ТОРЦЕВАЯ КРЫШКА БАНКИ, СНАБЖЕННАЯ УСИЛЕНИЕМ
END COVER OF CAN EQUIPPED WITH REINFORCEMENT

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к крышкам состоящих из двух частей банок для напитков. Настоящее изобретение в особенности относится к крышке с кольцевым усиливающим валиком, расположенным на периферической стенке.
Уровень техники
В традиционных легко вскрываемых торцевых баночных крышках для пива и других напитков имеется центральная, или срединная, пластина, содержащая ломкую пластину (иногда называемую «отрывной пластиной», «вскрываемой пластиной» или «разливочной пластиной»), определяемую насечкой на внешней, «пользовательской» стороне торцевой крышки. Широко распространенные «экологичные» крышки сконструированы так, чтобы обеспечить метод открытия крышки разрушением металла пластины по насечке и при этом не допустить отделения какой-либо части крышки. Например, в наиболее распространенных крышках такого типа банок для напитков имеется отрывная пластина, удерживаемая на крышке играющим роль шарнира участком без насечки, связывающим отрывную пластину с остальной частью крышки, и заклепка, прикрепляющая рычажный ключик, предусмотренный для открывания отрывной пластины. Баночные крышки этого типа, обычно называемые крышками с «удерживаемым ключиком» («stay-on-tab», "SOT" - с «удерживаемым ключиком»), имеют отрывную пластину, определяемую незамкнутой круговой насечкой, причем участок без насечки служит удерживающим металлическим участком при смещении отрывной пластины относительно линии «шарнира».
Банка, как правило, изготавливается из металла методом глубокой вытяжки, обычно из тонкого алюминиевого или стального листа. Торцевые укупорочные элементы, или крышки, таких банок также изготавливаются, как правило, из высечки тонкого алюминиевого или стального листа посредством формования заготовок крышек и изготовлением готовых крышек в ходе процесса, часто называемого конверсией крышек. Процесс изготовления таких крышек включает первичное формирование высечки тонкого металлического листа, формирование из высечки заготовок крышек и конверсию заготовок в готовые торцевые крышки, которые могут быть закатаны на банки. Такие банки и/или крышки аналогичной конструкции, обеспечивающей возможность открытия банки без отделения ее частей, могут изготавливаться из пластического материала, хотя в настоящее время этот альтернативный вариант не нашел широкого распространения.
Одна из задач изготовителей баночных крышек заключается в том, чтобы предложить крышки, устойчивые к выпучиванию. Другой задачей изготовителей баночных крышек является снижение металлоемкости заготовок для формирования крышек, при сохранении в то же время прочности крышек. Ряд недавно опубликованных документов, включая патенты США №6,736,283; 6,460,723; 6,516,968; 6,419,110; 6,065,634; 6,848,875; 6,877,941; 6,935,826; 6,561,004; 6,499,622; 6,702,142 и патентные заявки США №2004/0074911, 2003/0121924, 2004/0238546, 2005/0115976, 2005/0247717, 2005/0252922, 2005/0006395, 2004/0140312, 2003/0173367, 2002/0158071, 2005/0029269 направлены на решение этих задач путем изменения углов и/или ориентации закрепляющей стенки.
Так, например, в патенте США №6,065,634 описана баночная крышка, снабженная для увеличения прочности кольцевым усиливающим валиком и наклонной закрепляющей стенкой. Кольцевой усиливающий валик, часто называемый «валиком против выпучивания» или «ребром», описан во многих публикациях как средство упрочнения баночной крышки.
В других публикациях описано применение для упрочнения крышек банок валиков с выпуклым или вогнутым рельефом. Например, в патенте США №6,889,862 описан центральный усиливающий валик, расположенный рядом с заклепкой. В патенте США №6,330,954 описаны валики с выпуклым и вогнутым рельефом для увеличения жесткости отрывной пластины.
Раскрытие изобретения
Настоящее изобретение предложено с целью решения вышеописанных и иных проблем, а также с целью обеспечения преимуществ и особенностей, которых не обеспечивали прежние баночные крышки данного типа. Полное обсуждение свойств и преимуществ настоящего изобретения отложено до нижеприводимого подробного описания, данного со ссылками на сопроводительные чертежи.
