罐殼及雙重卷邊的罐端的製作方法

2023-04-24 09:05:01

專利名稱：罐殼及雙重卷邊的罐端的製作方法
技術領域：
本發明涉及金屬片或鋁罐殼和罐端的形狀和結構，該罐端具有一外圍邊緣或隆起，該邊緣或隆起被雙重卷邊至金屬片或鋁罐體的上邊緣部分。這種罐端由拉制金屬片罐殼形成，例如，由申請人的美國專利No.5,857,374中所公開的工具製成的罐殼，其公開內容在此作為參考引入。通常，成型罐殼包括一圓形中心板，該中心板延伸至一壁板，該壁板延伸至或者也形成加強肋或埋頭孔的內壁，該埋頭孔具有U型截面結構。埋頭孔通過大致截頭圓錐形的夾頭壁而連接至形成有外圍捲曲的環形隆起。對於飲料容器，罐殼中心板通常設有一個E-Z開啟件，並且在罐體裝滿飲料後，罐殼的外圍捲曲隆起被雙重卷邊至罐體的上端部分。
當罐體裝滿汽水飲料或者高溫殺菌的飲料時，罐端必需具有足夠的抗彎強度以承受加壓飲料，例如，至少90psi的抗彎強度。在美國專利No.4,448,322中詳細描述了對「縱向彎曲」壓力和「搖擺」壓力的這種抵抗力，該專利全文引用在此作為參照。還期望在不減小抗彎強度的情況下使罐端內的金屬片或鋁片重量最小化。這可以通過減小被拉制並形成罐殼的扁平金屬片的厚度或規格，和/或通過減少從金屬片上切割下來以形成罐殼的圓形毛坯的直徑實現。
已經有許多金屬片罐殼和罐端被構造和建議用於增大罐端的抗彎強度和/或在不減小抗彎強度的情況下減小罐端內金屬片的重量。例如，美國專利No.3,843,014、No.4,031,837、No.4,093,102、上述提及的No.4,448,322、No.4,790,705、No.4,808,052、No.5,046,637、No.5,527,143、No.5,685,189、No.6,065,634、No.6,089,072、No.6,102,243、No.6,460,723以及No.6,499,622公開了各種形狀和結構的罐殼和罐端，以及被建議或用於增大罐端抗彎強度和/或減小罐端內金屬的各種尺寸和結構。此外，公開的PCT申請No.WO 98/34743公開了一種在上面提及的專利No.6,065,634中所公開的罐殼和罐端的變型。除了增大罐端抗彎強度/重量比之外，還期望形成罐殼以便本領域現有的、用於將E-Z開啟件添加至罐殼和用於將罐殼雙重卷邊至罐體的工具所需的改進最小。雖然在上述專利中公開的一些罐殼和罐端提供一些期望的結構特徵，但沒有一個專利提供所有特徵。

發明內容
本發明涉及一種改進的金屬片罐殼和罐端以及形成罐端的方法，其能夠提供上面提及的期望的特徵和優點，包括形成罐殼的毛坯直徑的顯著減小，和所獲得的罐端的強度/重量比的顯著增大。根據本發明成型的罐殼和罐端不僅增大了罐端的抗彎強度，也使本領域中現有的用於向罐殼添加E-Z開啟件和用於將罐殼雙重卷邊至罐體的工具的改變或更改最小化。
根據本發明一個實施例，罐殼和罐端成型得使隆起和埋頭孔之間的總體高度小於0.240英寸，優選地小於0.230英寸，並且埋頭孔具有大致呈圓柱形的外壁和被連接至彎曲板壁的內壁。一般呈截頭圓錐形的夾頭壁從埋頭孔外壁延伸至隆起內壁，並且具有一上壁部分，該上壁部分相對於罐殼中心軸線以至少16°的角度延伸，且優選地介於25°和30°之間。埋頭孔可具有大致呈扁平狀的底壁或者傾斜內壁，該傾斜內壁以基本上小於底壁徑向寬度的小半徑與埋頭孔的外壁相連，埋頭孔在其底部處的內部寬度小於板壁的半徑。
根據本發明的變型，罐殼和罐端具有一些上述結構，並且結合了大體上位於中心板下面的夾頭壁下壁部分和埋頭孔外壁。埋頭孔的下壁部分相對於中心軸線延伸的角度以小於上壁部分相對於中心軸線的角度，並且通過一短壁部分而連接至該上壁部分，該短壁部分給夾頭壁提供了間斷或突跳、或者略微S形的彎曲結構。埋頭孔的曲率半徑基本上小於板壁的曲率半徑或者徑向寬度，且埋頭孔底部處的內部寬度也小於該板壁的半徑或者徑向寬度，且優選地小於0.035英寸。在優選實施例中，埋頭孔具有傾斜的底壁部分，且板壁具有傾斜扁平的壁部。
從下面的說明、附圖以及附屬權利要求書中，本發明的其它特徵和優點將變得很清楚。


