ТОРЦЕВАЯ КРЫШКА БАНКИ ДЛЯ НАПИТКА, ИМЕЮЩАЯ ДУГООБРАЗНУЮ СТЕНКУ ПАНЕЛИ И ИЗОГНУТУЮ ПЕРЕХОДНУЮ СТЕНКУ
BEVERAGE CAN END HAVING AN ARCUATE PANEL WALL AND CURVED TRANSITION WALL

[0001] Настоящая заявка имеет приоритет заявки США Сер.No. 61829874 от 31 мая 2013 года, описание которой полностью включено в настоящую заявку путем ссылки.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002] Изобретение относится к контейнерной технологии и, более конкретно, к торцевой крышке банки для банки для напитка и способам закатки торцевой крышки банки для напитка на корпусе банки.
[0003] Современные банки для напитков включают в себя корпус банки для напитка, который вытягивается и разглаживается из алюминиевого материала, и торцевую крышку банки для напитка, которая прикрепляется к корпусу посредством двойного закаточного шва. Правопреемник настоящего изобретения разработал легковесные торцевые крышки для напитков, которые в общем описаны в патентах Соединенных Штатов под номерами 8328041, 7370774 и 8157119. Некоторые торцевые крышки, в общем описанные в патентах, реализуются на рынке под торговым названием SuperEnd™.
[0004] Конкуренты также разработали легковесные торцевые крышки, которые часто включают в себя признаки, разработанные для SuperEnd. Патенты Соединенных Штатов под номерами 7673768 и 8313004 раскрывают различные легковесные торцевые крышки, некоторые из которых были запущены в серийное производство.
[0005] Современные, легковесные торцевые крышки для напитков рассчитаны, чтобы выдерживать внутреннее давление банки, которое измеряется с помощью производственного испытания на выпучивание, часто 586 кПа или больше. Дефекты часто включают потерю круглого профиля и выпучивание торцевой крышки, что, в конечном счете, приводит к вывороту профиля торцевой крышки. Дефекты могут инициироваться падением или деформаций торцевой крышки банки или избыточным давлением в контейнере, например, когда банка подвергается термической обработке или подвергается высокой температуре окружающей среды.
[0006] Было установлено, что вариант торцевой крышки, разработанный Container Development Limited и реализуемой на рынке компанией Ball Corporation, имеет проблемы с постоянством размеров закаточного шва при образовании двойного закаточного шва на банке для напитка.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0007] Авторы изобретения разработали легковесную торцевую крышку банки для напитка, которая, по их предположению, преодолевает проблемы закатки, на которые делается ссылка выше, а также имеет другие преимущества. Авторы изобретения полагают, что взаимосвязь между конфигурацией закатываемой панели, конфигурацией стенки верхней панели и достаточной величиной преобразования верхней стенки торцевой крышки в закаточной машине преодолевает размерное непостоянство закаточного шва. Соответственно, торцевая крышка и соответствующий способ обеспечивают торцевую крышку, которая является легковесной, может применяться с традиционным закаточным патроном, и предполагается обеспечивать надежные и постоянные закаточные швы. Настоящее изобретение не ограничено на этих аспектах, а скорее охватывает другие аспекты торцевой крышки и комбинацию признаков, раскрытых в описании и указанных в формуле изобретения.
[0008] Торцевая крышка банки для напитка, способная закатываться на банке для напитка, включает в себя центральную панель; дугообразную стенку панели, которая продолжается наружу от центральной панели; открывающийся вверх кольцевой буртик; нижнюю переходную стенку, продолжающуюся от внешнего конца кольцевого буртика, при этом нижняя переходная стенка наклонена под углом A2, который меньше 11 градусов; изогнутую верхнюю переходную стенку, продолжающуюся наружу от верхнего конца нижней переходной стенки, при этом нижняя переходная стенка плавно переходит в верхнюю переходную стенку; по существу плоскую промежуточную стенку; по существу плоскую верхнюю стенку, которая наклонена больше, чем промежуточная стенка, и которая наклонена под углом A4, который составляет по меньшей мере 13 градусов; соединение, образованное между промежуточной стенкой и верхней стенкой; закатываемую панель, продолжающуюся от верхнего конца верхней стенки, при этом закатываемая панель имеет радиус R4 0,050-0,060 дюйма; и завиток, продолжающийся наружу от внешнего конца закатываемой панели.
