專利名稱：容器端壁結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及全開(kāi)啟，可拆除圓盤的金屬板端蓋以及更精確地控制拆除圓盤的措施。
1988、7、28公開(kāi)的國(guó)際專利No.Wo88/05406中，公開(kāi)了關(guān)于采用容器包裝件上的鋼制易開(kāi)蓋，提供了整體板，具有方便特性的鋼制端蓋，它可以很容易的被打開(kāi)，同時(shí)也為消費(fèi)者在開(kāi)啟端蓋以后提供了對(duì)金屬毛邊的保護(hù)作用。
業(yè)已發(fā)現(xiàn)，為實(shí)施的目的，要求提供保護(hù)金屬毛邊的端蓋或與罐構(gòu)件相關(guān)的特殊結(jié)構(gòu)特征基本上不考慮用于現(xiàn)有技術(shù)“拉掉圓盤”易開(kāi)啟器容器中所使用的各種措施。此外，為達(dá)到容易開(kāi)啟的目的，這些特殊結(jié)構(gòu)特征需要對(duì)零件進(jìn)行專門的和更精確的定位。
根據(jù)本發(fā)明，容器的金屬板端蓋構(gòu)件設(shè)置整體拆除圓盤，包括由整體凹邊接縫金屬確定界限的端壁板，以形成凹邊接縫，通過(guò)凹邊接縫將端蓋構(gòu)件連到容器主體上，有一條圓周安置的連續(xù)刻痕線來(lái)限制可拆除圓盤，由于圓盤的拆除，在端壁板上提供一開(kāi)口，以便于將容器內(nèi)的物品全部取出?？刹鸪龍A盤上裝設(shè)長(zhǎng)形薄片開(kāi)啟器，用鉚釘將開(kāi)啟器固定到可拆除圓盤上，鉚釘和圓盤構(gòu)成一體，并安設(shè)在薄片開(kāi)啟器上的工作端和把手端之間，薄片開(kāi)啟器是定向的。因此，為使刻痕線斷裂，它的工作端靠近圓周刻痕線，它的把手端遠(yuǎn)離圓周刻痕線而朝向內(nèi)側(cè)。所以提起把手端則使工作端將刻痕線斷裂。其特征是位于端蓋外側(cè)的并鄰接圓周刻痕線的阻擋裝置在提起把手端時(shí)，防止薄片開(kāi)啟器向外運(yùn)動(dòng)，并且使工作端朝向圓周刻痕線，以便使刻痕線開(kāi)始斷裂。
本發(fā)明申請(qǐng)范圍與現(xiàn)有商品化的“拉出圓盤”蓋有顯著的區(qū)別，在現(xiàn)有技術(shù)中，整體板、易開(kāi)啟罐的邊緣的安全特性是不存在的。并且，現(xiàn)有技術(shù)中，限制可拆除圓盤的圓周刻痕線位于最鄰近夾緊壁，即形成凹邊接縫后面的端壁構(gòu)件的一部分。
在現(xiàn)有的任一個(gè)“拉出圓盤”蓋結(jié)構(gòu)中，只有圓周刻痕線的一小部分是由于杠桿作用而斷裂的，這種情況在開(kāi)始時(shí)發(fā)生，而其余部分通過(guò)向后拉拉環(huán)開(kāi)啟器的手段分離。一般情況下，可拆除圓盤進(jìn)行折疊(或在其自身上進(jìn)行)，折疊動(dòng)作使殘留金屬沿剩余的圓周刻痕線“撕裂”，而不是在張力作用下被拉開(kāi)，因?yàn)殚_(kāi)啟器是在對(duì)著開(kāi)始斷裂的運(yùn)動(dòng)方向被拉開(kāi)的。
在現(xiàn)有的某一個(gè)“拉出圓盤”的端蓋中，可拆除圓盤上安設(shè)一通風(fēng)開(kāi)口刻痕線，應(yīng)用徑向向內(nèi)的鉚釘將拉環(huán)開(kāi)啟器固定到可拆除圓盤上。其中有些后刻痕線也包括分支部分，一個(gè)分支從后刻痕線的每個(gè)風(fēng)口部分側(cè)面延伸?？衫梅种Р糠謱⒗h(huán)開(kāi)啟器從徑向有槽位置移向夾緊壁上的圓周刻痕線。
然而，在同行業(yè)者所奮力的整體板，具有方便特性、保護(hù)邊緣的領(lǐng)域中，將圓周刻痕線徑向向內(nèi)安置在與夾緊壁相隔離的位置上，(因?yàn)閷?duì)屬于容器的端蓋構(gòu)件一部分提供保護(hù)邊緣措施的原因)。因此，如下面所述，必須對(duì)開(kāi)啟器的工作端進(jìn)行精確地定位，并對(duì)它的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制，以保證容易開(kāi)啟。
同時(shí)，可拆除圓盤自身也不能向后折疊或向后卷繞，如在現(xiàn)有技術(shù)中的“拉出圓盤”容器中那樣，因?yàn)榭刹鸪龍A盤的保護(hù)邊緣措施使可拆除圓盤具有足夠大的剛度，因此在容器開(kāi)啟過(guò)程中圓盤基本上保持平面狀態(tài)。
下面，通過(guò)實(shí)例并參照附圖進(jìn)一步描述本發(fā)明，圖中

圖1本發(fā)明端蓋構(gòu)件的外形(開(kāi)啟側(cè))平面圖;