Согласно одному аспекту настоящего изобретения предлагается баночная крышка состоящей из двух частей банки для напитков. Эта баночная крышка включает центральную пластину, стенку, периферический упрочняющий элемент, подвивку и усиливающий валик. Центральная пластина располагается вокруг центральной вертикальной оси и включает средство открывания баночной крышки, расположенное со стороны пользователя. Периферический упрочняющий элемент располагается вокруг центральной пластины. Стенка поднимается вверх от периферического упрочняющего элемента. Подвивка связана с верхним краем стенки и определяет наружный периметр баночной крышки. Усиливающий валик располагается на стенке между самой верхней и самой нижней частями стенки.
В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения усиливающий валик направлен радиально внутрь относительно центральной вертикальной оси баночной крышки. Этот усиливающий валик может быть вогнутым и/или может иметь глубину, существенно меньшую протяженности стенки.
В другом варианте осуществления усиливающий валик направлен радиально наружу относительно центральной вертикальной оси баночной крышки. Этот усиливающий валик может быть выпуклым и/или его радиально крайняя наружная часть может отстоять от центральной вертикальной оси на расстояние, превышающее расстояние между радиально крайней внутренней частью стенки и центральной вертикальной осью.
Еще в одном варианте осуществления радиально крайняя наружная часть усиливающего валика отстоит от центральной вертикальной оси на расстояние, меньшее расстояния от радиально крайней наружной части стенки до вертикальной оси.
Еще в одном варианте осуществления усиливающий валик представляет собой кольцевой усиливающий валик.
Еще в одном варианте осуществления нижний край усиливающего валика связан с верхним краем арочным участком. Верхний край усиливающего валика расположен радиально снаружи относительно нижнего края.
Еще в одном варианте осуществления упрочняющий элемент представляет собой ребро. Это ребро может быть U-образной формы.
Еще в одном варианте осуществления упрочняющий элемент представляет собой складку. Эта складка может иметь первый край, связанный с наружным периферическим краем центральной пластины. Первый край связан со вторым краем промежуточным участком. Этот промежуточный участок идет вверх и наружу относительно центральной вертикальной оси. Промежуточный участок может в вертикальном направлении иметь высоту, большую или равную высоте первого края.
Еще в одном варианте осуществления усиливающий валик имеет по существу полуэллиптическое поперечное сечение. Этот усиливающий валик может быть выпуклым или вогнутым.
Еще в одном варианте осуществления усиливающий валик включает первый изгиб, отделенный от второго изгиба центральной частью. Первый и второй изгибы имеют соответственные радиусы кривизны, меньшие радиуса кривизны центральной части, причем длина прямой линии, соединяющей первый и второй изгибы через пространство центральной части, меньше, чем протяженность стенки.
Еще в одном варианте осуществления усиливающий валик включает первый изгиб, отделенный от второго изгиба арочной центральной частью. Расстояние по перпендикуляру от прямой линии, соединяющей первый и второй изгибы, до центра центральной части находится в пределах от 0,076 мм до 0,38 мм.
Еще в одном варианте осуществления стенка идет вниз от первого изгиба, центр кривизны которого расположен над пользовательской стороной баночной крышки, до усиливающего валика - и вниз от усиливающего валика. Второй изгиб стенки расположен между усиливающим валиком и самой нижней частью стенки. Центр кривизны второго изгиба расположен ниже обращенной к изделию стороны баночной крышки.
Еще в одном варианте осуществления стенка идет вниз и радиально внутрь от усиливающего валика до первого изгиба, центр кривизны которого расположен ниже обращенной к изделию стороны баночной крышки, и вниз от первого изгиба до ребра.
Другой аспект настоящего изобретения также относится к баночной крышке состоящей из двух частей банки для напитков. Эта баночная крышка включает центральную пластину, кольцевой упрочняющий элемент, стенку, подвивку и выпуклый усиливающий валик. Центральная пластина располагается вокруг центральной вертикальной оси и включает средство открывания центральной пластины, расположенное на пользовательской стороне центральной пластины. Кольцевой упрочняющий элемент располагается вокруг центральной пластины и имеет первый край, связанный с наружным периферическим краем центральной пластины. Самая нижняя часть стенки связана со вторым краем упрочняющего элемента. Стенка идет вверх и наружу относительно центральной вертикальной оси. Подвивка определяет периметр баночной крышки. Самая внутренняя часть подвивки связана с самой верхней частью стенки. Выпуклый усиливающий валик располагается на стенке между самой верхней и самой нижней частями стенки.
