製造金屬容器的方法

2023-05-23 08:30:31

專利名稱：製造金屬容器的方法
技術領域：
本發明涉及一種通過從金屬板衝壓成形豎直的半部分(vertical half)來製造金屬容器的方法，且更具體地涉及一種包括以下步驟的方法從金屬板衝壓成形至少第一容器半部分和第二容器半部分；將至少第一容器半部分與第二容器半部分附著以形成容器， 該容器為單件製品，該單件製品具有在一端上的用於液體或氣體進出的開口，且具有沿容器兩個豎直壁以及沿容器底部的接縫，在接縫處，第一容器半部分與第二容器半部分接觸； 並且在容器的開口處應用頂部精加工件(top finish)，以允許使用封閉件來密封和選擇性地重新密封容器。
背景技術：
在本發明之前，與標準直壁式金屬罐(standard straight walled metal can)的製造相比，當前成形的金屬包裝製造非常複雜且昂貴。另外，當在成形金屬包裝過程中使用拉深和打薄(drawn and ironed) (D&I)的圓柱體時，需要額外的過程投入金屬。額外投入的金屬需要用於補償因在成型工藝期間圓柱體被拉伸和成形而導致的圓柱體壁變薄。因此， 以較厚壁式金屬板形式額外投入的金屬導致較厚的側壁金屬厚度。雖然由於在部分程度上需要大量的金屬加工來拉伸、成形且然後修整金屬包裝而使這是必須的，但這對拉深和打薄過程是不期望的結果，且增加了金屬包裝成本及製造複雜性。另外，當用於成形的金屬包裝時，拉深和打薄過程存在許多限制。一個這樣的限制是拉深和打薄過程僅能夠圍繞成形的金屬主體來產生對稱形狀的構型。另一個限制是通常必須將另外的步驟添加到拉深和打薄過程中，例如具有較長行程長度的另外的頸縮加工， 以將金屬包裝成形為最終的形式。關於再成型的另一個限制是該過程受到成形的金屬包裝最大擴展程度的限制，對於鋁，這通常在打薄的罐側壁的8% -10%的範圍內。這些缺點和限制實際上限制了在成形的金屬包裝中使用拉深和打薄技術，且因此將成形的金屬包裝在市集場所中以及在飲料和食品工業內的使用限制到僅用於高價位的飲料和食品以及場所。存在對低成本高速度成形的金屬容器製造方法的長期以來感到的需求，以產生使用較少金屬且克服上述限制以及克服其他限制的金屬容器，這從而產生了本發明。

發明內容
通過提供一種藉助於從金屬板衝壓成形豎直的半部分來製造金屬容器的方法，使克服了現有技術的缺點並且提供了另外的優點，本方法包括從金屬板衝壓成形至少第一容器半部分和第二容器半部分；將至少第一容器半部分與第二容器半部分附著以形成容器，該容器為單件製品，該單件製品具有在一端上的用於液體或氣體進出的開口，且具有沿容器的兩個豎直壁以及沿容器的底部的接縫，在該接縫處，第一容器半部分與第二容器半部分接觸；以及在容器的開口處應用頂部精加工件，以允許使用封閉件來密封和或重新密封容器。通過提供以下步驟，克服了現有技術另外的缺點並且提供了另外的優點，所述步驟為用聚合物預塗覆第一容器半部分和第二容器半部分，使得免除了對第一容器半部分和第二容器半部分的進一步清洗；用圖形或漆裝飾容器；給容器的側壁上漆以保護裝飾物和金屬表面；將圖形或漆固化到容器上；以及通過檢驗測試來鑑定容器中的缺陷。在本文還描述並要求保護與上述總結的方法相應的系統和電腦程式產品。通過本發明的技術實現了另外的特徵和優點。本發明的其他實施方式和方面在本文中被詳細地描述，並且被認為是所要求保護的本發明的一部分。為了更好地理解具有優點和特徵的本發明，可參考說明書以及參考附圖。附圖簡述看作是本發明的主題事項在說明書最後的權利要求書中被詳細地指出並且被明確地要求保護。通過下面的詳細描述連同結合附圖，本發明的上述和其他目的、特徵和優點將是明顯的，在附圖中

圖1圖示了通過從金屬板衝壓成形豎直的半部分來製造金屬容器的方法的一個實施例；圖2A圖示了被稱為外部件(outsert)的帶螺紋的頂部精加工件的一個實例，該外部件被添設到容器以實現通過將封閉件移走和固定到容器來有效地密封和或重新密封容器開口的能力；圖2B圖示了用於接納冠型封閉件的滾壓的頂部精加工件的一個實例，該滾壓的頂部精加工件被添設到容器以實現密封住容器開口的能力；圖3圖示了杯狀容器的一個實例；圖4圖示了不對稱形狀的容器的一個實例；圖5圖示了罐狀容器的一個實例；圖6圖示了通過拉深和打薄方法來製造金屬罐的現有技術方法的一個實施例；圖7圖示了通過從金屬板衝壓成形豎直的半部分來製造金屬容器的方法的一個實施例；圖8圖示了通過從金屬板衝壓成形豎直的半部分來製造金屬容器的方法的一個實施例；圖9圖示了選擇性地清洗第一和第二容器半部分的方法的一個實施例；以及圖10A-10F圖示了通過從金屬板衝壓成形豎直的半部分來製造金屬容器的方法的示例性實施方式的實施例。