具有卷封的端部的縮頸飲料罐的制作方法
【專利說明】具有卷封的端部的縮頸飲料罐
相關(guān)申請的交叉引用
[0001]本發(fā)明要求2013年3月15日提交的美國專利申請序號61/787,191的權(quán)益,其公開內(nèi)容由此通過引用如同整體闡述地結(jié)合于本文中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及容器,并且更具體而言,涉及變薄拉伸(drawn and ironed)的飲料容器。
【背景技術(shù)】
[0003]兩片式鋁飲料罐被大量生產(chǎn)用于保持碳酸軟飲品和啤酒。這些罐包括罐體,罐端部通過接縫附接在所述罐體上。商用的兩片式飲料罐通過公知的變薄拉伸(drawing andironing)過程(也已知為薄壁拉伸或DWI過程)形成,所述變薄拉伸過程首先將鋁坯拉成杯,并且隨后燙壓(iron)杯的壁,以在稱為制罐機的機器中形成罐體。
[0004]罐尺寸的行業(yè)慣例采用三位數(shù)字來表示英寸和十六分之一英寸的量。因此,211罐體具有標稱的2又11/16英寸的直徑。如本領(lǐng)域中所理解的,并且如貫穿本公開所采用的,標稱的飲料罐端部尺寸不表示對接縫外側(cè)的精確測量結(jié)果。相反,標稱尺寸是不再與精確的直徑相對應(yīng)的行業(yè)標準,這是因為飲料行業(yè)轉(zhuǎn)換至一般稱為“微接縫”的卷封技術(shù)。在這方面,標稱尺寸一般指的是接縫外側(cè)的直徑加上與從舊的雙重卷邊到現(xiàn)代的微接縫的改變相對應(yīng)的直徑的減小。
[0005]最流行的飲料罐尺寸是美國的12盎司和歐洲的330ml。12盎司的飲料罐具有211的主體直徑、通常尺寸設(shè)定在202到206處的端部以及4.8英寸的高度。330ml的罐通常具有如美國的那些罐的端部,并且通常具有114mm的高度。較薄較高的飲料罐也是在商業(yè)上可獲得的。對于歐洲的250ml或330ml的容量,稱為纖體罐(sleek can)的罐通常具有206.5的主體和114mm或145mm的高度。對于150ml、200ml或250ml的罐,稱為纖細罐(slim can)的罐通常具有53.3mm或202的直徑以及88mm、111mm或134mm的高度。傳統(tǒng)飲料罐通常具有202至206尺寸的端部,纖體罐端部尺寸通常為202,并且纖細罐端部尺寸通常為200。
[0006]上述罐的端部尺寸小于罐體直徑,這是因為罐體經(jīng)歷縮頸操作,其中,開口端的直徑在若干階段中被減小。例如,縮頸操作可將罐體直徑從211尺寸減小至可以利用206、204或202端部來卷封(seam)的直徑。在縮頸后,罐端部在公知的卷封過程中被附接至罐體。另夕卜,罐端部可以是全孔徑(full aperture)類型,其中,拉環(huán)(tab)被耦接至可移除板,并且可以具有留置式拉環(huán)類型,其中,固定至非可移除的中心板的拉環(huán)被促動來使刻痕破裂,以形成鉸接的撕裂板。
[0007]美國專利號8,109,406公開了一種處于漸細的罐頸部上的端部。在第一實施例中,拉環(huán)包括鉚釘所附接到的細長主體、處于拉環(huán)主體的一端處的跟部以及處于主體的相對端處的鼻部。所述鉚釘與形成開口的撕裂板相對地與端部的中心線偏置。換言之,在現(xiàn)有技術(shù)的端部中,端部的中心在鉚釘和撕裂板之間。為了將它打開,使用者將所述端部在罐的接縫上樞轉(zhuǎn),使得所述根部在空間中懸臂式突出(canti levered)。在8,109,406專利中的其他實施例中,使用者抓住非常規(guī)拉片(pull tab)的一端以使拉環(huán)在鉸鏈處彎曲,直到拉環(huán)的一部分豎立。在直向上拉拉環(huán)以通過穿刺鼻部施加向下的力的第二步驟時,刻痕被打開?;诟綀D中粗略換算的尺寸,8,109,406專利的實施例公開了比端部直徑大大約105%至大約115%的罐體側(cè)壁直徑。
[0008]除常規(guī)的金屬飲料罐外,飲料(特別是啤酒)在商業(yè)上以變薄拉伸的金屬瓶和以沖擊擠壓的金屬瓶來供應(yīng)。在商標名Alumitek?下商業(yè)制造的金屬瓶具有變薄拉伸的211罐體以及逐漸變細至帶螺紋的金屬防盜(roll-on pilfer-proof,R0PP)的38mm(l.5英寸)封閉件的頸部。美國設(shè)計專利D639,164 ;D638,708 ;和D622,145圖示了瓶的形狀、帶螺紋的頸部和封閉件。