圖1是根據本發明成型的金屬片罐殼的垂直截面圖；圖2是圖1中所示罐殼的局部放大截面圖，示出了一個實施例的結構；圖3是圖2所示罐殼較小的局部截面圖，示出了罐殼利用雙重卷邊夾頭和第一階段輥壓機而製成罐端；圖4是類似於圖3的局部截面圖，示出了利用夾頭和第二階段輥壓機的雙重卷邊罐端；圖5是圖4中所示雙重卷邊罐端的局部放大截面圖，具有改進的雙重卷邊夾頭的一部分；圖6是類似於圖1的截面圖，示出了根據本發明成型的雙重卷邊罐端；圖7是類似於圖2的局部放大截面圖，示出了根據本發明的變型成型的罐殼；圖8是類似於圖5的局部放大截面圖，示出了圖7所示的罐殼被雙重卷邊至一罐體；圖9是類似於圖7的局部放大截面圖，示出了根據本發明的另一變型成型的罐殼；圖10示出了如圖9中所示地成型的罐殼的堆疊和嵌套情況；圖11是圖9中所示罐殼的夾頭壁的局部放大截面圖；圖12是類似於圖9的局部放大截面圖，示出了根據本發明的另一變型成型的罐殼；和圖13是類似於圖12的局部放大截面圖，示出了根據本發明的又一變型成型的罐殼。
具體實施例方式
圖1示出了整體的罐殼10，其由金屬片或鋁片大體上呈圓形的毛坯形成，該毛坯的厚度優選地約為0.0085英寸，並且毛坯直徑約為2.705英寸。該罐殼10具有一中心軸線11，並且包括一稍微隆起的中心板12，該中心板12具有一延伸至彎曲板壁16的環形部分14。中心板壁部分14和板壁16可由一組混合的彎曲壁形成，這些彎曲壁的半徑分別為，R1為1.489英寸，R2為0.321英寸，R3為0.031英寸，且R4為0.055英寸。該彎曲板壁16的底部內徑D1約為1.855英寸。
半徑為R4的彎曲板壁16從加強肋或埋頭孔18的內壁17延伸，該加強筋或埋頭孔18具有U型截面結構，並且包括一扁平環形底壁22和一個大致呈圓柱形的外壁24，該外壁的內徑D2，例如，約為1.957英寸。該埋頭孔18的扁平底壁22通過彎曲角狀壁26而連接至內板壁16和埋頭孔的外壁24，每個彎曲角狀壁的內徑R5均約為0.010英寸。扁平底壁22的徑向寬度W優選地約為0.022英寸，以致於埋頭孔18的內底寬度W1約為0.042英寸。
該埋頭孔18的外壁24通過半徑為R6的彎曲壁34而與大體呈截頭圓錐形的夾頭壁32相連，半徑R6約為0.054英寸。夾頭壁32以相對於中心軸線11或平行於罐殼中心軸線11的垂直參照線36的角度A1延伸，該角度A1至少為16°。角度A1優選地介於25°和30°之間，並且接近29°。夾頭壁32上端與圓形隆起42的彎曲內壁38的底部相連，該圓形隆起42具有捲曲外壁44。該隆起42的內壁38的半徑R7優選地約為0.070英寸，彎曲內壁38底部處的內徑D3優選約為2.039英寸，而捲曲外壁44的外徑D4優選地約為2.340英寸。捲曲外壁44的高度C介於0.075英寸至0.095英寸的範圍內，並且優選地約為0.079英寸。從捲曲外壁44底部或者夾頭壁32與隆起內壁38的連接處46至埋頭孔底壁22內表面的深度D介於0.108英寸至0.148英寸的範圍內，優選地約為0.126英寸。連接處47或半徑R6的中心點距離連接處46或隆起42的捲曲外壁44底部的深度G約為0.079英寸。
圖3示出了罐殼10的隆起42被雙重卷邊至金屬片或鋁片罐體50上面的外圍端部48。雙重卷邊操作在旋轉的雙重卷邊圓形夾頭55之間進行，該夾頭55與罐殼10接合併且具有一外表面58，該外表面58相對於夾頭55的中心軸線以及罐殼10的公共中心軸線11稍微傾斜，傾斜角介於0°和10°之間。優選的是，該表面58具有約4°的微小錐度，並且響應第一階段雙重卷邊輥壓機60的徑向向內運動，隆起42的內壁38與表面58相接合，同時罐體50和其內所裝東西以及罐殼10與夾頭55一起旋轉。夾頭55還具有一截頭圓錐形的表面62，該表面62與罐殼10的截頭圓錐形的夾頭壁32相匹配並且相接合，夾頭55向下凸出的環形凸緣部分64延伸進埋頭孔18內，並具有分別與埋頭孔18底壁22和外壁24接合的底表面66(圖5)和圓柱形外表面68。
