反向压力罐盖制造技术

本发明专利技术公开了一种罐盖(12)，所述罐盖包括中心面板(14)、围绕所述中心面板(14)设置的环形部分(16)、围绕所述环形部分(16)设置的卡紧壁(18)和从所述卡紧壁(18)径向向外延伸的卷曲部(20)；所述环形部分(16)包括环形脊(52)和环形凹陷部(52)，所述环形凹陷部(52)邻近并围绕所述环形脊(50)设置。环形凹陷部(52)和环形脊(52)构造成抵抗由外部或反向压力而导致的变形。

Reverse pressure tank cover

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】反向压力罐盖相关申请的交叉引用本申请要求于2017年8月30日提交的序列号为15/690,590的美国专利申请的权益，其通过引用合并于本文。
所公开和要求保护的构思涉及罐盖，并且更具体地涉及由板材制成的罐盖，该罐盖相对于已知罐盖具有减小的基础规格和/或减小的最终厚度。所公开的构思还涉及用于提供这种罐盖的工具和相关方法。
技术介绍
金属容器(例如，罐)构造成容纳产品，所述产品诸如但不限于食品和饮料。通常，金属容器包括罐主体和罐盖。在示例性实施例中，罐主体包括基部和悬伸的侧壁。罐主体限定了大体封闭的空间，该空间在一端处开口。罐主体填充有产品，然后将罐盖在开口端联接到罐主体。此后将容器放入烤箱中并加热以烹饪产品和/或对产品进行灭菌。容器和食物的加热和随后的冷却引起压力变化。也就是说，随着食物被加热，容器内部的压力增加。该压力被识别为“内部”或“正向”压力。容器构造成抵抗由于内部压力引起的变形。在示例性实施例中，容器和食物的加热是通过加压蒸汽进行的。加压蒸汽向容器的外侧施加压力。容器外侧上的压力为“外部”或“反向”压力。容器不能总是构造成抵抗由于外部压力引起的变形。因此，如果罐主体和/或罐盖中的任一者或两者的金属弱，则罐主体和/或罐盖将由于压力变化而变形并且容器将会有缺陷。如本文所使用的，“罐盖”是联接至罐主体以形成容器的元件。“罐盖”包括构造成打开容器的拉片或类似装置。如下所述，“罐盖”通常由“壳”形成。也就是说，壳由从板材切割出的大致平面的坯件而形成。坯件成形为包括环形凹陷部、卡紧壁和其他构造。下文所公开和要求保护的构思作为“罐盖”的一部分进行讨论。但是，应当理解的是，可以在坯件仍然是“壳”而不是“罐盖”时形成所公开和要求保护的构思。也就是说，尽管以下讨论使用术语“罐盖”，但该讨论也适用于“壳”。在处理过程中，容器暴露于压力中。例如，一些食物物品在处于容器中时被烹饪和/或消毒。这样的容器既暴露于内部压力(在本文中也称为“弯曲”或“弯曲压力”)，也暴露于外部压力(在本文中也称为“反向弯曲”或“反向弯曲压力”)。容器(即，罐主体和罐盖)必须具有抵抗由于弯曲压力和/或反向弯曲压力而变形的强度。通常，容器的强度与形成罐主体和罐盖的金属的厚度以及这些元件的形状有关。本申请主要针对罐盖而不是罐主体。罐盖可以是“卫生”式罐盖或者是“易开”式罐盖。如本文所使用的，“卫生”式罐盖是不具有用于打开的拉片或刻痕轮廓并且将不得不通过使用开罐器或其他装置来打开的罐盖。如本文所使用的，“易开”式罐盖可以包括撕开板和拉片。撕开板由罐盖的外表面(在本文中标识为“公共侧”)上的刻痕轮廓或刻痕线限定。拉片邻近撕开板附接(例如但不限于铆接)。拉片构造成被抬起和/或拉动以切断刻痕线并偏转和/或移除可切割的面板，从而形成用于分配容器的内容物的开口。以下针对“易开”式罐盖，但也适用于“卫生”式罐盖。也就是说，“卫生”式罐盖以类似的方式生产并且以类似的方式联接到罐主体。因此，如本文所使用的，罐盖进一步定义为包括既用于“卫生”式罐盖又用于“易开”式罐盖的构造。