JP2004533933A

JP2004533933A - Can shell and double wound can end

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Publication number: JP2004533933A
Application number: JP2003510471A
Authority: JP
Inventors: ストッド・アール・ピーター
Original assignee: コンテナ・ディベロップメント・リミテッド
Priority date: 2001-07-03
Filing date: 2002-07-01
Publication date: 2004-11-11
Anticipated expiration: 2022-07-01
Also published as: EP1434894B1; AU2002354810B2; EP1434894A4; CN1321862C; RU2323796C2; EP1434894A2; NZ530353A; MXPA03012003A; BR0211033B1; JP4647207B2; US20030121924A1; WO2003004716A2; RU2003137570A; CA2451453C; CA2451453A1; IL159505A0; CN1524049A; BR0211033A; WO2003004716A3

Abstract

絞られたアルミニウム缶シェルは外周の頂部を備えている。缶エンドを形成するために、外周の頂部はアルミニウム缶本体の端部分に二重巻締めされる。缶エンドはほぼ平らな中央パネルを備え、この中央パネルは、湾曲したパネル壁によって、環状のＵ字形カウンターシンクの内壁に接続されている。カウンターシンクはほぼ円筒状の外壁を有し、パネル壁の半径よりも小さな内法幅を有する。カウンターシンクの外壁は中央パネルの下方の接続部で円錐台状のチャック壁の下側壁部分に接続し、チャック壁の上側壁部分は中心軸線に対して少なくとも１６°の角度で頂部の内壁まで延びている。一実施形では、チャック壁は壁部分を接続する中間のほぼ垂直な短い立ち上がり部分を備え、カウンターシンクの底内法幅は0 ．040 インチよりも狭い。The squeezed aluminum can shell has a peripheral top. To form the can end, the top of the outer circumference is double wrapped around the end of the aluminum can body. The can end has a substantially flat central panel which is connected by a curved panel wall to the inner wall of an annular U-shaped countersink. The countersink has a generally cylindrical outer wall and an inner width smaller than the radius of the panel wall. The outer wall of the countersink connects to the lower wall portion of the frustoconical chuck wall at a connection below the central panel, and the upper wall portion of the chuck wall extends to the top inner wall at an angle of at least 16 ° with respect to the central axis. ing. In one embodiment, the chuck wall has a short, nearly vertical rise in the middle connecting the wall sections and the countersink bottom width is 0. Narrower than 040 inches.

