RU2781951C1

RU2781951C1 - Conical metal cup and method for moulding thereof

Info

Publication number: RU2781951C1
Application number: RU2021120173A
Authority: RU
Inventors: Энтони Дж. СКОТТ
Original assignee: Болл Корпорейшн
Priority date: 2018-12-10
Filing date: 2019-12-06
Publication date: 2022-10-21

Abstract

FIELD: metallurgy.

SUBSTANCE: invention relates to a conical metal cup. Cup comprises multiple conical sections between the upper end and the lower end with a step between each two adjacent conical sections. Each of the conical sections has a conical profile and is made of thin-walled aluminium with a wall thickness from 0.0040 inches to 0.0090 inches. The lower end of the cup has a dome-shaped section transitioning into a first convex bend with a first radius between 0.050 and 0.20 inches. The first convex bend transitions into an inward-directed conical side wall, inclined inward toward the central longitudinal axis of the cup so that the upper end of the inward-directed conical side wall is closer to the centreline of the cup than the lower end thereof. The inward-directed conical side wall transitions into a first concave bend with a second radius between 0.050 and 0.20 inches. The concave bend transitions into a second convex bend with a third radius between 0.030 and 0.20 inches.

EFFECT: transportation and storage of the cups is improved.

12 cl, 19 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеThe technical field to which the invention belongs

Настоящее изобретение, в общем, относится к металлическим стаканам и способам их формования. В частности, настоящее изобретение относится к стаканам для напитков, образованным из металла. Различные варианты выполнения настоящего изобретения предусматривают формование тонкостенного стакана для напитков, который можно укладывать стопкой со стаканами сходной конструкции.The present invention generally relates to metal cups and methods for forming them. In particular, the present invention relates to beverage glasses formed from metal. Various embodiments of the present invention provide for molding a thin-walled beverage cup that can be stacked with similarly designed cups.

Уровень техникиState of the art

Существующие стаканы для напитков и контейнеры для питья одноразового использования изготавливают из пластикового материала. Пластиковые стаканы изготавливают с помощью операций литья под давлением или горячего формования, что позволяет получать легкие стаканы одноразового использования. Существующие металлические контейнеры для напитков, в общем, представляют собой жестяные банки для питья, имеющие торцевую крышку, прикрепленную к верхнему концу наполненной банки.Existing beverage glasses and disposable drinking containers are made from plastic material. Plastic cups are made using injection molding or thermoforming operations, resulting in lightweight disposable cups. Existing metal beverage containers are generally drink cans having an end cap attached to the top end of the filled can.

В патенте США 4,366,696, Durgin и др., который полностью включен в настоящую заявку посредством ссылки, приведено описание складной банки и способ ее формования из заготовки. Однако Durgin и др. не описывает различные признаки настоящего изобретения, содержащие, например, коническую или ступенчатую геометрию, как показано и описано в настоящей заявке, и способы ее формования.US Pat. No. 4,366,696 to Durgin et al., which is hereby incorporated by reference in its entirety, describes a collapsible can and a process for forming it from a blank. However, Durgin et al. do not describe the various features of the present invention, including, for example, a conical or stepped geometry as shown and described herein, and methods for forming it.

В патенте США 4,914,937, Bulso и др., который полностью включен в настоящую заявку посредством ссылки, приведено описание способа формования конического контейнера. Bulso и др. предлагает стакан с прямыми стенками и способ его формования, но не упоминает различные принципы настоящего изобретения.US Pat. No. 4,914,937 to Bulso et al., which is hereby incorporated by reference in its entirety, describes a process for forming a conical container. Bulso et al. provide a straight walled cup and method for forming the same, but do not mention the various principles of the present invention.

В патенте США 6,463,776, Enoki и др., который полностью включен в настоящую заявку посредством ссылки, приведено описание способа изготовления банок в форме бутылки с участком горлышка и плечика. Enoki и др. не описывает различные признаки и способы настоящего изобретения. Например, Enoki и др. не описывает контейнер в форме стакана с коническими прямыми стенками.US Pat. No. 6,463,776 to Enoki et al., which is incorporated herein by reference in its entirety, describes a process for making bottle-shaped cans with a neck and shoulder portion. Enoki et al. do not describe the various features and methods of the present invention. For example, Enoki et al. do not describe a cup-shaped container with tapered straight walls.

Сущность изобретенияThe essence of the invention

Соответственно, существует давно назревшая необходимость предложить металлический стакан многократного использования, подлежащий вторичной переработке. Также существует необходимость предложить конический металлический стакан, который можно складывать стопкой для улучшения транспортирования и хранения множества стаканов.Accordingly, there is a long overdue need to provide a reusable, recyclable metal cup. There is also a need to provide a conical metal cup that can be stacked to improve transport and storage of multiple cups.

В различных вариантах выполнения предлагается конический металлический стакан, который имеет небольшие углы наклона стенок. Небольшие углы наклона стенок, по меньшей мере, в контексте настоящего описания, представляют собой углы наклона стенок меньше 10 градусов, измеренные от вертикальной центральной линии или вертикальной оси стакана. Наклонные стороны и небольшие углы наклона стенок стаканов, как показано и описано в настоящей заявке, позволяют укладывать стопкой, по меньшей мере, два стакана, что создает преимущество в отношении транспортирования и хранения.In various embodiments, a conical metal cup is proposed, which has small wall inclination angles. Small wall angles, at least in the context of the present description, are wall angles of less than 10 degrees, measured from the vertical center line or vertical axis of the glass. The sloped sides and small wall angles of the cups, as shown and described herein, allow at least two cups to be stacked, which is advantageous in terms of transport and storage.

В различных вариантах выполнения предлагаются металлические стаканы из тонкостенного алюминия. Предпочтительно, предлагаются металлические стаканы из рециклированного алюминиевого сплава. Различные варианты выполнения, в которых стаканы изготовлены из тонкостенного алюминия, предлагают стаканы, которые имеют небольшой вес, образованы из рециклированного и/или пригодного для рециклирования материала и являются более жесткими, практичными и долговечными по сравнению, например, с обычными пластиковыми стаканами.Metal cups made of thin-walled aluminum are available in various versions. Preferably, recycled aluminum alloy metal cups are provided. Various embodiments in which the cups are made of thin wall aluminum provide cups that are lightweight, formed from recycled and/or recyclable material, and are more rigid, practical and durable than, for example, conventional plastic cups.

В предпочтительных вариантах выполнения металлический стакан имеет постоянную толщину стенки, по меньшей мере, вдоль участка стакана. Исходная толщина стакана уменьшена до меньшей толщины боковых стенок стакана. Продолжающиеся в горизонтальном направлении ступени или ребра предпочтительно продолжаются по всей окружности стакана и предназначены для увеличения прочности готового стакана, сохраняя при этом небольшой вес стакана. Ступени или ребра выполнены в виде точек перехода между секциями готового стакана, имеющих разные диаметры. Как вариант, конический стакан не имеет ребер, причем такой стакан имеет относительно ровную линейную боковую стенку, которая продолжается от верхнего края конического стакана до закрытого нижнего конца.In preferred embodiments, the metal cup has a constant wall thickness at least along the portion of the cup. The original thickness of the glass is reduced to a smaller thickness of the side walls of the glass. The horizontally extending steps or ribs preferably extend around the entire circumference of the cup and are intended to increase the strength of the finished cup while keeping the weight of the cup light. Steps or ribs are made in the form of transition points between sections of the finished glass having different diameters. Alternatively, the conical cup has no ribs, and such a cup has a relatively flat linear side wall that extends from the top edge of the conical cup to the closed bottom end.

В различных вариантах выполнения предлагается способ формования металлического стакана. В варианте выполнения способ формования металлического стакана включает в себя подачу алюминиевого рулона в вытяжной пресс и получение стакана с прямой стенкой, по существу, из круглой заготовки, вырезанной из алюминиевого рулона. Стакан предпочтительно имеет постоянную толщину стенки, которая приблизительно равна исходной толщине алюминия. Далее стакан подают в корпусообразующую машину, в которой металл подвергается правке. Далее формование стакана осуществляют посредством промывки стакана и декорирования и/или нанесения покрытия на наружную и внутреннюю стороны стакана. В определенных вариантах выполнения, по меньшей мере, участок наружной стороны стакана декорируют посредством нанесения цвета, логотипа или другой визуальной информации. После операций промывки и нанесения покрытия верхний край стакана подвергают завивке, частичной завивке или закатке для устранения острого края, который образуется в результате штамповки. Далее стакан уменьшают в диаметре и формуют несколько секций с цилиндрическими стенками. Каждую из секций с цилиндрическими стенками подвергают раздаче до большего диаметра, используя штамп с коническим профилем. И, наконец, формуют купол в донной стенке стакана, причем купол придает стакану улучшенную конструкционную устойчивость. В различных вариантах выполнения купол формуют в дне металлического стакана для обеспечения признаков повышенной прочности и возможности складывания стаканов стопкой. Однако следует отметить, что термин «купол» не ограничивается до какой-либо конкретной геометрической формы и, как предусматривается, его форма может содержать без ограничения конический элемент «купола» и элемент «купола» в форме усеченного конуса. Настоящее изобретение предусматривает, что центральный участок дна стакана расположен вертикально над опорной поверхностью стакана.In various embodiments, a method for forming a metal cup is provided. In an embodiment, a method for forming a metal cup includes feeding an aluminum coil into a drawing press and producing a straight wall cup from a substantially round billet cut from the aluminum coil. The glass preferably has a constant wall thickness, which is approximately equal to the original thickness of the aluminum. Next, the glass is fed into the body-forming machine, in which the metal is straightened. Next, the molding of the glass is carried out by washing the glass and decorating and/or coating the outer and inner sides of the glass. In certain embodiments, at least a portion of the outside of the glass is decorated with a color, logo, or other visual information. After the washing and coating operations, the top edge of the cup is subjected to curling, partial curling or seaming to eliminate the sharp edge that is formed as a result of stamping. Further, the glass is reduced in diameter and several sections with cylindrical walls are formed. Each of the cylindrical wall sections is expanded to a larger diameter using a die with a tapered profile. Finally, a dome is formed in the bottom wall of the cup, the dome giving the cup improved structural stability. In various embodiments, the dome is molded into the bottom of the metal cup to provide features of increased strength and the ability to stack the cups. However, it should be noted that the term "dome" is not limited to any particular geometric shape and, as contemplated, its shape may include, without limitation, a conical "dome" element and a frustoconical "dome" element. The present invention provides that the central portion of the bottom of the cup is located vertically above the bearing surface of the cup.

В другом варианте выполнения предлагается способ, в котором исключают этап использования корпусообразующей машины для правки, и выполняют множество этапов повторной вытяжки после формования стакана. В этом случае стакан сохраняет постоянную толщину стенки на всем протяжении контейнера.In another embodiment, a method is provided in which the step of using a straightening machine is omitted and a plurality of redrawing steps are performed after the cup is molded. In this case, the glass maintains a constant wall thickness throughout the container.