在制造罐盖时，罐盖起源于坯件，该坯件从金属板材产品(例如但不限于，铝板；钢板)切割下来。在示例性实施例中，随后在壳压机中将坯件成形为“壳”。如本文所使用的，“壳”是一种构造，该构造开始于大致平面的坯件并且已经经受了除了铆接成形和拉片铆固之外的成形操作。壳压机包括一定数量的工具工位，其中每个工具工位执行成形操作(或者其可以包括不执行成形操作的空工位)。坯件移动通过相继的工位并且被成形为“壳”。在示例性实施例中，壳是构造成联接到罐主体的“卫生”式罐盖。对于“易开”式罐盖，将壳进一步传送到转换压机，该转换压机也具有一定数量的相继的工具工位。随着壳从一个工具工位前进到下一工具工位，执行转换操作，直到将壳完全转换为期望的罐盖并且从压机排出为止，该转换操作诸如但不限于铆接成形、镶板、刻痕、压印和拉片铆固。因此，如本文所使用的，“罐盖”包括“壳”以及包含拉片和刻痕线的结构部。在罐制造业中，为了制造大量的罐，需要大量的金属。通常，钢罐由具有0.0050英寸至0.0096英寸之间的基础规格或原始厚度(如本文所使用的，这些术语彼此等同)的板材制成。所需的材料的原始厚度由多种因素确定，所述多种因素诸如但不限于成品罐的尺寸、加工过程中罐(和内含物)所暴露的温度、待放入罐中的内容物的性质以及其他因素。如本文所使用的，用于每种特定类型、型号和/或样式的罐和/或罐盖的材料的原始厚度为“既定厚度”。即，例如，用于常见的18.6盎司汤罐的钢的既定厚度为0.0090英寸。由具有该既定厚度的钢制成的罐盖/容器构造成承受34.8psi的弯曲压力和33.0psi的反向弯曲压力。该行业的一个持续目标是减小消耗的金属量。因此，不断地进行努力以减小用于制造罐盖、拉片和罐主体的原料的厚度或规格(有时称为“减小的规格”)。可替代地，材料可以从基础规格变薄，以具有比基础规格更薄或部分更薄的最终厚度。但是，由于使用较少材料(例如，更薄的规格)，因此出现了需要开发独特方案的问题。如上所述，与食品罐的罐盖相关的常见问题是它们经受与处理罐内食物产品相关的压力变化。当金属的基础规格太薄时，罐盖会变形。这是个问题。解决与使用薄金属有关的问题的一种方案是在罐盖中提供加强结构部。加强结构部包括但不限于增加大致平面的罐盖的刚度的凹进的或凸出的面板。在示例性实施例中，通过成形罐盖的主体中的面板来产生加强结构部。罐盖包括其他类似的结构部，诸如用于拉片的凹部。然而，如上所述，在示例性实施例中，罐盖和加强结构部构造成抵抗内部压力。因此，需要一种罐盖，该罐盖的形状即使在该罐盖是由减小规格(即，更薄)的金属制成时也能抵抗变形。还需要一种罐盖，该罐盖的形状抵抗由外部或反向压力引起的变形。
技术实现思路
所公开和要求保护的构思提供了一种构造成联接至容器的罐盖，该罐盖包括减小规格的结构部。即，罐盖包括中心面板、围绕所述中心面板设置的环形部分、围绕所述环形部分设置的卡紧壁、从所述卡紧壁径向向外延伸的卷曲部，所述环形部分包括环形脊和环形凹陷部，所述环形凹陷部邻近并围绕环形脊设置。环形凹陷部和环形脊构造成抵抗由外部或反向压力引起的变形。具有所公开的构造的罐盖解决了上述问题，并允许罐盖由具有减小的原始厚度的材料制成。附图说明当结合附图阅读时，可以从对优选实施例的以下描述中获得对本专利技术的全面理解，附图中：图1是现有技术的罐盖的俯视图。图2是现有技术的罐盖的侧视截面图。图3是壳的俯视图。图4是壳的横截面图；图4A是壳的细节图。图5是罐盖的俯视图。图6是罐盖的横截面图；图6A是罐盖的细节图。图7是标识了在本文所使用的术语的罐盖的横截面图。图8是联接(封合)到罐主体的罐盖的横截面图。图9是构造为成形罐盖的工具组件的横截面图；图9A﹣图9G示出了当上工具组件从第一位置移动到第二位置时工具组件的进程。图10是所公开的方法的流程图。...