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属薄板製またはアルミニウム製缶本体の上側エッジ部分に二重巻締めされる外周のリムすなわち頂部を備えた、金属薄板製またはアルミニウム製缶シェルと缶エンドの構造または成形に関する。このような缶エンドは、例えば本出願人に発行された特許文献１に開示された器具によって製造されたシェルのように、金属薄板製缶シェルを絞ることによって成形される。成形された缶シェルは円形の中央パネルを有する。この中央パネルはパネル壁まで延び、このパネル壁はＵ字状横断面の補強リブすなわちカウンターシンクの内壁まで延びているかまたはこの内壁を形成している。カウンターシンクは円錐台状のチャック壁によって環状頂部に接続されている。この頂部（クラウン）は外周のカールによって形成されている。飲料用容器のめに、シェルの中央パネルはＥ−Ｚ開放タブを備え、缶本体に飲料が充填された後で、シェルのカールされた外周頂部は缶本体の上側端部分に二重巻締めされる。
【背景技術】
【０００２】
炭酸飲料または高温で殺菌される飲料を缶本体に充填するときには、圧力を高めた飲料に抵抗するために、缶エンドがかなりの曲げ強度（締付け強度）、例えば少なくとも９０psi の曲げ強度を有することが重要である。このような“曲げ”圧力および“ロック”圧力に対する抵抗については特許文献２に詳細に記載されている。この特許文献２の開示内容は参照によって編入される。曲げ強度を低下させずに、缶エンド内の金属薄板またはアルミニウムの重量を最小限に抑えることが望まれる。これは、缶シェルを絞り形成する平らな金属薄板の厚さを薄くすることによっておよび／または缶シェルを形成するために金属薄板から切断された円形ブランクの直径を小さくすることによって達成される。
【０００３】
缶エンドの曲げ強度を高めるためにおよび／または曲げ強度を低下させずに缶エンド内の金属薄板の重量を低減するために、多数の金属薄板製シェルと缶エンドが構成または提案された。例えば特許文献３，４，５と、上記特許文献２と、特許文献６，７，８，９，１０，１１，１２，１３は、缶シェルと缶エンドのいろいろな形状および構造と、缶エンドの曲げ強度を増大させるためおよび／または缶エンドの金属を減らすために提案または使用されたいろいろな寸法および形状を開示している。公開されたＰＣＴ出願である特許文献１４は、特許文献１１に開示された缶シェルと缶エンドの変形を開示している。更に、缶エンドの曲げ強度またはウェイトレシオを高めるために、高価な器具に要求される変形が最小となるように缶シェルを形成することが望まれる。この器具は、Ｅ−Ｚ開放タブを缶シェルに付加するためおよび缶シェルを缶本体に二重巻締めするためのものである。上記の特許文献に開示された幾つかの缶シェルと缶エンドは幾つかの所望な構造的特徴を有するが、どの特許文献の缶シェルと缶エンドもすべての特徴を備えていない。
【特許文献１】
米国特許第５，８５７，３７４号明細書
【特許文献２】
米国特許第４，４４８，３２２号明細書
【特許文献３】
米国特許第３，８４３，０１４号明細書
【特許文献４】
米国特許第４，０３１，８３７号明細書
【特許文献５】
米国特許第４，０９３，１０２号明細書
【特許文献６】
米国特許第４，７９０，７０５号明細書
【特許文献７】
米国特許第４，８０８，０５２号明細書
【特許文献８】
米国特許第５，０４６，６３７号明細書
【特許文献９】
米国特許第５，５２７，１４３号明細書
【特許文献１０】
米国特許第５，６８５，１８９号明細書
【特許文献１１】
米国特許第６，０６５，６３４号明細書
【特許文献１２】
米国特許第６，０８９，０７２号明細書
【特許文献１３】
米国特許第６，１０２，２４３号明細書
【特許文献１４】
ＷＯ９８／３４７４３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記の所望な特徴と利点を有し、缶シェルを形成するためのブランク直径を非常に小さくし、得られる缶エンドの強度／重量の比を大幅に増大させる、金属薄板製シェルおよび缶エンドと、缶エンドの成形方法を改良せんとするものである。本発明に従って形成された缶シェルと缶エンドは、缶エンドの曲げ強度を増大させるだけでなく、缶シェルにＥ−Ｚ開放タブを付加し缶シェルを缶本体に二重巻締めするための既存の工具の変更または変形を最小限に抑えることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の実施形によれば、缶シェルと缶エンドは、頂部とカウンターシンクの間の全高が240 インチ以下、好ましくは230 インチ以下になるように形成されている。カウンターシンクはほぼ円筒形の外壁と、湾曲したパネル壁に接続された内壁を備えている。ほぼ円錐台状のチャック壁はカウンターシンクの外壁から頂部の内壁まで延び、上側壁部分を備えている。この上側壁部分はシェルの中心軸線に対して少なくとも１６°、好ましくは２５〜３０°の角度で延びている。カウンターシンクはほぼ平らな底壁を有する。この底壁はカウンターシンク外壁に接続している。このカウンターシンク外壁は底壁の半径方向幅よりもかなり小さな半径を有する。カウンターシンクの底の内法幅は、パネル壁の半径よりも小さい。
【０００６】
本発明の変形に従って、缶シェルと缶エンドは幾つかの上部構造体を備えている。チャック壁の下側壁部分とカウンターシンク外壁の接続部は、中央パネルのかなり下に位置する。カウンターシンクの下側壁部分は中心軸線に対して１６°以下の角度で延び、短いほぼ垂直な立ち上がり部分とキックを形成する小さな半径によって、カウンターシンクの上側壁部分に接続されている。カウンターシンクは湾曲したパネル壁の曲率半径よりもかなり小さい曲率半径を有し、カウンターシンクの底の内法幅はパネル壁の半径よりも小さく、好ましくは0.030 インチ以下である。
【０００７】
本発明の他の特徴と効果は、次の説明、添付の図面および特許請求の範囲から明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１は、金属薄板またはアルミニウム製のほぼ円形のブランクから形成された一体シェル１０を示している。このブランクは好ましくは約0.0085インチの厚さと、約2.705 インチの直径を有する。シェル１０は中心軸線１１を有し、やや中高の中央パネル１２を備え、この中央パネルは湾曲したパネル壁１６まで延びる環状部分１４を備えている。中央パネル壁部分１４とパネル壁１６は複数の半径を有する滑らかに接続した一連の湾曲壁によって形成可能である。この場合、Ｒ１は1.489 インチ、Ｒ２は0.321 インチ、Ｒ３は0.031 インチそしてＲ４は0.055 インチである。湾曲パネル壁１６は約1.855 インチの底部内径Ｄ１を有する。