圖2圖1所示端蓋構(gòu)件的局部徑向橫截面視圖;
圖3圖1所示的端蓋構(gòu)件在開(kāi)始打開(kāi)程序以后，蓋板尚未全部拆除以前的端蓋構(gòu)件外形(開(kāi)啟側(cè))平面圖;
圖4圓周刻痕線區(qū)域徑向橫截面放大視圖，以說(shuō)明發(fā)明的端蓋構(gòu)件各部分的相互位置關(guān)系，圖5發(fā)明另一實(shí)施例的徑向橫截面圖;
圖6-11加工工具和端蓋構(gòu)件各部分的徑向橫截面視圖，為描述圖2中實(shí)施例的順序加工步驟，其中圖6表示毛坯成形階段圖7表示淺度的鉚釘扣初步成形圖8表示鉚釘扣進(jìn)一步成形，以及里邊多層金屬板疊層開(kāi)始預(yù)折疊;
圖9表示刻痕和外部多層金屬板疊層的預(yù)折疊開(kāi)始;
圖10表示鉚釘扣的附加成形和多層金屬板疊層的完成和圖11表示將開(kāi)啟器固定到端壁板上的鉚釘?shù)男纬?，同時(shí)將多層金屬板繼續(xù)進(jìn)行折疊;
圖12-17是加工工具和端蓋構(gòu)件的部分徑向橫截面視圖，為了說(shuō)明圖5實(shí)施例的順序加工過(guò)程，其中圖12表示毛坯成形階段;
圖13表示淺拱頂鉚釘扣的初始成形;
圖14表示鉚釘扣的進(jìn)一步成形，以及保留在可拆除圓盤上的多層金屬板疊層(內(nèi)部的)的預(yù)成形和阻擋壁的初始成形;
圖15表示圓周刻痕線的成形;
圖16表示阻擋壁加工完成和內(nèi)多層金屬板疊層進(jìn)行折疊，同時(shí)壓制中央板輪廓部分;
圖17表示完成對(duì)開(kāi)啟器固定到端壁上的鉚釘?shù)募庸?
圖18不包括開(kāi)啟器的端蓋平面圖，為說(shuō)明由后刻痕線裝置所限定的弦長(zhǎng)度的選擇;
圖19通過(guò)薄片開(kāi)啟器的杠桿作用，利用容器邊沿提手端外側(cè)將端蓋開(kāi)啟時(shí)的立體圖，用以描述圖18中所表示的弦長(zhǎng)度和沿刻痕線由于杠桿作用而分離之間的相互關(guān)系，至少要圍繞可拆除圓盤圓周約180°進(jìn)行分離，和圖20端蓋和圖19中容器的立體圖，它表示在沿圓周刻痕線由于杠桿作用分離以后，提起可拆除圓盤時(shí)的情況。
參照附圖，圖1是表示端蓋構(gòu)件27外形表面(開(kāi)啟側(cè))的平面圖，圍繞該端蓋構(gòu)件圓周有凹邊接縫金屬28。一個(gè)縱向剛性的整體開(kāi)啟器30通過(guò)鉚釘32固定到可拆除圓盤31上。長(zhǎng)形開(kāi)啟器30的工作端33與圓周刻痕線34的一部分有鄰接關(guān)系?？毯劬€在平面視圖上具有圓形輪廓，并限制了可拆除圓盤31。端壁板本身徑向延伸越過(guò)圓周刻痕線34到達(dá)夾緊壁36，圖2可看的更加清晰。
如圖2所示，圓周刻痕線34從夾緊壁36徑向向內(nèi)或向內(nèi)側(cè)朝容器中心縱軸線38安置，該軸線38通過(guò)端蓋構(gòu)件27的幾何中心39。圖2實(shí)例中，刻痕線34的每個(gè)徑向側(cè)邊上的多層折疊金屬板，起到掩護(hù)沿圓周刻痕線34分離或分開(kāi)以后存留的金屬毛邊的作用，如圖所示，每一個(gè)多層疊層都是三層金屬板。
三層金屬疊層40在沿刻痕線34分離以后，存留在可拆除圓盤31上。三層金屬疊層45位于刻痕線34的徑向外側(cè)，在刻痕線34分離以后，存留在可拆除圓盤31的端蓋上。
本發(fā)明特別涉及端蓋構(gòu)件相互作用部分的更加精確地定位問(wèn)題，以及為制造這種端蓋構(gòu)件而設(shè)置的工具界限的安排。
應(yīng)用圖1中部分表示的后刻痕線外形(在圖3中可更清楚些)，一般會(huì)使開(kāi)啟器30朝向夾緊壁運(yùn)動(dòng)。發(fā)明是關(guān)于對(duì)這種開(kāi)啟器的控制問(wèn)題，以達(dá)到基本上防止開(kāi)啟器產(chǎn)生外側(cè)運(yùn)動(dòng)，而且，使開(kāi)啟器工作端的作用力指向致使圓周刻痕線在規(guī)定的限度內(nèi)開(kāi)始斷裂的方向。
例如，這里所記述的徑向定位圓周刻痕線34的中心與多層疊層40的圓形金屬過(guò)渡區(qū)43(圖2)徑向鄰接，這樣安置使金屬43，通過(guò)至少部分阻擋金屬毛邊口，而有可能掩護(hù)存留在圓盤31上的金屬毛邊，如同這里所描述的，要求這種定位，不管是多層金屬板疊層(圖2)，還是后面圖示的其它裝置，都要用于保護(hù)存留端蓋上的金屬毛邊。