В варианте выполнения предлагается способ формования конического металлического стакана, причем этот способ содержит этапы обеспечения наличия исходного металлического материала; формования, по меньшей мере, одного стакана, используя операцию вырубки и вытяжки; выполнения операции повторной вытяжки стакана для получения стакана с заданной высотой и толщиной стенки; торцевания стакана до второй высоты после операции повторной вытяжки; формования завитка на верхнем крае торцованного стакана для формования кромки; формования в стакане одной или нескольких секций с цилиндрической стенкой посредством вытяжки стакана; раздачи каждой из одной или нескольких секций с цилиндрической стенкой, используя один или несколько штампов с коническим профилем; и формования купола в дне стакана.In an embodiment, a method is provided for forming a conical metal cup, the method comprising the steps of providing a starting metal material; molding at least one cup using a punch and draw operation; performing the operation of re-drawing the glass to obtain a glass with a given height and wall thickness; facing the glass to the second height after the re-drawing operation; forming a curl on the upper edge of the edge-forming cup; molding in the glass one or more sections with a cylindrical wall by drawing the glass; expanding each of one or more cylindrical wall sections using one or more tapered dies; and forming a dome in the bottom of the glass.

В другом варианте выполнения предлагается способ формования конического металлического стакана, содержащий этапы обеспечения наличия исходного металлического материала; формования, по меньшей мере, одной цилиндрической преформы из исходного материала; торцевания цилиндрической преформы до второй высоты; формования завитка на верхнем крае торцованной цилиндрической преформы для формования кромки; формования стакана посредством получения одной или нескольких секций с цилиндрической стенкой в цилиндрической преформе с помощью вытяжки преформы; раздачи каждой из одной или нескольких секций с цилиндрической стенкой до большего диаметра, используя один или несколько штампов с коническим профилем; и формования купола в дне стакана.In another embodiment, a method for forming a conical metal cup is provided, comprising the steps of providing a starting metal material; forming at least one cylindrical preform from the starting material; facing the cylindrical preform to the second height; forming a curl on the upper edge of the end-faced cylindrical preform for forming an edge; shaping the cup by forming one or more cylindrical wall sections in a cylindrical preform by stretching the preform; expanding each of the one or more cylindrical wall sections to a larger diameter using one or more tapered dies; and forming a dome in the bottom of the glass.

В варианте выполнения предлагается конический металлический стакан. Конический металлический стакан имеет верхний конец и нижний конец и высоту, продолжающуюся между верхним концом и нижним концом. Верхний конец имеет завитую, частично завитую или закатанную кромку и отверстие. Между верхним концом и нижним концом расположено несколько конических секций со ступенью, предусмотренной между каждыми двумя коническими секциями. Каждая из конических секций имеет, по существу, постоянную толщину стенки и конический профиль. Смежные конические секции некоторого количества конических секций, следующие друг за другом, имеют уменьшающиеся диаметры, и ступень, предусмотренная между каждыми двумя коническими секциями, имеет переход в диаметре.In an embodiment, a conical metal cup is provided. The conical metal cup has an upper end and a lower end and a height extending between the upper end and the lower end. The top end has a curled, partially curled or rolled edge and an opening. Between the upper end and the lower end there are several conical sections with a step provided between each two conical sections. Each of the tapered sections has a substantially constant wall thickness and a tapered profile. Adjacent conical sections of a number of conical sections following each other have decreasing diameters, and the step provided between each two conical sections has a transition in diameter.

В некоторых вариантах выполнения контейнеры и стаканы настоящего изобретения имеют форму, геометрию или профиль, которые позволяют укладывать стаканы стопкой и облегчают разделение стаканов, уложенных стопкой. В частности, в определенных вариантах выполнения, по меньшей мере, нижний участок стакана имеет профиль, показанный и описанный в настоящем документе, который уменьшает или препятствует возникновению вакуумной силы или силы всасывания, которая в ином случае проявляла бы тенденцию к препятствованию или разделения сложенных стопкой стаканов.In some embodiments, the containers and cups of the present invention have a shape, geometry, or profile that allows the cups to be stacked and to facilitate separation of the stacked cups. In particular, in certain embodiments, at least the bottom portion of the cup has a profile shown and described herein that reduces or prevents the generation of a vacuum or suction force that would otherwise tend to interfere with or separate stacked glasses. .

Варианты выполнения настоящего изобретения предлагают способы и системы для формования металлических стаканов. В некоторых вариантах выполнения способы и относящаяся к ним инструментальная оснастка позволяют выполнять формование стаканов с элементом или формой, которые уменьшают, по меньшей мере, одну из сил, вакуумную силу, силу всасывания или силу трения, которая возникает между сложенными стопкой стаканами, по меньшей мере, при разделении сложенных стопкой стаканов.Embodiments of the present invention provide methods and systems for molding metal cups. In some embodiments, the methods and associated tooling allow cups to be molded with an element or shape that reduces at least one of the forces, vacuum force, suction force, or frictional force that occurs between stacked glasses at least , when separating stacked glasses.

В некоторых вариантах выполнения элементы, предотвращающие слипание, предусматривают геометрию и наружный профиль стакана, которые создают зазор или обеспечивают некоторое расстояние между завитками соседних стаканов, даже когда соседние стаканы уложены друг в друга или сложены стопкой. Это, по существу, препятствует слипанию соседних стаканов друг с другом. В определенных вариантах выполнения соседние завитки сложенных стопкой стаканов расположены с зазором, по меньшей мере, приблизительно 0,20 дюймов, даже когда соседние стаканы полностью уложены друг в друга (т.е. один стакан полностью вставлен в соседний стакан).In some embodiments, the anti-blocking features provide a geometry and outer profile of the cup that creates a gap or space between curls of adjacent cups even when adjacent cups are stacked or stacked. This essentially prevents adjacent glasses from sticking to each other. In certain embodiments, adjacent curls of stacked cups are spaced at least about 0.20 inches apart even when adjacent cups are fully stacked (i.e., one cup is fully inserted into the adjacent cup).

В варианте выполнения предлагается конический металлический стакан, который имеет верхний конец, нижний конец и высоту, продолжающуюся между верхним концом и нижним концом. Верхний конец имеет завиток, и между верхним концом и нижним концом расположено множество конических секций, причем между каждыми двумя коническими секциями имеется ступень. Каждая из конических секций имеет, по существу, постоянную толщину стенки и конический профиль. Соседние конические секции множества конических секций имеют последовательно уменьшающиеся диаметры, и ступень, расположенная между каждыми двумя коническими секциями, имеет переход к диаметру. Нижний конец стакана имеет участок с куполом, первый радиус, направленную внутрь коническую боковую стенку, второй радиус и третий радиус. Первый и третий радиус имеют выпуклые элементы, и второй радиус расположен между первым и третьим радиусами.In an embodiment, a conical metal cup is provided that has an upper end, a lower end, and a height extending between the upper end and the lower end. The upper end has a curl, and between the upper end and the lower end there are a plurality of conical sections, and between each two conical sections there is a step. Each of the tapered sections has a substantially constant wall thickness and a tapered profile. Adjacent conical sections of the plurality of conical sections have successively decreasing diameters, and the step located between each two conical sections has a transition to the diameter. The lower end of the cup has a section with a dome, a first radius, an inwardly directed conical side wall, a second radius, and a third radius. The first and third radii have convex elements, and the second radius is located between the first and third radii.

В варианте выполнения предлагается конический металлический стакан, который имеет верхний конец и нижний конец и высоту, продолжающуюся между верхним концом и нижним концом. Между верхним концом и нижним концом расположено множество конических секций. Каждая из конических секций имеет, по существу, постоянную толщину стенки и конический профиль. Соседние конические секции множества конических секций имеют последовательно уменьшающиеся диаметры. Нижний конец стакана имеет элемент для укладывания стаканов стопкой с множеством точек перегиба кривой, причем элемент для укладывания стаканов стопкой имеет первый радиус, направленную внутрь коническую боковую стенку, второй радиус и третий радиус. Первый и третий радиус имеют выпуклые элементы, и второй радиус расположен между первым и третьим радиусами.In an embodiment, a conical metal cup is provided that has an upper end and a lower end and a height extending between the upper end and the lower end. Between the upper end and the lower end are a plurality of conical sections. Each of the tapered sections has a substantially constant wall thickness and a tapered profile. Adjacent conical sections of the plurality of conical sections have successively decreasing diameters. The lower end of the cup has a cup stacker with a plurality of curve inflection points, the cup stacker having a first radius, an inwardly directed conical sidewall, a second radius, and a third radius. The first and third radii have convex elements, and the second radius is located between the first and third radii.

В варианте выполнения предлагается способ формования конического металлического стакана. Способ включает в себя обеспечение наличия исходного металлического материала; формование, по меньшей мере, одного стакана, используя операцию вырубки и вытяжки; выполнение операции повторной вытяжки стакана для получения стакана с заданной высотой и толщиной стенки; торцевание стакана до второй высоты после операции повторной вытяжки; формование завитка на верхнем крае торцованного стакана для формования кромки; формование в стакане одной или нескольких секций с цилиндрической стенкой посредством вытяжки стакана; раздача каждой из одной или нескольких секций с цилиндрической стенкой, используя один или несколько штампов с коническим профилем; формование купола в дне стакана; и формование элемента, предотвращающего слипание, на дне стакана посредством прикладывания силы сжатия на дне стакана радиально снаружи купола, так чтобы нижняя секция стакана имела направленный внутрь конус или наклон.In an embodiment, a method for forming a conical metal cup is provided. The method includes providing a starting metal material; molding at least one cup using a punch and draw operation; performing the operation of re-drawing the glass to obtain a glass with a given height and wall thickness; facing the glass to the second height after the re-drawing operation; forming a curl on the upper edge of the trimmed cup to form an edge; molding in the glass one or more sections with a cylindrical wall by drawing the glass; expanding each of one or more cylindrical wall sections using one or more tapered dies; forming a dome in the bottom of the glass; and molding an anti-blocking member at the bottom of the cup by applying a compression force at the bottom of the cup radially outside the dome so that the bottom section of the cup has an inwardly directed cone or slope.