【０００９】
半径Ｒ４を有する湾曲パネル壁１６は補強リブすなわちカウンターシンク（補強リブ、皿穴部）１８の内壁１７から延びている。このカウンターシンクはＵ字状横断面を有し、平らな環状底壁２２とほぼ円筒状の外壁２４を備えている。この外壁の内径Ｄ２は例えば約1.957 インチである。カウンターシンク１８の平らな底壁２２は湾曲したコーナー壁２６によって内側パネル壁１６とカウンターシンク外壁２４に接続されている。このコーナー壁はそれぞれ約0.010 インチの内径Ｒ５を有する。平らな底壁２２の半径方向幅Ｗは好ましくは約0.22インチであり、それによってカウンターシンク１８の内法底幅Ｗ１は約0.42インチである。
【００１０】
カウンターシンク１８の外壁２４は約0.54インチの半径Ｒ６を有する湾曲した壁３４によって、ほぼ円錐台状のチャック壁３２に接続している。このチャック壁３２は中心軸線１１または垂直基準線３６に対して少なくとも１６°の角度Ａ１をなして延びている。この垂直基準線はシェルの中心軸線１１に対して平行である。好ましくは、角度Ａ１は２５〜３０°であり、およそ２９°である。チャック壁３２の上端は、丸められた頂部（クラウン）４２の湾曲した内壁３８の底部に接続している。この頂部はカールされた外壁４４を備えている。頂部４２の内壁３８は好ましくは約0.070 インチの半径Ｒ７を有する。湾曲した内壁３８の底部の内径Ｄ３は約2.039 であり、カールされた外壁４４の外径Ｄ４は約2.340 インチである。カールされた外壁４４の高さＣは0.075 〜0.095 インチであり、好ましくは約0.079 インチである。カールされた外壁44の底部またはチャック壁32と頂部内壁３８との接続部４６から、カウンターシンク底壁２２の内面までの深さＤは、0.108 〜0.148 インチであり、好ましくは約0.126 インチである。接続部４７または半径Ｒ６の中心は、接続部４６または頂部４２のカールされた外壁４４の底部から、約0.079 インチの深さＧを有する。
【００１１】
図３は、金属薄板またはアルミニウムの缶本体５０の上側外周端部分４８に二重巻締めされるシェル１０の頂部４２を示している。二重巻締作業は回転二重巻締円形チャック５５と二重巻締ローラの間で行われる。このチャックはシェル１０に係合する。チャックの外面５８はチャック５５の中心軸線とシェル１０の共通中心軸線１１に対して０〜１０°の角度でやや傾斜している。外面５８は好ましくは約４°だけ傾斜しており、缶本体５０とその内容物とシェル１０がチャック５５によって回転またはスピンニング加工される間、第１段階二重巻締ローラ６０の半径方向内側への運動に応じて外面５８は頂部４２の内壁に係合する。チャック５５は円錐台状の面６２を備えている。この面はシェル１０の円錐台状のチャック壁３２に接触して係合する。下方に突出するチャック５５の環状唇部分６４はカウンターシンク１８内に延び、底面６６と円筒状外面６８を有する（図５）。この底面と外面はそれぞれ、カウンターシンク１８の底壁２２と外壁２４に係合する。
【００１２】
図４，５は、回転チャック５５と第２段階二重巻締ローラ７２との間に二重巻締頂部７０を形成するための二重巻締作業の完了を示している。チャック５５とシェル１０と缶本体５０が、シェル１０を缶エンド７５に移行させるためにスピニング加工される間、第２段階二重巻締ローラは半径方向内側に移動する。缶エンドは缶本体５０の上端部分４８に積極的に取付けられてシールされる。二重巻締めされたリムまたは頂部７０はシェル頂部４２の内壁３８によって形成された内壁７４と、カールされた外壁４４を含むシェル頂部４２によって形成された外壁７６を備えている。二重巻締めされた頂部７０は0.090 〜0.110 インチ、好ましくは約0.100 インチの高さＨ２を有する。缶エンド７５の全高Ｈ１は頂部７０の頂点とカウンターシンク１８の底との間の長さであり、0.170 〜0.240 インチ、好ましくは約0.235 インチである。缶エンド７５が二重巻締めされた頂部７０を除いて、シェル１０と同じ横断面形状を有するので、同じ構造体については図４〜６において同じ参照符号が用いられている。
【００１３】
図６から明らかなように、中央パネル１２の中央部分は平面８０を形成している。この平面はほぼチャック壁３２と二重巻締めされた頂部７０の内壁７４との接続個所と交差している。Ｅ−Ｚ開放タブは、明瞭にかつ簡単にするために図６では省略されている。というのは、Ｅ−Ｚ開放タブが本発明の一部を形成していないからである。
【００１４】
図７，８は、缶シェル（図７）と二重巻締めされた缶エンド（図８）を備えた、本発明の他の実施の形態または変形を示している。構造的な要素は図１〜６に関連して説明した要素に一致しており、ダッシュをつけた同じ参照符号で示してある。図７において、缶シェル１０′は軸線１１と同じ中心軸線を有し、外周湾曲パネル壁１６′に接続された円形中央パネル１２′を備えている。この外周湾曲パネル壁はＵ字状横断面形状のカウンターシンク１８′の傾斜した内壁１７′に接続している。カウンターシンクはほぼ円筒状の外壁２４′を備えている。この外壁は１０°よりも小さな角度で延び、円錐台状上側壁部分３２′とやや湾曲した下側壁部分３４′を有するチャック壁に接続している。壁部分３２′，３４′はキック部分またはほぼ垂直で短い立ち上がり部分３５′によって接続されている。この立ち上がり部分は比較的に小さな内側と外側の半径、例えば0.020 インチのオーダーの半径を有する。上側チャック壁部分３２′は湾曲した壁３７′によって、湾曲した外壁４４′を有する頂部４２′の湾曲した内壁３８′に接続されている。
【００１５】
頂部４２′の内壁３８′は接続部４６′で上側チャック壁部分３２′に接続し、カウンターシンク１８′の外壁２４′は接続部４７′で下側チャック壁部分３４′に接続している。カウンターシンク１８′の底からキック部分または立ち上がり部分３４′までの垂直方向高さＧ１は約0.086 インチである。半径Ｒ１０は約0.51インチであり、下側壁部分３４′は約１５°の角度Ａ３で延びている。カウンターシンク１８′は約0.009 〜0.011 インチの半径Ｒ９を有する。図７に示したシェルの他のおおよその寸法と角度は次の通りである。
【００１６】

