安裝時倒扣並凹入金屬容器蓋的罐裝物傾注嘴的製作方法

2023-06-18 22:15:26

專利名稱：安裝時倒扣並凹入金屬容器蓋的罐裝物傾注嘴的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種罐裝物傾注嘴，即用以鑿破一盛放液體的金屬容器的預刻的防護蓋片的鉚接的金屬手扳槓桿的動力臂。
市場上有許多金屬容器，帶有固緊、焊接或卷邊在容器上的金屬器蓋，用於盛放可飲用的(或不可飲用的)、通過傾注而使用的各種液體。
一些年來，鋁製或鋼製容器一直是許多技術研製的目的，其主要的一些具體體現在充碳酸氣(或不充碳酸氣)的飲料容器(更為一般地稱作罐器)的製作方面，全世界每天製造的罐器數量達數億；這種罐器是圓筒形的，其原因特別在於，在圓形截面上可以比較可靠地實現罐蓋的嚴密固緊。
在本專利的說明書中，我們將採取在技術上已經使罐蓋高度完善的金屬罐器(或飲料容器)作為申請的基礎。
一般，這種凹底罐器是想要垂直疊放的。罐器主體與罐蓋分開製成，在稱作充灌器或裝罐器的飲料裝填器處直接充灌之後，罐體和罐蓋將以高速自動化方式彎邊接合起來。
事實上，最先進的技術在於使罐蓋彎邊接合。從上面看，罐蓋具有一種圓柱形凸邊，其內部基底呈現出一條圓形槽溝；從罐蓋的中心露出一圓柱形空心偽鉚釘主體，由於使罐蓋的內表面在中心處凹下而製成，並因而在端部處是封閉的而又不漏的。
一扁平的金屬小槓桿即一所謂拉杆，形狀細長並具有一中心孔洞，其直徑稍微大於上述偽鉚釘的直徑 通過所述孔洞滑套在偽鉚釘的圓柱形主體上，以便設置得平貼於罐蓋，而後依靠沿垂直方向錘平偽鉚釘的主體而使槓桿可轉動地系留於罐蓋。
罐蓋包含一個防護蓋片，多數情況下形狀大體上是圓的，由一條罐蓋金屬沿之被預刻的周邊撕扯線形成。
這種拉杆，製作複雜，一般具有一個往往是梯形的凸頭，其邊沿做出彎卷以便在使用槓桿撕開防護蓋片時具有良好的抗彎能力。一般，按照拉杆的製作方法，在拉杆坯料的邊沿處、在彎邊的凸頭的端部處配置一些企口，以便減輕在彎卷邊沿時出現的壓縮應力。
在本發明中，我們將只對槓桿及其相對於罐蓋的位置作為一種革新而提出權利要求，並將認為以下各方向是一切飲料容器器蓋的共同點，即首先，它們具有一個可沿周邊撕開的防護蓋片，相對於罐蓋的一條直徑線對稱設置，其次，它們全都具有一個端部封閉的並依靠衝壓罐蓋內表面而獲得的空心正中偽鉚釘。
因而，本發明的目的是，在其關於罐蓋的結構方面，提供一種罐裝物傾倒嘴，即一金屬手扳槓桿的動力臂，其阻力臂是一鑿錘，類似眾所周知的拉杆凸頭，槓桿本身(形成一體的傾倒嘴和鑿錘)藉助於已知技術中的偽鉚釘象眾所周知的所有拉杆那樣沿適當方向鉚接在罐蓋上面，槓桿的鑿錘用來鑿開帶有按照同樣已知的預刻方法，預刻出周邊的一個防護蓋片。
本發明的目的尤其在於提供了作為槓桿的一個組成部分的傾倒嘴的可能性，因為，從現有各種方法中可以顯然推斷出，雖然這些方法可能通過鑿開罐蓋的保護蓋片而打開金屬罐式液體容器，但它們不可能使人直接從容器飲用飲料而不會在沿著孔洞周邊拉開的罐蓋孔洞飲用時冒割破嘴唇的風險，而且直接通過這一孔洞來飲用會導致飲料通過嘴邊兩側的圓形槽溝溢撒出來，僅僅由於這種槽溝的凹下，要把嘴唇緊緊地圍住孔洞就是不可能的。