環(huán)形圓周刻痕線34有預(yù)定的直徑(在端壁平面上測(cè)量)，該直徑接近于由存留在端蓋上環(huán)形邊棱金屬形成的掩護(hù)裝置的直徑，但要小于它，如在圖2中，圓周刻痕線34的中心線(它是“V”形橫截面輪廓)的直徑，約等于多層疊層40過(guò)渡區(qū)的環(huán)形金屬邊棱43的直徑，但必須小于外部多層金屬層45的環(huán)形金屬邊棱44的直徑，否則邊棱44將阻擋具有大直徑圓盤的拆除。
這樣，如應(yīng)用這種初始斷裂力，在這兩個(gè)限制之間存在一個(gè)范圍，為便于開(kāi)啟，對(duì)3吋(76.2mm)直徑的罐來(lái)說(shuō)，確定為千分之幾吋(0.0254mm的倍數(shù))。這個(gè)范圍考慮到開(kāi)啟器工作端的精確運(yùn)動(dòng)路線，以及圓周刻痕線橫截面的“V”形輪廓?？刂崎_(kāi)啟器的運(yùn)動(dòng)，以便引導(dǎo)它的工作端在允許的范圍內(nèi)接觸端壁板。如這里所描述的，開(kāi)啟器運(yùn)動(dòng)的控制，是通過(guò)定位阻擋裝置，將開(kāi)啟器的工作端向內(nèi)指向圓周刻痕線和槽形端壁板而實(shí)現(xiàn)的，圖4中，位置46表示刻痕線34中心線的圓周投影(徑向位置)，此中心線直徑近似于或稍大于多層疊層40的過(guò)渡區(qū)金屬43的直徑?！癡”形刻痕線34的敝開(kāi)端在約5‰至10‰?yún)贾g徑向延伸(0.127和0.254mm之間)。如采用具有50°角的刻痕工具加工深0.006吋(0.152mm)的刻痕線，則形成具有徑向直徑為0.0056吋(0.142mm)的“V”形敝開(kāi)端;采用帶60°角的刻痕工具刻深0.009吋(0.229mm)的刻痕線，則產(chǎn)生徑向直徑為0.0104吋(0.264mm)的敝開(kāi)端。中斷線47表示阻擋裝置的圓周投影(徑向位置)，如下所述，為旋轉(zhuǎn)薄片開(kāi)啟器工作端向內(nèi)朝向有槽的端壁板，阻擋裝置防止開(kāi)啟器工作頂部在端壁板平面內(nèi)或平行于端壁板的平面內(nèi)徑向運(yùn)動(dòng)。
通過(guò)消除運(yùn)動(dòng)的水平分力，杠桿作用打開(kāi)力是垂直向下并指向刻痕線的，對(duì)于3(300)至3 7/16 (307)吋(76.2至86.8mm)直徑容器的端蓋構(gòu)件來(lái)說(shuō)，圓邊43(中心線大約是46)和阻擋層位置47之間的徑向距離49，可在5‰和20‰?yún)挤秶鷥?nèi)(0.127和0.508mm范圍內(nèi))。該容器的端蓋構(gòu)件是由約0.008吋至0.010吋(0.203至0.254mm)，名義厚度標(biāo)準(zhǔn)的壓延軋制鋼制作。在這個(gè)范圍內(nèi)，由于開(kāi)啟器的徑向運(yùn)動(dòng)，開(kāi)啟器的工作端將朝向端壁板旋轉(zhuǎn)到圓周刻痕線的敝開(kāi)端，因此對(duì)罐的打開(kāi)很方便。
根據(jù)本發(fā)明，圓周刻痕線的中心線直徑不能大于阻擋層47的直徑。理想情況下，圓周刻痕線34直徑位于其中心線46上，在圓形邊43的直徑和阻擋層47直徑的中間，而且由中心線到圓形邊和阻擋層的距離大約為5‰?yún)?0.127mm)。將阻擋層裝置47定位于靠近夾緊壁，也就是說(shuō)，超過(guò)上面規(guī)定的范圍時(shí)，對(duì)于一個(gè)普通顧客來(lái)說(shuō)，即使不會(huì)造成無(wú)法打開(kāi)的情況，也將會(huì)減弱打開(kāi)罐的容易性。
圖4中表示的阻擋層裝置采取多層折疊層45的形式，在圖2的實(shí)例中，它包括圓弧形過(guò)渡區(qū)44。但在其它實(shí)例中，在可拆除圓盤上僅采用一個(gè)多層金屬板疊層，下面將介紹其它形式的阻擋層。
圖5實(shí)施例中，有中心軸線51的容器側(cè)壁50，包含一直徑內(nèi)縮的、圓周安裝的卡銷52，這種卡銷提供用于掩護(hù)存留端蓋上金屬毛邊和用于掩護(hù)存于可拆除圓盤58上的多層金屬板56的金屬圓邊55的金屬圓邊54。
卡銷52包括一個(gè)似擱架形的連通夾緊壁62的徑向部分60。為實(shí)施本發(fā)明，下面的附圖中將更全面地詳述制造方法。阻擋壁64的安置如橫截面圖所示，即在夾緊壁62的徑向向內(nèi)位置上，最佳方案是與夾緊壁相平行。