缶シェル１０′の特別な横断面形状は、缶シェル１０の性能よりも良い性能を生じることが判った。缶シェル１０′の詳細な形状は、中心軸線に対して少なくとも１６°、好ましくは２５〜３０°の角度Ａ２を有するチャック壁上側壁部分３２′を備えている。チャック壁の下側壁部分３４′は約１５°の角度Ａ３を有する。頂部４２の内壁３８′は５〜３０°、好ましくは約１６°の角度Ａ４をなしている。カウンターシンク１８′の内壁１７′は１０°よりも大きく、好ましくは１３°の角度Ａ６をなしている。内壁１７′と外壁２４′の間の底におけるカウンターシンクの幅Ｗ１は0.040 インチよりも小さく、好ましくは約0.024 インチである。湾曲した内側パネル壁１６′の半径Ｒ８はカウンターシンク１８′の幅Ｗ１よりも大きく、好ましくは約0.049 インチである。
【００１７】
シェル１０′の頂部４２′は、0.075 〜0.095 インチ、好ましくは約0.082 インチの高さＣ１と、0.120 〜0.170 インチ、好ましくは約0.153 インチの高さＣ２を有する。シェル１０′の全直径Ｄ８は約2.337 インチであり、接続部４６′の直径Ｄ７は約2.036 インチである。カウンターシンク外壁２４′の底部内径Ｄ６は約1.910 インチであり、Ｄ７とＤ６の差Ｗ２はカウンターシンク幅Ｗ１よりも大きいかまたは約0.063 インチである。半径Ｒ８の中心の直径Ｄ９は約1.731 インチである。もし、異なる直径のシェルが所望される場合には、直径Ｄ６〜Ｄ９はそれに比例して変化する。カウンターシンク１８′の底部からの中央パネル１２′の高さＨ５は0.070 〜0.110 インチ、好ましくは約0.078 インチである。中央パネル１２′の頂点と頂部４２′の頂点の間のシェル１０′の高さＨ６は、0.125 〜0.185 インチ、好ましくは約0.149 インチである。
【００１８】
図８において、シェル１０′は成形された缶本体５０′の上端部分４８′と共に二重巻締めされている。この場合、缶エンド７５′を形成するために、図３〜５に関連して説明した器具とほぼ同じ器具が使用される。チャック５５に似た巻締チャック（図示していない）は、カウンターシンク１８′内に突出する、部分６４に似た下側部分と、巻締チャック５５の面５８，６２，６８に対応する面を備えている。この面は、カウンターシンク壁２４′とチャック壁部分３２′に係合し、二重巻締めされた頂部７０′の内壁７４′を形成する。図８に示すように、二重巻締めされた頂部７０′の内壁７４′は約４°の小さな角度Ａ５をなして延び、缶エンド７５′の全高Ｈ３は0.240 インチよりも低く、好ましくは約0.235 インチである。二重巻締めされた頂部７０′の高さＨ４は0.100 インチのオーダーであり、頂部７０′の頂点から中央パネル１２′の頂点までの高さＨ７は中央パネルの高さＨ５よりも大きく、好ましくは約0.148 インチである。
【００１９】
上記の形状および寸法を有するシェルと缶エンドを形成することにより、缶エンドは、曲がる前に110psi以上の缶内圧力に耐えることが判った。0.240 インチよりも小さな全高を生じる缶エンドの形状と比較的に浅い断面により、シェルを形成するために使用される円形ブランクの直径が0.040 インチ以上大幅に低減される。この低減はシェルを製造するために使用されるアルミニウムシートまたはウェッブの幅を大幅に狭くすることになる。それによって、缶エンドを形成するためのアルミニウムの重量とコストが低減される。これは年を追って製造される多量の缶エンドの観点から特に重要である。シェル１０または１０′は二重巻締めされた頂部７０，７０′を形成するための器具に要求される変形を最小にする。すなわち、二重巻締めされた頂部を形成するための器具の変形は、慣用または標準の二重巻締チャックを、底部分６４に円錐台の係合面６２とほぼ円筒状の面６８を有する新しいチャックと交換することである。この底部分はカウンターシンク内に延び、カウンターシンク外壁に係合する。慣用の二重巻締チャックは二重巻締チャックの中心軸線に対して約４°の角度をなして延びるやや傾斜した面５８を有する。
【００２０】
上述の缶シェルと缶エンドの形状と、シェルと缶エンドを形成する方法は、本発明の好ましい実施の形態を構成しているがしかし、理解されるように、本発明は缶シェルと缶エンドのこれらの形状に制限されない。すなわち、特許請求の範囲に定めた本発明の範囲と精神から逸脱せずに、変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に従って形成された金属薄板製缶シェルの垂直断面図である。
【図２】実施の形態の形状を示す、図１の缶シェルの部分拡大断面図である。
【図３】二重巻締チャックおよび第１段階ローラと共に缶エンドになる缶シェルを示す、図２の缶シェルの部分縮小断面図である。
【図４】チャックおよび第２段階ローラと共に二重巻締めされた缶エンドを示す、図３と同様な部分断面図である。
【図５】変形された二重巻締チャックの一部と共に、図４に示した二重巻締めされた缶エンドを示す部分拡大断面図である。
【図６】本発明に従って形成された二重巻締めされた缶エンドを示す、図１と同様な断面図である。
【図７】本発明の変形に従って成形された缶シェルを示す、図２と同様な部分拡大断面図である。
【図８】缶本体に二重巻締めされた図７の缶シェルを示す、図５と同様な部分拡大断面図である。【Technical field】
[0001]
The present invention relates to the construction or molding of a sheet metal or aluminum can shell and can end with an outer peripheral rim or top that is double-wound around the upper edge of a sheet metal or aluminum can body. Such a can end is formed by squeezing a sheet metal can shell, for example, a shell manufactured by the instrument disclosed in US Pat. The molded can shell has a circular center panel. The central panel extends to the panel wall, which extends to or forms the inner wall of the U-shaped cross-section reinforcing rib or countersink. The countersink is connected to the annular top by a frustoconical chuck wall. The top (crown) is formed by curling of the outer periphery. For the beverage container, the central panel of the shell is provided with an EZ opening tab, and after the beverage is filled in the can body, the curled outer perimeter of the shell is double wrapped around the upper end of the can body. Is done.
[Background Art]
[0002]
When filling carbonated beverages or beverages that are sterilized at high temperatures into the can body, the can end may have a significant bending strength (clamping strength), for example at least 90 psi, to resist the increased pressure of the beverage. is important. The resistance to such "bending" and "locking" pressures is described in detail in US Pat. The disclosure content of this patent document 2 is incorporated by reference. It is desirable to minimize the weight of sheet metal or aluminum in the can end without reducing flexural strength. This is achieved by reducing the thickness of the flat sheet metal that forms the can shell and / or by reducing the diameter of the circular blank cut from the sheet metal to form the can shell.
[0003]
A number of sheet metal shells and can ends have been constructed or proposed to increase the bending strength of the can end and / or to reduce the weight of the sheet metal within the can end without reducing the bending strength. For example, Patent Documents 3, 4, 5, Patent Document 2, and Patent Documents 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, and 13 disclose various shapes and structures of a can shell and a can end, and a can end. Disclosed are various dimensions and shapes that have been proposed or used to increase the flexural strength of and / or reduce metal in the can end. U.S. Patent Application Publication No. US 2004 / 0123,086, published PCT application, discloses a variation of the can shell and can end disclosed in U.S. Patent No. 6,077,027. Further, it is desirable to form the can shell so that the deformation required for expensive instruments is minimized in order to increase the bending strength or weight ratio of the can end. The device is for adding an EZ opening tab to the can shell and for double wrapping the can shell around the can body. Although some can shells and can ends disclosed in the above-mentioned patent documents have some desired structural features, none of the patent shells and can ends have all the features.