其次，當直接從罐器飲用飲料時，飲用者咽下了所有位於孔洞周圍和位於孔洞與罐蓋凸邊之間槽溝扇區之中的汙物；即使罐中物傾入一隻玻璃杯，液流也以同樣方式攜帶汙物進入玻璃杯。
罐器製造商(制罐商)的真正關心完全忽略了消費者的安全和方便。
他們關心的是越來越快地製造越來越輕的罐體和罐蓋，以便限制金屬、加工和運輸的成本。
現有的各種罐蓋配有一個鉚接的扁平鑿破槓桿，其唯一承認的目的在於，在一給定空間內能夠疊放儘可能多的罐蓋，而最大限度地疊放這種決斷則把拉杆限定於其作為一種防護蓋片的鑿錘的功能，蓋片的周邊是預刻在罐蓋上的；這會導致在直接從罐器飲用時的不適當的尖利孔洞和沾溼的罐蓋，最大多數的消費者，無論用什麼飲料，都是這種情況。
以下各項專利可以援引在本發明的技術背景之中FR-A-2,233,239(CONTINENTAL CAN COMPANY)，US-A-3,980,214(DALQUIST)，WO-A-86.01488(SCAVO)，US-A-4,073,403(ORANGE)，US-A-4,000,838(BOGERT)，US-A-5,000,337(IM)，US-A-4,561,557(PARK)，以及US-A-3,473,705(MAY)。在大多數這些專利中，發明人以不同方式尋求採用一種盛放某種液體的圓筒形金屬容器器蓋上的傾注嘴；這些傾注嘴，通常在裝配時浸入罐器，在依靠拉拽一隻圓環而向外撕開罐蓋之後而開啟的時候安設就位。這些專利沒有一個已經用於飲料罐器。
由PCT No.NL 94/00265予以延伸並發表於1995年5月11目的1993年11月的專利No.93.01907(THOMASSENDRIJVER-VERBLIFA)也構成了本發明的部分技術背景。
它提出了一種配有一可翻轉的舌片的三體式金屬容器器蓋。
這種舌片，在該專利中稱作傾注舌片，是為很濃的液體(比如濃縮牛奶)或粉劑用的。
它實際上涉及一種扁平器件，在防護蓋片鑿穿之後可以翻轉，並在各側面圍有很低的邊沿。
該發明人，如他在說明書中所聲稱的那樣，儘可能密切地拘泥於一種鉚接在罐蓋上的標準扁平槓桿(SOT)，槓桿保持其扁平形狀，唯一的目的在於能夠將其舌片納入現有的批量生產之中。
該發明的裝置，在任何情況下也不適合於一般的各種飲料，發明人也沒有為此提出使用它的權利要求(說明書在一開始就明確地聲稱此可翻轉的舌片(THOMASSENDRIJVER-VERBLIFA)意在「用於諸如濃縮牛奶的液體或可能用於粉劑」，而是提出了一個受限的應用範圍，但條件是，使用者要善於對這些場合作出衡量；因此，舌片兩側上邊沿很低的這種技術要求會使罐裝物溢出這些邊沿之外，這些邊沿是一些作用不大的遮擋，特別是在由於無論什麼原因流動加速的情況之下。
THOMASSENDRIJVER-VERBLIFA專利的特定舌片與本發明的傾注嘴的根本區別是，後者，如下所述，是一種道地的傾注嘴，亦即，是一種高側壁的罐裝物傾倒嘴，使得可能或是從容器傾倒或是直接飲用一般的各種液體(礦泉水和其他加碳酸氣或不加碳酸氣的飲料)，而且還可能傾倒較濃的液體，諸如油類和濃縮牛奶，以及粉劑。