[0009] В соответствии с другим аспектом изобретения, торцевая крышка банки для напитка содержит: центральную панель; дугообразную стенку панели, которая продолжается наружу от центральной панели, при этом стенка панели имеет максимальное отклонение D1 от прямой базовой линии на 0,0008-0,009 дюйма; открывающийся вверх кольцевой буртик; нижнюю переходную стенку, продолжающуюся от внешнего конца кольцевого буртика, при этом нижняя переходная стенка наклонена под углом A2, который меньше 11 градусов; изогнутую верхнюю переходную стенку, продолжающуюся наружу от верхнего конца нижней переходной стенки, при этом нижняя переходная стенка плавно переходит в верхнюю переходную стенку; по существу плоскую промежуточную стенку; по существу плоскую верхнюю стенку, которая наклонена больше, чем промежуточная стенка, и которая наклонена под углом A4, который составляет по меньшей мере 13 градусов; соединение, образованное между промежуточной стенкой и верхней стенкой; закатываемую панель, продолжающуюся от верхнего конца верхней стенки; и завиток, продолжающийся наружу от внешнего конца закатываемой панели. Торцевая крышка может быть выполнена таким образом, что закатываемая панель имеет радиус R4 0,050-0,060 дюйма и завиток, продолжающийся наружу от внешнего конца закатываемой панели.
[0010] Предпочтительно размер D1 составляет 0,001-0,007 дюйма, более предпочтительно 0,001-0,005 дюйма и в предпочтительном варианте выполнения приблизительно 0,002 дюйма.
[0011] Предпочтительно угол A2 нижней переходной стенки составляет 1-10 градусов, более предпочтительно 2-8 градусов, более предпочтительно 3-6 градусов и, в варианте выполнения, показанном на чертежах, около 5,5 градусов. Предпочтительно промежуточная стенка наклонена под углом A3, который составляет 50-63 градусов, более предпочтительно 52-60 градусов, и, в варианте выполнения, показанном на чертежах, около 55 градусов. Предпочтительно угол A4 верхней стенки составляет по меньшей мере 13 градусов, более предпочтительно по меньшей мере 15 градусов и, в варианте выполнения, показанном на чертежах, приблизительно 16 градусов. Предпочтительно стенка панели наклонена под углом A1 30-60 градусов, более предпочтительно 40-50 градусов и, в варианте выполнения, показанном на чертежах, около 45 градусов. Буртик может быть приблизительно симметричным вокруг вертикальной центральной линии.
[0012] Настоящее изобретение охватывает незакатанную торцевую крышку для напитка, имеющую вышеприведенные характеристики, и комбинацию торцевой крышки банки для напитка и корпуса банки для напитка, включающую незакатанную торцевую крышку для напитка и корпус банки для напитка. Корпус банки для напитка до закатки включает в себя фланец, который отвечает форме закатываемой панели и размерам радиуса закатываемой панели. Закатываемая панель имеет радиус R4, который представляет собой сумму радиуса R3 фланца и толщины t металла фланца.
[0013] Настоящее изобретение также охватывает способ закатки торцевой крышки банки для напитка и корпуса банки для напитка друг с другом. Способ закатки, который может применяться к незакатанной торцевой крышке, описанной где-либо в настоящем документе, включает размещение торцевой крышки банки для напитка на корпус банки для напитка, который имеет фланец, который отвечает форме закатываемой панели и размерам радиуса закатываемой панели, и при этом закатываемая панель имеет радиус R4, который представляет собой сумму радиуса R3 фланца и толщины t металла фланца. Способ включает этап приведения закаточного патрона в сцепление с внешней поверхностью торцевой крышки таким образом, что закаточный патрон контактирует с торцевой крышкой, и сцепления завитка торцевой крышки посредством закаточных роликов таким образом, что верхняя стенка отгибается вверх на по меньшей мере 9 градусов.
[0014] Предпочтительно угол A4 верхней стенки составляет по меньшей мере 13 градусов. Более предпочтительно угол A4 верхней стенки составляет по меньшей мере 15 градусов, и верхняя стенка отгибается вверх на по меньшей мере 11 градусов, и более предпочтительно угол A4 верхней стенки составляет приблизительно 16 градусов, и верхняя стенка отгибается вверх на по меньшей мере 13 градусов.
[0015] Раскрытая торцевая крышка банки для напитка предпочтительно предназначена для закатки с двойным закаточным швом посредством традиционного закаточного оборудования на утоненном при вытяжке корпусе цельной банки для напитка, например корпусе банки с 211 типоразмером горловины. Торцевая крышка предпочтительно имеет 206, 204 или 200 типоразмер, и авторы изобретения предполагают другие промышленно-допустимые типоразмеры.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0016] Фиг.1 - увеличенный вид в сечении участка торцевой крышки банки для напитка, показывающий аспекты настоящего изобретения.
[0017] Фиг.2 - вид в сечении торцевой крышки по Фиг.1 с дополнительным пояснением.