В варианте выполнения предлагается способ формования конического металлического стакана, включающий в себя исходный этап подачи рулона в вытяжной пресс и вырубки и вытяжки части материала для получения стакана. В дальнейшем стакан подвергается, по меньшей одной из операций, к которым относятся вытяжка, правка, торцевание, промывка, сушка, декорирование, покрытие лаком, нанесение внутреннего покрытия и нанесение покрытия на дно. Далее на верхнем конце или кромке стакана формуется завиток. Далее, выполняются, по меньшей мере, один и предпочтительно множество этапов вытяжки, на которых стакан подвергается вытяжке до большей высоты, и стакан сужается, по меньшей мере, на одном из этапов вытяжки. После, по меньшей мере, одного из этапов вытяжки выполняется, по меньшей мере, один этап раздачи с помощью штампа для раздачи (например) для увеличения ширины и диаметра стакана до требуемой величины. Предусмотрено, что заключительный этап содержит этап формования обратного конуса, на котором на дне стакана формуется обратный конус для получения элемента, предотвращающего слипание, который препятствует укладке одного стакана в другой или их слипанию при укладывании стаканов стопкой. Этот заключительный этап, который, как предусмотрено, является этапом, выполняемым по усмотрению, способствует более легкому извлечению или разделению соседних стаканов, сложенных стопкой.In an embodiment, a method is provided for forming a conical metal cup, including the initial step of feeding the roll into a draw press and punching and drawing a portion of the material to form a cup. Subsequently, the glass is subjected to at least one of the operations, which include drawing, straightening, trimming, washing, drying, decorating, varnishing, applying an internal coating and coating the bottom. Next, a curl is formed at the upper end or edge of the glass. Further, at least one and preferably a plurality of drawing steps are performed in which the glass is drawn to a greater height and the glass is narrowed in at least one of the drawing steps. After at least one of the stretching steps, at least one expansion step is performed with the expansion die (for example) to increase the width and diameter of the cup to the desired size. It is envisaged that the final step comprises a reverse cone molding step in which a reverse cone is molded at the bottom of the cup to provide an anti-blocking element that prevents one cup from stacking or sticking together when the cups are stacked. This final step, which is intended to be optional, facilitates easier removal or separation of adjacent stacked glasses.

Содержание раздела «Сущность изобретения» не предназначено и не должно интерпретироваться как относящееся ко всему объему настоящего изобретения. Настоящее изобретение изложено с различной степенью детализации в разделе «Сущность изобретения», а также показано на приложенных чертежах и изложено в разделе «Подробное описание», и в отношении объема настоящего изобретения не предусмотрены никакие ограничения ни посредством включения, ни посредством невключения элементов, компонентов и т.д. в указанный раздел «Сущность изобретения». Дополнительные аспекты настоящего изобретения станут понятными из раздела «Подробное описание», в частности, со ссылкой на приложенные чертежи.The contents of the "Summary of the Invention" section are not intended and should not be interpreted as referring to the entire scope of the present invention. The present invention is set forth in varying degrees of detail in the "Summary of the Invention" section, as well as shown in the attached drawings and set forth in the "Detailed Description" section, and the scope of the present invention is not intended to be limited in any way by including or not including elements, components and etc. in the specified section "Summary of the Invention". Additional aspects of the present invention will become apparent from the "Detailed Description" section, in particular with reference to the attached drawings.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

Специалистам в этой области должно быть понятно, что приведенное ниже описание только поясняет принципы изобретения, которые могут применяться различными путями для внедрения различных вариантов выполнения. Это описание предназначено для пояснения общих принципов настоящего изобретения и не ограничивает описанные идеи изобретения.Specialists in this field should be clear that the following description only explains the principles of the invention, which can be applied in various ways to implement various embodiments. This description is intended to explain the general principles of the present invention and does not limit the described ideas of the invention.

Приложенные чертежи, которые включены в состав и составляют часть описания, пояснительные варианты выполнения изобретения вместе с общим описанием изобретения, приведенным выше, и подробное описание чертежей, приведенное ниже, служат для объяснения принципов изобретения.The accompanying drawings, which are incorporated and form part of the specification, the explanatory embodiments of the invention together with the general description of the invention given above, and the detailed description of the drawings given below, serve to explain the principles of the invention.

Следует принять во внимание, что чертежи необязательно должны быть представлены в масштабе. В определенных случаях особенности, которые не являются обязательными для понимания описания или затрудняют понимание других особенностей, могут быть опущены. Разумеется, следует принять во внимание, что описание не обязательно должно ограничиваться до конкретных вариантов выполнения, описанных в настоящей заявке.It will be appreciated that the drawings are not necessarily drawn to scale. In certain cases, features that are not necessary for understanding the description or make it difficult to understand other features may be omitted. Of course, it should be taken into account that the description should not necessarily be limited to the specific embodiments described in this application.

Фиг. 1 - вид спереди корпуса стакана на этапе формования и по варианту выполнения настоящего изобретения;Fig. 1 is a front view of the cup body during the molding step and according to an embodiment of the present invention;

фиг. 2 - вид спереди корпуса стакана на этапе формования и по варианту выполнения настоящего изобретения;fig. 2 is a front view of the cup body during the molding step and according to an embodiment of the present invention;

фиг. 3 - вид спереди металлического стакана по варианту выполнения настоящего изобретения;fig. 3 is a front view of a metal cup according to an embodiment of the present invention;

фиг. 4 - вид спереди металлического стакана, укладываемого стопкой, по варианту выполнения настоящего изобретения;fig. 4 is a front view of a stackable metal cup according to an embodiment of the present invention;

фиг. 5 - вид спереди в разрезе стакана по варианту выполнения из фиг. 4 по линии A-A;fig. 5 is a front sectional view of the cup of the embodiment of FIG. 4 along the line A-A;

фиг. 6 - вид сверху стакана по варианту выполнения из фиг. 4;fig. 6 is a plan view of the cup of the embodiment of FIG. four;

фиг. 7 - детальный вид спереди части нескольких уложенных стопкой стакана по варианту выполнения настоящего изобретения;fig. 7 is a detailed front view of a portion of several stacked cups according to an embodiment of the present invention;

фиг. 8 - детальный вид спереди части стакана по варианту выполнения настоящего изобретения;fig. 8 is a detailed front view of a portion of a cup according to an embodiment of the present invention;

фиг. 9 - детальный вид спереди части стакана по варианту выполнения из фиг 4;fig. 9 is a detailed front view of a portion of the cup of the embodiment of FIG. 4;

фиг. 10 - схема технологического процесса, показывающая способ формования металлического стакана по варианту выполнения настоящего изобретения;fig. 10 is a flow chart showing a method for forming a metal cup according to an embodiment of the present invention;

фиг. 11 - схема технологического процесса, показывающая способ формования металлического стакана по варианту выполнения настоящего изобретения;fig. 11 is a flow chart showing a method for forming a metal cup according to an embodiment of the present invention;

фиг. 12 - схема технологического процесса, показывающая способ формования металлического стакана по варианту выполнения настоящего изобретения;fig. 12 is a flow chart showing a method for forming a metal cup according to an embodiment of the present invention;

фиг. 13 - схема технологического процесса, показывающая способ формования металлического стакана по варианту выполнения настоящего изобретения;fig. 13 is a flow chart showing a method for forming a metal cup according to an embodiment of the present invention;

фиг. 14 - схема технологического процесса, показывающая способ формования металлического стакана по варианту выполнения настоящего изобретения.fig. 14 is a flow chart showing a method for forming a metal cup according to an embodiment of the present invention.

фиг. 15A - вид спереди в разрезе стакана по варианту выполнения настоящего изобретения;fig. 15A is a sectional front view of a cup according to an embodiment of the present invention;

фиг. 15B - детальный вид нижнего участка стакана из фиг. 15A;fig. 15B is a detailed view of the bottom portion of the cup of FIG. 15A;

фиг. 16A - вид спереди в разрезе стакана по другому варианту выполнения настоящего изобретения;fig. 16A is a sectional front view of a cup according to another embodiment of the present invention;

фиг. 16B - детальный вид нижнего участка стакана из фиг. 15A;fig. 16B is a detailed view of the bottom portion of the cup of FIG. 15A;

фиг. 17 - вид в разрезе множества стаканов, уложенных стопкой или вставленных друг в друга;fig. 17 is a sectional view of a plurality of glasses stacked or nested within each other;

фиг. 18 - вид в разрезе компонентов инструментальной оснастки по варианту выполнения настоящего изобретения;fig. 18 is a sectional view of tooling components of an embodiment of the present invention;

фиг. 19 - вид в разрезе компонентов инструментальной оснастки по варианту выполнения из фиг. 18.fig. 19 is a sectional view of the tooling components of the embodiment of FIG. eighteen.

Осуществление изобретенияImplementation of the invention

На фиг. 1 показан вид спереди преформы 2 с прямой стенкой. Преформа 2 соответствует начальному этапу формования металлического стакана по варианту выполнения настоящего изобретения. Преформа 2 с прямой стенкой предпочтительно образована посредством подачи некоторого количества металла (например, алюминия) в вытяжной пресс и формования предварительно вытянутого стакана из листовой заготовки, вырезанной из рулона металлического материала. Полученный вытянутый стакан с прямой стенкой предпочтительно имеет постоянную толщину стенки, которая приблизительно равна исходной толщине металла, подаваемого в вытяжной пресс. Далее предварительно вытянутый стакан подают в корпусообразующую машину, в которой металл подвергается правке. Полученная преформа 2 с прямой стенкой содержит боковую стенку, где основание имеет толщину, приблизительно равную исходной толщине металла, а боковая стенка в некоторых вариантах выполнения содержит тонкостенный участок и толстостенный участок. В некоторых вариантах выполнения тонкостенный участок не предусмотрен. Преформа 2 с прямой стенкой имеет исходный диаметр Di, который, в общем, соответствует и приблизительно равен диаметру пуансона, который формует стакан. В ряде вариантов выполнения исходный диаметр Di составляет приблизительно 2,0 - 6,0 дюймов. В предпочтительных вариантах выполнения исходный диаметр Di составляет приблизительно 3,0 - 4,0 дюйма и более предпочтительно приблизительно 3,290 дюйма.In FIG. 1 shows a front view of a preform 2 with a straight wall. Preform 2 corresponds to the initial stage of forming a metal cup according to an embodiment of the present invention. The straight wall preform 2 is preferably formed by feeding some metal (eg aluminum) into a draw press and forming a pre-stretched cup from a blank sheet cut from a roll of metal material. The resulting straight walled drawn cup preferably has a constant wall thickness that is approximately equal to the original thickness of the metal fed into the draw press. Next, the pre-drawn glass is fed into the body-forming machine, in which the metal is straightened. The resulting straight wall preform 2 comprises a side wall where the base has a thickness approximately equal to the original metal thickness, and the side wall in some embodiments comprises a thin wall section and a thick wall section. In some embodiments, the thin-walled section is not provided. The straight wall preform 2 has an initial diameter Di which generally corresponds to and approximately equals to the diameter of the punch that forms the cup. In some embodiments, the initial diameter Di is approximately 2.0 to 6.0 inches. In preferred embodiments, the initial diameter Di is about 3.0 to 4.0 inches, and more preferably about 3.290 inches.