[Patent Document 1]
US Patent No. 5,857,374 [Patent Document 2]
US Patent No. 4,448,322 [Patent Document 3]
US Patent No. 3,843,014 [Patent Document 4]
US Patent No. 4,031,837 [Patent Document 5]
US Patent No. 4,093,102 [Patent Document 6]
US Patent No. 4,790,705 [Patent Document 7]
US Patent No. 4,808,052 [Patent Document 8]
US Patent No. 5,046,637 [Patent Document 9]
US Patent No. 5,527,143 [Patent Document 10]
US Patent No. 5,685,189 [Patent Document 11]
US Pat. No. 6,065,634 [Patent Document 12]
US Pat. No. 6,089,072 [Patent Document 13]
US Patent No. 6,102,243 [Patent Document 14]
WO 98/34743
DISCLOSURE OF THE INVENTION
[Problems to be solved by the invention]
[0004]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a sheet metal shell having the desired features and advantages described above, greatly reducing the blank diameter for forming the can shell, and greatly increasing the strength / weight ratio of the resulting can end. And a method of forming the can end and the can end. The can shell and can end formed according to the present invention not only increase the bending strength of the can end, but also add an EZ opening tab to the can shell and double wrap the can shell to the can body. Tool change or deformation can be minimized.
[Means for Solving the Problems]
[0005]
According to an embodiment of the invention, the can shell and the can end are formed such that the total height between the top and the countersink is less than 240 inches, preferably less than 230 inches. The countersink has a substantially cylindrical outer wall and an inner wall connected to a curved panel wall. A generally frustoconical chuck wall extends from the outer wall of the countersink to the inner wall at the top and includes an upper wall portion. The upper wall portion extends at an angle of at least 16 °, preferably 25-30 ° with respect to the central axis of the shell. The countersink has a substantially flat bottom wall. This bottom wall is connected to the outer wall of the countersink. The outer wall of the countersink has a radius that is significantly smaller than the radial width of the bottom wall. The inside width of the bottom of the countersink is smaller than the radius of the panel wall.
[0006]
According to a variant of the invention, the can shell and the can end are provided with several superstructures. The connection between the lower wall portion of the chuck wall and the outer wall of the countersink is well below the center panel. The lower wall portion of the countersink extends at an angle of 16 ° or less with respect to the central axis, and is connected to the upper wall portion of the countersink by a short, substantially vertical rising portion and a small radius forming a kick. The countersink has a radius of curvature that is significantly smaller than the radius of curvature of the curved panel wall, and the inward width of the bottom of the countersink is less than the radius of the panel wall, preferably less than 0.030 inches.
[0007]
Other features and advantages of the invention will be apparent from the following description, the accompanying drawings, and the claims.
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[0008]
FIG. 1 shows an integral shell 10 formed from a sheet metal or a substantially circular blank made of aluminum. The blank preferably has a thickness of about 0.0085 inches and a diameter of about 2.705 inches. The shell 10 has a central axis 11 and includes a slightly elevated central panel 12 having an annular portion 14 extending to a curved panel wall 16. The central panel wall portion 14 and the panel wall 16 can be formed by a series of smoothly connected curved walls having a plurality of radii. In this case, R1 is 1.489 inches, R2 is 0.321 inches, R3 is 0.031 inches and R4 is 0.055 inches. The curved panel wall 16 has a bottom inside diameter D1 of about 1.855 inches.
[0009]
A curved panel wall 16 having a radius R4 extends from an inner wall 17 of a reinforcing rib or countersink (reinforcing rib, countersink) 18. The countersink has a U-shaped cross section and includes a flat annular bottom wall 22 and a generally cylindrical outer wall 24. The inner diameter D2 of the outer wall is, for example, about 1.957 inches. The flat bottom wall 22 of the countersink 18 is connected by a curved corner wall 26 to the inner panel wall 16 and the countersink outer wall 24. The corner walls each have an inner diameter R5 of about 0.010 inches. The radial width W of the flat bottom wall 22 is preferably about 0.22 inches, so that the inner bottom width W1 of the countersink 18 is about 0.42 inches.
[0010]