本發明表明在圖頁1和2的各圖之中，圖頁3顯示本發明兩種原始方案，這幾種方案就傾注嘴的幾何形狀而言只是許許多多可能的方案之中的幾種。


圖1表明(如同所有以下的所有圖頁的圖形那樣，以透視表明)處於倒扣位置的傾注嘴(1)的總體構思。在此圖上，(5)表示一個孔洞，在可在圖3的(8)處看到的罐蓋A中的金屬上衝壓出來的空心偽鉚釘穿過這一孔洞以供壓扁；此孔洞(5)鑽成在槓桿的鉚接舌片(3)上；(2)表示處在使用位置上帶有加強凸頭(10)的鑿錘；L表示從下方看到的傾注嘴的唇件，因為傾注嘴是倒扣的；(9)表示唇件L的邊沿；(12)表示在傾注嘴從罐蓋A徑向轉動180°之後指望納放在圖3上罐蓋的防護蓋片(6)孔洞之中的傾注嘴下部開口卡環；(13)表示以加大的厚度沿著開口卡環(12)外側部分配置的半圓形截面的卡扣凸緣，此凸緣構成卡扣周邊裝置，在凸緣(13)的前導邊沿依靠倒角對中在防護蓋片(6)孔洞周邊上之後，沿著圖3上防護蓋片的預刻的撕扯線(7)，用手把卡環(12)壓進孔洞(6)；(11)表示一儲備條(附加金屬)，是鉚接舌片(3)的組成部分，位於鑿錘(2)不作用側面(與鑿破凸頭對置的一側)與所述舌片的鉚接孔洞(5)之間。
圖2表示處於使用位置的傾注嘴(1)。在此位置上，卡環(12)被考慮卡扣在圖3上防護蓋片(6)孔洞之中；圖3的偽鉚釘(8)在圖2上的(4)處被錘平，以便(在最初定位於圖1上之後)固緊槓桿；唇件L以其上部表面顯示在使用位置上，而鑿錘(2)被轉送到在偽鉚釘處罐蓋以下的一個實際上水平的位置上。附加金屬(11)充分地伸展開來，以便傾注嘴沿著一條在鉚定的舌片(3)朝向鑿錘(2)的方向上的水平滑移軸線從罐蓋徑向轉動180°而能夠在鑿開防護蓋片(5)的時刻與卡環(12)卡入的時刻之間發生翻轉動作。
圖2和圖1一起表明，當邊沿(9)和卡環(12)沿側面和對稱地把鑿錘各側邊邊沿予以收緊以與鑿錘形成一單件裝置時，傾注嘴與其加強邊沿(9)和開口卡環(12)的一體化，與其帶有鑿錘(2)的卡扣凸緣(13)相結合，是更堅固了。
在假如選擇本發明的傾注嘴貼平地鉚接在罐蓋的平面上的情況下，或許合理的是，圖1上鑿錘(2)的平面和傾注嘴外沿(9)的平面在理論上是同一平面；在此情況下，安裝時倒扣著的和貼平地鉚接在罐蓋上的傾注嘴的體積會部分地處在罐蓋之外，但不會因此障礙罐器的垂直疊放，因為疊放時利用了居於圖3上罐蓋A邊沿(14)與離開鑿錘最遠的凸緣(13)點之間的空間。
圖3以頂部透視方式表明帶有業已指出的凸邊(14)、防護蓋片(6)及其預刻的周邊(7)和空心偽鉚釘(8)的主體的罐蓋A(卷邊在罐B上)。
罐蓋的頂部呈現出一凹下平面(15)，意在容放沿著倒扣的傾注嘴(1)外沿(9)的倒扣上部平面取平的傾注嘴(1)。在圖3上可見，如果凹下的平面(15)從鑿錘(2)的底面向下推移，則鑿錘必須擦靠防護蓋片(6)的表面並在理論上處於與開口卡環(12)平面同一的平面之內，本發明的槓桿設計得其動力臂與其阻力臂之間彎折一角度，而以前的情況並非如此，那時傾注嘴齊平地安放在平坦的罐蓋上(沒有凹下)，而鑿錘則在傾注嘴外沿(9)的平面之內。