通過參考附圖的實施例，詳述解釋了本發明的優選實施方式以及優點和特徵。發明詳述現轉向更詳細的附圖，將看出，在圖1中圖示了通過從金屬板112衝壓成形豎直的半部分102A-102B來製造金屬容器的一個實施例。這樣的金屬板112可以是鋁、鋁合金、鋼、 鋼合金、或其他金屬。在示例性實施方式中，金屬板112可通過金屬衝壓設備114A-114B而衝壓成形一半部分的容器102A或102B。還被稱為第一容器半部分102A和第二容器半部分102B的這些半部分容器102A-102B可被結合併附著到一起，以形成容器108。可通過超聲、磁力脈衝焊接、雷射焊接、粘合劑結合或在至少第一容器半部分和第二容器半部分之間的機械配合和或通過如在特定實施方式中可能需要和/或期望的其他附著方法來完成容器半部分102A-102B的附著。在示例性實施方式中，接縫104遵循容器形狀的沿容器半部分102A-102B之間的接觸線的輪廓。在例如但非限制性的示例性實施方式中，第一容器半部分102A與第二容器半部分102B形成容器108，容器108為單件製品，其具有在一端上的用於液體或氣體進出的開口 116，且具有沿容器的兩個豎直壁的接縫104，在接縫104處，第一容器半部分102A與第二容器半部分102B接觸。圖1圖示了沿容器108的豎直壁以及容器108的底部106的接縫 104。這樣的第一和第二容器半部分102A-102B的形狀可以是對稱的或不對稱的，如在特定實施方式中可能需要和或期望的。與現有技術罐的製作方法相比，本發明的優點是本發明簡化了製造工藝，實現了更高的製造速度，在製造成形的容器108時使用了更少的金屬，以及在包括製造不對稱容器形狀的能力的容器108成形方面實現了更大的靈活性和設計優化。本發明還促進了在製造工藝中較少的不期望的排放物，特別地當使用聚合物塗覆的金屬112時。當與當前拉深和打薄成型的金屬包裝相比時，本發明的製造方法的另一個優點是，其生產出在側壁區域上需要較少金屬的較低成本的容器108。這實現了以將成形的金屬包裝用於更多產品的能力，以更好地區別出在貨架上、在更多的市場中以及在更合理的包裝成本價位下的更多產品的商標，所有這些都有益於消費者。另外，在飲料和食品應用中， 就儲存在容器108內的飲料和食品內容物而言，本發明的容器提供了氧氣和二氧化碳進出的低成本屏障保護形式；這在較小尺寸的容器108的包裝中是非常期望的特徵。參考圖2A，圖示了被稱為外部件110的帶螺紋的頂部精加工件的一個實例，該外部件110被添設到容器108以實現將封閉件移走以及將封閉件固定到容器來有效地密封和或重新密封容器108的開口 116的能力。就此而言，圍繞容器的開口 116應用外部件，以允許封閉件用於密封和或重新密封容器108。在示例性實施方式中，可圍繞容器108的在開口處的外表面來滾動、滑動或以其他方式定位用橡膠、塑料或其他材料製成的外部件110。該外部件110可具有如圖2A圖示的螺紋圖樣，使得配套的螺旋蓋型封閉件可附接到容器，以有效地密封和或重新密封容器108。在例如但非限制性的示例性的飲料包裝應用實施方式中，封閉件在容器108開口處可以被移走也可以被固定，以允許消費者通過移走封閉件來打開容器，消費容器內容物的一部分，且然後通過圍繞外部件Iio固定封閉件來重新密封容器，以阻止容器108洩漏， 且在碳酸飲料的情況下，阻止飲料不必要地損耗飲料碳酸飽和。參考圖2B，圖示了用於接收冠型封閉件的滾壓的頂部精加工件118的一個實例， 該滾壓的頂部精加工件118被添設到容器以實現密封住容器108的開口 116的能力。用於本公開內容的目的，用於接納螺旋蓋封閉件的帶螺紋的外部件110、用於接納帶螺紋的和搭鎖式的封閉件的插入件(insert)、用於接納罐頂端120的帶凸緣的頂部或用於接納冠型封閉件的滾壓的頂部118可被稱為頂部精加工件，且可位於容器108的開口處。就此而言，頂部精加工件實現密封和任選地重新密封容器108的能力。參考圖3，圖示了杯狀容器108的一個實例。在示例性實施方式中，本發明可以衝壓成形杯狀容器108中的第一和第二容器半部分102A-102B。