The outer wall 24 of the countersink 18 is connected to a generally frustoconical chuck wall 32 by a curved wall 34 having a radius R6 of about 0.54 inches. The chuck wall 32 extends at an angle A1 of at least 16 ° with respect to the central axis 11 or the vertical reference line 36. This vertical reference line is parallel to the central axis 11 of the shell. Preferably, the angle A1 is between 25 and 30 degrees, approximately 29 degrees. The upper end of the chuck wall 32 is connected to the bottom of the curved inner wall 38 of the rounded top (crown) 42. This top has a curled outer wall 44. The inner wall 38 of the top 42 preferably has a radius R7 of about 0.070 inches. The inner diameter D3 at the bottom of the curved inner wall 38 is about 2.039, and the outer diameter D4 of the curled outer wall 44 is about 2.340 inches. The height C of the curled outer wall 44 is between 0.075 and 0.095 inches, preferably about 0.079 inches. The depth D from the bottom of the curled outer wall 44 or the connection 46 between the chuck wall 32 and the top inner wall 38 to the inner surface of the countersink bottom wall 22 is between 0.108 and 0.148 inches, preferably about 0.126 inches. . Connection 47 or the center of radius R6 has a depth G of about 0.079 inches from the bottom of curled outer wall 44 of connection 46 or top 42.
[0011]
FIG. 3 shows the top 42 of the shell 10 that is double wrapped around the upper outer peripheral portion 48 of a sheet metal or aluminum can body 50. The double winding operation is performed between the rotary double winding circular chuck 55 and the double winding roller. This chuck engages the shell 10. The outer surface 58 of the chuck is slightly inclined at an angle of 0 to 10 ° with respect to the center axis of the chuck 55 and the common center axis 11 of the shell 10. The outer surface 58 is preferably sloped by about 4 °, so that the can body 50 and its contents and the shell 10 are rotated or spun by the chuck 55 radially inward of the first stage double tightening roller 60. The outer surface 58 engages the inner wall of the top 42 in response to the movement of The chuck 55 has a frusto-conical surface 62. This surface contacts and engages the frustoconical chuck wall 32 of the shell 10. An annular lip portion 64 of the downwardly projecting chuck 55 extends into the countersink 18 and has a bottom surface 66 and a cylindrical outer surface 68 (FIG. 5). The bottom and outer surfaces engage a bottom wall 22 and an outer wall 24 of the countersink 18, respectively.
[0012]
FIGS. 4 and 5 show the completion of the double winding operation for forming the double winding top 70 between the rotary chuck 55 and the second stage double winding roller 72. While the chuck 55, shell 10, and can body 50 are being spun to transfer the shell 10 to the can end 75, the second stage double tightening roller moves radially inward. The can end is positively attached to the upper end portion 48 of the can body 50 and sealed. The double-wound rim or top 70 has an inner wall 74 formed by the inner wall 38 of the shell top 42 and an outer wall 76 formed by the shell top 42 including the curled outer wall 44. The double-wound top 70 has a height H2 of 0.090 to 0.110 inches, preferably about 0.100 inches. The total height H1 of the can end 75 is the length between the top of the top 70 and the bottom of the countersink 18 and is between 0.170 and 0.240 inches, preferably about 0.235 inches. Since the can end 75 has the same cross-sectional shape as the shell 10, except for the double-wound top 70, the same reference numerals are used in FIGS.
[0013]
As can be seen from FIG. 6, the central part of the central panel 12 forms a plane 80. This plane substantially intersects the connection between the chuck wall 32 and the inner wall 74 of the double-wound top 70. The EZ open tab is omitted in FIG. 6 for clarity and simplicity. Because the EZ open tab does not form part of the present invention.
[0014]
7 and 8 show another embodiment or variant of the invention with a can shell (FIG. 7) and a double-wound can end (FIG. 8). The structural elements correspond to the elements described in connection with FIGS. 1 to 6 and are indicated by the same reference numbers with dashes. In FIG. 7, a can shell 10 'has a circular central panel 12' having the same central axis as the axis 11 and connected to an outer curved panel wall 16 '. The outer curved panel wall is connected to the inclined inner wall 17 'of a countersink 18' having a U-shaped cross section. The countersink has a substantially cylindrical outer wall 24 '. The outer wall extends at an angle of less than 10 ° and connects to a chuck wall having a frustoconical upper wall portion 32 'and a slightly curved lower wall portion 34'. The wall portions 32 ', 34' are connected by a kick portion or a substantially vertical, short rising portion 35 '. The riser has a relatively small inner and outer radius, for example, on the order of 0.020 inches. The upper chuck wall portion 32 'is connected by a curved wall 37' to a curved inner wall 38 'of a top 42' having a curved outer wall 44 '.
[0015]
The inner wall 38 'of the top 42' connects to the upper chuck wall portion 32 'at a connection 46' and the outer wall 24 'of the countersink 18' connects to the lower chuck wall portion 34 'at a connection 47'. The vertical height G1 from the bottom of the countersink 18 'to the kick or rising portion 34' is approximately 0.086 inches. Radius R10 is about 0.51 inches and lower wall portion 34 'extends at an angle A3 of about 15 degrees. Countersink 18 'has a radius R9 of about 0.009 to 0.011 inches. Other approximate dimensions and angles for the shell shown in FIG. 7 are as follows.
[0016]