圖3和4上的凹坑區(15)使得可能既限定傾注嘴(1)在其鉚接在罐B的蓋A上的倒扣位置上之後的通道高度，又使槓桿在其動力臂(傾注嘴)與其阻力臂(鑿錘)之間彎折一角度，以便由於相對於直槓桿來說力矩提高很大易使鑿開防護蓋片的力量儘量減小。
圖4表明，倒扣的傾注嘴(1)，即手扳金屬槓桿的動力臂，(槓桿的阻力臂是鑿錘(2))鉚接在罐蓋A的中心上，此倒扣的傾注嘴支承在凹下平面(15)上面，而鑿錘的底面依然擦靠防護蓋片(6)。
倒扣的傾注嘴(1)的最高點(17)是開口卡環(12)的頂點。此點應當最好是在離開凹坑區(15)平面的高度為(h)的地方，以使，一方面，傾注嘴(1)具有一個在卡入後的充分有用高度以使傾注嘴真正容易使用，而且另一方面，此高度最好是使點(17)置於罐蓋A凸邊(14)的平面，以便傾注嘴不致高出此罐蓋邊沿的平面，不然則對通常以紙板箱包裝罐器是不利的。顯然，凹下平面(15)的相對於罐蓋A平面的合用位置必須滿足與用於製作罐蓋的金屬板材的厚度和機械特性有關的技術可行性要求。
圖5清楚地表明，在傾注嘴(1)的垂直的中間位置上，在防護蓋片(6)鑿下之後，儲備條(11)如何能使得槓桿裝置在它的整個180°的可能角度扇段內相對於罐蓋A在一滑移軸線上作徑向轉動直到卡入傾注嘴。
為了有助於儲備條的伸展具有方向性，在防護蓋片鑿下期間槓桿在一滑移軸線上作徑向轉動時，希望儲備條處在垂直於裕量板條，亦即彼此平行並平行於鑿錘的非作用側面的兩條摺疊端之間，此非作用側面，鉚接舌片即引向那裡，本身能夠取代一條摺疊端，而另一條必須稍微位於從鑿錘方向來的舌片的鉚接孔洞之前。
圖6表明卡入在使用位置上的傾注嘴(1)。
不言而喻，為了完全易於使用，合理的是，傾注嘴(1)處於一完全穩固的位置上並與罐B的蓋A形成一體。只是通過卡環(12)的凸緣(13)把傾注嘴卡扣在防護蓋片(6)孔洞之中看來或許是足夠的了。不過，使用時，可能會覺察到，罐蓋A金屬的彈性會具有在卡扣之後使傾注嘴(1)稍許搖擺的效應。
為了獲得在使用期間傾注嘴的真正穩定的位置，需要唇件L的底部在傾注嘴(1)一旦完成卡在防護蓋片(6)的孔洞之中時以稍許壓力壓靠在罐蓋的凸邊(14)上面。
因而一個問題就是，利用罐蓋A金屬的彈性性質和其次唇件L金屬的彈性性質以使傾注嘴(1)在卡扣在罐蓋內部表面與其邊沿之間以後得到預應力。
事實上，在卡扣之後，卡扣凸緣(13)截面的上部區域，即與倒角區域對置的區域，正好壓靠在由防護蓋片讓出的孔洞的內部邊沿上面，這是由於一方面由罐蓋A的彈性平面表面和另一方面由自由地貼靠著傾注嘴(1)唇件L下部表面的罐蓋凸邊所施加於凸緣(13)上面的相反組合應力，此外，這還導致有可能沿著防護蓋片孔洞周邊(7)在傾注期間形成一種足以避免傾注嘴(1)與加有預應力的罐蓋A之間有液體溢出的金屬/金屬密合；最後，這種預加應力具有如下積極的效果，即傾注嘴(1)壓靠在罐蓋凸邊(14)上面會使任何恰好在傾注嘴與罐蓋凸邊之間夾住下嘴唇的現象成為完全不可能的。
應當指出，總是為了使用者的最大方便起見，傾注嘴口(1)的外形要稍稍地突出在罐蓋的邊沿之外。
圖7和8表明大致符合可能最大的實用工作尺寸的一種傾注嘴改型。
圖9和10表示另一改型，其中傾注嘴的形狀設計得可使傾注嘴正好壓靠它所覆蓋的槽溝部分。