圖4和圖5示出了在旋轉夾頭55和第二階段雙重卷邊輥壓機72之間完成雙重卷邊操作以形成雙重卷邊隆起70，該輥壓機72也徑向地向內移動，同時夾頭55、罐殼10以及罐體50旋轉以將罐殼10轉變為罐端75，該罐端75有效地聯接並密封至罐體50的上端部48。雙重卷邊邊緣或隆起70具有一由罐殼隆起42的內壁38形成的內壁74，並且還具有一由罐殼隆起42形成的外壁76，該罐殼隆起42包括一捲曲外壁44。雙重卷邊隆起70的高度H2介於0.090英寸和0.110英寸之間的範圍內，並且優選地約為0.100英寸。罐端75位於隆起70頂部和埋頭孔18底部之間的總體高度H1介於0.170英寸和0.240英寸之間的範圍內，並且優選地約為0.235英寸。由於罐端75除了雙重卷邊隆起70以外具有與罐殼10相同的橫截面結構，所以在圖4-圖6中對於公共結構使用了相同的公共附圖標記。
如圖6所示，中心板12的中心部分限定出一平面80，其大體上和夾頭壁32與雙重卷邊隆起70的內壁74的連接處46相交。為了清楚和簡化的目的，在圖6中省略了E-Z開啟件，因為E-Z開啟件並不構成本發明的一部分。
圖7和圖8示出了本發明另一實施例或變型，其包括一罐殼(圖7)和一雙重卷邊罐端(圖8)。因此，與上面參照圖1-6所描述部件相應的結構部件具有相同的附圖標記，除了添加了撇號之外。因而參照圖7，罐殼10′具有一與中心軸線11相同的中心軸線，並且包括一連接至外圍彎曲板壁16′的圓形中心板12′，該板壁16′被連接至具有U形截面結構的埋頭孔18′的傾斜內壁17′。該埋頭孔具有大致呈圓柱形的外壁24′，其以小於10°的角度延伸，並且與夾頭壁相連，該夾頭壁具有截頭圓錐形的上壁部分32′和稍微彎曲的下壁部分34′。這些壁部分32′和34′通過一突跳或大致垂直的短上升部分35′而相連接，該上升部分35′具有相對銳化的內徑和外徑，例如，近似為0.020英寸。上夾頭壁部分32′通過彎曲壁37′而連接至具有捲曲外壁44′的隆起42′的內彎曲壁38′。
隆起42′的內壁38′在連接處46′與上夾頭壁部分32′相連，而埋頭孔18′的外壁24′在連接處47′與下夾頭壁部分34′相連。從埋頭孔18′底部到突跳或上升部分35′的垂直高度G1約為0.086英寸。半徑R10約為0.051英寸，而下壁部分34′以約為15°的角度A3延伸。埋頭孔18′的半徑R9約在0.009英寸至0.011英寸之間的範圍內。圖7中所示罐殼10′的其它近似尺寸和角度如下C1 0.082英寸 W1 0.024英寸C2 0.153英寸 W2 0.063英寸 H5 0.078英寸D6 1.910英寸 W3 0.034英寸 H6 0.149英寸D7 2.036英寸 A2 29°D8 2.337英寸 A3 15°D9 1.731英寸 A4 16°A6 13°
已經發現，罐殼10′的特殊橫截面結構所提供的性能結果優於罐殼10所提供的性能結果。因此，罐殼10′的結構細節包括夾頭壁的上壁部分32′，其相對中心軸線的角度A2至少為16°，並且優選地是介於25°至30°的範圍內。夾頭壁下壁部分34′形成約為15°的角度A3。隆起42′的內壁38′形成優選地介於5°至30°之間的範圍內的角度A4，並且優選地約為16°。埋頭孔18′的內壁17′形成大於10°的角度A6，且約為13°。埋頭孔位於內壁17′和外壁24′之間的底部寬度W1小於0.040英寸，並且優選地約為0.024英寸。彎曲內板壁16′的半徑R8大體上大於埋頭孔18′的寬度W1，並且約為0.049英寸。
罐殼10′的隆起42′具有高度C1和高度C2，C1介於0.075英寸和0.095英寸之間的範圍內，並且優選地約為0.082英寸，C2介於0.120英寸和0.170英寸之間的範圍內，並且優選地約為0.153英寸。罐殼10′的總直徑D8約為2.337英寸，而到連接處46′的直徑D7約為2.036英寸。埋頭孔外壁24′的內底直徑D6約為1.910英寸，而D7和D6間的差值W2大於埋頭孔的寬度W1，或者約為0.063英寸。半徑R8中心的直徑D9約為1.731英寸。應理解，如果需要不同直徑的罐殼，則直徑D6-D9可按比例地變化。中心板12′在埋頭孔18′底部上方的高度H5介於0.070英寸至0.110英寸的範圍內，並且優選地約為0.078英寸。罐殼10′位於中心板12′頂部和隆起42′頂部之間的高度H6介於0.125英寸至0.185英寸的範圍內，並且優選地約為0.149英寸。