The particular cross-sectional shape of the can shell 10 'has been found to produce better performance than that of the can shell 10. The detailed shape of the can shell 10 'comprises a chuck wall upper side wall portion 32' having an angle A2 of at least 16 °, preferably 25-30 ° with respect to the central axis. The lower wall portion 34 'of the chuck wall has an angle A3 of about 15 degrees. The inner wall 38 'of the top 42 forms an angle A4 of 5 to 30 °, preferably about 16 °. The inner wall 17 'of the countersink 18' forms an angle A6 of greater than 10 °, preferably 13 °. The width W1 of the countersink at the bottom between the inner wall 17 'and the outer wall 24' is less than 0.040 inches, preferably about 0.024 inches. The radius R8 of the curved inner panel wall 16 'is greater than the width W1 of the countersink 18', and is preferably about 0.049 inches.
[0017]
The top 42 'of the shell 10' has a height C1 between 0.075 and 0.095 inches, preferably about 0.082 inches, and a height C2 between 0.120 and 0.170 inches, preferably about 0.153 inches. The overall diameter D8 of the shell 10 'is about 2.337 inches and the diameter D7 of the connection 46' is about 2.036 inches. The bottom inside diameter D6 of the countersink outer wall 24 'is about 1.910 inches, and the difference W2 between D7 and D6 is greater than the countersink width W1 or about 0.063 inches. The diameter D9 at the center of radius R8 is about 1.731 inches. If shells of different diameters are desired, diameters D6-D9 will vary proportionally. The height H5 of the central panel 12 'from the bottom of the countersink 18' is between 0.070 and 0.110 inches, preferably about 0.078 inches. The height H6 of the shell 10 'between the top of the central panel 12' and the top of the top 42 'is between 0.125 and 0.185 inches, preferably about 0.149 inches.
[0018]
In FIG. 8, the shell 10 'is double-wound with the upper end 48' of the molded can body 50 '. In this case, substantially the same device as described in connection with FIGS. 3-5 is used to form the can end 75 '. A clamping chuck (not shown) similar to chuck 55 includes a lower portion, similar to portion 64, projecting into countersink 18 'and surfaces corresponding to surfaces 58, 62, 68 of clamping chuck 55. It has. This surface engages the countersink wall 24 'and the chuck wall portion 32' and forms the inner wall 74 'of the double-wound top 70'. As shown in FIG. 8, the inner wall 74 'of the double-wound top 70' extends at a small angle A5 of about 4 ° and the overall height H3 of the can end 75 'is less than 0.240 inches, preferably about 0.235 inches. The height H4 of the double-wound top 70 'is on the order of 0.100 inches, and the height H7 from the top of top 70' to the top of center panel 12 'is greater than the height H5 of the center panel, preferably Is about 0.148 inches.
[0019]
By forming a can end with a shell having the above shapes and dimensions, the can end was found to withstand an in-can pressure of 110 psi or more before bending. The shape of the can end and the relatively shallow cross-section that result in an overall height of less than 0.240 inches greatly reduce the diameter of the circular blank used to form the shell by more than 0.040 inches. This reduction will significantly reduce the width of the aluminum sheet or web used to make the shell. Thereby, the weight and cost of the aluminum for forming the can end is reduced. This is particularly important in view of the large number of can ends manufactured over the years. The shell 10 or 10 'minimizes the deformation required of the instrument for forming the double-wound tops 70, 70'. That is, a variation of the instrument for forming a double-wound top is to use a conventional or standard double-wound chuck with a bottom portion 64 having a frusto-conical engagement surface 62 and a generally cylindrical surface 68. Replace with a new chuck. This bottom portion extends into the countersink and engages the countersink outer wall. Conventional double-seam chucks have a slightly inclined surface 58 which extends at an angle of about 4 ° to the central axis of the double-seam chuck.
[0020]
While the above-described shapes of the can shell and can end and the method of forming the shell and can end constitute a preferred embodiment of the present invention, it will be understood, however, that Are not limited to these shapes. That is, changes can be made without departing from the scope and spirit of the invention as defined in the appended claims.
[Brief description of the drawings]
[0021]
FIG. 1 is a vertical sectional view of a sheet metal can shell formed in accordance with the present invention.
FIG. 2 is a partially enlarged cross-sectional view of the can shell of FIG. 1, showing the shape of the embodiment.
FIG. 3 is a partially reduced cross-sectional view of the can shell of FIG. 2, showing the can shell becoming a can end with a double-tightening chuck and first stage rollers.
FIG. 4 is a partial cross-sectional view similar to FIG. 3, showing the can end double-wound with the chuck and second stage rollers.
5 is a partially enlarged cross-sectional view showing the double-sealed can end shown in FIG. 4 together with a part of a deformed double-tightening chuck.
FIG. 6 is a cross-sectional view similar to FIG. 1 showing a double-wound can end formed in accordance with the present invention.
FIG. 7 is a partial enlarged sectional view similar to FIG. 2 showing a can shell formed according to a variant of the present invention.
8 is a partially enlarged sectional view similar to FIG. 5, showing the can shell of FIG. 7 double-wound on the can body.

