內(nèi)板壁和外板壁。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的末端封閉件，其中所述中心板位于所述埋頭槽最下部上方不大于0.090英寸處。
全文摘要
飲料罐末端(2)具有卡盤壁(6)、內(nèi)板(16)以及中心板(14)?？ūP壁(6)上的凹形弓部的曲率半徑在大約0.015和0.080英寸之間。
文檔編號B65D8/20GK1639016SQ03804499
公開日2005年7月13日 申請日期2003年1月10日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月8日
發(fā)明者圖安·A·古延, 杰斯·N·巴瑟斯特, 詹姆斯·A·里德, 克里斯托弗·G·尼納 申請人:鮑爾公司, 金屬容器公司