在實(shí)現(xiàn)已介紹的圖2和圖5中的兩個(gè)實(shí)施例時(shí)，圓周刻痕線中心線的直徑約等于或稍大于存留在可拆除圓盤(31，58)的多層金屬板疊層(40、56)的弧形邊過(guò)渡區(qū)(43，55)的直徑，并且這個(gè)中心線直徑可以接近，但不能超過(guò)阻擋層裝置的中心線直徑。按照這里介紹的方法，利用加工工具來(lái)完成規(guī)定的界限，可能使端蓋構(gòu)件的生產(chǎn)與所要求的初始易開(kāi)啟斷裂特征一致，圖6至11是為了描述成形圖2所示端蓋構(gòu)件實(shí)施例中的兩個(gè)多層金屬板疊層的順序步驟。圖6表示卷曲帶有相對(duì)內(nèi)凹的金屬邊28而凹陷的端壁板的凹邊接縫以后的毛坯。在徑向橫截面上看，有一系列的“臺(tái)階和豎板”從夾緊壁36連接到端壁板31的凹陷部分。這種“臺(tái)階和豎板”通常標(biāo)示為70，它包括部分金屬板，利用它成形的一對(duì)多層疊層的金屬薄板(在Wo88/05406申請(qǐng)案中有更詳細(xì)的介紹);一個(gè)這樣的疊層用來(lái)掩護(hù)存留在沿圓周分布的刻痕線分離以后的圓盤上的金屬毛邊，另一個(gè)是用來(lái)掩護(hù)存留在容器端壁板上的金屬毛邊。
這些多層金屬板疊層的臺(tái)階和豎板部分相互連接，而且每個(gè)端頭分別連接到夾緊壁和端壁板上，連接是通過(guò)組合彎曲部分的過(guò)渡區(qū)，(組合彎曲部分就是在橫向垂直于容器的縱軸線的平面上是曲線形狀;同時(shí)，在該區(qū)域的徑向橫截面視圖上也是曲線形狀(圓弧形))。
如圖6·7所示，通過(guò)中間的過(guò)渡區(qū)44，臺(tái)階部分71通向豎板部分72;通過(guò)圓弧區(qū)75，臺(tái)階部分74連接豎板部分72;通過(guò)過(guò)渡區(qū)77將臺(tái)階部分74通向豎板部分76;豎板部分76通向連接可拆除圓盤31的過(guò)渡區(qū)43。
除了確定上述的阻擋層接縫、刻痕線和內(nèi)部多層疊層之間相互位置的限制以外，在進(jìn)行圖7至圖11的反沖壓過(guò)程中，在這些程序里對(duì)每個(gè)工序來(lái)說(shuō)，端蓋構(gòu)件都要進(jìn)行定位，刻痕動(dòng)作和多層折疊動(dòng)作以及在成形圓周刻痕線34以前進(jìn)行的多層預(yù)折疊程序的時(shí)間安排，是主要考慮的問(wèn)題，可拆除圓盤的圓周刻痕線安置在一對(duì)多層疊層之間，如上所述。每個(gè)多層疊層分別掩護(hù)了對(duì)應(yīng)的存留在分離以后的圓盤上和存留容器端蓋上的刻痕線金屬邊緣。上面介紹的程序可使工具通到每個(gè)端蓋表面上的多層預(yù)疊層上方，這樣，就可以在單張金屬板上，從金屬板的一個(gè)表面上進(jìn)行刻痕，同時(shí)。利用“墊板”工具將單張金屬板對(duì)著刻痕刀支承在金屬板的其余表面上。
金屬板的預(yù)折疊，保證了圍繞圓周進(jìn)行的折疊動(dòng)作的完成，同時(shí)減少了多層折疊金屬的運(yùn)動(dòng)，該運(yùn)動(dòng)可使刻痕后的殘留刻痕線金屬過(guò)早的毀壞。
在圖7的操作中(它是圖6的繼續(xù))，成形了具有大直徑的、橫截面為淺拱頂形的鉚釘扣輪廓80。金屬板“臺(tái)階”部分74的水平位置，也如圖示那樣確定了，隨后，在此水平方向的金屬部分74上，進(jìn)行圓周刻痕。
當(dāng)選擇最佳的反沖壓工序數(shù)目時(shí)，要協(xié)調(diào)金屬板的多層折疊、刻痕線成形、鉚釘扣和輪廓成形以及將薄片開(kāi)啟器鉚接到圓盤上等工序。除了上面列舉的優(yōu)點(diǎn)，如在單層金屬上進(jìn)行刻痕、避免了殘存刻痕線金屬的早期毀壞以及確定了位置界線以外，鉚釘扣成形和鉚接動(dòng)作是在沒(méi)有折疊金屬或刻痕操作的干涉下連續(xù)進(jìn)行的。壓軋開(kāi)口程序可以和鉚釘扣和圖1所示的中央板外形同時(shí)成形。
連續(xù)進(jìn)行如圖8至10所示的加工時(shí)，金屬部分71、72和組合曲線區(qū)44將構(gòu)成用于掩護(hù)存留在容器端蓋上金屬毛邊的多層疊層。金屬部分74是一對(duì)多層金屬板疊層之間的連接件，限定拆除板31的圓周刻痕線34的刻痕加工將在該金屬部分上進(jìn)行。通過(guò)組合曲線過(guò)渡區(qū)77將金屬部分76連到水平的中間部分74上，組合曲線過(guò)渡區(qū)43和82部分(鄰接43區(qū)域的端壁板的一部分)，共同構(gòu)成了提供掩護(hù)存留在隔離的或分開(kāi)的圓盤31上的金屬毛邊的多層疊層40。
在圖8中初步形成了一個(gè)較小直徑、較大深度的鉚釘扣83，并對(duì)如圖所示區(qū)域43處周圍的金屬部分76、82進(jìn)行預(yù)折疊。圖10中，當(dāng)金屬板完成折疊時(shí)，通過(guò)工具確定了圍繞金屬部分(43、44)的過(guò)渡區(qū)相對(duì)圓周刻痕線34的徑向位置界限，也就是說(shuō)，工具84限定了圓邊43的徑向位置，工具85限定了圓邊44的徑向位置。