參照圖8，利用大體上與上面參照圖3-5所述相同的加工，罐殼10′與成型罐體50′的上端部48′被雙重卷邊，從而形成罐端75′。也就是說，類似於夾頭55的封罐機夾頭(未示出)包括一類似部分64的下部，該部分伸進埋頭孔18′，並且具有一與封罐機夾頭55的表面58、62以及68相對應的若干表面，用於接合埋頭孔外壁24′和夾頭壁部分32′，並形成雙重卷邊隆起70′的內壁74′。還如圖8所示，雙重卷邊隆起70′的內壁74′以約為4°的微小角度A5延伸，並且罐端75′的總體高度H3小於0.24英寸，並且優選地約為0.235英寸。雙重卷邊隆起70′的高度H4近似為0.100英寸，且從隆起70′頂部至中心板12′頂部的高度H7大於中心板的高度H5，優選地約為0.148英寸。
圖9至11顯示了本發明的另一實施例或者變型，其包括罐殼(圖9)，其中與上述參照圖7和8所描述的組件相對應的結構組件具有相同的附圖標記，但是加了雙撇號。從而，參照圖9，罐殼10″具有與軸線11相同的中心軸線，並且包括連接至外圍彎曲板壁16″的圓形中心板12″，該彎曲板壁16″與具有U形截面結構的埋頭孔18″的傾斜內壁17″相連接。埋頭孔具有大致圓柱形的外壁24″，該外壁24″以小於10°的角度延伸，並且與具有截頭圓錐形的上壁部分32″和略微彎曲的下壁部分34″的夾頭壁相連接。
這些壁部分32″和34″藉助於一突跳或者大致垂直或大致圓柱形的短上升壁部35″而連接起來，該上升壁部35″具有相對銳化的內徑和外徑，例如，約為0.020英寸。夾頭壁上部32″被連接至具有彎曲外壁44″的隆起42″的內壁38″。如圖11所示，上升壁部分35″具有精壓的外表面105，其導致壁部35″的厚度略微小於相鄰壁部32″和34″的壁厚。
隆起42″的內壁38″與夾頭壁上部32″在連接處46″相連，且埋頭孔18″的外壁24″與夾頭壁下部34″在連接處47″相連。從埋頭孔18″的底部到突跳或者上升壁部35″的垂直高度G1約為0.099英寸。半徑R10約為0.100英寸，且下壁部分34″以約15°的角度A3延伸。埋頭孔18″的內徑R9約為0.021英寸，且外徑R11約為0.016英寸。圖9中所示的罐殼10″的其它近似的尺寸和角度如下C3 0.249英寸 W1 0.030英寸 G3 0.045英寸D6 1.900英寸 W2 0.047英寸 G4 0.117英寸D8 2.336英寸 W3 0.043英寸 H5 0.081英寸D9 1.722英寸 A2 29° R8 0.051英寸A6 8°
已經發現，罐殼10″的特殊橫截面結構所提供的性能結果優於罐殼10′所提供的性能結果。因此，罐殼10″的結構細節包括夾頭壁上壁部分32″，其相對中心軸線的角度A2至少為16°，並且優選地介於25°至30°的範圍內。夾頭壁下壁部分34″形成約為15°的角度A3。埋頭孔18″的內壁17″形成小於10°並且約為8°的角度A6。埋頭孔位於內壁17″和外壁24″之間的底部寬度W1小於0.040英寸，並且優選地約為0.030英寸。彎曲內板壁16″的半徑R8大體上大於埋頭孔18″的寬度W1，並且約為0.051英寸。
罐殼10″的隆起42″距埋頭孔18″的底部處的高度C3約為0.249英寸。罐殼10″的總直徑D8約為2.336英寸。埋頭孔外壁24″的內底直徑D6約為1.900英寸，且直徑上的差值W2大於埋頭孔的寬度W1，或者約為0.047英寸。半徑R8中心的直徑D9約為1.722英寸。要理解，如果需要不同直徑的罐殼，則直徑D6、D8和D9可按比例地變化。中心板12″在埋頭孔18″底部上方的高度H5優選地約為0.081英寸。如圖9所示，彎曲板壁16″具有精壓部分107，該部分107的厚度小於板壁16″的相鄰部分的厚度。