Еще один аспект настоящего изобретения также относится к баночной крышке состоящей из двух частей банки для напитков. Эта баночная крышка включает центральную пластину, кольцевой упрочняющий элемент, стенку, подвивку и выпуклый усиливающий валик. Центральная пластина располагается вокруг центральной вертикальной оси и включает средство открывания центральной пластины, расположенное на пользовательской стороне центральной пластины.
Кольцевой упрочняющий элемент располагается вокруг центральной пластины и имеет первый край, связанный с наружным периферическим краем центральной пластины. Самая нижняя часть стенки связана со вторым краем упрочняющего элемента. Стенка идет вверх и наружу относительно центральной вертикальной оси. Подвивка определяет периметр баночной крышки. Самая внутренняя часть подвивки связана с самой верхней частью стенки. Вогнутый усиливающий валик располагается на стенке между самой верхней и самой нижней частями стенки.
Прочие свойства и преимущества настоящего изобретения будут ясны из совместного рассмотрения нижеследующего детального описания и нижеприводимых чертежей.
Краткое описание чертежей
Для понимания настоящего изобретения ниже оно будет описано на примерах со ссылками на сопроводительные чертежи, на которых:
На ФИГ.1 представлена часть аксонометрической проекции состоящей из двух частей банки для напитков, образованной баночной крышкой согласно настоящему изобретению, закатанной на корпус банки.
На ФИГ.2 показан вид сверху на баночную крышку согласно настоящему изобретению.
На ФИГ.3 представлен поперечный разрез баночной крышки согласно настоящему изобретению с выпуклым усиливающим валиком, расположенным на периферической стенке.
На ФИГ.4 представлен поперечный разрез баночной крышки согласно настоящему изобретению с вогнутым усиливающим валиком, расположенным на периферической стенке.
На ФИГ.5 представлен поперечный разрез баночной крышки согласно настоящему изобретению с выпуклым усиливающим валиком, расположенным на периферической стенке.
На ФИГ.6 представлен поперечный разрез баночной крышки согласно настоящему изобретению с вогнутым усиливающим валиком, расположенным на периферической стенке.
На ФИГ.7 представлен поперечный разрез баночной крышки согласно настоящему изобретению с выпуклым усиливающим валиком, расположенным на периферической стенке.
На ФИГ.8 представлен поперечный разрез баночной крышки согласно настоящему изобретению с вогнутым усиливающим валиком, расположенным на периферической стенке.
На ФИГ.9 представлен поперечный разрез баночной крышки согласно настоящему изобретению с выпуклым усиливающим валиком, расположенным на периферической стенке.
На ФИГ.10 представлен поперечный разрез баночной крышки согласно настоящему изобретению с вогнутым усиливающим валиком, расположенным на периферической стенке.
На ФИГ.11 представлен частичный поперечный разрез баночной крышки согласно настоящему изобретению, иллюстрирующий размерные параметры.
На ФИГ.12 представлен частичный поперечный разрез баночной крышки согласно настоящему изобретению, иллюстрирующий размерные параметры.
На ФИГ.13 представлен частичный поперечный разрез баночной крышки согласно настоящему изобретению, иллюстрирующий размерные параметры.
На ФИГ.14 представлен частичный поперечный разрез баночной крышки согласно настоящему изобретению, иллюстрирующий размерные параметры.
Осуществление изобретения
Хотя настоящее изобретение допускает много различных форм осуществления, на чертежах показаны и в тексте подробно описаны предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения, в предположении, что раскрытые здесь варианты должны рассматриваться как примеры реализации принципов настоящего изобретения и не ограничивают широкого спектра особенностей изобретения вариантами осуществления, приведенными для иллюстрации.
