專利名稱：利用單件封閉件坯料制造帶有分離的盤片和環(huán)的金屬封閉件的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種具有側壁以及分離的盤片的金屬封閉件，該分離 的盤片形成封閉件的頂板。
背景技術：
由塑料側壁和金屬盤片組成的封閉件已廣為人知，并且這種類型 的封閉件通常稱作"組合型封閉件"。常規(guī)上，側壁或"環(huán)"用塑料通過 注射才莫塑制造。該塑料環(huán)限定螺紋，該螺紋與容器頸部上類似的螺紋 協(xié)作。在"環(huán)"的自由端限定防篡改帶，并且由易斷連接橋連接到自由 端上。易斷連接橋設計成在打開封閉件時才斷裂，向封閉件/容器包裝 的用戶指示該封閉件以前已經被打開過。密封劑通常用于金屬盤片以 在金屬盤片和容器口之間形成密封。
專利引文0001:美國6662958 B (CROWN, CORK & SEAL TECHNOLOGIES CORPORATION). 2003-12-16.涉及這種封閉件。這 種類型的封閉件的 一個好處在于在金屬盤片和容器之間的密封斷裂 之前防篡改帶就已經斷裂了 ，使用戶確信容器內的容納物沒有被篡 改。
兩件型封閉件設計允許對容器密封的斷裂進行控制。封閉件"環(huán)" 的初始轉動激活防篡改特性，例如使防篡改帶斷裂，但盤片仍然密封 在容器上。之后，封閉件"環(huán)"上提供的另一個特征將盤片從容器上撬 開，從而通過斷開盤片和容器之間的密封而使容器內的內壓和外部環(huán) 境之間的任何差異平衡。這種兩階段開啟降低了開啟封閉件所需的扭 矩，并且使得能夠更容易地去除封閉件。
在專利引文0002: US 6662958 B -中描述的布置的壞處在于金屬和塑料的組合使得封閉件更難以回收。而且，最近塑料原材料成本上 漲使得封閉件的制造相對較貴，而且塑料"環(huán)"妨礙了封閉件在要經受 蒸煮過程的包裝上的使用。
具有限制玻璃頂板(或盤片)的金屬環(huán)的組合型封閉件在現(xiàn)有技術 中已眾所周知，并且用于家庭保存中。然而，這些封閉件也是由兩種 材料(金屬和玻璃)制成，其必須分開回收。
專利引文0003 : EP 1686070 A (PLATO PRODUCT CONSULTANTS). 2006-08-02.描述了一種由盤片和環(huán)形部件組成的 "組合型"封閉件。描述了一種"特別的特征"，其降低了將封閉件從容 器旋開所需的力矩。在該文件中描述的封閉件利用了分離的環(huán)形墊 圏，該墊圏增強了封閉件和容器之間的密封，封閉件附裝在容器上。

發(fā)明內容
如果提供已知的"結合型封閉件"的全金屬等價件，將使用戶獲得 降低的開啟扭矩的好處，同時結合該封閉件的包裝可以通過如當前用 于單件型金屬扭動封閉件的蒸煮過程。這樣一種全金屬的"組合型"封 閉件將更容易回收，因為其實質上僅由一種材料組成。而且，如果封 閉件由常規(guī)的金屬、扭動的封閉件殼體制造，現(xiàn)有的軋蓋設備可用于 將封閉件應用到容器上。
制造這種全金屬封閉件的成本要求有效利用金屬原材料以減少 廢料。制造這種由金屬環(huán)和金屬盤片組成的金屬形式的"結合型"封閉 件引起的一個問題是，如果這兩種金屬部件由分離的材料塊制造，廢 料量很大。備選地，如果"盤片"簡單地從常規(guī)金屬封閉件坯料的頂板 切取，則該盤片將不會被剩余的"環(huán)"所限制。這是因為"盤片"將能夠 通過"環(huán)"上的孔，該孔會太大而難以限制前述的盤片。
相應地，本發(fā)明提供了 一種制造具有分離的盤片和周緣環(huán)的金屬 封閉件的方法，包括下述步驟