圖12顯示了本發明的另一實施例或者變型，其中罐殼110具有與參照圖7到9所描述的組件對應的結構組件，並且具有與在圖9中所用的相同的附圖標記，只是加了「100」。從而，參照圖12，罐殼110具有與軸線11相同的中心軸線，並且包括連接至外圍延伸彎曲板壁116的中心板112，該彎曲板壁116的半徑介於0.040英寸和0.060英寸之間的範圍內。該板壁116形成了一彎曲的斜角，並且與具有U形截面結構的埋頭孔118的傾斜內壁117相連。內壁117以至少約30°的角度A7延伸，且埋頭孔的外壁124以介於3°和19°之間的角度延伸，該埋頭孔與一傾斜的夾頭壁相連，該夾頭壁具有大體截頭圓錐形的上壁部分132和略微彎曲的下壁部分134。
這些壁部分132和134藉助於彎曲部分135而被一體連接起來，導致了由半徑R10、R12和R13形成的角度轉折或者略微反向彎曲的結構。夾頭壁上部132被連接至隆起142的內壁部分138，該隆起142具有彎曲的外壁144。隆起142的內壁138與夾頭壁上部132在第一連接處146相連，且埋頭孔118的外壁部分124與夾頭壁下部134在第二連接處147相連。
圖12中所示的罐殼110的近似優選尺寸和角度如下C3 0.246英寸 W1 0.030英寸 R8 0.050英寸 G1 0.091英寸D6 1.895英寸 W2 0.042英寸 R9 0.022英寸 G3 0.047英寸D8 2.335英寸 W3 0.043英寸 R10 0.054英寸 G4 0.101英寸D9 1.718英寸 A2 29°R11 0.009英寸 H5 0.082英寸A3 15°R12 0.031英寸A7 42°R13 0.190英寸已經發現，具有上面的尺寸和角度的罐殼110的截面結構所提供的性能結果優於罐殼10′及10″所提供的性能結果。角狀或者傾斜的埋頭孔內壁117所增加的好處在上述專利No.5,685,189中闡述了，其公開內容在此作為參考引入。另外，斜角的板壁116和傾斜的埋頭孔內壁117的組合提供了增大的抗彎強度。而且，上述罐殼10′及10″的說明和優點也適用於圖12中所示的罐殼110。
圖13顯示了本發明另一實施例或者變型，其中罐殼210具有與上述參照圖7到圖9以及圖12所描述的組件對應的結構組件，並且具有與圖9和12中所使用的相同的附圖標記，但是加了「200」。從而，參照圖13，罐殼210具有與軸線11相同的垂直中心軸線，並包括被連接至傾斜的或者斜角的板壁216的圓形中心板212。該傾斜的或者斜角的板壁216以介於30°到60°之間範圍內的銳角A6延伸，並與由半徑R9和R11形成且具有大體U形截面結構的埋頭孔218的傾斜內壁217相連。埋頭孔218具有傾斜外壁224，並與夾頭壁相連，該夾頭壁具有由半徑R12和R14形成的傾斜或者彎曲的上壁部分232和傾斜的下壁部分234。埋頭孔218的外壁224和夾頭壁的下壁部分234以介於3°到19°範圍內的角度A3延伸。
夾頭壁部分232和234藉助於一短壁部分235而被一體連接起來，該短壁部分235由半徑R10形成，並在夾頭壁上部和下部232和234之間形成突跳或者間斷。夾頭壁上部232被連接至隆起242的內壁部分238，該隆起242具有彎曲的外壁244。隆起242的內壁238以小於16°的角度延伸，並通過半徑R15而與夾頭壁上部232在第一連接處246相連。埋頭孔218的外壁部分224與夾頭壁下部234在第二連接處247相連。
圖13中所示的罐殼210的近似的及優選的尺寸和角度如下C3 0.235英寸 W1 0.029英寸 R8 0.014英寸 R14 0.035英寸D6 1.873英寸 W2 0.068英寸 R9 0.029英寸 R15 0.018英寸D7 2.008英寸 W3 0.044英寸 R10 0.022英寸 G1 0.068英寸D8 2.337英寸 W4 0.036英寸 R11 0.009英寸 G3 0.031英寸D9 1.728英寸 A3 14°R12 0.077英寸 G4 0.102英寸A6 45°R13 0.021英寸 H5 0.084英寸H6 0.151英寸已經發現，具有上述近似尺寸和角度的罐殼210的截面結構所提供的性能結果優於罐殼10′、10″以及110所提供的性能結果。傾斜的或者斜角的板壁216與埋頭孔218的傾斜內壁217及相對較小的半徑R11協同作用，從而增加了抗彎強度，且傾斜壁224和234以及形成間斷的壁部235協同作用，從而提高了強度，並在下落測試期間防止了洩漏。彎曲板壁116(圖12)或者線性壁216(圖13)還可以在軸向截面中形成有較短的線性壁部分，從而提供具有小平面的傾斜環形板壁。另外，罐殼10′、10″以及110的上述說明和優點也適用於圖13中所示的罐殼210。