圖11的最后工序，將薄片開(kāi)啟器30置于鉚釘扣91上，以便在工具92、94之間進(jìn)行鉚接操作。平面視圖中，區(qū)域44的圓周，是在相對(duì)刻痕線34中心線投影的上述規(guī)定界限之內(nèi)，這樣，至少可以部分掩護(hù)存留在容器上、沿周邊刻痕線分離處的毛邊。多層疊層45(圖2)的位置，在徑向方向上限制了開(kāi)啟器30的運(yùn)動(dòng)，因此，工作端33相對(duì)容器來(lái)說(shuō)是向內(nèi)指向圓周刻痕線34的。
下表中的數(shù)值代表307(3-7/16”)(86.8mm)直徑罐的端蓋尺寸金屬薄板壓延軋制鋼板涂層鍍錫或帶有機(jī)涂層的TFS(無(wú)錫鋼帶)公稱厚度0.008吋-0.010吋(0.20-0.25mm)毛坯直徑4.225吋(107.3mm)圓周刻痕線34的中心線直徑3.1吋(78.7mm)殘余刻痕線金屬厚度0.002吋-0.0025吋(0.051-0.063mm)弦57的長(zhǎng)度(圖3)約1.0吋-1.1吋(25.4-27.9mm)
圓弧區(qū)72(圖6)直徑3.18吋(80.8mm)夾緊壁36直徑(圖6)3.25吋(82.6mm)夾緊壁高度0.18吋(4.57mm)凹邊接縫金屬中心和板31之間的軸向尺寸圖80.39吋(9.91mm)圖110.21吋(5.33mm)鉚釘頭(直徑)0.25吋(6.35mm)預(yù)定鉚釘相對(duì)圓周刻痕線的位置，對(duì)于端蓋或211-307(68.3-86.8mm)的罐來(lái)說(shuō)，被選擇的中心之間的徑向距離約為0.315吋(8.00mm)。確定該徑向距離是通過(guò)許多因素的，如這里所介紹的，這些因素不只限于第一鉚釘扣成形的半徑，還有如鉚釘和圓周刻痕線中心線之間的徑向距離，不能小于鉚釘扣半徑加上內(nèi)折疊和/或刻痕間隙所需的徑向距離。
典型情況下，開(kāi)啟器工作端的銳邊橫刃點(diǎn)連接圓周刻痕線，但是，存留在容器上的掩護(hù)裝置或阻擋疊層45不會(huì)妨礙開(kāi)啟器工作端的起始斷裂動(dòng)作的弧形運(yùn)動(dòng)，不會(huì)妨礙從容器上拆除圓盤。
壓延軌制鋁板端蓋構(gòu)件的典型厚度是0.009吋-0.012吋(0.23-0.30mm)，刻痕分離線的殘留金屬厚度約為0.004-0.005吋(0.10-0.13mm)。
圖12至17介紹圖5的端蓋構(gòu)件實(shí)施例成形的連續(xù)步驟，其中采用單個(gè)多層金屬疊層，并在圓周刻痕線63的徑向外側(cè)提供了一個(gè)外阻擋壁，這是為了開(kāi)啟器工作端直徑向內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)將圓周刻痕線初始斷裂。
圖12表示一帶有“卷曲”的凹邊接縫金屬98的毛坯，其中端壁板59相對(duì)凹邊金屬98凹陷。從徑向橫截面上觀察，一系列的“臺(tái)階和豎板”連通凹陷部分。這種臺(tái)階和豎板100是金屬板的一部分，用以構(gòu)成阻擋壁和金屬板的多層疊層。
金屬板的臺(tái)階和豎板部分是相互連接的，通過(guò)組合彎曲部分的金屬過(guò)渡區(qū)，將每個(gè)端頭分別連通凹邊金屬和端壁板，組合彎曲部分即是在橫向垂直于容器中心軸線的平面上的曲線和在徑向橫截面平面上的曲線(圓弧)。
參照?qǐng)D12，臺(tái)階部分101通過(guò)中間過(guò)渡區(qū)103連通豎板部分102;臺(tái)階部分104通過(guò)過(guò)渡區(qū)105連接豎板部分102;臺(tái)階部分104通過(guò)過(guò)渡區(qū)107通向豎板部分106;豎板部分106連通由板59構(gòu)成的過(guò)渡區(qū)108。
在進(jìn)行圖13-16的反沖壓過(guò)程中，金屬板折疊動(dòng)作、刻痕動(dòng)作、和多層預(yù)折疊程度的時(shí)間安排，以及阻擋壁的形成，要在圓周刻痕線成形以前進(jìn)行等問(wèn)題，都是重點(diǎn)考慮的問(wèn)題。
可拆除圓盤的圓周刻痕線安置在多層疊層(用于掩護(hù)分離圓盤上的刻痕線殘留金屬毛邊)和阻擋壁之間，阻擋壁安置在端蓋夾緊壁的徑向內(nèi)側(cè)位置上，并相對(duì)圓周刻痕線預(yù)先定位。如前所述，圓周刻痕線63的直徑不能超過(guò)阻擋壁的直徑。