-由金屬板材拉制封閉件坯料，該封閉件坯料具有頂板和從該頂板的周邊懸垂的側壁，
-鄰近頂板切割封閉件坯料的側壁以制造盤片和周緣環(huán)，盤片和 周緣環(huán)均有切割邊。
根據(jù)本發(fā)明的封閉件主要由金屬制成(除了少量的密封劑)，這提 高了當封閉件不再需要時用戶回收封閉件的能力。根據(jù)常規(guī)方法，可 在與盤片相對的環(huán)的邊緣處提供凸起。
優(yōu)選地，在將側壁(環(huán))從頂板(盤片)分離之前，在封閉件坯料的 自由邊處形成巻曲。巻曲保護了封閉件坯料的切割邊，防止了傷害等， 并且在將側壁從頂板分離時給環(huán)提供了剛度。
鄰近頂板切割封閉件側壁以提供環(huán)和分離的盤片。封閉件坯料可 用任何常規(guī)方法(例如激光切割等)進行切割。這樣制造的盤片會具有 和環(huán)相同的直徑。因此，對盤片的切割邊進行摺邊或巻曲以減少其外 徑，因而允許其插入到環(huán)中。
備選地，可用已知的"修剪，，方法將封閉件坯料的側壁從頂板分 離。這種方法要求側壁的頂部(鄰近于頂板)首先通過第一沖壓和模制 而拉拔至較小的直徑，接著采用具有尖銳角部且介于模具和第 一個沖 壓件的直徑之間的直徑的第二沖壓件進行切斷。這種技術主要用于剪
裁金屬容器體或剪裁薄鋁的巻裝防盜(ROPP)封閉件。這種技術的好處 在于盤片的直徑被減小，從而不需要隨后的盤片巻邊。
在本發(fā)明的一個實施例中，盤片支撐于環(huán)中，以^f更環(huán)和盤片的切 割邊相互靠近，之后環(huán)和盤片的切割邊可寬松地巻曲在一起。該實施 例的好處在于環(huán)不需要保持特征，因為寬松的巻邊將盤片寬松地保持 在環(huán)內，同時允許盤片的軸向和旋轉運動。
最后，在本發(fā)明的另一個實施例中，提議了一個備選的坯料結構， 該結構允許盤片和環(huán)如上所述寬松地巻曲在一起，但是在該實施例中 坯料在分離成盤片和環(huán)之前，其外表面可進行印刷或處理。接著盤片 和環(huán)可如上所述進行裝配，但是在該實施例中，盤片和環(huán)的外表面都 已經進行了印刷或處理。利用環(huán)和盤片是獨立的，且只有在最初開啟封閉件時才分開的事 實，可在該兩件型金屬封閉件上提供篡改證據(jù)。因此最初，當環(huán)被扭 轉規(guī)定的量時，盤片保持密封在容器上而不會移動。易碎橋或帶可固 定在盤片和環(huán)上，且當試圖移除封閉件時，環(huán)相對于盤片的相對運動 使易碎橋或帶斷裂，提供了已經試圖將封閉件移離容器的可視指示。


現(xiàn)在將僅通過實例參考附圖對本發(fā)明進行描述，其中
圖1示出了附裝到容器上的兩件型封閉件的橫截面視圖，顯示了 (通過圓圏)包括在附圖中的全部詳細橫截面視圖所示的區(qū)域；
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的第 一實施例的具有盤片和環(huán)的兩件型封 閉件的一部分的詳細橫截面視圖，環(huán)的切割邊被巻邊以限制此處的盤 片，在環(huán)中形成保持特征以將盤片定位在其要求的位置；
圖3A示出了通過封閉件坯料的示意性側截面視圖，該封閉件坯 料通常用來制造單件型封閉件，但是其也適用于本發(fā)明；
圖3B示出了在封閉件裙狀部分的自由邊形成了巻曲后圖3A的 封閉件坯料的示意性側截面視圖，表示此處頂部可從封閉件的側壁切 除以形成盤片和環(huán)；