通過形成具有上述外形或者結構和尺寸的罐殼和罐端，且尤其是形成圖13中所示的斜角板壁216、埋頭孔218和壁部234的外形，已經發現卷邊的罐端可以由具有約0.0082英寸厚度的鋁片形成，且卷邊的罐端在其縱向彎曲之前將承受罐內超過110psi的壓力。罐殼的結構和相對較薄的外形還使得卷邊的罐端具有小於0.240英寸的總體高度，從而提供了被用來形成罐殼的圓形毛坯的直徑上相當大的、超過0.040英寸的減小。這一直徑上的減小導致用來生產罐殼的鋁片或者幅材的寬度上相當大的減小，從而減小了重量，並減小了用來成型罐端的鋁片的成本，考慮到每年所生產的大量罐端，這點是尤其重要的。
本發明的罐殼還使本領域現有的、用於形成雙重卷邊隆起70或者70′、或者雙重卷邊隆起42″或者142或者242的工具所需的改進減至最小。也就是說，用於形成雙重卷邊隆起的工具的唯一需要的改進是將現有的或者標準的雙重卷邊夾頭換成新的夾頭，該新夾頭具有截頭圓錐形的或者配合的表面62(圖5)和位於夾頭底部64上的配合表面68，該夾頭底部64伸到埋頭孔中，並與埋頭孔的外壁接合。現有的雙重卷邊夾頭一般具有略微傾斜的表面58，該表面58以相對於雙重卷邊夾頭的中心軸線約4°的角度延伸。而且如圖10所示，罐殼的夾頭壁的中間部分35″或者135或者235的略微間斷或者S形彎曲結構除了增加由罐殼形成的罐端的抗彎強度之外，還使得能夠以緊密嵌套的關係堆疊罐殼。
如本領域技術人員所理解的，這裡在圖1到11中所描述的端蓋或者罐殼基本上可以利用本領域一般已知的端蓋成型工具來製造。參照圖12和圖13以及參照這些圖所公開的端蓋或者罐殼的幾何形狀或者外形，相信採用如在提交於2004年7月29日、名稱為「用於製作金屬端蓋的方法及設備(Method and Apparatus for Shaping a Metallic EndClosure)」的待審的美國臨時專利申請中所描述的改進工藝和設備，能夠在製造過程及形成的端蓋上獲得許多優點，該文獻全部內容在此作為參照引入。
儘管這裡所描述的罐殼和罐端的形狀以及形成罐殼和罐端的方法構成了本發明的優選實施例，但是要理解本發明並不局限於罐殼和罐端的這些確切的形狀，在不背離如在所附權利要求中限定的本發明的範圍和要旨的情況下，可以對本發明做出多種改變。
權利要求
1.一種金屬片罐殼，其具有垂直中心軸線和捲曲外圍隆起，該外圍隆起適於被雙重卷邊到成型金屬片罐體的端部上，所述罐殼包括通過傾斜的板壁而被連接到埋頭孔內壁上的圓形中心板，該埋頭孔具有外壁和大致U形橫截面結構，所述板壁在軸向截面上基本上是直的，並以相對於所述中心軸線介於30°到60°之間的角度延伸；和夾頭壁，該夾頭壁從所述埋頭孔的所述外壁延伸到所述隆起的內壁。
2.如權利要求1所述的罐殼，其中，所述夾頭壁包括傾斜的上壁部分和傾斜的下壁部分，以及在該夾頭壁的該上壁部分和下壁部分之間限定出的角度轉折。
3.如權利要求1所述的罐殼，其中，所述埋頭孔的所述內壁以與所述板壁的傾斜角度大致相同的傾斜角度延伸。
4.如權利要求1所述的罐殼，其中還包括彎曲壁部，所述埋頭孔的所述內壁通過該彎曲壁部而被連接到該埋頭孔的所述外壁上，該彎曲壁部的曲率半徑小於所述埋頭孔在所述埋頭孔底部處的內部寬度的一半。
5.如權利要求1所述的罐殼，其中，所述夾頭壁具有下壁部分，該下壁部分以相對於所述中心軸線介於3°到19°的角度延伸。
6.如權利要求5所述的罐殼，其中，所述夾頭壁具有上壁部分，該上壁部分以一個大於該夾頭壁的所述下壁部分相對於該中心軸線的所述角度的角度延伸。