本發明的傾注嘴的使用辦法如下當防護蓋片(6)尚未被鑿開時，只需簡單地把一根手指，最好是食指，伸進開口卡環(12)的孔洞，以致手指的最後一節指骨可以壓靠在倒扣的傾注嘴的唇件L上面，以便在那裡施加為了鑿錘(2)作用在防護蓋片(6)上所必需的輕微力量。
在此必需指出，為了操作槓桿及其防護蓋片鑿破凸頭，使用指骨而不是象在現有罐器以及在THOMASSEN專利的情況下使用指尖及其指甲是很方便的。
特別是，想要保護其指甲的婦女們，害怕使用現有的那種拉杆。
本發明的傾注嘴只必須是結實的，並能用任何已知的方法予以製作，包括在鉚接舌片(3)上使用模塑，以及特別是結合能夠導致最佳可能的回收條件的材料而製作所有金屬罐器拉杆的方法。
配備本發明的傾注嘴的罐蓋將可疊放在單獨一個位置上，在同一空間內其數量要稍小於標準槓桿的罐蓋。
以前飲料罐蓋選擇把拉杆鉚接在現有罐蓋中心上面，因為這種罐蓋尺寸較小；按照本發明的傾注嘴能夠裝在較大直徑的罐蓋上；在此情況下，鉚接將不再處於罐蓋的中心。
按照本發明的傾注嘴也可以用鉚接在罐蓋中心處的辦法予以製作，以使倒扣的傾注嘴置放所在的凹下部分留在位於凸邊底部的圓周槽溝的外邊，以便使槽溝在把配有傾注嘴的罐蓋「卷邊接合」於罐體方面保持其重要作用。
為此目的，通過把鉚接舌片在其鉚接孔洞與它所引向的鑿錘非作用一側之間的長度增大一個可算出的值，這相當於增大附加金屬(11)的數量，在傾注嘴在一條滑移軸線上作徑向轉動之後，隨著罐蓋被鑿破，可以獲得傾注嘴超出罐蓋凸邊的一個卡入後的位置；為此目的，還必需使蓋片的孔洞儘可能地接近槽溝，並必需使孔洞周邊的近似直線的曲線段儘可能地遠離鉚接點。
在此要注意，在鑿錘下面垂直於罐蓋一條直徑的、防護蓋片周邊的一個直線段有助於安放傾倒口。
最後，應當指出，本發明，在罐蓋凹坑區(15)的開端處，提供了唯一可能的使一傾注嘴與一鑿破槓桿形成一體的幾何關係使傾注嘴不越過罐器的上部平面而允許罐器的垂直疊放。
權利要求
1.倒扣式罐裝物傾注嘴(1)，即一鉚接的手扳金屬槓桿的動力臂，用以鑿開一盛放液體的金屬容器的器蓋A上帶有預刻的周邊(7)的一防護蓋片(6)，其特徵在於，它剛性地與一鑿錘(2)，即槓桿的阻力臂形成一體，鑿錘的加強凸頭在槓桿開始作徑向轉動時用於沿著防護蓋片(6)的撕扯周邊鑿開防護蓋板(6)，這種徑向轉動由於配置一條可伸展的附加金屬帶條而使之成為可能，此附加金屬帶條是槓桿的鉚接舌片(3)的一個組成部分，位於所述舌片的鉚接孔洞與對置於鑿破凸頭的鑿錘一側之間，以使在器蓋鑿開和槓桿在一條滑移軸線上轉動最大180度之後，傾注嘴被置放在使用位置上，其開口的下部卡環(12)，沿著一條具有加大厚度的半圓形截面的凸緣(13)設置在其外部邊沿的底部處，被對中和倒角，之後藉助輕微的手動壓力被恰好卡扣在防護蓋片(6)的孔洞之中，鑿錘(2)隨後在附加金屬帶條伸展之後穿到器蓋的內表面以下的鉚接處。
2.按照權利要求1所述的倒扣式罐裝物傾注嘴(1)，即一鉚接的手扳金屬槓桿的動力臂，用以鑿開一盛放液體的金屬容器的器蓋A上帶有預刻的周邊(7)的一防護蓋片(6)，其特徵在於，在卡扣之後的使用位置上，稍微突出器蓋A的外部周邊以外的傾注嘴唇件(L)的端部依靠其下部(16)保持穩定地壓靠在器蓋的凸邊(14)上面。
