金屬容器的制造方法
【專利摘要】金屬容器本體(1)包括基部和通常圓柱形側(cè)壁(3)。圓柱形側(cè)壁的頂部邊緣卷曲從而圍繞容器本體的上方打開端部形成空心環(huán)形凸圓(5)，并且在周向點處在環(huán)形凸圓中形成凹口(6)。容器本體與可釋放封蓋(2)一起使用，該可釋放封蓋(2)具有端壁(7)和懸垂裙部(8)并且具有設(shè)置在端壁的與裙部相鄰的內(nèi)側(cè)上的環(huán)形密封材料層(9)。當(dāng)將封蓋壓在容器本體上時，環(huán)形凸圓接合環(huán)形密封材料層并且一些密封材料延伸進(jìn)入凹口(6)。封蓋僅通過在容器中的食品產(chǎn)品的加工過程中在容器中形成的部分真空固定在容器上。在加工之后，使用者通過旋轉(zhuǎn)封蓋而打開容器。凹口中的密封材料迫使封蓋從容器上升起來從而使密封被破壞并且釋放所述封蓋。
【專利說明】金屬容器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及金屬容器本體，所述金屬容器本體與包括環(huán)形密封化合物層的可釋放封蓋一起使用。

【背景技術(shù)】
[0002]已知包括金屬罐本體的容器與壓迫式帽型封蓋一起使用，所述金屬罐本體具有通常圓柱形的側(cè)壁，并且頂部邊緣卷曲從而圍繞本體的上方打開端部形成環(huán)形凸圓，所述壓迫式帽型封蓋密封至罐本體并且僅通過在加工過程中在容器中的產(chǎn)品上方的頂部空間中形成的真空固定就位。帽具有真空釋放裝置，所述真空釋放裝置在封蓋的端壁中包括小型開口，所述小型開口通常通過可撕開塑料插入物或可剝離補(bǔ)片封閉。在真空釋放之后，從容器本體上撬開封蓋。還已知具有用于連接至封蓋的螺紋的金屬容器，但是在容器頸部上的螺紋的形成非常難以實現(xiàn)并且傾向于損壞容器的內(nèi)部涂層，所述內(nèi)部涂層保護(hù)容器的金屬免受容器內(nèi)容物的影響。
[0003]還公知這樣的容器，其中包括密封化合物層的金屬可釋放帽型封蓋裝配至玻璃容器本體。常規(guī)地，帽旋擰地裝配在本體上使得容器頸部的上方表面對著密封化合物層密封。所述容器的灌裝速度通常為至多約500個容器/分鐘。
[0004]由于在生產(chǎn)過程中裝配螺旋封蓋所占用的時間，已經(jīng)開發(fā)了一種改進(jìn)的設(shè)置，其中封蓋具有密封化合物，所述密封化合物模制到封蓋端壁的外部和封蓋側(cè)壁或裙部的內(nèi)部。在灌裝容器的生產(chǎn)過程中，這種封蓋可以被推入配合在螺紋容器上。所述容器的灌裝速度可以為至多約1，000個容器/分鐘。本體的螺紋刺入密封化合物從而在密封化合物中形成至少部分螺紋，使得當(dāng)容器被打開時，封蓋和容器本體的相對旋轉(zhuǎn)使密封被破壞并且允許除去封蓋。該設(shè)置可用于在灌裝和封裝之后在容器中維持部分真空的某些食品產(chǎn)品。在容器的灌裝過程中，在已經(jīng)計量加入容器的熱的食品產(chǎn)品上方的頂部空間中，蒸汽被注入打開容器。然后將封蓋壓在容器上，并且隨著蒸汽的冷凝，在容器中在頂部空間上方形成部分真空，所述部分真空用于使封蓋在容器本體上穩(wěn)固地固定就位。在完全冷卻的經(jīng)灌裝容器中，容器中的通常真空為約0.3bar。必須使該部分真空通氣從而允許除去帽型封蓋。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供這樣的設(shè)置，其中容器和封蓋均無需設(shè)置有螺紋或任何其它用于在封蓋和容器本體之間形成密封的機(jī)械接合裝置。封蓋被簡單地向下推至經(jīng)灌裝容器上從而形成密封。在本發(fā)明的設(shè)置中，封蓋通過在經(jīng)灌裝容器的生產(chǎn)過程中在容器本體中形成的部分真空固定在容器本體上。容器本體在其環(huán)形密封表面上設(shè)置有間斷，所述間斷造成當(dāng)帽型封蓋從原始封閉位置旋轉(zhuǎn)使得帽型封蓋釋放時，密封被破壞并且本體內(nèi)部通氣。