7.根據權利要求1所述的罐殼，其中，所述罐殼在所述隆起和所述埋頭孔之間的總體高度介於0.195英寸和0.265英寸之間，且所述中心板的頂部表面和所述隆起的頂部表面之間的高度大於所述中心板的底部表面和所述埋頭孔的底部表面之間的高度。
8.如權利要求1所述的罐殼，其中，所述傾斜板壁以約45度的角度延伸。
9.如權利要求1所述的罐殼，其中，所述埋頭孔包括被連接到所述板壁上的第一彎曲部分和被連接到所述埋頭孔的所述外壁上的第二彎曲部分，且該第一彎曲部分的曲率半徑基本上大於該第二彎曲部分的曲率半徑。
10.一種金屬片罐殼，其具有垂直中心軸線和捲曲外圍隆起，該外圍隆起適於被雙重卷邊到成型金屬片罐體的端部上，所述罐殼包括通過環形板壁而被連接到環形埋頭孔內壁上的圓形中心板，該埋頭孔具有外壁和大致U形橫截面結構，所述板壁和所述埋頭孔的所述內壁沿相對於所述中心軸線相同的方向傾斜，一環形夾頭壁從所述埋頭孔的所述外壁延伸到所述隆起的內壁，且所述埋頭孔的所述內壁通過一彎曲的壁部而被連接到該埋頭孔的所述外壁上，該彎曲壁部的曲率半徑小於所述埋頭孔在所述埋頭孔底部處的內部寬度的一半。
11.如權利要求10所述的罐殼，其中，所述板壁以介於30°到60°之間的角度傾斜。
12.如權利要求10所述的罐殼，其中，所述埋頭孔在其內壁和外壁之間的底部的徑向寬度小於所述板壁在所述中心板的外徑和所述埋頭孔的所述內壁的內徑之間的徑向寬度。
13.如權利要求10所述的罐殼，其中，所述夾頭壁具有彎曲的上壁部分，該上壁部分的曲率半徑大於所述埋頭孔在其內壁和外壁之間的底部的徑向寬度。
14.如權利要求10所述的罐殼，其中，所述夾頭壁具有上壁部分和下壁部分，它們通過一形成角度轉折的壁部而相連接。
15.如權利要求10所述的罐殼，其中，所述夾頭壁包括傾斜的下壁部分，該下壁部分以介於3°和19°之間的角度延伸。
16.如權利要求10所述的罐殼，其中，所述夾頭壁包括傾斜的上壁部分，該上壁部分以一個大於該夾頭壁傾斜的所述下壁部分相對於該中心軸線的角度的角度延伸。
17.如權利要求10所述的罐殼，其中，所述罐殼在所述隆起和所述埋頭孔之間的總體高度介於0.195英寸和0.265英寸之間，且所述中心板的頂部表面和所述隆起的頂部表面之間的高度大於該中心板的底部表面和所述埋頭孔的底部表面之間的高度。
18.如權利要求10所述的罐殼，其中，所述傾斜板壁為截頭圓錐形，並在軸向截面上以相對於所述中心軸線約45°的角度延伸。
19.如權利要求10所述的罐殼，其中，所述傾斜板壁在軸向截面上被圓整。
20.如權利要求10所述的罐殼，其中，所述埋頭孔包括被連接到所述中心板上的第一彎曲部分和被連接到所述埋頭孔的所述外壁上的第二彎曲部分，且該第一彎曲部分的曲率半徑基本上大於該第二彎曲部分的曲率半徑。
21.一種適於與容器相互連接的端蓋，包括捲曲外圍隆起，其具有第一端部和第二端部，該第一端部適於與容器的頸部相互連接；夾頭壁，其包括與所述隆起的所述第二端部相互連接的夾頭壁上部和定位在該夾頭壁上部下方的夾頭壁下部；大致圓形的中心板，其具有垂直中心軸線；埋頭孔，其具有藉助於一板壁而以可操作的方式與所述中心板相互連接的內壁，並且具有以可操作的方式與所述夾頭壁下部相互連接的外壁，該埋頭孔的所述內壁以相對於所述中心軸線至少約30度的角度定向，且該埋頭孔的所述外壁以相對於所述中心軸線不大於16度的角度定向，該埋頭孔的內壁和外壁在其底部處的相互連接限定出不大於約0.010英寸的曲率半徑。
22.如權利要求21所述的端蓋，其中，所述埋頭孔的所述內壁大致為線性的，並從該埋頭孔最下面的部分向上延伸，且所述板壁為弓形，並使所述中心板與該埋頭孔的所述內壁相互連接。
23.如權利要求22所述的端蓋，其中，所述板壁的曲率半徑介於約0.040到0.060英寸之間。
24.如權利要求22所述的端蓋，其中，所述埋頭孔的所述內壁的上端在離該埋頭孔的所述外壁不大於約0.035英寸的距離處定位。
25.如權利要求21所述的端蓋，其中，所述夾頭壁上部包括向上伸出的弓形部分，該弓形部分的曲率半徑至少是0.030英寸。
