一种金属罐体制造技术

一种金属罐体，包括一端壁２和一圆筒形侧壁，侧壁具有多个内凹进的柔性隆板部分６和肋１２连接的上、下圆筒形部分５、７。侧壁上设置柔性隆板的优越性在于能够减小加盖罐子在加热处理中内压的变化，这是通过提供增加罐内体积变化的弹性机制来实现的。（*该技术在2010年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及容器，特别是金属罐体。该罐体具有一端壁;一从端壁周边竖起的侧壁，该侧壁包括多个纵向柔性隆板。尤其是涉及用盖子封闭的金属罐、如用来盛装加工过的食品或饮料。在罐子的制造和使用过程中，罐体承受多种应力负荷。例如，在罐体上形成突缘或将盖子以双锁边固定在突缘上的过程中，侧壁受到轴向压缩。在处理填充了食品并加了盖子的罐子的过程中，当蒸气注入蒸馏罐时，最初食品罐子会受到一外部的超压力。迄今为至，通常的作法是绕罐子侧壁设置一些环状波纹，它们通过在罐子侧壁内对环向应力的反作用来承受大部分超压力。在罐子的端部和盖子上也会产生一些弯曲。由于所能允许的最大环向应力为材料厚度的函数，所以，减小侧壁的厚度，目前则受到对超压力要求的限制。因此，本专利技术的一个目的是提供一种能减小压力差的金属罐，这是通过允许侧壁向内弯曲，从而减小罐子体积而增大罐子的内压来实现的。这比使端部和盖子弯曲的好处在于罐侧壁比两端具有更大的可弯曲面积，可以允许更大的体积变化。当在蒸馏罐中的食品罐温度上升时，可以看到在金属罐和该罐内的产品之间存在典型的700%的膨胀率差。目前，通常的作法是装入罐中的产品数量小于罐子的体积，以便留出顶部空间。该顶部空间防止罐子受到产品体积膨胀过程中产生的静压作用，这是通过使该空间受到压缩来实现的。但是，利用该空间的缺点是罐子的装填体积减小了，而且如果该空间包含氧气的话，会导致产品变质或保护层破坏。传统的食品罐端部和盖子一般都带有同心波纹槽，以便通过使两端部隆起而允许罐子体积膨胀。这样，在处理完毕后，通过冷却，罐盖只能部分收缩，使罐内保留了部分真空区。因此，本专利技术的另一个目的是允许留出最小的顶部空间，而通过侧壁的朝外弯曲来吸收产品的体积膨胀。这比端部和盖子弯曲的好处在于可允许更大的体积变化。当罐子达到所需的彻底杀菌的热处理温度时，罐内将产生约4 1/2 个大气压的绝对压力。罐子保持在升高的温度下，直到热量充分传递到产品上。此后，将蒸馏罐冷却，同时维持典型的两个大气压的压差，直到罐子充分冷却到允许从蒸馏罐中拿出到常压环境中。在上述步骤中，内压会大大超过外压。传统的罐子通过在侧壁内产生不变的环向应力而使端部和盖子弯曲来克服该压力。因此，本专利技术的又一个目的是允许侧壁向外弯曲到使隆板内局部圆周力的总和足以承受该压力，而不会产生永久变形。这种向外弯曲可使体积充分增加。罐子在处理后，产品逐渐冷却到环境温度。这使产品和罐子产生不同的体积收缩。如果罐子是热装填的，则上述情况是严重的。在传统的罐子中，由于盖子已经膨胀且在环状波纹内产生的环向应力的反作用下仅仅部分缩回，就会在罐子内产生局部真空。罐子一般放在垂直叠放多层罐的货架上运输。一般来说，置于底层的罐子受到高达400磅力的轴向负荷。与平壁罐相比，由于上述传统罐子侧壁上具有环状波纹，该食品罐的轴向特性将降低约50%。本专利技术的另一个优越特征是通过限制罐子横截面形状沿侧壁的变化率，而在轴向负荷下获得平壁罐的特性。具体地说是通过控制从隆板到圆筒部分的最大连接角度来实现的。具有薄的柔性侧壁的罐子在运输中使用不当是容易损坏的。而从销售观点看，在陈列室中放置可能产生凹陷，所以，侧壁必须具有局部增强的特征。在已知的用聚合材料进行瓶子吹塑的过程中，设置了膨胀隆板，因为瓶颈和盖不允许具有柔性以承受瓶子内的压力变化。在侧壁上具有膨胀隆板的塑料瓶的例子描述在欧洲专利申请NO.0279628(YOSHINO KOGYOSHO)号和英国专利申请No.2188272号中，在上述两申请中，瓶子具有支承在连接基本上为筒状部分的肩部上的颈部。该筒状部分设有多个柔性隆板，每个隆板通过柱形肋与相邻隆板连接并大约延伸半个瓶子的高度。这复杂的形状很容易通过吹塑热塑性材料获得，但对于金属罐体则很难获得，因为金属具有有限的延展性而且比较坚硬。