Настоящее изобретение относится к крышкам состоящих из двух частей банок для напитков. Баночная крышка согласно настоящему изобретению представляет собой крышечный элемент с удерживаемым ключиком и с улучшенными физическими свойствами, включая прочность. Баночная крышка согласно настоящему изобретению имеет новый усиливающий валик, расположенный на периферической стенке. Полагают, что такой усиливающий валик повышает общую прочность баночной крышки. Поэтому баночная крышка согласно настоящему изобретению может быть изготовлена из меньшего объема металла - с уменьшением размера высечки, или толщины, или обоих параметров, - чем баночные крышки прежних конструкций при том же диаметре горловины корпуса банки. Существенно, что настоящее изобретение предлагает легкий крышечный элемент, обладающий физическими характеристиками и свойствами, требуемыми рынком банок для напитков, как объяснено ниже.
Как показано на ФИГ.1 и 2, крышечный элемент 10 для банки 11 включает подвивку 12, периферическую стенку 14, кольцевой упрочняющий элемент 16 и стенку центральной, или срединной, пластины 18. Как показано на ФИГ.1-6, упрочняющий элемент 16 представляет собой складку. Однако, как показано на ФИГ.7-10, упрочняющий элемент может быть кольцевым усиливающим валиком U-образной формы, часто называемым ребром.
Как видно из ФИГ.1-6, складка, как правило, имеет первый край, связанный с наружным периферическим краем центральной пластины и связанный со вторым краем промежуточным участком. Промежуточный участок идет вверх и наружу относительно центральной вертикальной оси 50. Промежуточный участок имеет в вертикальном направлении высоту, большую или равную высоте первого края. Второй край связан с периферической стенкой 14.
Банка, как правило, изготавливается из металла методом глубокой вытяжки, так, например, привычные банки для пива и других напитков обычно изготавливаются из тонкого алюминиевого или стального листа, подаваемого из большого рулона, называемого рулоном катаного материала. Торцевые крышки таких банок также изготавливаются, как правило, из высечки тонкого алюминиевого или стального листа, подаваемого из рулона проката, посредством формования заготовок крышек и изготовлением готовых крышек в ходе процесса, часто называемого конверсией крышек. В варианте осуществления, показанном на чертежах, крышечный элемент 10 связан с банкой подвивкой 12, которая связана с соответственной подвивкой корпуса банки. Закаточная подвивка 12 торцевой крышки 10 составляет одно целое с периферической стенкой 14, которая связана с радиально наружной периферической краевой частью 20 центральной пластины 18 кольцевого упрочняющего элемента 16. Этот тип средств связи крышечного элемента 10 и корпуса банки в настоящее время является типовым средством связи, применяемым в промышленности, и вышеописанная конструкция формируется в процессе формирования заготовки крышки из высечки металлического листа перед конверсией крышки. Однако настоящее изобретение может использоваться и с другими средствами связи крышечного элемента 10 и корпуса банки.
Центральная пластина 18 включает средство открывания крышки 10. Это средство открывания крышки 10 может включать смещаемый укупорочный элемент из фольги или, как показано на ФИГ.1 и 2, отрывную пластину 22, определяемую криволинейной ломкой насечкой 24 и неломким «шарнирным» участком 26. Шарнирный участок 26 определяется, как правило, прямой линией между первым и вторым краями ломкой насечки 24. Отрывная пластина 22 центральной пластины 18 может быть открыта, то есть ломкая насечка 24 может быть сорвана и отрывная пластина 22 смещена и поставлена под углом к остальной части центральной пластины 18, при этом отрывная пластина 22 остается шарнирно соединенной с центральной пластиной 18 шарнирным участком 26. При этой операции открытия отрывная пластина 22, оказывается, смещена и поставлена под углом, так как при открытии она смещается с выведением из плоскости центральной пластины 18.
Ломкая насечка 24 предпочтительно представляет собой, вообще говоря, V-образную канавку, образованную с пользовательской стороны 32 центральной пластины 18. Остаточная часть образуется между этой V-образной канавкой и обращенной к изделию стороной 34 крышечного элемента 10.
Крышечный элемент 10 имеет ключик 28, прикрепленный заклепкой 38 к центральной пластине 18 рядом с отрывной пластиной 22. Заклепка 38 формируется типовым способом.