就此而言，可通過沿容器108 的豎直邊和容器108的底部106的接縫104將兩個容器半部分102A-102B附著到一起，以形成單件製品的杯狀容器108。這樣的第一和第二容器半部分102A-102B可以是對稱的或不對稱的，如在特定實施方式中可能需要和或期望的。在示例性實施方式中，接縫104遵循容器形狀的沿容器半部分102A-102B之間的接觸線的輪廓。參考圖4，圖示了不對稱形狀的容器108的一個實例。在示例性實施方式中，本發明可衝壓成形第一和第二容器半部分102A-102B。兩個半部分102A-102B相對於彼此可以是不對稱的。就此而言，可通過沿容器108的豎直邊和容器108的底部106的接縫104將不同形狀的兩個容器半部分102A-102B附著到一起，以形成單件製品的不對稱形狀的容器 108。在示例性實施方式中，接縫104遵循容器形狀的沿容器半部分102A-102B之間的接觸線的輪廓。參考圖5，圖示了罐狀容器108的一個實例。在示例性實施方式中，本發明可以衝壓成形罐狀容器108中的第一和第二容器半部分102A-102B。就此而言，可通過沿容器108 的豎直邊和容器108的底部106的接縫104將兩個容器半部分102A-102B附著到一起，以形成單件製品的罐狀容器108。這樣的第一和第二容器半部分102A-102B可以是對稱的或不對稱的，如在特定實施方式中可能需要和或期望的。在示例性實施方式中，頂部精加工件可以是凸緣，以實現使用罐頂部120作為封閉件的能力。在示例性實施方式中，接縫104遵循容器形狀的沿容器半部分102A-102B之間的接觸線的輪廓。參考圖6，圖示了通過拉深和打薄方法來製造金屬罐的現有技術方法的一個實施例。ALUMINUM ASSOCIATION公司在他們的網站WWW. ALUMINUM. ORG上詳述了通過拉深和打薄方法來製造金屬罐的行業公認的現有技術方法。為了比較和對比本發明與現有技術方法，圖6概括了現有技術罐製作方法，並且圖7-10F闡述了本發明的製造金屬容器的實施例和示例性實施方式。現有技術方法在塊1002中從被供給穿過可衝鑽出淺杯的壓製機的被卷繞的金屬板開始。接著在塊1004中繼續現有技術方法。在塊1004中，將杯供給到打薄壓製機(ironing press)中，在打薄壓製機處，相繼的環形物將杯拉深並打薄。就此而言，側壁厚度被減小以得到充分長度的罐，且底部成圓頂狀以獲得所需要的強度來承受內部壓力。在塊1006中繼續現有技術方法。在塊1006中， 罐隨著切割工具從內部修整粗糙的罐殼而旋轉。在塊1008中繼續現有技術方法。在塊1008中，清洗罐並預處理，以用於裝飾和內部塗覆。就此而言，罐可通過水衝洗來預清洗、用商用清潔劑清洗、冷水衝洗、調節、再次冷水衝洗、去離子水衝洗，然後被乾燥。在塊1010中繼續現有技術方法。在塊1010中，將罐塗刷並上漆。就此而言，罐被塗刷且施用乾淨的非常具有保護性的光漆。在塊1012中繼續現有技術方法。在塊1012中，將漆塗層施用於罐的底部。在塊1014中繼續現有技術方法。在塊1014中，使罐在烘箱中烘焙以乾燥塗漆。在塊1016中繼續現有技術方法。在塊1016中，用塗層噴淋罐的內部。在塊1018中繼續現有技術方法。 在塊1018中，再次烘焙罐以乾燥在罐內部上的塗層。在塊1020中繼續現有技術方法。在塊1020中，罐頸部可被減小並帶有凸緣以接收端蓋。在塊1022中繼續現有技術方法。在塊1022中，對罐進行孔測試。在塊IOM中繼續現有技術方法。在塊IOM中，罐可以以多個罐的形式被碼垛堆積以用於運送到消費者，並且結束現有技術方法。與圖6的現有技術罐製作方法相比，現參考圖7-10F，圖示了通過從金屬板衝壓成形豎直的半部分來製造金屬容器的方法的實施例。在示例性實施方式中，金屬容器半部分 102A-102B可從金屬板112來衝壓成形。該步驟消除了現有技術罐製造方法的形成杯狀以及拉深和打薄的現有技術步驟。