[0018] Фиг.3 - дополнительно увеличенный вид в сечении участка торцевой крышки банки для напитка по Фиг.1.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ВЫПОЛНЕНИЯ
[0019] На Фиг.1 показан разрез торцевой крышки 10 банки для напитка, показывающий аспекты настоящего изобретения. Торцевая крышка 10 банки представляет собой разрез торцевой оболочки, подготовленной посредством формования образцовой торцевой крышки из полимера, разрезания оболочки для получения разреза и затем фотографирования, увеличения и повышения качества изображения. Соответственно, торцевая крышка 10 банки имеет точные размеры для варианта выполнения настоящего изобретения.
[0020] Торцевая крышка 10 банки включает в себя центральную панель 12, изогнутую стенку 14 панели, буртик 18, нижнюю переходную стенку 20, верхнюю переходную стенку 22, промежуточную стенку 24, соединение 26, верхнюю стенку 28, закатываемую панель 30 и завиток 32.
[0021] Центральная панель 12 является круглой и включает в себя разливное отверстие и открывающий механизм, каждое из которых предпочтительно является традиционным. Например, разливное отверстие может быть образовано посредством надсечки (не показана) в форме, известной в отрасли по производству торцевых крышек для напитков как большое отверстие (LOE). Открывающий механизм предпочтительно представляет собой традиционный остающийся язычок (SOT). Центральная панель 12 на виде Фиг.1 не является плоской, так как в разрезе показан буртик, как будет понятным для специалистов, хорошо знакомых с центральными панелями торцевых крышек банок. Конкретная торцевая крышка, показанная на Фиг.1, называется торцевой крышкой типа DRT.
[0022] Термин "оболочка" используется в настоящем описании изобретения для ссылки на продукт штамповки оболочки, включающий конечный профиль. Термин "торцевая крышка" используется для ссылки на оболочку после нанесения язычка в преобразующем штампе. Торцевая крышка 10 банки показана в ее незакатанном состоянии, и настоящее изобретение охватывает комбинацию комбинированных корпуса банки и торцевой крышки в закатанном состоянии, способ образования комбинации, и комбинацию корпуса банки и торцевой крышки, в которой незакатанная торцевая крышка размещена на корпусе банки в готовности к закатке.
[0023] Изогнутая стенка 14 панели продолжается вокруг центральной панели 12 таким образом, что в поперечном разрезе, как показано на Фиг.1, стенка панели продолжается наружу и вниз от центральной панели 12. Термины "наружу" и "внутрь" относятся к радиальному направлению. Термины "вверх" и "вниз" относятся к вертикальному направлению, когда торцевая крышка ориентирована традиционным образом. Термины, обозначающие радиальное направление и вертикальное направление, не являются исключительными. И также термины не обозначают направление, которое доминирует над другим. Например, часть A, которая продолжается радиально наружу и от другой части B и также продолжается вверх от части B на несколько градусов, может описываться в настоящем описании изобретения и формуле изобретения как продолжающаяся наружу, как продолжающаяся вверх или как продолжающаяся как вверх, так и наружу.
[0024] Как показано на Фиг.2, даже если стенка 14 панели является изогнутой, стенка 14 может задаваться концевыми точками 40 и 42, которые находятся на стенке 14, где стенка 14 сливается с радиусами R1 и R2. Предпочтительно радиусы R1 и R2 составляют 0,015-0,025 дюйма. Настоящее изобретение не ограничено на переходах в точках 40 и 42, которые образованы одним радиусом. Например, стенка 14 может плавно переходить в центральную панель 12 и внутреннюю стенку буртика 18 или другие конфигурации. В конфигурации, в которой переход в точке 40 и/или в точке 42 не образован одним радиусом и нет доминирующего радиуса, который может использоваться в качестве аппроксимации, точки 40 и/или 42 могут определяться на глаз. Линия, продолжающаяся между концевыми точками 40 и 42, может наклоняться на угол A1, который составляет 30-60 градусов, предпочтительно 40-50 градусов и наиболее предпочтительно около 45 градусов.
[0025] Стенка 14 панели может продолжаться по одному радиусу или может продолжаться по нескольким радиусам в любой комбинации. Для задания величины отклонения стенки 14 панели от прямой линии на Фиг.3 показана пунктирная линия TL, которая является тангенциальной к окружности, образованной радиусом R1, и к окружности, образованной радиусом R2. Расстояние D1 максимального отклонения задано в качестве расстояния между тангенциальной линией TL и внутренней поверхностью стенки 14 панели, измеряемого перпендикулярно относительно тангенциальной линией TL в точке, в которой внутренняя поверхность стенки 14 максимально удалена от тангенциальной линии TL. Расстояние D1 может быть больше 0,001 дюйма, более предпочтительно 0,0008-0,009 дюйма, 0,001-0,007 дюйма и 0,001-0,005 дюйма. В предпочтительном варианте выполнения, расстояние D1 составляет приблизительно 0,002 дюйма. Авторы изобретения полагают, что конфигурация стенки 14 панели обеспечивает комбинацию легкого веса и прочности, при этом уменьшая склонность торцевой крышки к протечке при дефектах, как будет понятным для специалистов, хорошо знакомых с механизмами дефектов торцевой крышки.