При открытии пользователем крышечного элемента 10 пользователь поднимает поднимаемый край 40 ключика 28 для смещения его носовой части 42 вниз с нажимом на отрывную пластину 22. Эта сила нажима носовой части 42 на отрывную пластину 22 вызывает разрушение в насечке 24. Поскольку смещение ключика 28 продолжается, разрушение в насечке 24 распространяется вокруг отрывной пластины 22, преимущественно развиваясь от первого края насечки 24 ко второму краю насечки 24.
Как видно из ФИГ. 2, центральная пластина 18 располагается вокруг центральной вертикальной оси 50. Подвивка 12 определяет наружный периметр крышечного элемента 10 и составляет одно целое с периферической стенкой 14. Периферическая стенка 14 идет вниз от подвивки 12 под углом, типовое значение которого - между 10° и 60°. Периферическая стенка 14 может быть выполнена с некоторым радиусом кривизны, как показано на ФИГ.3-4 и 7-8, для улучшения поведения стенки в формирующих инструментах, используемых для формирования крышечного элемента 10. Эта кривизна помогает предотвратить выпучивание стенки в инструментах, когда прикладывается сила к еще не готовому крышечному элементу 10.
Кольцевой упрочняющий элемент 16 идет по периферии вокруг центральной пластины 18. Одно или несколько закруглений 54 пластины связывают радиально наружный периферический край 20 центральной пластины 18 с кольцевым упрочняющим элементом 16.
Периферическая стенка 14 связывает кольцевой упрочняющий элемент 16 с подвивкой 12 так, что самая верхняя часть 68 стенки 14 непосредственно соединяется с подвивкой 12, а самая нижняя часть 72 стенки 14 непосредственно соединяется с краем упрочняющего элемента 16. Как показано на ФИГ.3-4 и 7-8, подвивка идет вниз почти до вертикально верхнего края усиливающего валика 90. Соответственно, периферическая стенка 14 идет вверх от кольцевого упрочняющего элемента 16. Периферическая стенка 14 может быть наклонена наружу относительно продольной оси 50 или может включать арочный участок.
Как показано на ФИГ. 3-4 и 7-8, подвивка 12 идет вниз почти до вертикально верхнего края усиливающего валика 90, однако отделена от валика 90 коротким наклонным участком периферической стенки 14.
Как показано на ФИГ.5-6 и 9-10, подвивка 12 отделена от валика 90 плоской наклонной частью периферической стенки 14.
Настоящее изобретение предлагает усиливающий валик 90 между верхним и нижним краями 68, 72 периферической стенки 14. В баночных крышках прежних конструкций применялись усиливающие валики, различным образом расположенные вдоль центральной пластины для обеспечения прочности и жесткости центральной пластины 18. На деле валиком, усиливающим валиком, валиком против выпучивания и т.д. часто называют кольцевое ребро. Представляется, однако, что до сих пор кольцевой валик 90 не располагали на периферической стенке 14 для улучшения поведения баночной крышки 10. Подразумевается, что термин «валик» включает любую узкую вогнутую или выпуклую канавку.
Таим образом, усиливающий валик 90 расположен между подвивкой 12 и упрочняющим элементом 16. Усиливающий валик 90 предпочтительно является периферическим и может быть выпуклым (с выпуклым рельефом) и направленным радиально внутрь, как показано на ФИГ.3, 5, 7 и 9, или может быть вогнутым (с вогнутым рельефом) и направленным радиально наружу, как показано на ФИГ.4, 6, 8 и 10. Усиливающий валик 90 расположен на стенке 14 между самой верхней частью 68 стенки и самой нижней частью 72 стенки 14; полагают, что валик 90 увеличивает относительную жесткость периферической стенки 14.
Как показано на ФИГ.4, 6, 8 и 10, усиливающий валик 90 конструктивно состоит из трех частей. Первый изгиб 94 имеет некоторый радиус кривизны, причем центр кривизны расположен ниже профиля баночной крышки 10. Основная часть центральной части 96 расположена над первым изгибом 94 и, предпочтительно, непосредственно соединена с ним. Центральная часть 96 - это изогнутый участок, который может выглядеть как арочный участок, ограниченный в поперечном сечении дугой круга. По меньшей мере, некоторая часть центральной части 96 имеет некоторый радиус кривизны, причем центр кривизны расположен выше профиля баночной крышки 10. Второй изгиб 98 связан с противолежащим краем центральной части 96 и, предпочтительно, непосредственно соединен с ним. Второй изгиб 98 имеет некоторый радиус кривизны, причем центр кривизны расположен ниже профиля баночной крышки 10. Предпочтительно, чтобы валик 90 представлял собой участок эллипса, и, предпочтительно, был существенно полуэллиптическим, включающим круговые участки.