一旦被衝壓成形，然後就可選擇性地清洗本發明的衝壓成形的金屬容器半部分 102A-102B，如在特定實施方式中可能需要和或期望的。在一些實施方式中，其中聚合物塗層已被預施用於衝壓成形的金屬半部分，所以清洗步驟不一定是需要的。在示例性實施方式中，這樣的聚合物可以是聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)或其他類型或種類的聚合物。相比之下，現有技術罐製作方法需要大量的清洗步驟，該清洗步驟包括水衝洗、用商用清潔劑清洗、冷水衝洗、調節、再次冷水衝洗、去離子水衝洗以及然後乾燥。在本發明中，衝壓成形的金屬半部分102A-102B可被定位且如果需要可被固定以用於附著。然後將金屬容器半部分102A-102B附著到一起，形成容器108。容器108是單件製品，並且在頂部上具有用於液體或氣體進出的開口 116。優選的，在容器的頂部上的開口的尺寸被制定在10毫米至80毫米的範圍內，以應用於瓶裝飲料工業，然而如在特定實施方式中可能需要和或期望的，更小或更大尺寸的開口是可行的。在優選的實施方式中，當用封閉件密封容器時，這樣的容器108很好地適於將飲料保持在通常小於100磅每平方英寸 (psi)範圍內的環境壓力或其他內部容器壓力例如碳酸飽和壓力下。附著步驟形成沿兩個衝壓成形的金屬容器半部分102A-102B的豎直壁以及沿容器底部106的接縫104，在接縫104處，衝壓成形的金屬半部分接觸，如圖1-5中所圖示的。 這不同於現有技術罐製造方法，現有技術罐製造方法不進行這樣的附著步驟。在本發明中， 將衝壓成形的金屬容器半部分附著到一起的這種步驟可包括通過超聲、磁力脈衝焊接、雷射焊接、粘合劑結合、在衝壓成形的容器半部分之間的機械配合和或通過如在特定實施方式中可能需要和或期望的其他附著方法來附著。在例如但非限制性的示例性實施方式中，可用圖形和漆來裝飾本發明的成型的金屬容器108，以生產吸引消費者的容器108包裝。可在成型的金屬容器108上進行測試，以確保適於使用，且實現了其他定量、定性和性能指標。在例如但非限制性的示例性實施方式中，本發明的金屬容器108可包括頂部精加工件。頂部精加工件可以是用於接納螺旋蓋封閉件的帶螺紋的外部件110、用於接納帶螺紋的和搭鎖式的封閉件的插入件、用於接納罐頂端120的帶凸緣的頂部或用於接納冠型封閉件的滾壓的頂部118。頂部精加工件通常位於容器108的開口 116附近。就此而言，頂部精加工件實現了密封和任選地重新密封容器108的能力。在示例性的實施方式中，如在圖2A中圖示的這樣的外部件110可以是橡膠、塑料或其他組分，且可以被滾制、壓制到或以其他方式在開口 116處設置到容器108的頸部附近。這樣的外部件110或插入件可以包括螺紋以與帶螺紋的封閉件對接，允許封閉件在開口 116處可被移走以及可被固定到容器108。可選擇地，冠型封閉件可與容器108上的滾壓的頂部精加工件118—起使用，以在開口 116處密封容器。參考圖7，本發明從塊2002開始。在塊2002中，進行從金屬板112衝壓成形至少第一容器半部分102A和第二容器半部分102B。第一和第二容器半部分102A-102B可以如圖1中的產生對稱容器的容器半部分102A-102B所圖示的具有相同形狀，或容器半部分102A-102B可以如圖4中的產生不對稱容器的容器半部分102A-102B具有不同形狀。容器半部分102A-102B還可被衝壓成形為形成如圖3示出的在頂部具有較寬開口的杯型容器108，或為如圖5示出的罐型容器。與罐製備的現有技術拉深和打薄方法相比，使用衝壓設備114A-114B來衝壓成形容器半部分102A-102B的優點在於可消除多個步驟。就此而言，在本發明的方法中被消除的是形成杯狀的步驟以及拉深和打薄(D&I)的過程。與需要大量的拉深和打薄成型以及成形步驟的現有技術罐製造技術相比，這能夠使本發明以較高的速率來形成容器半部分102A-102B，並且在金屬經歷衝壓的單一成型動作時能形成具有較少缺陷的容器半部分 102A-102B。本發明的其他優點包括，能夠用易於處理和加工的較薄的金屬板112開始。就此而言，本發明利用為容器108的最終壁厚的金屬板112來衝壓成形容器半部分102A-102B。 相比之下，現有技術罐製作方法必須使用較厚的金屬板，因為後續的形成杯狀的步驟以及拉深和打薄的步驟將較厚的初始金屬拉伸並使其變薄來成形為最終的罐。這會導致較高的缺陷罐比率，因為金屬非常難以被加工以將罐拉伸成形狀。本發明的另一個優點是衝壓成形的容器半部分102A-102B不需要另外的修整步驟。就此而言，相比之下，現有技術罐製作方法在形成杯狀的步驟以及拉深和打薄的步驟之後，罐邊緣是不均勻的且需要修整步驟以弄平開口邊緣。具有額外的步驟這會導致延緩的製造速度，且金屬的另外的部分作為廢料被切掉。在塊2004中接著繼續本發明的方法。在塊2004中，將第一和第二容器半部分102A-102B附著到一起，形成容器108。 