[0006]根據(jù)本發(fā)明，提供金屬容器本體，所述金屬容器本體與可釋放封蓋一起使用，所述可釋放封蓋包括環(huán)形密封材料層；所述本體包括基部和通常圓柱形側(cè)壁；其中所述圓柱形側(cè)壁的頂部邊緣卷曲從而圍繞所述容器本體的上方打開端部形成空心環(huán)形凸圓；并且其中在所述凸圓中以一個或多個凹入部和/或一個或多個突出部的形式形成間斷。
[0007]本發(fā)明提供多個優(yōu)點。簡單地通過旋擰從本體除去封蓋，并且無需在封蓋的端壁中提供真空釋放裝置。
[0008]不需要在容器頸部上設(shè)置螺紋。這極大地簡化了容器本體的制造并且節(jié)省了材料，因為可以提供更短的頸部。
[0009]在帽型封蓋的端壁上僅具有環(huán)形密封化合物層意味著密封化合物不需要模制并且可以在重力下形成。這使用了更少的化合物，極大簡化了制造并且除去了在化合物模制過程中產(chǎn)生的廢料。
[0010]由于帽型封蓋不需要凸耳以接合螺紋，可以在封蓋的裙部和容器本體的頸部之間提供極小的徑向間隙。這減少了外來物質(zhì)、小蟲等進(jìn)入的風(fēng)險并且還增加了對意外損壞的抵抗力。
[0011]帽上不存在任何螺紋意味著其可以具有減小的高度，因此節(jié)省了材料。
[0012]相比于打開螺紋容器通常所需的扭矩，打開根據(jù)本發(fā)明制得的容器所需要的扭矩顯著更小。例如，51mm封蓋的打開扭矩從約3.4Nm降低至僅約1.0Nm。打開扭矩的降低允許在化合物中使用更少的潤滑劑。這些潤滑劑是在加工過程中遷移進(jìn)入食品的主要原因之一。因此，所述新型設(shè)計還具有食品安全性的益處。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]下文參考附圖描述本發(fā)明的實施方案，其中:
[0014]圖1為容器本體的立體圖；
[0015]圖2為容器本體和封蓋的立體圖；
[0016]圖3為容器本體的上方部分的放大局部圖；
[0017]圖4為容器本體的邊沿的一部分的進(jìn)一步放大的平面圖；
[0018]圖5為容器本體的上方部分的一部分的截面圖；
[0019]圖6為沿邊沿中的凹口所取的與圖5相似的圖；
[0020]圖7為容器的上方部分和封蓋的分解圖；
[0021]圖8為當(dāng)封蓋裝配至容器的上方部分時容器的上方部分和封蓋的立體圖；
[0022]圖9a為在圖7中的點A處取得的容器的上方部分和封蓋的一部分的截面圖；
[0023]圖9b為在圖7中的點B處取得的容器的上方部分和封蓋的一部分的截面圖；
[0024]圖9c為在圖7中的點C處取得的容器的上方部分和封蓋的一部分的截面圖；
[0025]圖10為在封蓋被逆時針旋轉(zhuǎn)之后在圖7中的點B處取得的容器的上方部分和封蓋的一部分的截面圖；和
[0026]圖11為在封蓋被逆時針旋轉(zhuǎn)之后在圖7中的點C處取得的容器的上方部分和封蓋的一部分的截面圖。

【具體實施方式】
[0027]圖中顯示了容器本體I和帽型封蓋2，所述容器本體I和帽型封蓋2均由金屬制成。容器本體I具有側(cè)壁3，所述側(cè)壁3由形成為圓柱體的金屬片制成，其中片的端部略微重疊并且沿著接縫焊接在一起。這種制造是公知的。容器的底部端壁4接縫至圓柱形側(cè)壁。