介紹的制造程序可使工具通到位于可拆除圓盤掩護(hù)裝置的多層預(yù)折疊工位之上，以便能刻痕單層金屬板，單層金屬板對(duì)著刻痕工具被支承在其余表面上。金屬板層的預(yù)折疊工序保證了圍繞可拆除圓盤進(jìn)行折疊操作的完成，同時(shí)減少了多層預(yù)折疊金屬的運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)使刻痕后的殘留刻痕線金屬產(chǎn)生早期毀壞。
在圖13的第一次反沖壓工序中，形成了具有大直徑、橫截面為淺拱頂形的鉚釘扣120，這就確定了以后工序的換位定位。鉚釘扣120成形同時(shí)，確定臺(tái)階和豎板與工具的相互關(guān)系，如圖示。
圖14的第二次反沖壓工序，形成了一個(gè)小直徑大深度的鉚釘扣122?？刹鸪龍A盤的多層金屬疊層同豎板部分106進(jìn)行預(yù)折疊，在工具126的槽形部分124中的板60的圓周金屬邊緣，用從圖13的位置徑向向內(nèi)定位的圓弧邊108進(jìn)行預(yù)折疊。通過(guò)工具130的側(cè)壁128，使圓弧邊108保持在該位置。通過(guò)工具130和工具131之間的共同作用也使阻擋壁102確定了位置。
在圖15中保持了在圖14中的金屬板各部分之間的預(yù)折疊關(guān)系，如圖所示，同時(shí)留下為在單層金屬上刻上圓周刻痕線的后支承的道路。采用工具133提供的刻痕支承也可同時(shí)對(duì)后刻痕線132進(jìn)行刻痕。
環(huán)形輪廓(在平面視圖上)的圓周刻痕工具135包括刻痕刀136，工具140的周邊部分138(平面視圖為環(huán)形)在不妨礙預(yù)折疊金屬的情況下提供了圓周刻痕線背部支承。凹面金屬98和鉚釘扣122的輪廓外形是不變的。圓周定位的刻痕線63鄰接阻擋壁102，后刻痕線132定位于鉚釘扣122的徑向向內(nèi)位置上。
存留在分離或分開(kāi)圓盤上的如圖14、15中預(yù)折疊后的金屬疊層現(xiàn)在進(jìn)行如圖16中所示的折疊工序，該金屬疊層帶有位于阻擋壁102和圓邊金屬108之間的刻痕線63?？毯劬€63的中心線直徑大約等于或稍大于金屬圓邊108的直徑，但小于阻擋裝置(壁102)的直徑，如同上面在圖4和圖5中所介紹的情況。
圖16中，工具144在徑向上提供阻擋壁102的背面支承，工具144的內(nèi)側(cè)壁146在徑向上形成擋塊，以使圓邊部分108的直徑保持所要求的直徑。在此階段，也能形成一個(gè)中心定位的成形部分147。
如圖17所示，在鉚釘148上成形鉚釘扣122，它利用工具152、154將開(kāi)啟器150固定到端壁板上，端蓋構(gòu)件的其它部分被支承著，如圖所示。如果需要，也可進(jìn)行壓軋口徑的程序。
在尺寸300容器(直徑為3吋或76.2mm)的端蓋構(gòu)件中，典型地采用每個(gè)基準(zhǔn)箱為75磅(34.02公斤)重的壓延鍍錫鋼板(公稱厚度為0.008吋或0.203mm)，進(jìn)行鍍金屬和有機(jī)涂層，(一個(gè)基準(zhǔn)箱內(nèi)包括112張尺寸為14吋×20”即0.18m2的鋼板);直徑尺寸表示如下刻痕線(150)2.712吋(68.88mm)阻擋壁(102)(內(nèi)表面直徑)2.722吋(69.14mm)阻擋壁(102)(外表面直徑)2.740吋(69.60mm)夾緊壁(62)2.854吋(72.49mm)凹邊金屬(28)(中心)3.040吋(77.22mm)鉚釘扣中心線(122)2.086吋(52.98mm)其它表示的直徑包括鉚釘150頭的橫截面直徑0.230吋(5.84mm)凹邊金屬98在槽形端壁板上方的中心高度(圖17)0.169吋(4.29mm)成形板(147)的中心直徑1.5吋(38.1mm)
槽形成形板(14)的深度0.03吋(0.76mm)殘余的刻痕線金屬厚度0.002-0.0025吋(0.051-0.063mm)壓延鋁端蓋的典型厚度應(yīng)為0.009-0.012吋(0.23-0.30mm)，刻痕分離線的殘留金屬厚度約為0.004-0.005吋(0.10-0.13mm)。
本發(fā)明的另一重要問(wèn)題涉及到在后刻痕線上每個(gè)分支交界面之間形成的弦長(zhǎng)，和存留在可拆除圓盤上的多層金屬板疊層之間的相互關(guān)系。
在沒(méi)有開(kāi)啟器的端蓋視圖18中，后刻痕線帶有從中央部分160的兩側(cè)橫向延伸到半徑的分支部分161，162的中央部分160。然后，后刻痕線分支部分大致轉(zhuǎn)向徑向方向(163，164)，并和金屬板的外多層疊層在165、166處相交。相交的兩點(diǎn)之間的距離定為弦167。