Преформа 2 с прямой стенкой имеет высоту H1 приблизительно 3,0 - 10,0 дюймов. В предпочтительных вариантах выполнения преформа 2 имеет высоту H1 приблизительно 3,5 - 5,5 дюйма и более предпочтительно приблизительно 4,463 дюйма. Участок дна преформы имеет радиус кривизны, обусловленный формой и контактом пуансона, используемого для формования стакана. В ряде вариантов выполнения этот радиус R составляет приблизительно 0,025 - 0,250 дюйма и предпочтительно приблизительно 0,059 дюйма.The straight wall preform 2 has a height H1 of approximately 3.0 to 10.0 inches. In preferred embodiments, preform 2 has a height H1 of about 3.5 to 5.5 inches, and more preferably about 4.463 inches. The bottom portion of the preform has a radius of curvature determined by the shape and contact of the punch used to form the cup. In some embodiments, this radius R is between about 0.025 and 0.250 inches, and preferably about 0.059 inches.

На фиг. 2 показан вид спереди завитой преформы 4 стакана на следующем этапе формования. Завитая преформа из фиг. 2 содержит тонкостенную преформу 2 из фиг. 1, в которой на верхнем крае или кромке стакана предусмотрен завиток 6. Завиток 6 служит для исключения острого края, обеспечивает повышенную жесткость и является средством для извлечения преформы из инструментальной оснастки для вытяжки. Как показано на фиг. 2, завитая преформа 4 стакана имеет уменьшенную высоту по сравнению с преформой 2 из фиг. 1. В частности, завитая преформа 4 стакана из фиг. 2 имеет высоту H2 приблизительно 4,5 - 5,5 дюйма и предпочтительно приблизительно 4,947 дюйма.In FIG. 2 shows a front view of the curled cup preform 4 in the next molding step. The curled preform of FIG. 2 contains the thin-walled preform 2 of FIG. 1, in which a curl 6 is provided on the upper edge or edge of the cup. The curl 6 serves to eliminate a sharp edge, provides increased rigidity, and is a means for removing the preform from the drawing tooling. As shown in FIG. 2, the curled cup preform 4 has a reduced height compared to the preform 2 of FIG. 1. In particular, the curled cup preform 4 of FIG. 2 has a height H2 of about 4.5 to 5.5 inches, and preferably about 4.947 inches.

Перед формованием завитка 6 или после его формования преформа 4 может быть промыта, на нее может быть нанесено покрытие, и/или она может быть подвергнута декорированию. Предусматривается, что, по меньшей мере, одна из сторон преформы, внутренняя или наружная, должна быть покрыта эпоксидной смолой и/или другим материалом, которые известны специалисту средней квалификации в этой области техники. Покрытие наносят на стакан с целью защиты алюминия от окисления и предотвращения коррозии алюминия от содержимого стакана. Так же предусматривается, что на внутреннюю и/или наружную стороны стакана может быть нанесено красочное покрытие или орнамент.Before or after the curl 6 is formed, the preform 4 may be washed, coated and/or decorated. It is envisaged that at least one of the sides of the preform, internal or external, should be coated with epoxy resin and/or other material that is known to a person of ordinary skill in this field of technology. The coating is applied to the glass in order to protect the aluminum from oxidation and to prevent corrosion of the aluminum from the contents of the glass. It is also envisaged that a colorful coating or ornament can be applied to the inner and/or outer sides of the glass.

На фиг. 3 показан вид спереди вытянутого стакана 8 с цилиндрическими стенками по варианту выполнения настоящего изобретения, образованного из завитой преформы 4 стакана из фиг. 2. Как показано, стакан 8 с цилиндрическими стенками имеет завиток 6 у верхнего конца или кромки стакана.In FIG. 3 is a front view of an elongated cylindrical wall cup 8 according to an embodiment of the present invention formed from the curled cup preform 4 of FIG. 2. As shown, the cylindrical wall cup 8 has a curl 6 at the top end or edge of the cup.

Вытянутый стакан 8 с цилиндрическими стенками также содержит множество секций 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, причем каждая из следующих друг за другом указанных секций содержит прямую стенку меньшего диаметра с варьируемой высотой, как показано на фиг. 3. На фиг. 3, как и на других фигурах настоящего описания, стакан имеет ряд размеров. Эти размеры используются только в качестве примера и относятся к стаканам и признакам определенных вариантов выполнения. Следует однозначно отметить, что устройства, изобретения и признаки настоящего описания не ограничиваются до размеров на чертежах, и могут быть предусмотрены различные модификации и пропорции. Изготовление вытянутого стакана 8 с цилиндрическими стенками на фиг. 3 предусматривает промежуточный этап процесса формования стакана настоящего изобретения.The elongated barrel 8 with cylindrical walls also comprises a plurality of sections 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, each of said successive sections comprising a straight wall of smaller diameter with variable height, as shown in FIG. 3. In FIG. 3, as in other figures of the present description, the glass has a number of sizes. These dimensions are used by way of example only and refer to cups and features of certain embodiments. It should be clearly noted that the devices, inventions and features of the present description are not limited to the dimensions in the drawings, and various modifications and proportions can be provided. The manufacture of an elongated cup 8 with cylindrical walls in FIG. 3 provides an intermediate step in the cup molding process of the present invention.

Как показано на фиг. 3, вытянутый стакан 8 с цилиндрическими стенками имеет множество секций 10, причем каждая из следующих друг за другом секций 10 имеет меньший диаметр в направлении от верхнего конца к нижнему концу вытянутого стакана 8 с цилиндрическими стенками, причем самая верхняя секция 10a имеет наибольший диаметр, и самая нижняя секция 10e имеет наименьший диаметр. Секции имеют варьируемые высоты, причем соотношение высот может быть выражено следующим образом: 10c > 10d > 10b > 10e > 10a. Как показано на фиг. 3, вытянутый стакан 8 с цилиндрическими стенками имеет пять секций и четыре ребра. Количество секций и ребер может варьироваться в зависимости от требований заказчика. Высоты секций также могут варьироваться в зависимости от требований заказчика.As shown in FIG. 3, the cylindrical wall elongate shell 8 has a plurality of sections 10, each of successive sections 10 having a smaller diameter in the direction from the upper end to the lower end of the cylindrical wall elongate shell 8, the uppermost section 10a having the largest diameter, and the bottommost section 10e has the smallest diameter. The sections have variable heights, whereby the height ratio can be expressed as follows: 10c > 10d > 10b > 10e > 10a. As shown in FIG. 3, an elongated barrel 8 with cylindrical walls has five sections and four ribs. The number of sections and ribs may vary depending on customer requirements. Section heights can also vary depending on customer requirements.

На фиг 4 - 5 показан готовый металлический конический стакан 20 по варианту выполнения настоящего изобретения. Конический стакан 20 предпочтительно образован из вытянутого стакана 8 с цилиндрическими стенками из фиг. 3 посредством раздачи каждой из секций 10 с прямой стенкой до большего диаметра (по сравнению с тем, что показано на фиг. 3), используя штамп (не показан) с коническим профилем.FIGS. 4-5 show a finished metal conical cup 20 according to an embodiment of the present invention. The conical cup 20 is preferably formed from the cylindrical walled elongated cup 8 of FIG. 3 by expanding each of the straight wall sections 10 to a larger diameter (compared to what is shown in FIG. 3) using a die (not shown) with a tapered profile.

Кроме того, как показано на фиг. 4, готовый конический стакан 20 изготавливают посредством раздачи до окончательной высоты H3, которая больше высоты H2. В частности, готовый конический стакан 20 имеет высоту H3 приблизительно 4,5 - 6,5 дюймов и предпочтительно приблизительно 5,330 дюйма. Окончательную высоту H3 получают с помощью штампа для раздачи во время процесса окончательного формования. На верхнем конце конического стакана 20 предусмотрено отверстие 7, причем указанное отверстие не содержит крышки, уплотнения и т.д. Отверстие, по меньшей мере, частично определяет окружность завитого участка 6, и завитой участок 6 содержит, по меньшей мере, участок контактной поверхности для пользователя, причем во время питья предусматривается контакт губ пользователя с завитым участком 6.In addition, as shown in FIG. 4, the finished conical cup 20 is produced by expansion to a final height H3 which is greater than the height H2. In particular, the finished conical cup 20 has a height H3 of about 4.5 to 6.5 inches, and preferably about 5.330 inches. The final height H3 is obtained using the expansion die during the final molding process. An opening 7 is provided at the upper end of the conical cup 20, said opening being free of a lid, seal, etc. The hole at least partially defines the circumference of the curled area 6, and the curled area 6 contains at least a portion of the contact surface for the user, and during drinking, contact of the user's lips with the curled area 6 is provided.

На фиг. 5 показан вид спереди в разрезе конического металлического стакана 20 из фиг. 4, причем разрез выполнен по линии A-A на фиг 4. Как показано на фиг. 5, конический стакан 20 имеет конический профиль с множеством ступенчатых секций 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, причем каждая следующая секция имеет меньший диаметр за счет ступени 22. Кроме того, каждая секция имеет расположенную под углом или коническую боковую стенку, образованную штампом для конической раздачи.In FIG. 5 is a front sectional view of the conical metal cup 20 of FIG. 4, the section being taken along line A-A in FIG. 4. As shown in FIG. 5, the conical cup 20 has a conical profile with a plurality of stepped sections 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, with each successive section having a smaller diameter due to the step 22. In addition, each section has an angled or tapered sidewall formed by a die. for conical distribution.

Предусмотрено, что многочисленные секции 10 имеют разные внутренние диаметры. В предпочтительных вариантах выполнения готовый конический стакан 20 имеет множество секций 10, у которых соотношение диаметров может быть выражено следующим образом: 10a > 10b > 10c > 10d > 10e. Конкретные диаметры предусмотрены и показаны как измеренные от верхнего участка каждой соответствующей секции 10. Многочисленные секции 10 имеют варьируемые высоты, соотношение которых может быть выражено следующим образом: 10c > 10d > 10b > 10e > 10a. Внутренний диаметр завитой секции, которая также содержит контактную поверхность для питья, составляет приблизительно 2,0 - 5,0 дюймов и предпочтительно приблизительно 3,290 дюйма. Места Y и Z , обозначенные на фиг. 5, детально показаны на фиг. 9 и 8, соответственно. На фиг. 5 показаны различные углы раздачи, причем каждая секция 10 подвергается раздаче в наружном направлении по высоте секции 10. Как показано, каждая секция 10 имеет отличающийся угол раздачи (выраженный в процентном соотношении диаметра и высоты секции). Однако в других вариантах выполнения предусмотрено, что каждая секция 10 имеет один и тот же угол раздачи. В показанном варианте выполнения соотношение углов расширения может быть выражено следующим образом: 10e > 10b > 10d > 10c. Самая верхняя секция 10a, показанная на фиг. 5, имеет секцию с прямой стенкой, которая не имеет угла раздачи.It is envisaged that multiple sections 10 have different internal diameters. In preferred embodiments, the finished conical cup 20 has a plurality of sections 10, in which the diameter ratio can be expressed as follows: 10a > 10b > 10c > 10d > 10e. Specific diameters are provided and shown as measured from the top portion of each respective section 10. Multiple sections 10 have varying heights, the ratio of which can be expressed as: 10c > 10d > 10b > 10e > 10a. The inside diameter of the curled section, which also contains the drinking contact surface, is about 2.0 to 5.0 inches, and preferably about 3.290 inches. The locations Y and Z indicated in FIG. 5 are shown in detail in FIG. 9 and 8, respectively. In FIG. 5 shows different expansion angles, with each section 10 expanding outward along the height of section 10. As shown, each section 10 has a different expansion angle (expressed as a percentage of section diameter and section height). However, other embodiments provide that each section 10 has the same expansion angle. In the embodiment shown, the expansion angle ratio can be expressed as follows: 10e > 10b > 10d > 10c. The topmost section 10a shown in FIG. 5 has a straight wall section that does not have an expansion angle.