3.按照前述權利要求所述的倒扣式罐裝物傾注嘴(1)，即一鉚接的金屬槓桿的動力臂，用以鑿開一盛放液體的金屬容器的器蓋A上帶有預刻的周邊(7)的一防護蓋片(6)，其特徵在於，在卡扣之後的穩定使用位置上，卡扣凸緣(13)，沿著其截面的上部區域，遍及其整個周邊保持平坦地壓靠在防護蓋片的內沿上面，這歸因於一方面由器蓋A的彈性平面表面施加在凸緣(13)上的、和另一方面由自由地貼靠著傾注嘴的唇件(L)下部表面的器蓋邊沿所施加的相反組合應力，以便獲得沿著防護蓋片孔洞內周邊區域的一種足以避免傾注嘴(1)與器蓋A之間的液體溢出的金屬/金屬密合。
4.按照權利要求1所述的倒扣式罐裝物傾注嘴(1)，即一鉚接的金屬槓桿的動力臂，用以鑿開一盛放液體的金屬容器的器蓋A上帶有預刻的周邊(7)的一防護蓋片(6)，其特徵在於，在槓桿鉚在器蓋上面之後，其最高點(17)必須由於疊放和包裝的優先原因而靠近器蓋A外沿(14)的平面，其在點(17)與器蓋A之間的實際使用高度(h)需要後者配置一凹坑區(15)。
5.按照權利要求1所述的倒扣式罐裝物傾注嘴(1)，一鉚接的金屬槓桿的動力臂，用以鑿開一盛放液體的金屬容器的器蓋A上帶有預刻的周邊(7)的一防護蓋片(6)，其特徵在於，從防護蓋片(6)被鑿開之前的傾注嘴初始位置起，槓桿由穿過開口卡環(12)的一隻手指予以操作，以致最後一節指骨可以壓靠在倒扣的唇件(L)上面，以便在此施加為促動鑿錘(2)所需要的力量，這種力量由於槓桿兩臂間的折角而達到最小。
6.按照權利要求1所述的倒扣式罐裝物傾注嘴(1)，即一鉚接的金屬槓桿的動力臂，用以鑿開一盛放液體的金屬容器的器蓋A上帶有預刻的周邊(7)的一防護蓋片(6)，其特徵在於，單件金屬槓桿的剛度是因以下事實而獲得的，即兩個開口圓環，一個構成傾注嘴(1)的外部(9)，而另一個構成其下面卡環部分(12)，從側面對稱地拉緊鑿錘(2)的側邊緣，將它在兩側上固緊於該兩個圓環，以致所構成的部分在有任何其他加強助板或接合裝置的情況下也可提供最好可能的機械抗彎強度。
7.按照權利要求1所述的倒扣式罐裝物傾注嘴(1)，即一鉚接的金屬槓桿的動力臂，用以鑿開一盛放液體的金屬容器的器蓋A上帶有預刻的周邊(7)的一防護蓋片(6)，其特徵在於其安裝時的倒扣位置、其開口卡環(12)和器蓋凸邊在它們之間留有充分的空間以允許罐器的垂直疊放。
全文摘要
形狀為一倒扣式罐裝物傾注嘴的手扳金屬槓桿動力臂,與一可鑿開一盛放某種液體的金屬容器器蓋的預刻的防護蓋片的鑿錘形成一體,此鑿錘代表槓桿的阻力臂。此槓桿,安裝時設置在器蓋的一個凹坑區之中,藉助於由衝壓器蓋表面而獲得的從器蓋的外表面升起的一個封閉的空心偽鉚釘體鉚接在器蓋的中心處。一旦防護蓋片被鑿開,在沿器蓋的滑移軸線上徑向轉動180°之後,傾注嘴的底部被對中和被卡扣在由防護蓋片讓出而空著的孔洞之中。
文檔編號B65D17/34GK1187165SQ96194519
公開日1998年7月8日 申請日期1996年6月5日 優先權日1995年6月6日
發明者雅克·貝納魯克 申請人:雅克·貝納魯克