26.如權利要求21所述的端蓋，其中，所述夾頭壁下部包括沿徑向向外伸出的弓形部分。
27.如權利要求21所述的端蓋，其中，所述中心板在所述埋頭孔底部的上方至少0.075英寸的地方延伸。
28.如權利要求21所述的端蓋，其中，所述板壁從所述埋頭孔的所述外壁延伸至少0.040英寸。
29.如權利要求21所述的端蓋，其中，所述夾頭壁的所述上部相對於所述中心軸線傾斜至少約25度的角度。
30.一種適合於與容器相互連接的端蓋，包括捲曲外圍隆起，其具有第一端部和第二端部，該第一端部適合於與容器的頸部相互連接；夾頭壁，其與所述隆起的所述第二端部相互連接，並從該隆起向下向內伸出；大致圓形的中心板，其具有垂直中心軸線；埋頭孔，其具有由板壁以可操作的方式與所述中心板相互連接的內壁，該埋頭孔具有以可操作的方式與所述夾頭壁相互連接的外壁，且所述板壁包括大致線性部分，該線性部分以相對於所述中心軸線至少約30度的角度定向。
31.如權利要求30所述的端蓋，其中，所述夾頭壁包括與所述隆起的所述第二端部相互連接的上部和定位在該夾頭壁的該上部下方的下部。
32.如權利要求31所述的端蓋，其中，所述夾頭壁的所述上部的曲率半徑至少約為0.015英寸。
33.如權利要求31所述的端蓋，其中，所述埋頭孔的內壁和外壁的相互連接限定出不大於約0.015英寸的曲率半徑。
34.如權利要求30所述的端蓋，其中，所述埋頭孔的所述外壁以相對於所述中心軸線至少約5度的角度定向。
35.如權利要求30所述的端蓋，其中，所述埋頭孔的所述外壁在軸向截面上大致為線性。
36.如權利要求30所述的端蓋，其中，所述板壁的所述大致線性部分被相互連接在所述埋頭孔的所述內壁的下端上。
37.一種適合於與容器相互連接的金屬端蓋，其包括捲曲外圍隆起，其具有第一端部和第二端部，該第一端部適合於與容器的頸部相互連接；夾頭壁，其包括與所述外圍隆起的所述第二端部相互連接的夾頭壁上部和定位在該夾頭壁上部下方的夾頭壁下部；大致圓形的中心板，其具有垂直中心軸線；埋頭孔，其具有由板壁以可操作的方式與所述中心板相互連接的內壁，該埋頭孔具有以可操作的方式與所述夾頭壁下部相互連接的外壁，且所述板壁具有在軸向截面內大致線性的部分，該線性部分以相對於所述中心軸線至少約30度的角度向內定向。
38.如權利要求37所述的金屬端蓋，其中，所述板壁的所述大致線性部分被相互連接在所述埋頭孔的非線性部分的下端上，並且其曲率半徑至少約為0.020英寸。
39.一種適合於與容器相互連接的金屬端蓋，包括捲曲外圍隆起，其具有第一端部和第二端部，該第一端部適合於與容器的頸部相互連接；大致圓形的中心板，其具有大致垂直的中心軸線；夾頭壁，其包括與所述外圍隆起的所述第二端部相互連接的夾頭壁上部和定位在該夾頭壁上部下方的夾頭壁下部，該夾頭壁上部具有向外朝向的弓形部分並定位於所述中心板的上方，該弓形部分的曲率半徑至少約為0.015英寸；埋頭孔，其具有由板壁以可操作的方式與所述中心板相互連接的內壁；和以可操作的方式與所述夾頭壁下部相互連接的外壁，且所述板壁具有大致線性的部分，該線性部分以相對於所述中心軸線至少約30度的角度向內定向。
40.如權利要求39所述的端蓋，其中，所述板壁的所述線性部分以至少約45度的角度向內定向，並被相互連接在所述埋頭孔的所述內壁的下端上，該內壁具有曲率半徑。
全文摘要
一種拉制鋁罐殼，其具有一外圍隆起，該外圍隆起與鋁罐體端部雙重卷邊以提供具有大致呈扁平狀的中心板的罐端，該中心板通過傾斜彎曲的或者直的板壁而被連接至U型的環形埋頭孔的傾斜內壁。該埋頭孔的外壁在位於中心板下面的連接處與夾頭壁的傾斜下壁部分相連，且該夾頭壁具有彎曲的或者傾斜的上壁部分，該上壁部分與所述隆起的內壁部分相連。所述夾頭壁還具有形成間斷的中間壁部分，且埋頭孔的內底寬度小於板壁的徑向寬度。該夾頭壁的傾斜上壁部分以大於其傾斜下壁部分的角度延伸。
文檔編號B21D51/38GK1859990SQ200480028487
公開日2006年11月8日 申請日期2004年9月29日 優先權日2003年9月30日
發明者彼得·R·施託德, 傑斯·N·巴瑟斯特 申請人:容器開發有限公司, 鮑爾公司