圖19表示獲得了由于杠桿作用使容器打開(kāi)所希望得到的效果，其中開(kāi)啟器的把手端以凹邊接縫170作為支點(diǎn)，作用于容器的柱形圓周的外側(cè)。提起動(dòng)作通過(guò)交界點(diǎn)165、166使可拆除圓盤172的圓周大約離開(kāi)至少180°。此后如圖20所示，經(jīng)過(guò)提起開(kāi)啟器174使可拆除圓盤172能很容易地從端蓋的其余部分上提起來(lái)。
可選擇弦167的長(zhǎng)度。圖3實(shí)施例中的后刻痕線弦長(zhǎng)約0.75吋(19.05mm)，它適于提供所要求的杠桿作用，對(duì)于尺寸300(76.2mm)罐的端蓋上，沿刻痕線圓周至少離開(kāi)可拆除圓盤180°。而對(duì)307(86.8mm)的端蓋，采用弦167的長(zhǎng)度為1吋至1.1吋(25.4至27.9mm)，可獲得離開(kāi)圓盤周圍至少180°。此弦長(zhǎng)也能用于300(76.2mm)的端蓋，此時(shí)就更容易達(dá)到所要求的180°杠桿分離作用。雖然采用弦長(zhǎng)為0.75吋(19.05mm)的機(jī)械化優(yōu)點(diǎn)大于實(shí)用的弦長(zhǎng)1吋-1.1吋(25.4-27.9mm)的優(yōu)點(diǎn)，但是對(duì)于大直徑罐來(lái)說(shuō)，弦長(zhǎng)為0.75吋時(shí)，不容易達(dá)到造成分離180°的杠桿分離作用。
為介紹本發(fā)明，各個(gè)零件的專用材料、尺寸和外形已闡明，但是本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的熟練技術(shù)人員是能夠確定本發(fā)明范圍內(nèi)的其它尺寸數(shù)值的。
權(quán)利要求
1.一個(gè)容器的金屬板端蓋構(gòu)件，設(shè)置整體拆除圓盤，包括由整體凹邊接縫金屬(28)確定界限的端壁板，以形成凹邊接縫(170)，通過(guò)凹邊接縫將端蓋構(gòu)件(27)連接到容器主體上，有一條圓周安置的連接刻痕線(34)限制可拆除圓盤(31，58)，由于圓盤的拆除，在端壁板上提供一開(kāi)口，以便于將容器內(nèi)的物品全部取出，可拆除圓盤(31，58)上裝設(shè)一長(zhǎng)形薄片開(kāi)啟器(30)，用鉚釘(32)將開(kāi)啟器固定到可拆除圓盤(31，58)上，鉚釘與圓盤(31，58)構(gòu)成整體，并安裝在薄片開(kāi)啟器(30)的工作端(33)和把手端之間，薄片開(kāi)啟器(30)是定向的，因此，為使刻痕線斷裂，其工作端(33)靠近圓周刻痕線(34)，其把手端遠(yuǎn)離圓周刻痕線(34)而朝向內(nèi)側(cè)，所以，提起把手端則使工作端(33)將圓周刻痕線(34)斷裂，其特征在于位于端蓋構(gòu)件(27)外側(cè)并鄰接圓周刻痕線(34)的阻擋裝置(45，64)，在提起把手端時(shí)，阻止了薄片開(kāi)啟器(30)向外運(yùn)動(dòng)，并使工作端(33)朝向圓周刻痕線(34)，以便使刻痕線開(kāi)始斷裂。
2.按照權(quán)利要求1所述的端蓋構(gòu)件，其特征在于阻擋裝置包括構(gòu)成端壁板的金屬板多層疊層(45)。
3.按照權(quán)利要求2所述的端蓋構(gòu)件，其特征在于定位多層疊層(45)的圓形邊金屬部分(44)，從而限制直接接觸存留在容器上的金屬毛邊，并掩護(hù)撕裂圓周刻痕線處的殘余金屬。
4.按照權(quán)利要求1所述的端蓋構(gòu)件，其特征在于阻擋裝置包括垂直的阻擋壁(64)。
5.按照權(quán)利要求4所述的端蓋構(gòu)件，其特征在于阻擋壁(64)是由構(gòu)成端壁板的金屬板制成。
6.按照權(quán)利要求4或5所述的端蓋構(gòu)件，其特征在于阻擋壁(64)和凹邊接縫金屬(62)相隔開(kāi)，并位于它的內(nèi)側(cè)。
7.按照權(quán)利要求6所述的端蓋構(gòu)件，并結(jié)合具有側(cè)壁(50)的容器，其特征在于，側(cè)壁(50)有鄰近其開(kāi)啟端內(nèi)彎曲的圓周卡銷(52)，卡銷(52)具有圓形表面(54)，以便限制直接接觸存留于容器上的金屬毛邊，并掩護(hù)撕裂圓周刻痕線處的殘留金屬。
8.按照權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)中所述的端蓋構(gòu)件，其特征在于端壁板裝設(shè)了掩護(hù)裝置(40)，它位于內(nèi)側(cè)并鄰接圓周刻痕線(34)，以掩護(hù)撕裂圓周刻痕線(34)處的并存留在可拆除圓盤(31)上的殘留金屬。