在示例性實施方式中，將第一和第二容器半部分102A-102B附著到一起產生單件製品容器 108，其具有在一端上的用於液體或氣體進出的開口 116，並且具有沿容器108的兩個豎直壁的接縫104，在接縫104處，第一容器半部分102A與第二容器半部分102B接觸。就此而言，容器半部分102A-102B被附著到一起，並且產生橫貫容器豎直邊和底部表面的接縫 104，使容器108的頂部打開。圖1-5圖示了容半器部分102A-102B的附著和所形成的接縫 104。在示例性實施方式中，接縫104遵循容器形狀的沿容器半部分102A-102B之間的接觸線的輪廓。可通過超聲、磁力脈衝焊接、雷射焊接、粘合劑結合或在至少第一容器半部分和第二容器半部分之間的機械配合和或通過如在特定實施方式中可能需要和或期望的其他附著方法來完成容器半部分102A-102B的附著。在塊2006中接著繼續本發明的方法。在塊2006中，圍繞容器108的開口 116應用頂部精加工件，以允許封閉件用於密封和或重新密封容器108。頂部精加工件可以是用於接納螺旋蓋封閉件的帶螺紋的外部件 110、用於接納帶螺紋的和搭鎖式的封閉件的插入件、用於接納罐頂端120的帶凸緣的頂部或用於接納冠型封閉件的滾壓的頂部118。頂部精加工件通常位於容器108的開口 116附近。就此而言，頂部精加工件實現了密封和任選地重新密封容器108的能力。在示例性實施方式中，可圍繞容器108的在開口 116處的外表面滾動、滑動或以其他方式定位用橡膠、塑料或其他材料製成的外部件110。該外部件110可具有如圖2A所圖示的還被稱為帶螺紋的頂部精加工件的外部件110的螺紋圖樣，使得配套的螺旋型蓋封閉件能夠附接到容器108，以有效地密封容器。在例如但非限制性的這樣的示例性實施方式中，在飲料包裝應用中，封閉件在容器108的開口 116處可以被移走也可以被固定，允許消費者通過移走封閉件來打開容器108，飲用容器108的內容物的一部分，且然後通過圍繞外部件110固定封閉件來重新密封容器108，以阻止容器108洩漏，且在碳酸飲料的情況下，阻止飲料不必要地損耗飲料碳酸飽和。然後結束本發明的方法。參考圖8，圖示了通過從金屬板112衝壓成形豎直的半部分102A-102B來製造金屬容器108的方法的實施例。在示例性實施方式中，在圖7的方法上擴展，圖8圖示了包括定位容器半部分120A-120B、裝飾並且鑑定最終容器108中的缺陷的方法的示例性實施方式的一個實施例。本發明的方法從塊3002開始。在塊3002中，進行從金屬板112衝壓成形至少第一容器半部分102A和第二容器半部分102B。第一和第二容器半部分102A-102B可以如圖1和圖5中的產生對稱容器的容器半部分102A-102B所圖示的具有相同形狀，或容器半部分102A-102B可以如圖4中的產生不對稱容器108形狀的容器半部分102A-102B具有不同形狀。容器半部分102A-102B還可被衝壓成形為形成具有如圖3中的容器半部分102A-102B示出的在頂部具有較寬開口的杯型容器108。在塊3004中繼續本發明的方法。在塊3004中，可進行選擇性地清洗第一和第二容器半部分102A-102B。在示例性實施方式中，可用聚合物來塗覆衝壓成形的第一和第二容器半部分102A-102B，並且清洗不一定是必需或需要的。就此而言，開始的金屬可能在表面上具有層壓的聚合物，例如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)；在這些類型的實施方式中，清洗金屬的步驟不一定是必須的。 在其他實施方式中，可能需要和或期望清洗步驟，以從衝壓成形的第一和第二容器半部分 102A-102B中除去汙染物和碎片。圖9的方法圖示了選擇性地清洗第一和第二容器半部分 102A-102B的方法的一個實施例。在塊3006中繼續本發明的方法。在塊3006中，第一和第二容器半部分102A-102B彼此鄰近來定位以及根據特定實施方式的需要和或要求來固定，以準備將兩個容器半部分102A-102B附著到一起。在塊 3008中繼續本發明的方法。在塊3008中，將第一和第二容器半部分102A-102B附著到一起，形成容器108。 在示例性實施方式中，將第一和第二容器半部分102A-102B附著到一起產生單件製品容器 108，其具有在一端上的用於液體或氣體進出的開口 116，且具有沿容器108的兩個豎直壁的接縫104，在接縫104處，第一容器半部分102A與第二容器半部分102B接觸。