圖3C示出了在封閉件的頂部和側壁被切斷形成盤片和環(huán)之后圖 3B中所示的封閉件坯料的示意性側截面視圖3D示出了圍繞盤片的切割邊形成巻曲之后的經過更改的圖3C 中所示的封閉件坯料的示意性側截面視圖4A示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的更改的圖3C中所示 的封閉件坯料的示意性側截面視圖，其中封閉件巻曲(在環(huán)上)被平整 了，且在插入環(huán)之前將盤片翻轉過來；
圖4B示出了更改的圖4A中所示的封閉件坯料的示意性側截面 視圖，其中盤片翻轉插入環(huán)中，且支撐在平面巻曲上；
圖4C示出了在環(huán)的切割邊形成了巻曲后的更改的圖4B中所示的封閉件坯料的示意性側截面視的一部分的詳細的橫截面視圖。這種布置中，在環(huán)中形成保持特征以 將盤片定位在其要求的位置，且封閉件緊固到容器上以在盤片和容器
之間形成密封；
圖4E示出了圖4D中所示的兩件型封閉件的相同的部位，其中 環(huán)已經被旋開，保持特征已經將盤片從容器中升起，且盤片和容器之 間的密封已經被破壞；
圖5為用于"修剪"封閉件以分離側壁和頂板，同時降低頂板/"盤 片"的外徑的沖壓及模制裝置的示意性視圖。放大視圖(見圖5A)中使 用的工具部分由標為"A"的圓圏顯示。
圖5A為圖5中所示的工具部分的放大視圖。
圖6A示出了封閉件的頂部和側壁已經被切除后的圖3C中所示 的環(huán)的示意性側截面^L圖6B示出了環(huán)的切割邊形成了環(huán)巻曲后的圖6A中所示的環(huán)的 示意性側截面4^圖6C示出了盤片已經被插入到圖6A和6B所示的環(huán)后的根據(jù)本 發(fā)明的金屬封閉件的示意性側截面視圖6D示出了圖6C中所示的完成的兩件型封閉件的一部分的詳 細截面視圖，其中封閉件緊固到容器上以形成盤片和容器之間的密 封。在這種布置中，沒有保持特征，且盤片可在環(huán)中軸向地自由移動；
圖6E示出了圖6D中所示的兩件型封閉件的相同的部位，環(huán)已 經被旋開，環(huán)上的凸起已經將盤片從容器中升起，且盤片和容器之間 的密封已經被破壞。通過使用圖6A至6E中所圖示的方法，不需要翻 轉盤片10，或環(huán)20'。而且，在封閉件巻曲25中形成凸起，這比在環(huán) 20，的切割邊上形成的環(huán)巻邊28具有更大的工作硬化。
圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的具有盤片和環(huán)的兩件型封 閉件的 一部分的詳細橫截面視圖，其中盤片和環(huán)的切割邊寬松地巻曲在一起，允許盤片間隔在環(huán)內軸向和旋轉地移動；
圖8A到圖8D示出了圖7中所示的本發(fā)明第二實施例的與圖3A 到圖3D、圖4A到圖4C所示相似的示意性過程；以及
圖9A到圖9D示出了允許封閉件坯料的外表面成為兩件型封閉 件的外表面的改進的圖7中所示的本發(fā)明的第二實施例的與圖8A到 圖8D所示相似的示意性進程。
圖中所有相同或相似的部件分別采用相同或相似的參考數(shù)字標記。
具體實施例方式
參考圖1,其主要被包括來圖示其余圖中各種詳細視圖的位置， 包裝由帶螺紋的容器3以及具有盤片10'和周緣環(huán)20，的兩件型封閉件 l，組成。
圖2示出了圖1中所示包裝的一部分的詳細視圖。兩件型封閉件 由金屬盤片10'和周緣環(huán)20，組成，該金屬盤片10'的切割邊由巻曲15 所保護。盤片10，由位于環(huán)20，的相對軸向端處的兩個巻曲25， 28捕 獲在環(huán)內。設有一個保持特征或多個特征27以將盤片IO，寬松地定位 在環(huán)20，內，同時允許盤片10，自由地相對環(huán)20，軸向和旋轉地移動。 保持特征27可呈多個沿著環(huán)20'周邊隔開的凸起的形式，或者備選地， 可由完整或局部的周向巻邊提供。繞盤片IO，的內周邊設有溝道12， 且該溝道用于容納密封劑50。設置溝道12確保了密封劑的正確位置 以與容器3的頸部接合，由于其更好和更精確的分布，也減少了密封 劑50的用量。