[0028]側(cè)壁3的上方端部已經(jīng)向外卷曲從而拐入側(cè)壁的切割端部。側(cè)壁的端部的卷曲頂部形成空心環(huán)形凸圓或卷曲部5，所述空心環(huán)形凸圓或卷曲部5圍繞容器本體的上方打開端部從而形成容器的邊沿，所述邊沿的上方表面提供環(huán)形密封表面。在一個可替換的形式(未示出)中，側(cè)壁的頂部可以向內(nèi)卷曲從而形成環(huán)形凸圓。例如，73_直徑的焊接罐本體由0.18mm厚度的錫板片制成并且具有直徑為約1.5至2mm的上方凸圓或卷曲部5。
[0029]如圖所示，在周向點處在環(huán)形凸圓5中形成單個凹口 6。所述凹口以通常在徑向上面向外的小型凹痕或凹部的形式形成。凹口的深度為約0.4mm、大致為凸圓的直徑的四分之一，并且具有大約4至5_、大致為凸圓的直徑的兩倍的圓周范圍。
[0030]凹口的數(shù)目和深度可以變化，目的是提供封蓋的相對容易的旋轉(zhuǎn)和5秒內(nèi)的通氣。理想地，通氣應(yīng)當(dāng)在I至2秒內(nèi)完成。這可以通過深度為約0.4mm的單個凹口或深度為約0.2mm的兩個或三個凹口得以實現(xiàn)。
[0031]在側(cè)壁的上方端部卷曲從而形成凸圓之后，可以通過將凸圓推入合適的模具從而在凸圓中形成一個或多個凹口。
[0032]在一個可替換的實施方案(未示出)中，通過凸圓中的一個或多個突出部形成凸圓中的間斷?？梢酝ㄟ^在一個或多個周向位置處擠壓或以其它方式加工形成的凸圓來設(shè)置這些突出部。
[0033]帽型封蓋2具有端壁7和懸垂裙部8。環(huán)形密封材料層9設(shè)置在端壁的與裙部相鄰的內(nèi)側(cè)上。當(dāng)在加工過程中將封蓋2壓在容器本體上時，環(huán)形凸圓上的環(huán)形密封表面接合環(huán)形密封材料層9并且一些密封材料延伸進(jìn)入凹口從而至少部分地填充凹口，如圖9b中可見。如果凸圓通過一個或多個突出部形成，密封材料將至少部分地圍繞突出部延伸。
[0034]封蓋可以在裙部的底部處具有多個凸角。這些凸角形成夾具，所述夾具提供與本體的凸緣的松弛的咬合裝配從而幫助在打開之后再裝配所述封蓋。然而這些凸角在封蓋和容器本體之間形成密封方面不起任何作用并且必須在密封被破壞之后向上移動越過凸圓。封蓋優(yōu)選由錫板片制成。
[0035]端壁具有被稱為“真空按鈕” 10的中央彈出面板，所述“真空按鈕” 10通常通過封閉容器中的部分真空保持凹面形狀。按鈕彈出成凸面形狀從而警告真空已經(jīng)被通氣并且因此密封已經(jīng)被破壞。封蓋必須由鋼而非鋁制成從而提供該特征。
[0036]密封化合物為PVC塑料溶膠并且通過噴嘴施加至封蓋并且允許在重力作用下下沉從而形成大體均勻的環(huán)形層。密封化合物在灌裝過程之前固化但是將在灌裝和加蓋過程中通過食品產(chǎn)品上方的頂部空間中的蒸汽而軟化，使得其可以流入凹口 6并且圍繞環(huán)形密封表面4并在凹口內(nèi)凝固。
[0037]蒸汽的冷凝在頂部空間中造成約0.3bar的部分真空，所述部分真空形成本體和封蓋之間的密封并且使封蓋穩(wěn)固地固定在本體上。