9.按照權(quán)利要求8所述的端蓋構(gòu)件，其特征在于圓周刻痕線(34)內(nèi)側(cè)的掩護(hù)裝置(40)包括帶有圓形金屬邊緣部分(43)的金屬板多層疊層(40，56)，以便限制與存留在可拆除圓盤(31)上的金屬毛邊直接接觸。
10.按照權(quán)利要求9所述的端蓋構(gòu)件，其特征在于在可拆除圓盤(31)上的金屬板多層疊層(44，56)布置在圓周刻痕線(34)處的端壁板內(nèi)側(cè)。
11.按照權(quán)利要求10所述的端蓋構(gòu)件，其特征在于在可拆除板(31，58)上形成后刻痕線，它包括中央部分(160)和分支部分(161，162)，鉚釘(32)安置在中央部分(160)中的局部，位于其內(nèi)側(cè)，分支部分從中央部分(160)延伸向圓周刻痕線(34)，而終止于鄰接圓周刻痕線內(nèi)側(cè)的多層疊層(40，56)的位置(165，166)。
12.按照權(quán)利要求11所述的端蓋構(gòu)件，其特征在于后刻痕線的每個(gè)分支部分(161，162)都有一主要為外側(cè)方向的部件(163，164)。
13.按照權(quán)利要求11或12所述的端蓋構(gòu)件，其特征在于容器開(kāi)啟期間，由于薄片開(kāi)啟器的把手端以鉚釘作為支點(diǎn)的起始運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的二級(jí)杠桿作用，因而使后刻痕線的中央部分(160)產(chǎn)生斷裂，薄片開(kāi)啟器的把手端，在一圓弧形軌道上遠(yuǎn)離可拆除板(31，58)繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，則沿后刻痕線的分支部分(161，162)產(chǎn)生斷裂，阻擋裝置(45，64)控制薄片開(kāi)啟器的工作端(33)在外側(cè)方向上的運(yùn)動(dòng)。
14.按照權(quán)利要求13所述的端蓋構(gòu)件，其特征在于薄片開(kāi)啟器(30)工作端(33)的控制運(yùn)動(dòng)，借助薄片開(kāi)啟器(30)的一級(jí)杠桿作用，使圓周刻痕線(34)的一小部分產(chǎn)生斷裂，運(yùn)動(dòng)圍繞一有效的支點(diǎn)軸線，該軸線通過(guò)阻擋裝置(45，64)對(duì)工作端(33)的控制而形成。
15.按照權(quán)利要求14所述的端蓋構(gòu)件，其特征在于離開(kāi)刻痕線上初始斷裂的一小部分，繼續(xù)沿著圓周刻痕線進(jìn)行分離運(yùn)動(dòng)，該運(yùn)動(dòng)是依靠薄片開(kāi)啟器(30)的把手端，以凹邊接縫作為支點(diǎn)的連續(xù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，薄片開(kāi)啟器的一級(jí)杠桿作用而完成的。
16.按照權(quán)利要求15所述的端蓋構(gòu)件，其特征在于在鄰接多層疊層(40，56)內(nèi)層的位置(165，166)之間延長(zhǎng)的弦距(167)，造成沿圓周刻痕線(34)分離產(chǎn)生，由于把手圍繞凹邊接縫連續(xù)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生第一杠桿作用，從而分離大約在可拆除圓盤(31，58)的180°圓周上產(chǎn)生。
17.按照上述任一項(xiàng)權(quán)利要求中所述的端蓋構(gòu)件，其特征在于薄片開(kāi)啟器(30)是無(wú)切縫的、縱向具有剛性的薄片開(kāi)啟器。
18.按照上述任一項(xiàng)權(quán)利要求中所述的端蓋構(gòu)件，其特征在于凹邊接縫金屬(28)和圓周定位的連續(xù)刻痕線(34)都是圓環(huán)形和同心的，薄片開(kāi)啟器(30)是在端壁板直徑方向上延伸。
全文摘要
在帶有保護(hù)位于圓周的、限定欲拆除圓盤刻痕線(34)邊緣的全開(kāi)啟端蓋構(gòu)件(27)中，安置在可拆除圓盤內(nèi)的后刻痕線(160，164)與縱向剛性的(無(wú)縫的)開(kāi)啟器(30)共同作用，開(kāi)啟器由圓盤金屬板構(gòu)成的鉚釘(32)連接。在可拆除圓盤上的多層折疊金屬板(40)，掩護(hù)了留在圓盤上的殘余圓周刻痕線的斷裂金屬毛邊。
文檔編號(hào)B65D17/34GK1035262SQ8810928
公開(kāi)日1989年9月6日 申請(qǐng)日期1988年12月22日 優(yōu)先權(quán)日1987年9月29日
發(fā)明者威廉姆·托馬斯·桑德斯 申請(qǐng)人:威爾頓鋼公司