[0009]商業(yè)金屬瓶還通過沖擊擠壓過程來形成,其中,鋁或鋁合金的毛坯被放置在圓筒形模中,并在高壓下利用沖頭來沖壓。所述毛坯的金屬隨后向上流動以形成薄壁的端部開口的容器,所述容器通常具有用于撬開蓋的卷邊(bead)。美國專利號5,572,893公開了一種具有螺紋的沖擊擠壓瓶。變薄拉伸罐體的壁通常顯著比沖擊擠壓罐的壁要薄。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0010]本發(fā)明結(jié)合來自用于保持碳酸軟飲品、啤酒以及使罐經(jīng)受大于65ps1、通常估定為大于85psi的內(nèi)部壓力的類似飲料的金屬瓶和變薄拉伸金屬罐的特征。本文描述的容器的外觀和飲用體驗類似于金屬瓶,而制造速度和系統(tǒng)經(jīng)濟性類似于或好于常規(guī)的飲料罐。
[0011]具有本文描述的構(gòu)造的容器與金屬瓶和常規(guī)的211罐相比具有每單位容積的金屬含量的優(yōu)勢。在這方面,具有創(chuàng)造性構(gòu)造的容器使用生產(chǎn)變薄拉伸的金屬瓶所需的金屬的僅大約50%,以及生產(chǎn)沖擊擠壓金屬瓶所需的金屬的大約25%。例如,通過沖擊擠壓制成的33cl瓶重大約50g,變薄拉伸的金屬瓶重大約25g,而本文描述的33cl容器僅重大約11.5g。此外,總體重量和材料利用也顯著優(yōu)于具有相同容量和性能標準的常規(guī)的211變薄拉伸飲料罐(例如,常規(guī)的12盎司罐)。金屬利用中的一個因素是金屬的成本,其也支持本文描述的構(gòu)造,這是因為很多的金屬節(jié)省是在罐端部中,所述罐端部通常由比罐體昂貴的合金形成。一般而言,在金屬減少和金屬利用中的改進是由于與金屬瓶和常規(guī)的金屬飲料罐相比較短的漸細頸部(例如,反映在頸部角度中)、較小的端部和較小的接縫直徑。
[0012]此外,本文描述的容器主體能夠通過變薄拉伸并且之后通過使用常規(guī)的DWI和縮頸設(shè)備來縮頸而按照商業(yè)生產(chǎn)線速度(commercial line speed)來生產(chǎn)。因此,能夠生產(chǎn)本文描述的容器的速度顯著高于金屬瓶罐體的生產(chǎn)速率。并且由于本文描述的容器能夠采用區(qū)別于需要螺紋形成操作和R0PP封閉件施加操作的常規(guī)的雙重卷封過程,所以在裝填者(filler)處的生產(chǎn)線速度大于對于瓶罐的速度。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個方面的飲料罐包括:變薄拉伸的金屬飲料罐體,其包括基底、從基底向上延伸的圓柱形側(cè)壁以及從側(cè)壁向上延伸的漸細的頸部;所述基底包括站立環(huán)和位于站立環(huán)內(nèi)的穹頂狀凸起;端部,其與頸部的上端卷封在一起,所述端部包括位于接縫內(nèi)的中心板以及形成在中心板中的密封的傾倒孔。所述密封的傾倒孔適于由消費者在無工具的情況下打開。罐體具有比卷封的端部的直徑大40 %到100 %之間的直徑。按照英寸的單位測量的罐體直徑與按照萬分之一英寸的單位測量的平均罐壁厚度之間的比率可小于大約25。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的另一方面,所述飲料罐包括:變薄拉伸的金屬飲料罐體,其包括基底、從基底向上延伸的圓柱形側(cè)壁以及從側(cè)壁向上延伸的漸細的頸部;基底包括站立環(huán)和位于站立環(huán)內(nèi)的穹頂狀凸起;端部,其與頸部的上端卷封在一起,所述端部包括位于接縫內(nèi)的中心板以及形成在中心板中的密封的傾倒孔,所述密封的傾倒孔適于由消費者在無工具的情況下打開;其中,按照英寸的單位測量的罐體直徑與按照萬分之一英寸的單位測量的平均罐壁厚度之間的比率小于大約25。罐體可具有比卷封的端部的直徑大40%到100%之間的直徑。
[0015]對于所述罐體的任一實施例,所述密封的傾倒孔是形成在中心