圖3A到圖3C示出了用來制造圖2中所示的兩件型金屬封閉件 的示意性進程。首先，乂人金屬板取出用于制造單件型金屬封閉件的常 規(guī)封閉件坯料1 (見圖3A)。該封閉件坯料具有頂板10和從頂板10 的外圍懸垂的側壁20。用于密封劑的凹陷12可靠近頂板10的外圍限 定，但是這不是必須的。將側壁20的自由端形成封閉件巻曲25，形成了單件型金屬封閉 件殼體l。封閉件殼體1可采用常規(guī)z技術，如旋轉切割，激光切割或
剪切等在線A-A處切割(見圖3B)。沿著線A-A切割封閉件坯料1將 該封閉件坯料分為盤片IO，和環(huán)20'(如圖3C所示)兩個分離的部件。 盤片10'的切割邊緣彎成巻曲15,而該巻曲15既對切割邊提供了保護， 也降低了盤片IO，的外徑，以便盤片IO，可以適合環(huán)20，，通過環(huán)20' 的粗糙的切割邊(見圖3D)。環(huán)20'的粗糙側切割邊隨后也可進行巻曲 以給切割邊提供保護并將盤片10，限制在環(huán)20，之內(如圖2中所示)。 一旦盤片10，限制在環(huán)20，內，盤片的位置可通過設置一個保持特征或 多個特征27而更緊密地控制。
參考圖4A，制造方法可通過如下方式進行更改先將封閉件巻 曲25'弄平,接著將盤片IO，或環(huán)20'翻轉，然后將盤片10'裝配到環(huán)20， 中。如圖4B中所示。在這種布置中，盤片IO，由弄平的巻曲25，支撐。 在這個階段，將密封劑50插入溝道12中?？稍趲喦?8或環(huán)20，中提 供用來將封閉件固定到容器(未示出)上的凸起或類似的常規(guī)構件。
圖4A到圖4E中示出的更改的封閉件的弄平的巻曲其好處在于 具有一條或多條帶的常規(guī)的帶式瓶蓋系統(tǒng)，該瓶蓋系統(tǒng)接觸封閉件的 頂面，可用來將更改的兩件型封閉件應用到容器3上。參考圖4D， 當封閉件緊密地應用到容器3上時，弄平的巻曲25，將盤片IO，推向容 器口，容器螺紋35和封閉件凸起26之間的相互作用或類似作用，使 得由密封劑50和容器3形成的密封更緊密。
參考圖4E,當開啟封閉件時，凸起26經過容器螺紋35,保持特 征27與盤片巻曲15接合，將盤片IO，升起，并破壞密封劑50和容器 3之間的密封。當最初轉動容器3上的封閉件時，盤片IO，保持密封到 容器3 口上，同時環(huán)轉動且輕微上升。在盤片10，和環(huán)20，之間的這種 相對運動可用于觸發(fā)某些形式的防篡改。例如，易碎橋(例如紙帶)可 系在環(huán)20，和盤片IO，兩者之上，且環(huán)20，相對于盤片IO，的相對運動可 切斷易碎橋，提供了已經試圖打開包裝的一個可視化的指示。圖5和5A圖示了用于"修剪"的沖壓及模制裝置如何可用來將頂 板10從封閉件坯料1的側壁20切斷以形成環(huán)和直徑減小的盤片。封 閉件坯料1的側壁20的一部分首先由第一沖擊件70和模具80拉成 較小的直徑。封閉件1由定位環(huán)85保持，同時封閉件坯料1的直徑 減小的部分由第二沖擊件75與側壁20的剩余部分切離，第二沖擊件 75限定尖銳的角部72，并且具有介于^f莫具80和第一沖擊件70的直 徑之間的外徑。釆用這種方法，盤片的直徑減小了，因此不需要對盤 片的外圍進行后續(xù)的巻邊來減小盤片的直徑以裝配在環(huán)內。