Предусмотрено, что секции с прямой стенкой на фиг. 5 образованы посредством вытяжки стакана с последующей раздачей или увеличением диаметра каждой из секций. В некоторых вариантах выполнения предусмотрено, что каждую из секций получают с помощью вытяжки, и после исходного формования каждой вытянутой секции используют один или несколько штампов для раздачи с целью раздачи каждой из секций. В других вариантах выполнения предусмотрено, что вытяжку и раздачу секций с прямой стенкой выполняют чередующимся образом, когда вытягивают первую секцию и затем выполняют ее раздачу, вытягивают вторую секцию и затем выполняют ее раздачу, и т.д. Также предусмотрено, что количества операций вытяжки и раздачи необязательно должны быть одинаковыми. Например, на участке, образованном посредством одной операции вытяжки, может быть предусмотрено несколько операций раздачи. Кроме того, в вытянутой секции может быть не предусмотрена соответствующая операция раздачи.It is envisaged that the straight wall sections of FIG. 5 are formed by drawing the glass, followed by expanding or increasing the diameter of each of the sections. In some embodiments, it is provided that each of the sections is obtained by stretching, and after the initial molding of each stretched section, one or more expansion dies are used to expand each of the sections. In other embodiments, it is provided that the straight wall sections are drawn and expanded in an alternating manner, when the first section is drawn and then expanded, the second section is drawn and then expanded, and so on. It is also contemplated that the number of drawing and dispensing operations need not be the same. For example, in a region formed by a single drawing operation, several expansion operations may be provided. In addition, the elongated section may not be provided with a corresponding draw operation.

На фиг. 6 показан вид сверху готового конического стакана 20 по варианту выполнения на фиг. 4. На виде сверху показаны многочисленные ступенчатые секции 10, и в некоторых вариантах выполнения дно конического стакана 20 имеет купол 24.In FIG. 6 is a plan view of the completed conical cup 20 of the embodiment of FIG. 4. The top view shows multiple stepped sections 10, and in some embodiments, the bottom of the conical cup 20 has a dome 24.

На фиг. 7 показан детальный вид двух готовых конических стаканов 20, уложенных стопкой, причем соответствующие завитые участки 6 конических стаканов 20 снабжены выступающим элементом. Выступающий элемент обеспечивает некоторое расстояние между следующими друг за другом верхними концами завитых участков 6. В показанном варианте выполнения размер выступающего элемента составляет приблизительно от 0,00 дюймов приблизительно до 1,0 дюйма. Предпочтительно, размер выступающего элемента равен приблизительно 0,28 дюйма. Выступающий элемент позволяет пользователю, например, захватывать и разделять уложенные стопкой стаканы. Несмотря на то, что различные варианты выполнения предусматривают наличие выступающего элемента, такой выступающий элемент не требуется, и в других вариантах выполнения такой выступающий элемент не предусмотрен.In FIG. 7 shows a detailed view of two finished conical cups 20 stacked, the respective curled portions 6 of the conical cups 20 being provided with a projecting element. The protrusion provides some distance between successive upper ends of the curled portions 6. In the illustrated embodiment, the size of the protrusion is from about 0.00 inches to about 1.0 inches. Preferably, the projection size is approximately 0.28 inches. The protruding member allows the user, for example, to grip and separate stacked glasses. Although various embodiments provide for the presence of a protruding element, such a protruding element is not required, and in other embodiments such a protruding element is not provided.

На фиг. 8 представлен детальный вид спереди готового конического стакана 20, показывающий верхний участок стакана, содержащий завиток 6. На фиг. 8 показан детальный вид места Z из фиг. 5. Как показано на фиг. 8, завитой участок 6 стакана имеет радиус кривизны приблизительно 0,010 - 0,250 дюйма. В показанном варианте выполнения предпочтительный радиус кривизны имеет радиус кривизны приблизительно 0,040 дюйма. На фиг. 8 также показана ступень 22 между соседними секциями 10a, 10b конического стакана 20. Как показано, ступень имеет первый радиус кривизны приблизительно 0,040 дюйма и второй радиус приблизительно 0,040 дюйма, причем два радиуса кривизны имеют переход или отклонение от смежной боковой стенки секций 10a, 10b. Несмотря на то, что на фиг. 8 показана только одна ступень 22, предусмотрено, что каждая имеющаяся ступень 22 конического стакана 20 имеет такие же размеры, как и ступень 22, показанная на фиг. 8. Ступень 22 может иметь любой размер или комбинацию из одного или нескольких радиусов.In FIG. 8 is a detailed front view of the finished conical cup 20 showing the top portion of the cup containing the curl 6. FIG. 8 shows a detailed view of location Z from FIG. 5. As shown in FIG. 8, the curled portion 6 of the cup has a radius of curvature of approximately 0.010 to 0.250 inches. In the embodiment shown, the preferred radius of curvature has a radius of curvature of approximately 0.040 inches. In FIG. 8 also shows step 22 between adjacent sections 10a, 10b of conical cup 20. As shown, the step has a first radius of curvature of approximately 0.040 inches and a second radius of approximately 0.040 inches, with two radii of curvature transitioning or deviating from the adjacent side wall of sections 10a, 10b. Although in FIG. 8 shows only one stage 22, it is provided that each stage 22 of the conical cup 20 present has the same dimensions as the stage 22 shown in FIG. 8. Step 22 may be of any size or combination of one or more radii.

На фиг. 9 представлен детальный вид спереди готового конического стакана 20, показывающий нижний участок конического стакана 20, содержащий купол 24. На фиг. 9 показан детальный вид места Y из фиг. 5. На фиг. 9 показаны ряд размеров и конструктивные элементы конического стакана 20 по варианту выполнения настоящего изобретения. Как показано, конический стакан 20 содержит купол 24 в нижнем участке конического стакана 20. Нижний участок 10e стакана имеет наружный диаметр приблизительно 1,50 - 3,50 дюйма и предпочтительно приблизительно 2,349 дюйма. Радиус кривизны R2 предусмотрен в качестве перехода между нижней секцией 10e и куполом, причем радиус кривизны R2 составляет приблизительно от 0, 010 дюйма приблизительно до 0,250 дюйма. Предпочтительно, радиус кривизны составляет приблизительно 0,10 дюйма. Между радиусом R2 и куполом 24 предусмотрена плоская установочная поверхность 30, причем плоская поверхность 30 является опорной поверхностью для готового стакана 20. Плоская поверхность 30, в общем, содержит кольцевую поверхность шириной приблизительно 0,0010 - 0,125 дюйма и предпочтительно приблизительно 0,084 дюйма. Плоская поверхность 30 продолжается в куполообразную секцию 24, имеющую множество радиусов кривизны. Центральный участок куполообразной секции 24 имеет радиус приблизительно 15,0 дюймов, причем куполообразный участок 24 переходит в плоскую поверхность 30, как показано на фигуре. Размеры и форма куполообразной секции 24 могут варьироваться. В других вариантах выполнения плоская установочная поверхность не предусмотрена.In FIG. 9 is a detailed front view of the finished conical cup 20 showing the lower portion of the conical cup 20 containing the dome 24. FIG. 9 shows a detailed view of location Y of FIG. 5. In FIG. 9 shows a range of dimensions and structural elements of a conical cup 20 according to an embodiment of the present invention. As shown, the conical cup 20 includes a dome 24 in the bottom portion of the conical cup 20. The bottom portion 10e of the cup has an outside diameter of about 1.50 to 3.50 inches, and preferably about 2.349 inches. A radius of curvature R2 is provided as a transition between the lower section 10e and the dome, with a radius of curvature R2 ranging from about 0.010 inch to about 0.250 inch. Preferably, the radius of curvature is approximately 0.10 inches. Between the radius R2 and the dome 24, a flat mounting surface 30 is provided, with the flat surface 30 being the support surface for the finished cup 20. The flat surface 30 generally comprises an annular surface about 0.0010 to 0.125 inches wide and preferably about 0.084 inches wide. The flat surface 30 continues into a domed section 24 having a plurality of radii of curvature. The central portion of the domed section 24 has a radius of approximately 15.0 inches, with the domed portion 24 merging into a flat surface 30 as shown in the figure. The dimensions and shape of the domed section 24 may vary. In other embodiments, a flat mounting surface is not provided.

Как показано на фиг. 9, нижняя секция 10e стакана имеет толщину стенки приблизительно 0,0090 дюйма, а соседняя секция 10d имеет толщину стенки приблизительно 0,0040 дюйма. Нижняя секция 10e имеет участок увеличенной толщины и, следовательно, имеет повышенную прочность, поскольку предусмотрено, что нижняя секция 10e находится в контакте с другой поверхностью, например, когда стакан установлен на поверхность, падает и т.д. В определенных вариантах выполнения стакан имеет толщину металла.As shown in FIG. 9, the lower cup section 10e has a wall thickness of approximately 0.0090 inches and the adjacent section 10d has a wall thickness of approximately 0.0040 inches. The bottom section 10e has a section of increased thickness and therefore has increased strength, since the bottom section 10e is provided to be in contact with another surface, such as when the glass is placed on the surface, falls, etc. In certain embodiments, the cup has the thickness of a metal.