[0038]在加蓋之后，然后通常根據(jù)所需的食品保存條件處理經(jīng)灌裝容器，例如富含糖、酸或鹽的產(chǎn)品可能僅需要被熱灌裝或在85至100°C下進(jìn)行巴氏消毒，而沒有天然防腐劑的基于肉類的食品需要在121至130°C下的完全滅菌過程從而保存食品產(chǎn)品。已經(jīng)開發(fā)了特定的化合物類型從而滿足不同的加工條件，例如通常用發(fā)泡化合物用于巴氏消毒的產(chǎn)品，因為其在密封層內(nèi)裹入氣囊使得化合物有柔性從而在相對低的溫度下符合密封表面。對于經(jīng)滅菌產(chǎn)品，可以使用更少量發(fā)泡劑或不使用發(fā)泡劑從而形成更硬的密封層，所述更硬的密封層更有彈力并且適合于更高溫度的加工。本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，更硬的非發(fā)泡材料特別適合于產(chǎn)生通氣特征。在該情況下，在加工之后化合物更好地保持凹口的形狀記憶并且當(dāng)帽首先如下所述旋轉(zhuǎn)時形成穩(wěn)定的通氣路徑。
[0039]也可以使用其它類型的密封襯墊材料，例如非PVC的流入材料、壓縮模制的TPE材料或分離的彈性體內(nèi)襯材料。
[0040]容器本體I具有在環(huán)形凸圓5下方的環(huán)形凸出部15從而在罐處理的過程中保護(hù)封蓋裙部的下方邊緣免于側(cè)面沖擊。這也提供了用于罐的頂部部分的環(huán)箍強(qiáng)度從而避免由于封蓋的沖擊而造成罐變成橢圓。
[0041]罐特別被設(shè)計成具有高的軸向負(fù)載能力從而允許在封閉和加工之后進(jìn)行托盤化運輸。通常通過在側(cè)壁內(nèi)使用淺角成型件實現(xiàn)超過1.5kN的負(fù)載，在側(cè)壁處幾何形狀的變化相對于豎直方向不超過30度。
[0042]需要高的鑲板強(qiáng)度從而承受加工和經(jīng)加工包裝的分配，所述經(jīng)加工包裝通常具有約0.3bar的真空，因此容器規(guī)格將為至少0.5bar。通過形成凸圓(多個周向凸圓)或桶成形(大型球面輪廓)提供鑲板強(qiáng)度。
[0043]參考圖7至11討論經(jīng)密封容器的開口。在打開之前，容器中的部分真空為使封蓋2固定在容器本體上的唯一機(jī)制。打開過程需要封蓋和容器本體之間的密封被破壞使得部分真空通氣并且封蓋被釋放。
[0044]在圖7中，顯示了位置A、B和C。打開過程需要帽型封蓋相對于容器本體的旋轉(zhuǎn)，并且對于使用者而言自然的是在容器本體上逆時針旋轉(zhuǎn)所述封蓋。在該情況下，封蓋原來在位置A處的部分將移動至位置B并且封蓋原來在位置B (凹口位置)處的部分將移動至位置C。
[0045]圖9a、9b和9c顯示了容器和封蓋在打開之前在位置A、B和C處的截面圖?？梢娡箞A5的上方表面在密封材料層9中形成凹部并且該凹部在密封材料延伸進(jìn)入凹口的位置B處更窄。當(dāng)封蓋被逆時針旋轉(zhuǎn)時，位置B處的較窄的凹部迫使封蓋從容器上升起來使得封蓋和容器之間的密封被破壞，如圖11中所示。同時，當(dāng)擰至位置B時，由于封蓋的略微升起，在位置A處形成的更寬的凹部形成通氣路徑。該通氣路徑通過圖10的箭頭表示。
[0046]在所示實施方案中，僅提供單個通氣凹口，因為存在由每個所述凹口引發(fā)的負(fù)載因此僅具有一個凹口降低了整體負(fù)載。其次，如果凹口僅在一側(cè)上時，抵抗真空使面板升起所需軸向負(fù)載較低?？梢蕴峁﹥蓚€或多個凹口，但是據(jù)信最佳方案是僅具有一個凹口，因為這降低了打開容器所需的扭矩。然而存在的風(fēng)險是，單個凹口將被最終使用者視為缺陷。如果提供兩個或多個凹口，有可能在某種程度上緩和該問題。
[0047]如果凸圓具有一個或多個突出部而不是一個或多個凹入部，密封材料將至少部分地圍繞突出部延伸并且發(fā)生在容器打開過程中的機(jī)制將相同。
[0048]將理解在打開和釋放真空之后，封蓋不能合適地再密封至容器本體。該設(shè)置適合于當(dāng)容器打開之后應(yīng)當(dāng)立即食用的食品產(chǎn)品，盡管例如在冰箱中儲存食物時封蓋可以再放置在容器上并且作為蓋子使用。