在另一個實施例中，在從盤片切除后，環(huán)20，的切割邊設有環(huán)巻 曲28來保護環(huán)20，的切割邊(如圖6A和6B中所示)。環(huán)20，接著^C彎 曲以允許前面形成的盤片IO，從下面插入到環(huán)20，中(如圖6C所示)。 最后，盤片10，通過形成凸起26而保持在環(huán)20，內(如圖6D所示)。 為了制造示于圖6D中的封閉件，可以任何順序執(zhí)行將盤片IO，插入到 環(huán)20，中，形成環(huán)巻曲28以及形成凸起26等步驟。可選地，盤片10， 也可從上面插入到環(huán)20，中，其好處在于不需要彎曲環(huán)20，。
示于圖6D和6E中的封閉件與關于圖4D和4E所圖示和描述的 類似，但是其沒有任何保持特征。參考圖6D,當封閉件緊固地應用 到容器3上時，環(huán)彎曲28將盤片IO，推向容器口，且容器螺紋35、凸 起26以及環(huán)彎曲28之間的相互作用使得由密封劑50和容器3形成 的密封更緊密。當開啟封閉件1，(見圖6E)時，凸起26經過容器螺紋 35,同時盤片10，保持密封到容器3的口部上。環(huán)20，繼續(xù)轉動和上升， 直到凸起26與盤片巻曲15接合。凸起26升起盤片10，，并破壞密封 劑50和容器3之間的密封。因此，封閉件"上升"，接著"蹦開"，隨之 盤片10，與容器3之間的密封被破壞。
圖7示出了本發(fā)明的另一個實施例，其中環(huán)20，和盤片IO，的切割 邊寬松地巻曲在一起。該實施例也不需要單獨的保持特征來控制盤片 10，在環(huán)20，內的位置。
圖8A到圖8D示出了制造圖7中所示的兩件型金屬封閉件的過程。由頂板10和側壁20組成的金屬坯料由金屬板材料拉制，且封閉 件坯料又沿著線A-A切斷以制造用于盤片IO，和環(huán)20，的坯料。示于圖 8A中的封閉件坯料在沿A-A線切斷之前，可以采用涂層、漆或一些 其它的裝飾60進行裝飾。對封閉件坯料而不是對圖8B中分離的盤片 IO，和環(huán)20，進行裝飾是有好處的，因為封閉件坯料比分離的盤片10， 和環(huán)20，更容易處理。與對圖8A中所示的封閉件坯料的外表面進行裝 飾相關的問題在于當盤片10，和環(huán)20，形成并裝配(見圖8B到圖8D)時， 裝飾60位于盤片IO，的內表面上，在第一次使用前將不會被封閉件的 用戶所看到。然而，這種不利也可轉化為有利，如果盤片IO，用于提 供獲獎信息等，其只需要在開啟封閉件時看到。
對圖8A中所述封閉件坯料的更改示于圖9A中。在這種布置中， 封閉件坯料的外表面可在形成盤片IO，和環(huán)20，之前進行裝飾(見圖 9B),且裝飾60因而將位于盤片IO，的外表面上(見圖9B到圖9D)。用 于制造圖7中所示的實施例的制造方法此后也是相同的。
參考圖8A和圖9A，封閉件坯料是由金屬板材拉制的單件材料。 接著在頂板10和側壁20之間切開該封閉件坯料以形成盤片IO，和環(huán) 20'(見圖8B和圖9B)。參考圖8C和圖9C，對盤片IO，的切割邊進行 巻邊(形成寬松的巻曲15的起始端)以減少盤片IO，的外徑，這樣盤片 IO，能適合環(huán)20，的切割邊。而且，環(huán)20，的一個軸向端也形成了巻曲 25。
如圖8D和圖9D中所示，巻邊的盤片IO，插入到環(huán)20，中并支撐 在其中，以便盤片IO，和環(huán)20，的切割邊靠近。環(huán)20，的切割邊接著繞 盤片IO，的巻邊緣寬松地巻曲以形成如圖7和圖9E的詳細橫截面視圖 中所示的兩件型封閉件。在這種布置中，通過寬松巻曲15， 28，盤片 10，寬松地限制在環(huán)20，內。寬松巻曲15, 28設計成允許盤片IO，旋轉 運動以及有限程度的軸向運動。