На фиг. 10 представлена схема технологического процесса, показывающая способ формования металлического стакана по варианту выполнения настоящего изобретения. Как показано, способ на фиг. 10 включает в себя первый этап 50 обеспечения наличия рулона металлического материала, из которого изготавливают стакан. Предпочтительно, рулон, наличие которого обеспечивают на этапе 50, является рулоном алюминиевого материала. Второй этап 52 является этапом, на котором, изготавливают, по меньшей мере, один стакан из заготовки, вырезанной из рулона. Стакан предпочтительно изготавливают с помощью операции вырубки и вытяжки. Далее выполняют этап 54 повторной вытяжки, на котором стакан подвергается, по меньшей мере, одной операции повторной вытяжки. На этапах 50, 52 и 54 способа получают исходный стакан, подготовленный к дальнейшей обработке по способам настоящего изобретения.In FIG. 10 is a flow chart showing a method for forming a metal cup according to an embodiment of the present invention. As shown, the method in FIG. 10 includes a first step 50 of providing a roll of metal material from which the cup is made. Preferably, the roll provided in step 50 is a roll of aluminum material. The second step 52 is a step in which at least one cup is made from a blank cut from a roll. The glass is preferably produced by a punching and drawing operation. Next, a re-drawing step 54 is performed, in which the glass is subjected to at least one re-drawing operation. At steps 50, 52 and 54 of the method receive the original glass, prepared for further processing according to the methods of the present invention.

Стакан, полученный на этапе 54 повторной вытяжки, далее подвергают обработке на этапах формования и чистовой обработки, как показано и описано ниже. В показанном варианте выполнения на фиг. 10 стакан подвергают операции торцевания на этапе 58, во время которой верхний открытый конец стакана подвергают резке или торцеванию для удаления материала. Далее на этапе 60 на верхнем торцованном конце стакана выполняют, по меньшей мере, один завиток (см., например, поз. 6 на фиг. 2). Далее на этапе 62 выполняют, по меньшей мере, одну операцию ступенчатой вытяжки, на которой в стакане формуют несколько секций с прямыми стенками (см., например, фиг. 3). Далее стакан подвергают раздаче, по меньшей мере, во время одной операции раздачи на этапе 64. В некоторых вариантах выполнения этап 64 раздачи содержит раздачу каждой из секций с прямыми стенками до большего диаметра, используя один или несколько штампов с коническим профилем. Далее на этапе 66 выполняют операцию формования купола для получения купола на участке дна стакана. Купол, как предполагается, повышает конструктивную целостность и устойчивость стакана. Группа описанных этапов, обозначенных как последовательность 56, содержит этапы, которые, как предусматривается, могут быть переупорядочены или исключены в зависимости от конструкции, требований заказчика и/или технологии. Несмотря на то, что, по меньшей мере, один вариант выполнения предусматривает выполнение этапов, показанных на фиг. 10, также предусмотрено, что один или несколько этапов, обозначенных как поз. 56, могут быть исключены или переупорядочены.The glass produced in the redrawing step 54 is further processed in the shaping and finishing steps as shown and described below. In the embodiment shown in FIG. 10, the cup is subjected to a trimming operation at step 58, during which the upper open end of the cup is cut or trimmed to remove material. Next, at step 60, at least one curl is performed on the upper end of the glass (see, for example, pos. 6 in Fig. 2). Next, at step 62, at least one stepped drawing operation is performed, in which several sections with straight walls are formed in the glass (see, for example, Fig. 3). Next, the cup is expanded during at least one expansion operation at step 64. In some embodiments, expansion step 64 comprises expanding each of the straight wall sections to a larger diameter using one or more tapered dies. Next, at step 66, a dome molding operation is performed to obtain a dome in the cup bottom portion. The dome is supposed to enhance the structural integrity and stability of the glass. The group of steps described, labeled sequence 56, contains steps that are intended to be reordered or omitted depending on design, customer requirements, and/or technology. While at least one embodiment includes performing the steps shown in FIG. 10, it is also provided that one or more stages, designated as pos. 56 may be omitted or reordered.

После выполнения последовательности, обозначенной на фиг. 10 как поз. 56, стакан подвергают этапу 68 промывки. После промывки стакан декорируют на этапе 70, наносят покрытие на дно стакана на этапе 72 и/или внутреннее покрытие (IC) стакана на этапе 74. Некоторые из этапов способа, обозначенных на фиг. 10 как поз. 76, как предусматривается, могут быть переупорядочены или исключены в зависимости от конструкции, требований заказчика и/или технологии. Например, в зависимости от требований заказчика осуществление способа может завершаться после этапа 70 декорирования.After executing the sequence indicated in Fig. 10 as pos. 56, the beaker is subjected to a washing step 68. After washing, the glass is decorated in step 70, the glass bottom is coated in step 72, and/or the inner coating (IC) of the glass is applied in step 74. Some of the process steps indicated in FIG. 10 as pos. 76, as envisaged, may be reordered or omitted depending on design, customer requirements, and/or technology. For example, depending on the requirements of the customer, the implementation of the method may be completed after step 70 decoration.

На фиг. 11 представлена схема технологического процесса, показывающая способ формования металлического стакана по другому варианту выполнения настоящего изобретения. Как показано, предусмотрен начальный этап 80, на котором обеспечивается наличие рулона с покрытием в форме исходного материала. Предпочтительно, рулон на этапе 80 содержит алюминий с покрытием. Однако ряд вариантов выполнения настоящего изобретения предусматривает наличие рулона «с покрытием», который содержит эпоксидную смолу, пленку, полимер или другую «краску», отвержденную, ламинированную или экструдированную на поверхности металла, используя различные способы. На этапе 82 из рулона получают, по меньшей мере, один стакан, причем стакан изготавливают из листовой заготовки, вырезанной из рулона, с последующей вытяжкой в вытяжном штампе. Исходный стакан, образованный на этапе 82, далее подвергают, по меньшей мере, одной операции повторной вытяжки на этапе 84. После формования исходного стакана выполняют этап 88 процесса, на котором выполняют торцевание на верхнем открытом участке стакана, после чего формуют завиток на этапе 90, выполняют операцию ступенчатой повторной вытяжки на этапе 92 для формования, по меньшей мере, одного участка с прямой стенкой, раздачу диаметра на этапе 94 и формование купола в дне посредством операции формования купола на этапе 96. Этапы 88 - 96 из фиг. 11 совместно обозначены как последовательность 86. Предусматривается, что этапы этой последовательности 86 могут быть переупорядочены или исключены в зависимости от конструкции, требований заказчика и/или оборудования.In FIG. 11 is a flow chart showing a method for forming a metal cup according to another embodiment of the present invention. As shown, an initial step 80 is provided in which the coated roll is provided in the form of a raw material. Preferably, the roll in step 80 comprises coated aluminum. However, a number of embodiments of the present invention provide for a "coated" roll that contains an epoxy, film, polymer, or other "paint" cured, laminated, or extruded onto a metal surface using various methods. At step 82, at least one cup is produced from the roll, the cup being made from a sheet blank cut from the roll followed by drawing in a drawing die. The original cup formed in step 82 is then subjected to at least one re-stretching operation in step 84. After forming the original cup, a process step 88 is performed, in which the upper open portion of the cup is trimmed, after which the curl is formed in step 90, performing a stepped redraw operation in step 92 to form at least one straight wall portion, expanding the diameter in step 94, and forming a dome in the bottom by a dome forming operation in step 96. Steps 88-96 of FIG. 11 are collectively referred to as sequence 86. It is contemplated that steps in this sequence 86 may be reordered or omitted depending on design, customer requirements, and/or equipment.

После осуществления этапов способа, обозначенных как последовательность 86, стакан подвергают операции ополаскивания или промывки на этапе 100 и декорированию на этапе 102 декорирования. На фиг. 11 промывка и декорирование обозначены как окончательная последовательность 98, во время которой стакан подвергают окончательной обработке. Однако также предусмотрено, что последовательность 98 может выполняться после этапа 84 повторной вытяжки и перед выполнением последовательности 86.After performing the steps of the method, indicated as sequence 86, the glass is subjected to the operation of rinsing or washing at step 100 and decorating at step 102 decorating. In FIG. 11, washing and decorating is indicated as the final sequence 98, during which the glass is subjected to final processing. However, it is also contemplated that sequence 98 may be performed after the redraw step 84 and before sequence 86 is executed.

На фиг. 12 представлена схема технологического процесса, показывающая способ формования металлического стакана по другому варианту выполнения настоящего изобретения. Как показано на фиг. 12, предусмотрено некоторое количество этапов формования исходного стакана, для чего предусмотрено обеспечение наличия рулона на этапе 104. На этапе 106 из материала рулона формуют, по меньшей мере, один стакан, предпочтительно с помощью операции вырубки и вытяжки. Для дальнейшего формования стакана в некоторых вариантах выполнения предусмотрен этап 108 повторной вытяжки. Для формования окончательной высоты стакана по усмотрению на этапе 110 используется корпусообразующая машина.In FIG. 12 is a flow chart showing a method for forming a metal cup according to another embodiment of the present invention. As shown in FIG. 12, a number of steps are provided for forming the initial cup, for which provision is made for providing the roll at step 104. At step 106, at least one cup is formed from the material of the roll, preferably by a die-and-draw operation. For further molding of the cup, in some embodiments, a re-stretching step 108 is provided. A body-forming machine is used in step 110 to shape the final cup height as desired.

Далее на этапе 112 выполняют торцевание на верхнем участке стакана. Далее стакан с торцованным верхним концом предпочтительно подвергают операции 114 промывки. После промывки предусмотрена последовательность 116, состоящая из декорирования и/или нанесения покрытия, причем указанная последовательность содержит этапы декорирования стакана на этапе 118, нанесения покрытия на дно на этапе 120 и/или нанесения внутреннего покрытия на стакан на этапе 122. Один или несколько этапов последовательности 116 могут быть переупорядочены, исключены и/или могут выполняться после этапа 132 ополаскивания.Next, at step 112, trimming is performed on the upper section of the glass. Next, the beaker with the top end trimmed is preferably subjected to a washing operation 114 . After washing, a sequence 116 is provided, consisting of decorating and/or coating, and this sequence contains the steps of decorating the glass at step 118, coating the bottom at step 120, and/or applying an internal coating on the glass at step 122. One or more steps of the sequence 116 may be reordered, omitted, and/or may be performed after the rinse step 132.

Предпочтительно после выполнения последовательности 116 выполняют этапы 124 окончательного формования. Этапы окончательного формования предпочтительно содержат, по меньшей мере, один из этапов, к которым относятся формование завитка на торцованном участке стакана на этапе 126, выполнение, по меньшей мере, одной операции ступенчатой вытяжки на этапе 128 для формования в стакане одной или нескольких секций с прямой стенкой и выполнение этапа 130 раздачи для раздачи диаметра секции (секций) с прямой стенкой. Предусмотрено, что этапы 124 окончательного формования могут быть переупорядочены или исключены в зависимости от требований пользователя. В качестве окончательного этапа предусмотрен этап 132 ополаскивания. Однако, как отмечено выше, один или несколько этапов последовательности 116 могут быть переупорядочены, так что они могут выполняться после этапа 132 ополаскивания. Вариант выполнения на фиг. 12 предусматривает формование купола в участке дна стакана. Выполнение операции 134 формования купола предусмотрено во время операции в корпусообразующей машине на этапе 110 или до ополаскивания в качестве окончательной отдельной операции.Preferably, after sequence 116, final molding steps 124 are performed. The final shaping steps preferably comprise at least one of the steps of forming a curl on the end section of the cup at step 126, performing at least one stepped drawing operation at step 128 to form one or more sections with a straight line in the cup. wall and performing an expansion step 130 to expand the diameter of the straight wall section(s). It is envisaged that the finishing steps 124 may be rearranged or omitted depending on the requirements of the user. As a final step, a rinsing step 132 is provided. However, as noted above, one or more of the steps in sequence 116 may be reordered so that they may be performed after step 132 of rinsing. The embodiment in FIG. 12 provides for the formation of a dome in the region of the bottom of the glass. Dome shaping operation 134 is provided during the shell forming machine operation at step 110 or prior to rinsing as a final separate operation.