就此而言， 容器半部分102A-102B被附著到一起，並且產生橫貫容器108的豎直邊和底部106表面的接縫104，使頂部116打開。圖1-4圖示了容器半部分102A-102B的附著和所形成的接縫 104。在塊3010中接著繼續本發明的方法。在示例性實施方式中，接縫104遵循容器形狀的沿容器半部分102A-102B之間的接觸線的輪廓。在塊3010中，用圖形、收縮套筒、漆和或其他裝飾物來裝飾容器。在示例性實施方式中，通過至少一個滾子、收縮套筒、墨水噴射器、其他印刷頭和或能夠將多種顏色應用於容器108表面上的其他印刷轉移方法來應用圖形。可將漆施用於容器108的側壁和底部表面，以保護裝飾物和金屬表面。除了將漆施用於外部容器108表面以保護裝飾物和金屬表面外，還可將塗層施用於容器108的內部，以在容器108金屬表面和放置在容器內部的內容物之間形成屏障。在涉及飲料和食品的應用中，該塗層阻止金屬與飲料或食品接觸。在塊3012中繼續本發明的方法。在塊3012中，多種塗層、裝飾物、收縮套筒和或漆可被固化，以定位和以其他方式來乾燥。可用加熱爐、氣流或如在特定實施方式中可能需要和或期望的其他固化技術來實現這樣的固化。在塊3014中繼續本發明的方法。在塊3014中，可通過檢驗測試來檢測容器108表面和接縫104中的缺陷。在例如但非限制性的示例性實施方式中，可通過光測試檢測容器108表面和接縫104中的針孔來
10實現檢驗測試。在其他示例性實施方式中，另一種容器測試可以是壓力測試，如在特定實施方式中可能需要和或期望的。在塊3016中繼續本發明的方法。在塊3016中，圍繞容器108的開口 116選擇性地應用頂部精加工件，以允許封閉件用於密封和或重新密封容器108。頂部精加工件可以是用於接納螺旋蓋封閉件的帶螺紋的外部件110、用於接納帶螺紋的和搭鎖式的封閉件的插入件、用於接納罐頂端120的帶凸緣的頂部或用於接納冠型封閉件的滾壓的頂部118。頂部精加工件通常位於容器108的開口 116附近。就此而言，頂部精加工件實現了密封和任選地重新密封容器108的能力。在示例性實施方式中，可圍繞容器108的在開口 116處的外表面來滾動、滑動或以其他方式定位用橡膠、塑料或其他材料製成的外部件110。該外部件110可具有如圖2A中的還稱為外部件110的帶螺紋的頂部精加工件所圖示的螺紋圖樣，使得配套的螺旋型蓋封閉件可附接到容器108，以有效地密封容器108。在例如但非限制性的這樣的示例性實施方式中，在飲料包裝應用實施方式中，封閉件在容器108的開口 116處可以被移走也可以被固定，以允許消費者通過移走封閉件來打開容器108，飲用容器內容物的一部分，且然後通過圍繞外部件110固定封閉件來重新密封容器108，以阻止容器108洩漏，且在碳酸飲料的情況下，阻止飲料不必要地損耗飲料碳酸飽和。然後結束本發明的方法。參考圖9，圖示了選擇性地清洗第一和第二容器半部分102A-102B的方法的一個實施例。在示例性實施方式中，圖8塊3004的選擇性地清洗步驟可在通過圖9的方法以示例性實施方式來進一步擴展。就此而言，對於聚合物是否以清洗不是必須的方式已施用於第一和第二金屬半部分102A-102B作出判定。如果清洗是必須的，則進行清洗容器半部分 102A-102B的步驟，否則結束本方法。本發明的方法可從塊3004開始。在來自圖8的塊3004中，圖示了能夠實現選擇性地清洗第一和第二容器半部分 102A-102B。在示例性實施方式中，可用聚合物來塗覆衝壓成形的第一和第二容器半部分 102A-102B，且清洗不一定是必須或需要的。就此而言，開始的金屬在表面上可能具有層壓的聚合物，例如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)；在這些類型的實施方式中，清洗金屬的步驟不一定是必須的。在圖9方法中的餘下步驟進一步詳述了選擇性清洗方法的一個實施例。 在判定塊4002中繼續本發明的方法。在判定塊4002中，對第一和第二容器半部分102A-102B是否具有聚合物塗層作出判定。如果結果是肯定的，即第一和第二容器半部分102A-102B具有聚合物塗層和不需要清洗，則結束本發明的方法。如果結果是否定的，即第一和第二容器半部分102A-102B不具有聚合物塗層和或需要清洗，則在塊4004中繼續本發明的方法。