示于圖9A到圖9E中的實施例示出了一個進一步的更改，其可 應用到前面所描述的本發(fā)明的任何一個實施例中?？梢娛居趫D9A到圖9E中的環(huán)20，具有過渡29,通過該過渡29可以減小環(huán)20，的直徑， 使得制成的封閉件更緊湊。
優(yōu)選地，在上面所描述的本發(fā)明的任何實施例中，在將盤片10， 裝配到環(huán)20，中之前將密封劑50應用到盤片IO，的凹槽12中。這使得 制造容易了，因為盤片10'分離時比裝配到環(huán)20，中后更容易控制和處 理。
權利要求
1.一種用于具有分離的盤片和周緣環(huán)的金屬封閉件的制造方法，包括如下步驟拉制具有頂板(10)和從所述頂板(10)的周邊懸垂的側壁(20)的封閉件坯料(1)，鄰近所述頂板(10)切割所述封閉件坯料(1)的側壁，以制造盤片(10’)和周緣環(huán)(20’)，該盤片和周緣環(huán)二者均有切割邊。
2. —種根據(jù)權利要求1所述的金屬封閉件的制造方法，其特征 在于，所述制造方法包括將所述盤片(IO')的外圍繞其切割邊進行巻邊 以減小所述盤片(10，)的外徑的步驟。
3. —種根據(jù)權利要求1或權利要求2所述的金屬封閉件的制造 方法，其特征在于，所述制造方法還包括在將所述頂板(10)從所述側 壁(20)切除以形成所述盤片(10，)和環(huán)(20，)之前，用封閉件巻曲(25)對所 述封閉件坯料(l )的粗糙的邊緣進行精整的步驟。
4. 一種根據(jù)權利要求3所述的金屬封閉件的制造方法，其特征 在于，所述環(huán)(20，)上的所述封閉件巻曲(25)被弄平。
5. —種根據(jù)任何前述權利要求所述的金屬封閉件的制造方法， 其特征在于，所述制造方法還包括如下步驟翻轉所述盤片(10，)或所述環(huán)(20')， 通過環(huán)的切割邊將所述盤片(10，)插入所述環(huán)(20')。
6. —種根據(jù)權利要求1-4中的任一項所述的金屬封閉件的制造 方法，其特征在于，所述制造方法還包括用巻曲(28)精整所述環(huán)(20') 的切割邊的步驟。
7. —種根據(jù)權利要求6所述的金屬封閉件的制造方法，其特征 在于，所述環(huán)(20，)變形以允許所述盤片(10，)插入所述環(huán)(20，)。
8. —種根據(jù)任何前述權利要求所述的金屬封閉件的制造方法， 其特征在于，圍繞所述盤片(10，)的外圍應用密封劑(50)，且該密封劑(50)布置成與容器(3)形成密封。
9. 一種根據(jù)權利要求2所述的金屬封閉件的制造方法，其特征 在于，所述制造方法還包括如下步驟將巻邊后的盤片(10，)插入所述環(huán)(20，)中，以及 圍繞所述盤片(10，)的巻邊后的外圍形成所述環(huán)(20，)的切割邊的 寬松巻曲(40)。
10. —種根據(jù)任何前述權利要求所述的金屬封閉件的制造方法， 其特征在于，所述制造方法還包括在將所述頂板(10)從所述側壁(20) 切除以形成所述盤片(10，)和環(huán)(20，)之前對所述封閉件坯料(1)進行裝 飾的步驟。
全文摘要
一種用于具有盤片(10’)限制在周緣環(huán)(20’)內的兩件式“組合”型封閉件的制造方法。該“組合”型封閉件(1’)由常規(guī)的單件封閉件殼體(1)通過在頂盤(10)附近切割側壁(20)以分別制造環(huán)(20’)和盤片(10’)而制成。
文檔編號B21D51/44GK101528381SQ200780040452
公開日2009年9月9日 申請日期2007年10月31日 優(yōu)先權日2006年10月31日
發(fā)明者C·P·拉姆齊, P·鄧伍迪 申請人:皇冠包裝技術公司