На фиг. 13 представлена схема технологического процесса, показывающая способ формования металлического стакана по другому варианту выполнения настоящего изобретения. Как показано на фиг. 13, на этапе 140 предусмотрено обеспечение наличия стакана, предпочтительно образованного из рулона алюминия. Далее стакан подвергают повторной вытяжке на этапе 142, на котором стакан подвергают одной или нескольким операциям вытяжки. Далее на этапе 144 стакан помещают в корпусообразующую машину для формования окончательной высоты и диаметра стакана. Далее стакан подвергают торцеванию на этапе 146, на котором корректируют излишнюю высоту, образованную в результате повторной вытяжки и/или правки в корпусообразующей машине. Предусмотрена последовательность 150, состоящая из операций очистки и декорирования, во время которых стакан подвергают, по меньшей мере, одной из операций на этапе 152 ополаскивания и этапе 154 декорирования. Этапы последовательности 150, состоящей из очистки и декорирования, могут выполняться после этапа 162 раздачи или этапа 164 формования купола, предусмотренных на фиг. 13.In FIG. 13 is a flow chart showing a method for forming a metal cup according to another embodiment of the present invention. As shown in FIG. 13, step 140 provides for providing a cup, preferably formed from a roll of aluminum. Next, the glass is redrawn at step 142, in which the glass is subjected to one or more drawing operations. Next, at step 144, the cup is placed in a body-forming machine to form the final height and diameter of the cup. Next, the glass is subjected to facing at step 146, in which the excessive height formed as a result of re-drawing and/or straightening in the body-forming machine is corrected. A cleaning and decorating sequence 150 is provided, during which the glass is subjected to at least one of the rinsing steps 152 and the decorating steps 154. The steps of the cleaning and decorating sequence 150 may be performed after the dispense step 162 or the dome forming step 164 of FIG. 13.

Далее стакан подвергают окончательным операциям, обозначенным как последовательность 156, где последовательность окончательных операций содержит формование завитка на торцованном участке стакана на этапе 158, операцию ступенчатой повторной вытяжки на этапе 160, операцию раздачи на этапе 162 и формование купола в участке дна стакана на этапе 164. Несмотря на то, что в варианте выполнения на фиг. 13 выполнение этапа 164 формования купола предусмотрено как выполнение окончательного этапа, также предусмотрено, что этап формования купола можно выполнять внутри корпусообразующей машины на этапе 144, выполняя операцию раздачи на этапе 162 в качестве окончательного этапа варианта выполнения на фиг. 13. Этапы окончательной последовательности 156 из фиг. 13 могут быть переупорядочены или исключены в зависимости от конструкции, требований заказчика и/или оборудования.Next, the glass is subjected to final operations, indicated as sequence 156, where the sequence of final operations comprises forming a curl on the end section of the glass at step 158, a stepwise redrawing operation at step 160, an expanding operation at step 162, and forming a dome at the bottom of the glass at step 164. Although in the embodiment of FIG. 13, performing the dome forming step 164 is envisaged as performing the final step, it is also envisaged that the dome forming step can be performed inside the body forming machine in step 144, performing the expansion operation in step 162 as the final step of the embodiment of FIG. 13. The steps in the final sequence 156 of FIG. 13 may be reordered or omitted depending on design, customer requirements, and/or equipment.

На фиг. 14 представлена схема технологического процесса, показывающая способ формования металлического стакана по другому варианту выполнения настоящего изобретения. Как показано на фиг. 14, стакан получают из куска материала заготовки. Как показано, исходный этап 170 содержит обеспечение наличия куска материала (например, алюминия). На этапе 172 кусок материала подвергают ударному выдавливанию для формования стакана. На этапе 174 верхний конец стакана подвергают торцеванию до предпочтительной высоты и последующей очистке щетками и промывке на этапах 176 и 178, соответственно. В некоторых вариантах выполнения предусмотрен этап правки стакана, полученного ударным выдавливанием после ударного выдавливания (этап 172) и перед торцеванием (этап 174). Далее промытый стакан подвергают операциям нанесения покрытия и декорирования, обозначенным как последовательность 180. Последовательность 180 операций нанесения покрытия и декорирования на фиг. 14 содержит этапы 182 декорирования стакана, нанесения покрытия на дно стакана на этапе 184 и нанесение внутреннего покрытия стакана (например, нанесение покрытия напылением) на этапе 186. Этапы последовательности 180 операций нанесения покрытия и декорирования могут быть переупорядочены и/или могут выполняться после этапа 198 промывки.In FIG. 14 is a flow chart showing a method for forming a metal cup according to another embodiment of the present invention. As shown in FIG. 14, the cup is made from a piece of preform material. As shown, initial step 170 comprises providing a piece of material (eg, aluminum). In step 172, the piece of material is impact extruded to form a cup. In step 174, the top end of the cup is trimmed to the preferred height, followed by brushing and rinsing in steps 176 and 178, respectively. In some embodiments, there is a step of straightening the impact extrusion cup after impact extrusion (step 172) and before trimming (step 174). Next, the rinsed glass is subjected to the coating and decorating operations, designated sequence 180. The coating and decorating sequence 180 in FIG. 14 includes the steps 182 of decorating the cup, coating the bottom of the cup at step 184, and applying the interior coating of the glass (e.g., spray coating) at step 186. The steps of the coating and decorating process 180 may be reordered and/or may be performed after step 198 flushing.

После этапов последовательности 180 операций нанесения покрытия и декорирования способ переходит к выполнению последовательности 188 окончательных операций, которая содержит этап 190 формования завитка на верхнем торцованном участке стакана, этап 192 выполнения операции ступенчатой вытяжки, этап 194 выполнения операции раздачи, используя один или несколько штампов для вытяжки, и этап 196 формования купола в участке дна стакана. Этапы последовательности окончательных операций могут быть переупорядочены или исключены в зависимости от предпочтений заказчика, конструкции, требований заказчика и/или оборудования. После выполнения последовательности 188 окончательных операций стакан подвергают промывке и/или ополаскиванию на этапе 198.After the steps of the coating and decorating sequence 180, the method proceeds to the execution of the final operation sequence 188, which includes the step of forming a curl on the upper end of the cup 190, the step of performing a stepwise drawing step 192, the step of performing an expansion operation using one or more drawing dies , and step 196 forming a dome in the bottom portion of the glass. The steps in the final workflow may be reordered or omitted depending on customer preference, design, customer requirements, and/or equipment. After the completion sequence 188, the glass is subjected to a wash and/or rinse at step 198.

На фиг. 15A - 15B показан стакан по варианту выполнения настоящего изобретения. Как показано, стакан 200 имеет вращательно-симметричный профиль с множеством ступеней или ребер 202. В варианте выполнения на фиг. 15A - 15B стакан 200 не содержит элемента, предотвращающего слипание, по сравнению с другими вариантами выполнения настоящего изобретения. Соответственно, множество стаканов варианта выполнения на фиг. 15A - 15B могут быть компактно уложены стопкой или вложены один в другой. Однако эта компактная укладка, включающая в себя плотный контакт и компоновку между наружной стороной боковой стенки 204 нижнего участка одного стакана и внутренней стороной боковой стенки 204 второго соседнего стакана, усложняет разделение соседних стаканов из-за действия силы трения и вакуумной силы между двумя стаканами. На фиг. 15B показан детальный вид нижнего участка стакана варианта выполнения на фиг. 15A.In FIG. 15A-15B show a beaker according to an embodiment of the present invention. As shown, cup 200 has a rotationally symmetrical profile with a plurality of steps or ribs 202. In the embodiment of FIG. 15A-15B, cup 200 does not contain an anti-blocking element as compared to other embodiments of the present invention. Accordingly, the plurality of cups of the embodiment of FIG. 15A - 15B may be compactly stacked or nested. However, this compact stacking, including tight contact and arrangement between the outer side wall 204 of the lower portion of one nozzle and the inner side wall 204 of the second adjacent nozzle, makes it difficult to separate adjacent nozzles due to frictional force and vacuum force between the two nozzles. In FIG. 15B is a detailed view of the bottom portion of the cup of the embodiment of FIG. 15A.

На фиг. 16A - 16B показан стакан по варианту выполнения настоящего изобретения, который содержит нижний участок 212, имеющий форму и структуру, позволяющие пользователю более легко разделять уложенные стопкой соседние стаканы. На фиг. 16A показан вид спереди стакана 210, который содержит множество конических секций 214, разделенных ступенями или ребрами 216. Нижний участок 212 содержит наклонный участок и основание.In FIG. 16A-16B show a cup according to an embodiment of the present invention which includes a bottom portion 212 shaped and structured to allow a user to more easily separate stacked adjacent cups. In FIG. 16A shows a front view of the cup 210, which includes a plurality of conical sections 214 separated by steps or ribs 216. The bottom section 212 includes an inclined section and a base.