在塊4004中，如需要，使用水、商用清潔劑、調節和或如在特定實施方式中可能需要和或期望的其他清洗方法的組合來預清洗和清洗第一和第二容器半部分102A-102B。在塊4006中繼續本發明的方法。在塊4006中，如需要，使用冷水衝洗、去離子水衝洗以及如在特定實施方式中可能需要和或期望的其他衝洗方法的組合來衝洗第一和第二容器半部分。在塊4008中繼續本發明的方法。在塊4008中，如需要，乾燥第一和第二容器半部分102A-102B，如在特定實施方式中可能需要和或期望的。然後結束本發明的方法。參考圖10A-10F，圖示了通過從金屬板112衝壓成形豎直的半部分102A_1(^B來製造金屬容器的方法的示例性實施方式的實施例。圖6-8的方法的示例性實施方式可包括 塗覆第一和第二容器半部分102A-102B，塗覆容器108的內部，固定容器半部分102A-102B 以附著，將圖形應用於容器108，給容器108的側壁上漆，和或檢驗容器108。圖9A-9F圖示了本發明的這些多個實施方式的實施例。參考圖IOA塊5002，在例如但非限制性的示例性實施方式中，用聚合物塗覆第一和第二容器半部分102A-102B。如在特定實施方式中可能需要和或期望的，可在用衝壓設備 114A-B衝壓之前，將這樣的塗層塗覆於金屬板112。在示例性實施方式中，這樣的聚合物可以是聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)。參考圖IOB塊5004，在例如但非限制性的示例性實施方式中，可塗覆容器的內部， 以在容器108的金屬表面和放置在容器108中的內容物之間形成屏障。就此而言，飲料和食品應用可利用這樣的聚合物來防止飲料和食品內容物與容器108的金屬表面接觸。參考圖IOC塊5006，在例如但非限制性的示例性實施方式中，可將第一和第二容器半部分102A-102B固定，以準備附著。就此而言，如需要，可通過包括超聲、磁力脈衝焊接、雷射焊接、粘合劑結合、在至少第一容器半部分和第二容器半部分之間的機械配合或如在特定實施方式中可能需要和或期望的其他方法的輕便型附著(light adhering)來固定兩個半部分102A-102B。在示例性實施方式中，這可以允許第一和第二容器半部分 102A-102B以輕便的或臨時的方式來組合，且然後被轉移用於附著到適當的設備。參考圖IOD塊5008，在例如但非限制性的示例性實施方式中，可通過至少一個滾子或能夠將多種顏色應用於容器表面上的印刷頭將圖形應用於容器。就此而言，可使用滾子、收縮套筒、墨水噴射器、其他印刷頭、和或如在特定實施方式中可能需要和或期望的其他印刷轉移方法將吸引消費者的裝飾物、信息和或其他標記應用於容器108表面。參考圖IOE塊5010，在例如但非限制性的示例性實施方式中，可將漆施用於容器 108的側壁，以保護裝飾物和容器108的金屬表面。就此而言，這樣的漆可保護容器108的裝飾物在製造、運輸和消費者使用期間免受刮傷和劃痕。參考圖IOF塊5012，在例如但非限制性的示例性實施方式中，可通過光測試檢測針孔缺陷來實現對容器108的檢驗。就此而言，容器108表面和接縫104可被測試，以確保液體和或氣體將不從密封的容器108漏出。在其他示例性實施方式中，另一種容器測試可以是如在特定實施方式中可能需要和或期望的壓力測試。可在軟體、固件、硬體或其一些組合中實現本發明的功力。作為一個實施例，本發明的一個或多個方面可被包括在具有例如計算機可用媒介的製造品(例如一個或多個電腦程式產品)中。在其中的媒介體現為例如用於提供和促進本發明能力的計算機可讀程序編碼機。製造品可被包括作為計算機系統的一部分或被單獨銷售。另外，機器可讀的至少一個程序存儲設備明確地體現由機器可執行的指令中的至少一個程序，以實現本發明能夠提供的能力。本文描繪的流程圖僅是示例性的。在不偏離本發明的精神下，對於其中所描述的這些圖或步驟(或操作)可能存在許多改變。例如，可以以不同的順序來實施步驟，或可以添加、刪除或修改步驟。所有這些改變都被認為是所要求保護的發明的一部分。雖然已描述了本發明的優選實施方式，但應理解，本領域技術人員現在和將來都可作出落入所附權利要求的範圍內的多種改進和增強。這些權利要求應被理解為用於維持上述本發明的適當保護。
權利要求