【權(quán)利要求】
1.金屬容器本體，所述金屬容器本體與能夠釋放的封蓋一起使用，所述能夠釋放的封蓋包括環(huán)形密封材料層；所述本體包括基部和通常圓柱形側(cè)壁；其中所述圓柱形側(cè)壁的頂部邊緣卷曲從而圍繞所述容器本體的上方打開端部形成空心環(huán)形凸圓；并且其中在所述凸圓中以一個或多個凹入部和/或一個或多個突出部的形式形成間斷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬容器本體，所述金屬容器本體與能夠釋放的封蓋組合，所述能夠釋放的封蓋形成有端壁和懸垂裙部并且具有環(huán)形密封材料層，所述環(huán)形密封材料層設(shè)置在所述端壁的與所述裙部相鄰的內(nèi)側(cè)上；其中當(dāng)將所述封蓋壓在所述容器本體上時，所述環(huán)形凸圓接合所述環(huán)形密封材料層并且一些密封材料延伸進(jìn)入所述一個或多個凹入部和/或圍繞所述一個或多個突出部延伸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的組合，其中所述環(huán)形密封材料由當(dāng)固化和冷卻時永久凝固的固體(非發(fā)泡/非起泡)材料形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或權(quán)利要求3所述的組合，其中所述容器本體在所述環(huán)形凸圓下方形成有環(huán)形凸出部從而保護(hù)封蓋裙部免于側(cè)面沖擊。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項所述的容器或組合，其中所述環(huán)形凸圓的直徑為約1.5至2mm ο
6.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項所述的容器或組合，其中所述間斷以所述凸圓中的一個或多個凹口的形式形成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的容器或組合，其中每個凹口的深度為約0.2至0.5_。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項所述的容器或組合，其中所述凹口的周長為約所述環(huán)形凸圓的直徑的兩倍。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項所述的容器或組合，其中容器側(cè)壁由卷曲成圓柱體并且焊接的金屬片形成；并且其中所述圓柱體的基部接縫到所述側(cè)壁上。
10.根據(jù)權(quán)利要求2至9任一項所述的組合，其中不提供用于在所述封蓋和所述容器本體之間形成密封的機(jī)械接合裝置。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項所述的容器或組合，其中所述容器在其圓柱形壁中具有成型件從而提供至少0.5bar的鑲板性能。
【文檔編號】B65D1/16GK104284840SQ201380023930
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2013年5月3日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月8日
【發(fā)明者】L·J·麥克吉爾, T·R·埃利森, C·P·拉姆齊 申請人:皇冠包裝技術(shù)公司