上述现有技术的瓶子在肩部或瓶体上部具有一系列环状波纹这“加箍”区无助于容器体积需要的膨胀，而当瓶子叠置在货架上时，则有损于支承轴向负荷所需的柱体纵向强度。在欧洲专利申请No.0246156(The Fresh Juice公司申请)号中，一方方形截面的瓶子通过高密度聚乙烯吹塑而成。它包括由肩部支承的颈部，该肩部连接一具有平滑表面的正方形截面的上部环形体。一下部环形体通过在每一线性平面都带有一椭圆形柔性隆板的内凹主体部与上环形体连接。大批量生产的用于装加工过的食品和饮料的罐子通常都做成圆筒形因为圆形的罐端面利用双锁边比矩形罐，如用作粒状牛肉罐头筒的罐子更容易与侧壁连接，在产品的处理中，该申请中的膨胀隆板不是那种允许金属罐向内弯曲的隆板。EP0068334(TOPPAN PRINTING CO)号申请描述了一种可包括金属箔层的圆筒形纸容器体。该圆筒形侧壁的每一端均为圆筒形部分，由多个相互通过线性折缝线连接起来的纵向隆板相连。每一隆板最初都是凸起的，而在加入内装物且内装物冷却后，该隆板被压成平的轮廓。上述纸材能允许折缝，而刚性回火的金属侧壁材料，如4号回火钢或金属压薄的侧壁则会在锐利的折缝线处破裂，而且，装填后的滚动操作也是不理想的。英国专利703836(FRANGIA)号描述了具有和端壁为一体的侧壁的金属容器。所述侧壁包括倾斜的侧壁和大致圆筒形侧壁，还描述了其他形状的侧壁如矩形或椭圆形。在每一实例中，侧壁包括一周边突缘，一从突缘内部下垂的圆筒形部分，一从圆筒形部分下垂的主体部分，该主体部分包括许多突肋和凹槽，形成了正弦形轮廓，一第二圆筒形部分连接到端壁上。虽然带肋的主体部分的作用并未解释，但可以确使这些肋和凹槽用来提供强度以抵抗装填后的容器堆放时施加到容器轴向的负荷。该突肋和凹槽为容器提供了强度，但相对容器壁厚来说其周向尺寸太小不能在食品处理中允许较大的弯曲。现已发现，如果侧壁设置多个控制宽度的、可弯曲的纵向凹板，每一板在突肋处与相邻的板连接，形成沟槽轮廓，则这样的金属罐体就能达到上述目的。隆板的数目最好为3的倍数，使得罐子收缩成近似多边形(如图2b所示)。在食品罐中可采用12至24个隆板，而15个隆板则特别有用。具有多个可弯曲的隆板的罐子可用于汽水饮料。该罐不会受到超压力，而只需提供一定的体积膨胀。在加工罐体过程中，可能会在圆筒形壁上产生小凹坑并增加罐子的轴向强度。对这种罐子来说，多达45个隆板是适用的。在装填后的罐子中，隆板在肋之间向外弯曲，但不容易看出来。据此，本专利技术提供了一金属罐，它包括一端壁和一从端壁周边竖起的圆筒形侧壁。其中，圆筒形侧壁具有多个相邻且内凹进的纵向隆板，每一隆板平行于侧壁中轴线延伸，并在其两端与轴向长度小于侧壁高度的25%的圆筒形部分相连，特征在于罐体由金属板材制成，每一隆板都可弯曲，其相对中轴线的夹角为8°至30°，并在突肋处与相邻隆板连接，其中，包括突肋和内凹隆板的罐子部分的周长等于圆心在上述罐子中轴线上，而半径大致等于从罐子中轴线至向外的突肋肋顶的距离的假想圆的周长。在一个实施例中，从罐子中轴线至外突的突肋顶点的距离等于罐子上或下圆筒形部分的半径。在这种情况下，应该知道上述罐子是由平滑圆筒形罐体制成的，隆板形成时罐体材料并不受到拉伸。每一内凹的隆板最好终止于以处于150°至177°之间的角度K°倾斜于侧壁圆筒部的隆板部分。每一隆板的横截面可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种罐体包括一端壁和一从该端壁周边竖起的圆筒形侧壁，其中，圆筒形侧壁是有多个相邻且内凹进的纵向隆板，每一隆板平行于侧壁中轴线延伸，并在其两端与轴向长度小于侧壁高度的２５％的圆筒形部分相连，特征在于罐体由金属板材制成，每一隆板都可弯曲，其相对中轴线的夹角为８°至３０°，并在突肋处与相邻隆板连接，其中，包括突肋和内凹隆板的罐子部分的周长等于圆心在罐子中轴线上，而半径大致等于从罐子中轴线至向外的突肋肋顶的距离的假想圆的周长。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：查里斯托菲尔帕由莱姆思，帕尤查尔斯莱杜恩，
申请(专利权)人：卡诺德金属箱公共有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]