B
в
Как показано далее, на ФИГ.12 и 14, валик 90 расположен ниже первого и второго изгибов 94, 98 и имеет глубину D, которая постоянна по всему контуру валика и может составлять примерно от 0,003 до 0,015 дюйма (от 0,076 мм до 0,38 мм), предпочтительно от 0,004 до 0,010 дюйма (от 0,10 мм до 0,254 мм), и наиболее предпочтительно от 0,005 до 0,008 дюйма (от 0,13 мм до 0,20 мм). Ширина W валика между первым и вторым изгибами 94, 98 может составлять примерно 0,046 дюйма (1,17 мм).
Согласно другой особенности настоящего изобретения, проиллюстрированной на ФИГ.11 и 13, усиливающий валик 90 направлен радиально внутрь, и первый изгиб 94 имеет некоторый радиус кривизны, причем центр кривизны расположен выше профиля баночной крышки 10. Основная часть центральной части 96 расположена над первым изгибом 94. По меньшей мере, некоторая часть центральной части 96 имеет некоторый радиус кривизны, причем центр кривизны расположен ниже профиля баночной крышки 10. Второй изгиб 98 имеет некоторый радиус кривизны, причем центр кривизны расположен выше профиля баночной крышки.
в
B
Центральная часть 96 валика может иметь высоту Н над прямой линией, соединяющей первый и второй изгибы 94, 98, причем эта высота постоянна по всему контуру валика и может составлять примерно от 0,003 до 0,015 дюйма (от 0,076 мм до 0,38 мм), предпочтительно от 0,004 до 0,010 дюйма (от 0,10 мм до 0,254 мм), и наиболее предпочтительно от 0,005 до 0,008 дюйма (от 0,13 мм до 0,20 мм). Ширина W валика между первым и вторым изгибами 94, 98 может составлять примерно 0,046 дюйма (1,17 мм).
В
В
В
В
В
W1
B
W2
Как показано на ФИГ.11-14, с точки зрения соотношений предпочтительно, чтобы радиусы кривизны первого и второго изгибов 94, 98 были меньше радиуса кривизны центральной части 96. Максимальное расстояние D, Н от прямой линии, соединяющей первый и второй изгибы 94, 98, до центральной части 96 существенно меньше протяженности периферической стенки 14. Предпочтительно, чтобы максимальное расстояние D, Н было меньше расстояния от первого изгиба 94 до второго изгиба 98. Далее, самая глубоколежащая точка центральной части 96 удалена от центральной вертикальной оси 50 на расстояние R, которое больше расстояния R от центральной вертикальной оси 50 до самой радиально внутренней части периферической стенки 14. Кроме того, расстояние R меньше расстояния R от центральной вертикальной оси 50 до самой радиально наружной части периферической стенки 14. Наиболее предпочтительно, чтобы нижний край валика 90 связывался с верхним краем арочным участком, причем верхний край усиливающего валика 90 располагался радиально снаружи относительно нижнего края. Как показано на чертежах, предпочтительно, чтобы самая радиально внутренняя часть валика 90 располагалась радиально снаружи относительно самой нижней части стенки 14.
Термины «первый», «второй», «верхний», «нижний» и т.д. используются исключительно в иллюстративных целях и никоим образом не ограничивают варианты осуществления изобретения. Термин «несколько», когда он используется в настоящем документе, обозначает любое число от единицы (включительно или исключительно - по мере надобности) до бесконечности. Термины «связан» и «соединен» используются в настоящем документе для обозначения объединения двух элементов с образованием единого целого, при этом между связанными или соединенными элементами может находиться любое количество элементов, устройств, креплений и т.д., если иное не оговорено использованием термина «непосредственно» и не подтверждено чертежами.
Хотя в качестве иллюстраций приведены и описаны конкретные варианты осуществления изобретения, могут иметь место многочисленные модификации, существенно не отступающие от смысла настоящего изобретения, и его объем ограничивается только объемом прилагаемой формулы изобретения.