Claims

A sheet metal can shell having a vertical central axis, the top of the curled outer perimeter of which is double-wound to an end portion of a molded sheet metal can body, wherein the shell comprises a circular central panel, The panel is connected by a curved panel wall to an inner wall of a countersink having a U-shaped cross section, the countersink comprising an outer wall, and a frustoconical chuck wall having an angle of more than 16 ° with respect to said central axis. A wall portion extending at a first connection portion and connected to an outer wall of the countersink at a first connection portion, and the top portion has an inner wall connected to the chuck wall at a second connection portion, wherein the countersink is curved. The first connection having a radius of curvature substantially smaller than the radius of curvature of the panel wall, wherein the first connection is spaced below a level of the central panel; The vertical interval between the second connecting portion and the second connecting portion is larger than the width of the counter sink at a bottom portion between the inner wall and the outer wall of the counter sink, and the radius of curvature of the curved panel wall is equal to the radius of the counter sink. A shell characterized by being larger than the width.

The shell of claim 1, wherein the difference in diameter between the inner wall of the top and the outer wall of the countersink is substantially greater than the radius of curvature of the countersink.

The shell of claim 1, wherein the wall portion of the frustoconical chuck wall extends at an angle of 25 to 30 with respect to the central axis.

The shell of claim 1 wherein the total height of the shell between the top and the countersink is between 0.195 and 0.265 inches.

The countersink includes a substantially flat bottom wall, and curved inner and outer corner walls connecting the bottom wall to the inner and outer walls of the countersink, each corner wall being radially opposite the bottom wall. The shell of claim 1, wherein the shell has a radius of curvature smaller than the width of the shell.

Combined with a double-tightening chuck, the double-tightening chuck having a common axis of rotation with the central axis of the shell, the tightening chuck comprising an annular portion inserted into the countersink; An outer surface of a fastening chuck engages the outer wall of the countersink, and the fastening chuck has a frustoconical surface that engages the chuck wall, and the fastening chuck engages the inner wall of the top. The shell according to claim 1, wherein the shell has a mating surface.

A sheet metal can shell having a vertical central axis, the top of the curled outer perimeter of which is double-wound to an end portion of a molded sheet metal can body, wherein the shell comprises a circular central panel, The panel is connected by a curved panel wall to an inner wall of a countersink having a U-shaped cross section, the countersink comprising an outer wall, a generally frustoconical chuck wall extending from the outer wall of the countersink, and A chucking wall connected to the outer wall of the countersink at a connection located well below the level of the central panel, with a sloped upper wall portion extending at an angle of at least 16 ° relative to a central axis. An inclined lower wall portion, wherein the top portion has an inner wall connected to the upper wall portion of the chuck wall, and the countersink is curved. A radius of curvature that is significantly smaller than the radius of curvature of the panel wall, and the width of the countersink at the bottom between the inner and outer walls of the countersink is less than the radius of curvature of the panel wall, 0.040 inches. Shell characterized by being smaller than the shell.

The shell of claim 7, wherein a difference in diameter between the inner wall of the top and the outer wall of the countersink is greater than the width of the countersink.

The shell of claim 7, wherein said upper wall portion of said chuck wall extends at an angle of at least 25 with respect to said central axis.

The shell of claim 7, wherein a short, substantially vertical riser wall portion connects the upper and lower wall portions of the chuck wall.

The shell according to claim 7, wherein the inclined lower wall portion of the chuck wall extends at an angle smaller than the angle of the upper wall portion with respect to a central axis.

The inner wall of the countersink is inclined at an angle between an angle of the inclined lower wall portion of the chuck wall and the angle of the inclined upper wall portion of the chuck wall. 7. The shell according to 7.

The chuck wall connects to the inner wall of the top at a first connection, and connects to the outer wall of the countersink at a second connection, wherein the axial spacing between the first and second connections is The shell of claim 7, wherein the width of the countersink is substantially greater.

A sheet metal can shell having a vertical central axis, the top of the curled outer perimeter of which is double-wound to an end portion of a molded sheet metal can body, wherein the shell comprises a circular central panel, The panel is connected by a curved panel wall to the inner wall of a countersink having a U-shaped cross section, the substantially frustoconical chuck wall comprising an upper wall portion extending at an angle greater than 16 ° with respect to the central axis. And a sloped lower wall portion connected to the outer wall of the countersink at a first connection portion, and the top portion has an inner wall connected to the upper wall portion of the chuck wall at a second connection portion, The countersink has a radius of curvature that is significantly smaller than the radius of curvature of the curved panel wall, and the first connection is spaced below the level of the central panel. Shell said axial spacing from the central panel to the bottom of the countersink, characterized in that from the central panel less than the axial spacing to the top of said top portion.

The shell of claim 14, wherein a difference in diameter between the inner wall of the top and the outer wall of the countersink is greater than the width of the countersink.

15. The shell of claim 14, wherein said upper wall portion of said chuck wall extends at an angle of at least 25 with respect to said central axis.

The shell of claim 14, wherein the curved panel wall has a radius of curvature that is significantly greater than the width of the countersink.