[0026] Кольцевой углубленный буртик 18 предпочтительно образует полуокружность и предпочтительно является приблизительно симметричным (в пределах стандартных производственных допусков) вокруг вертикальной центральной линии V-CS. Горизонтальная пунктирная линия на Фиг.2 задает границы имеющего форму полуокружности буртика 18. Горизонтальная пунктирная линия может продолжаться горизонтально от переходной точки 44 (заданной ниже), от точки, в которой внутренний участок буртика 18 переходит в радиус R2, или точки, выбранной таким образом, что буртик 18 является симметричным, как будет понятным для специалистов, хорошо знакомых с конфигурациями усиливающего буртика торцевой крышки. Форма полуокружности буртика 18 является предпочтительной в вариантах выполнения, в которых закаточный патрон (не показан) размещается в буртике во время процесса закатки.
[0027] Нижняя переходная стенка 20 продолжается вверх от внешнего участка буртика 18. Предпочтительно нижняя переходная стенка 20 является прямой или почти прямой и образована между переходными точками 44 и 46. Линия между переходными точками 44 и 46 наклонена от вертикали на угол A2, который составляет менее 11 градусов, предпочтительно менее 10 градусов, более предпочтительно 2-8 градусов или 3-6 градусов, и в варианте выполнения, показанном на чертежах, около 5,5 градусов.
[0028] Изогнутая верхняя переходная стенка 22 продолжается от перехода 46 таким образом, чтобы переходить в по существу плоский промежуточный стеновой участок 24. Промежуточный стеновой участок 24 переходит в верхний стеновой участок 28 на соединении 26. Промежуточный стеновой участок 24 предпочтительно является, по существу прямым и наклонен под предпочтительным углом A3 (Фиг.2) 50-63 градусов, более предпочтительно от 52 до 60 градусов и наиболее предпочтительно около 55 градусов.
[0029] Верхняя стенка 28 стенового участка является по существу прямой над переходным участком на соединении 26, таким образом, линия между концевыми точками верхней стенки 28 наклонена под углом A4 по меньшей мере 13 градусов и более предпочтительно по меньшей мере 15 градусов. Верхний предел угла A4 представляет собой практический предел на сгибание, требуемое в закаточной машине. Так как угол традиционного закаточного патрона составляет приблизительно 4 градуса, величина угла деформации во время закатки может рассчитываться посредством вычитания 4 градусов из A4, таким образом, величина отклонения может составлять по меньшей мере 9 градусов и более предпочтительно по меньшей мере 11 градусов.
[0030] Закатываемая панель 30 и завиток 32 продолжаются от перехода 50. Закатываемая панель 30 имеет радиус R4. Как показано на Фиг.2, участок фланца 90 корпуса банки показан в положении, в котором торцевая крышка 10 находится в положении на фланце 90 для закатки. Форма закатываемой панели 30 отвечает форме фланца 90, то есть нет существенного зазора между верхней частью сильно закрученного фланца 90 и закатываемой панелью 30. Более того, радиус R4 закатываемой панели представляет собой сумму радиуса R3 фланца и толщины t металла фланца. Патент США 5911511 (Moran), который выдан правопредшественнику правопреемника настоящего изобретения, раскрывает аспекты взаимосвязи между закатываемой панелью и фланцем корпуса банки, как будет понятным для специалистов, хорошо знакомых с технологией закатки двойным закаточным швом.
[0031] Завиток 32 предпочтительно является традиционным и выбирается вместе с конфигурацией закаточного ролика для получения промышленного подходящего двойного закаточного шва при производительностях коммерческих производственных линий.
[0032] Торцевая крышка 10 банки выполнена таким образом, что закаточный патрон (не показан) может продолжаться в буртик 18, чтобы контактировать либо с нижним радиусом буртика 18 и/или внешней стенкой буртика 18, либо нижним участком нижней переходной стенки 20. Также закаточный патрон будет иметь точку на нижнем конце его упорной пятки, которая (если требуется) может контактировать с соединением 26. В любом отношении, верхняя стенка 28 загибается вверх и внутрь во время закатки.
[0033] Материал торцевой крышки банки предпочтительно представляет собой алюминиевый сплав 5000 серии или жестяную листовую сталь, а материал корпуса банки предпочтительно представляет собой алюминиевый сплав 3000 серии или жестяную листовую сталь.
[0034] Хотя выше описаны определенные варианты изобретения и их преимущества, настоящее изобретение не ограничено этими вариантами или преимуществами, если они явно не указаны в формуле изобретения.