【技术保护点】
1.一种罐盖(12)，所述罐盖构造成联接至罐主体(60)，所述罐盖(12)包括：/n中心面板(14)；/n围绕所述中心面板(14)设置的环形部分(16)；/n围绕所述环形部分(16)设置的卡紧壁(18)；/n从所述卡紧壁(18)径向向外延伸的卷曲部(20)；/n所述环形部分(16)包括环形脊(50)和环形凹陷部(52)；并且/n所述环形凹陷部(52)邻近并围绕所述环形脊(50)设置。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170830 US 15/690,5901.一种罐盖(12)，所述罐盖构造成联接至罐主体(60)，所述罐盖(12)包括：
中心面板(14)；
围绕所述中心面板(14)设置的环形部分(16)；
围绕所述环形部分(16)设置的卡紧壁(18)；
从所述卡紧壁(18)径向向外延伸的卷曲部(20)；
所述环形部分(16)包括环形脊(50)和环形凹陷部(52)；并且
所述环形凹陷部(52)邻近并围绕所述环形脊(50)设置。


2.根据权利要求1所述的罐盖(12)，其中：
所述中心面板(14)限定原始平面；
所述环形凹陷部(52)基本上设置在所述原始平面下方；并且
所述环形脊(50)基本上设置在所述原始平面上方。


3.根据权利要求1所述的罐盖(12)，其中：
所述环形凹陷部(52)的横截面为大致弓形的；并且
所述环形脊(50)的横截面为大致弓形的。


4.根据权利要求3所述的罐盖(2)，其中：
所述环形凹陷部(52)包括单个中心并且在大约140°至180°之间的弧上延伸，并且
所述环形脊(50)包括单个中心并且在大约140°至180°之间的弧上延伸。


5.根据权利要求4所述的罐盖(12)，其中：
所述环形凹陷部(52)的半径在大约0.015英寸至0.050英寸之间；并且
所述环形脊(50)的半径在大约0.010英寸至0.030英寸之间。


6.根据权利要求3所述的罐盖(12)，其中：
所述中心面板(14)、所述环形部分(16)，所述卡紧壁(18)和所述卷曲部(20)中的每一个具有最终厚度；并且
其中，所述最终厚度在大约0.0055英寸至0.0110英寸之间。


7.根据权利要求3所述的罐盖(12)，其中，所述罐盖(12)由金属的、大致平面的坯件(10)制成，其中，所述坯件(10)具有原始厚度，并且：
所述中心面板(14)、所述环形部分(16)、所述卡紧壁(18)和所述卷曲部(20)中的每一个具有最终厚度；并且
其中，所述最终厚度与所述原始厚度基本相同。


8.一种容器(70)，所述容器包括：
罐主体(60)，所述罐主体包括基部(62)和悬伸的侧壁(64)，所述罐主体(60)限定大体上封闭的空间(66)；
罐盖(12)，所述罐盖包括中心面板(14)、围绕所述中心面板(14)设置的环形部分(16)、围绕所述环形部分(16)设置的卡紧壁(18)、从所述卡紧壁(18)径向向外延伸的卷曲部(20)；
所述环形部分(16)包括环形脊(50)和环形凹陷部(52)；
所述环形凹陷部(52)邻近并围绕所述环形脊(50)设置；并且
所述罐盖(12)联接到所述罐主体的侧壁(64)的远端部。


9.根据权利要求8所述的容器(70)，其中：
所述中心面板(14)限定原始平面；
所述环形凹陷部(52)基本上设置在所述原始平面下方；并且
所述环形脊(50)基本上设置在所述原始平面上方。


10.根据权利要求8所述的容器(70)，其中：
所述环形凹陷部(52)的横截面为大致弓形的；并且
所述环形脊(50)的横截面为大致弓形的。


11.一种用于成形罐盖(12)的工具(100)，所述工具(100)包括：
上工具组件(102)；
下工具组件(104)；
所述上工具组件(102)和所述下工具组件(104)构造成相配合并使得设置在二者之间的材料成形为罐盖(12)，所述罐盖(12)包括中心面板(14)、围绕所述中心面板(14)设置的环形部分(16)、围...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·J·威尔，D·C·斯塔蒙，
申请(专利权)人：斯多里机械有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US