1.一種通過從金屬板衝壓成形豎直的半部分來製造金屬容器的方法，所述方法包括從金屬板衝壓成形至少第一容器半部分和第二容器半部分；將至少所述第一容器半部分與所述第二容器半部分附著以形成容器，所述容器為單件製品，所述單件製品具有在一端上的用於液體或氣體進出的開口，且具有沿所述容器的兩個豎直壁以及沿所述容器的底部的接縫，在所述接縫處，所述第一容器半部分與所述第二容器半部分接觸；以及在所述容器的所述開口處形成頂部精加工件，以允許使用封閉件來密封和選擇性地重新密封所述容器。
2.根據權利要求1所述的方法，其中所述頂部精加工件選自由以下組成的列表用於接納螺旋蓋封閉件的帶螺紋的外部件、用於接納帶螺紋的和搭鎖式的封閉件的插入件、用於接納罐頂端的帶凸緣的頂部或用於接納冠型封閉件的滾壓的頂部。
3.根據權利要求1所述的方法，其中所述第一容器半部分和所述第二容器半部分的形狀是不對稱的。
4.根據權利要求1所述的方法，其中所述金屬板是鋁、鋁合金、鋼、或鋼合金。
5.根據權利要求1所述的方法，其中附著的步驟包括通過超聲、磁力脈衝焊接、雷射焊接、粘合劑結合或在至少所述第一容器半部分和所述第二容器半部分之間的機械配合來附
6.根據權利要求1所述的方法，還包括塗覆所述容器的內部，以在所述容器的金屬表面和放置在所述容器的內部的內容物之間形成屏障。
7.根據權利要求1所述的容器，其中所述液體或所述氣體為碳酸飲料，所述容器能夠盛裝具有小於IOOpsi內部壓力的所述碳酸飲料而不洩漏、變形或破裂。
8.根據權利要求1所述的方法，還包括用圖形、漆或收縮套筒裝飾所述容器，所述圖形通過能夠將多種顏色應用於所述容器的表面上的至少一個滾子或墨水噴射器來應用。
9.根據權利要求1所述的方法，還包括 通過檢驗測試來鑑定所述容器中的缺陷。
10.一種通過從金屬板衝壓成形豎直的半部分來製造金屬容器的方法，所述方法包括從金屬板衝壓成形至少第一容器半部分和第二容器半部分；將至少所述第一容器半部分與所述第二容器半部分附著以形成容器，所述容器為單件製品，所述單件製品具有在一端上的用於液體或氣體進出的開口，且具有沿所述容器的兩個豎直壁的接縫，在所述接縫處，所述第一容器半部分與所述第二容器半部分接觸；在所述容器的所述開口處形成頂部精加工件，以允許使用封閉件來密封和或重新密封所述容器；用圖形或漆裝飾所述容器； 給所述容器的側壁上漆，以保護裝飾物和金屬表面； 將所述圖形或漆固化在所述容器上；以及通過檢驗測試來鑑定所述容器中的缺陷。
11.根據權利要求10所述的方法，還包括用聚合物預塗覆所述第一容器半部分和所述第二容器半部分，其中所述聚合物為聚對苯二甲酸乙二醇酯。
12.根據權利要求10所述的方法，還包括選擇性地清洗至少所述第一容器半部分和所述第二容器半部分。
13.根據權利要求12所述的方法，其中清洗的步驟還包括 用商用清潔劑清洗至少所述第一容器半部分和所述第二容器半部分； 衝洗至少所述第一容器半部分和所述第二容器半部分；以及乾燥至少所述第一容器半部分和所述第二容器半部分。
14.根據權利要求10所述的方法，還包括緊靠所述第二容器半部分來固定所述第一容器半部分，以準備將所述第一容器半部分和所述第二容器半部分附著到一起。
15.一種通過從金屬板衝壓成形豎直的半部分來製造金屬容器的方法，所述方法包括用聚合物預塗覆第一容器半部分和第二容器半部分，使得免除了對所述第一容器半部分和所述第二容器半部分的進一步清洗；從金屬板衝壓成形至少第一容器半部分和第二容器半部分；將至少所述第一容器半部分與所述第二容器半部分附著以形成容器，所述容器為單件製品，所述單件製品具有在一端上的用於液體或氣體進出的開口，且具有沿所述容器的兩個豎直壁的接縫，在所述接縫處，所述第一容器半部分與所述第二容器半部分接觸；以及在所述容器的所述開口處形成頂部精加工件，以允許使用封閉件來密封和或重新密封所述容器。
全文摘要
本發明涉及一種通過從金屬板衝壓成形豎直的半部分來製造金屬容器的方法，且更具體地涉及一種包括以下步驟的方法從金屬板衝壓成形至少第一容器半部分和第二容器半部分；將至少第一容器半部分與第二容器半部分附著以形成容器，該容器為單件製品，其具有在一端上的用於液體或氣體進出的開口，且具有沿容器兩個豎直壁以及沿容器底部的接縫，在接縫處，第一容器半部分與第二容器半部分接觸；以及在容器的開口處應用頂部精加工件，以允許使用封閉件來密封和選擇性地重新密封容器。
文檔編號B21D22/00GK102427896SQ201080021245
公開日2012年4月25日 申請日期2010年3月16日 優先權日2009年4月6日
發明者約翰·E·亞當斯 申請人:可口可樂公司