На фиг. 16B показан вид спереди в разрезе стакана 210 из фиг. 16A. В частности, нижняя секций 212 стакана 210 увеличена для ясности. Как показано, нижняя секция 212 содержит куполообразный участок 226, окруженный первым радиусом 224. Направленная внутрь конусная боковая стенка 218 продолжается ко второму радиусу 220, при этом третий радиус 222 соединяет второй радиус 220 и конусную секцию 214. В некоторых вариантах выполнения между вторым и третьим радиусами предусмотрена секция с прямой стенкой. Как показано на фиг. 16B, первый и третий радиусы 224, 222 имеют выпуклый изгиб, и второй радиус 220 имеет вогнутый изгиб. Кроме того, направленная внутрь конусная боковая стенка 218 имеет уклон или угол, который продолжается внутрь (т.е. к центральной продольной оси стакана в направлении снизу вверх) по сравнению с коническими секциями 214, которые имеют направленный наружу уклон или угол. Несмотря на то, что фиг. 16B показана секция 218 с прямой стенкой, другие варианты выполнения настоящего изобретения предусматривают, что первый радиус 224 продолжается непосредственно во второй радиус 220. Различные варианты выполнения настоящего изобретения предусматривают, что второй радиус 220 расположен ближе к центральной линии стакана, чем первый радиус 224, для создания показанного и описанного здесь выступающего элемента. Стакан содержит множество точек перегиба кривой, в которых купол переходит к первому радиусу 224, боковая стенка 218 переходит ко второму радиусу 220, и второй радиус 220 переходит к третьему радиусу 222.In FIG. 16B is a sectional front view of cup 210 of FIG. 16A. In particular, the bottom section 212 of cup 210 is enlarged for clarity. As shown, the bottom section 212 includes a domed portion 226 surrounded by a first radius 224. The inwardly tapered sidewall 218 extends to a second radius 220, with a third radius 222 connecting the second radius 220 and the tapered section 214. In some embodiments, between the second and third radii provided for a section with a straight wall. As shown in FIG. 16B, the first and third radii 224, 222 have a convex curvature, and the second radius 220 has a concave curvature. In addition, the inwardly directed tapered sidewall 218 has a slope or angle that extends inward (ie, towards the central longitudinal axis of the cup in an upward direction) compared to tapered sections 214 that have an outwardly directed slope or angle. Although FIG. 16B shows a straight wall section 218, other embodiments of the present invention provide that the first radius 224 extends directly into the second radius 220. Various embodiments of the present invention provide that the second radius 220 is located closer to the center line of the nozzle than the first radius 224, for creating the protruding element shown and described here. The cup contains a plurality of curve inflection points where the dome transitions to the first radius 224, the side wall 218 transitions to the second radius 220, and the second radius 220 transitions to the third radius 222.

В ряде вариантов выполнения первый радиус 224 составляет приблизительно 0,050 - 0,20 дюйма и предпочтительно приблизительно 0,100 дюйма. В ряде вариантов выполнения второй радиус 220 составляет приблизительно 0,050 - 0,20 дюйма и предпочтительно приблизительно 0,100 дюйма. В ряде вариантов выполнения третий радиус 222 составляет приблизительно 0,030 - 0,20 дюйма и предпочтительно приблизительно 0,060 дюйма.In some embodiments, the first radius 224 is about 0.050-0.20 inches, and preferably about 0.100 inches. In some embodiments, the second radius 220 is between about 0.050 and 0.20 inches, and preferably about 0.100 inches. In some embodiments, the third radius 222 is about 0.030-0.20 inches, and preferably about 0.060 inches.

В ряде вариантов выполнения, включая сюда, среди прочего, вариант выполнения, показанный на фиг. 16A - 16B, кривизна выпуклости третьего радиуса 222 соответствует радиусу кривизны приблизительно 0,040 - 0,060 дюйма, и предпочтительно приблизительно 0,050 дюйма. Кривизна вогнутости второго радиуса 220 соответствует радиусу кривизны приблизительно 0,050 - 1,00 дюйма, и предпочтительно приблизительно 0,080 дюйма. Между вторым радиусом 220 и третьим радиусом 222 предусмотрена, по существу, горизонтально ориентированная секция с прямой стенкой.In a number of embodiments, including but not limited to the embodiment shown in FIG. 16A-16B, the curvature of the third radius bulge 222 corresponds to a radius of curvature of about 0.040 to 0.060 inches, and preferably about 0.050 inches. The curvature of the concavity of the second radius 220 corresponds to a radius of curvature of about 0.050 to 1.00 inches, and preferably about 0.080 inches. Between the second radius 220 and the third radius 222, a substantially horizontally oriented straight wall section is provided.

На фиг. 17 показан вид спереди в разрезе нескольких контейнеров 210a, 210b, сложенных стопкой. Как показано, контейнеры 210a, 210b имеют сходные конструкцию и размер, и каждый из них содержит элемент, предотвращающий слипание, как показано и описано в настоящем документе (см., например, фиг. 16A - 16B). Первый радиус 224a первого стакана 210a расположен на внутренней стороне второго радиуса 220b второго стакана 210b. Третий радиус 222b второго стакана 210b продолжается наружу от первого стакана 210a, и между двумя стаканами 210a, 210b образовано пустое пространство 230. Пустое пространство 230 расположено между направленным внутрь коническим участком 218 первого стакана 210a и направленным наружу коническим участком 214 второго стакана 210b. Кроме того, структура нижних участков стаканов 210a, 210b позволяет получить выступающий элемент 225 у верхних концов стаканов, где соответствующие завитки у верхних концов каждого из стаканов расположены на некотором расстоянии друг от друга. Это позволяет пользователю захватывать и разделять уложенные друг в друга или стопкой стаканы.In FIG. 17 shows a front sectional view of several stacked containers 210a, 210b. As shown, containers 210a, 210b are of similar design and size, and each contain an anti-block feature as shown and described herein (see, for example, FIGS. 16A-16B). The first radius 224a of the first cup 210a is located on the inside of the second radius 220b of the second cup 210b. The third radius 222b of the second cup 210b extends outward from the first cup 210a and an empty space 230 is formed between the two cups 210a, 210b. The empty space 230 is located between the inwardly directed tapered portion 218 of the first cup 210a and the outwardly directed tapered portion 214 of the second cup 210b. In addition, the structure of the bottom portions of the cups 210a, 210b allows for a protruding element 225 at the top ends of the cups, where the corresponding curls at the top ends of each of the cups are spaced apart. This allows the user to grab and separate stacked or stacked glasses.

На фиг. 18 - 19 показаны виды спереди в разрезе формообразующих инструментов по варианту выполнения настоящего изобретения. Как видно, предусмотрен комплект 250 инструментов, который содержит центральный пуансон 252 с полостью 253 для размещения нижнего участка стакана с куполом. Инструментальная оснастка 250 также содержит прижимное кольцо 254 для повторной вытяжки, матрицу 256 для повторной вытяжки и инструмент 260 для повторного формования. С формообразующими инструментами показан металлический стакан 262. Матрица 256 для повторной вытяжки имеет вентиляционный элемент 258, обеспечивающий выпуск воздуха из инструмента во время операции формования.In FIG. 18-19 are sectional front views of forming tools according to an embodiment of the present invention. As can be seen, a tool kit 250 is provided that includes a central punch 252 with a cavity 253 to accommodate the bottom portion of the cup with a dome. The tooling 250 also includes a redraw pressure ring 254, a redraw die 256, and a reshape tool 260. The metal cup 262 is shown with the shaping tools. The redraw die 256 has a vent 258 to allow air to escape from the tool during the shaping operation.

На фиг. 18 инструментальная оснастка 250 показана в исходном или начальном положении операции для формования в стакане элемента, предотвращающего слипание. Как показано на фиг. 18, металлический стакан 262 имеет ярусный или ступенчатый профиль, и в нем еще не образован предотвращающий слипание элемент по настоящему изобретению. Прижимное кольцо 254 и матрица 256 для повторной вытяжки были приведены в контакт, и стакан 262 был сжат между двумя указанными компонентами. Для перемещения в наружном направлении нижнего участка стакана 262 предусмотрен внутренний зазор 264.In FIG. 18, tooling 250 is shown in the initial or initial position of an operation to form an anti-blocking element in a cup. As shown in FIG. 18, metal cup 262 has a tiered or stepped profile and has not yet formed the anti-blocking member of the present invention. The pressure ring 254 and the redraw die 256 were brought into contact and the cup 262 was pressed between the two components. To move in the outer direction of the lower section of the glass 262, an internal gap 264 is provided.

На фиг. 19 показаны формообразующие инструменты 250 и стакан 262 в положении формования. Как показано на фиг. 19, на нижнем участке стакана 262 был образован элемент, предотвращающий слипание. Во время формования инструмент 260 для повторного формования перемещается вниз (по меньшей мере, как показано на фиг. 19) до контакта с нижним участком стакана 262. В инструменте 260 для повторного формования предусмотрена вогнутая полость 266, которая контактирует с нижним участком стакана 262 снаружи участка с куполом стакана 262 и расширяет нижний участок. В результате стакан приобретает форму, показанную на фиг. 19, где самый нижний участок стакана 262 приобретает форму, показанную на фиг. 19, где самый нижний участок стакана 262 расширен в наружном направлении относительно остальной части нижнего участка, и стакан 262 имеет направленный внутрь конус, как, например, показано и описано со ссылкой на фиг. 16B. Металл стакана перемещается наружу на нижнем участке (соответствующем первому радиусу 224 на фиг. 16B) и внутрь рядом со вторым радиусом (поз. 220 на фиг 16B). Во время этого перемещения купол предпочтительно остается постоянным.In FIG. 19 shows the shaping tools 250 and cup 262 in the shaping position. As shown in FIG. 19, an anti-blocking member has been formed on the lower portion of the cup 262. During molding, the remolding tool 260 moves downward (at least as shown in FIG. 19) until it contacts the bottom portion of the cup 262. The remolding tool 260 is provided with a concave cavity 266 that contacts the bottom portion of the cup 262 outside the portion. with cup dome 262 and expands the bottom section. As a result, the glass takes the shape shown in Fig. 19 where the lowermost portion of cup 262 takes the shape shown in FIG. 19, where the lowermost portion of the cup 262 is extended outwardly relative to the remainder of the bottom portion and the cup 262 has an inwardly directed cone as, for example, shown and described with reference to FIG. 16b. The cup metal moves outward at the bottom (corresponding to the first radius 224 in Fig. 16B) and inward near the second radius (pos. 220 in Fig. 16B). During this movement, the dome preferably remains constant.

В настоящем описании были представлены различные признаки и варианты выполнения металлического стакана. Однако следует принять во внимание, что различные признаки необязательно должны относиться к конкретным вариантам выполнения и могут быть предусмотрены в одном или нескольких вариантах выполнения. Настоящее изобретение и варианты выполнения, представленные в настоящем описании, не являются взаимоисключающими и могут комбинироваться, подлежать замене и исключению. Таким образом, объем изобретения (изобретений), представленный в настоящем описании, не ограничивается до конкретного варианта выполнения, чертежа или конкретной компоновки признаков.In the present description, various features and embodiments of a metal cup have been presented. However, it should be appreciated that the various features need not be specific to specific embodiments and may be provided in one or more embodiments. The present invention and the embodiments described herein are not mutually exclusive and may be combined, substituted, and omitted. Thus, the scope of the invention(s) presented in the present specification is not limited to a particular embodiment, drawing, or particular arrangement of features.

Несмотря на подробное описание различных вариантов выполнения настоящего изобретения, ясно, что специалисты в этой области могут выполнить модификации и внести изменения. Однако следует принять во внимание, что такие модификации и изменения должны соответствовать объему и сущности настоящего изобретения. Кроме того, изобретение (изобретения), представленные в настоящем описании, предусматривают другие варианты выполнения и могут быть внедрены на практике или выполнены другими способами. Кроме того, следует принять во внимание, что используемые формулировки и термины относятся к настоящему описанию и не являются ограничивающими. Предусмотрено, что использование терминов «включающий в себя», «содержащий» или «суммирующий» и их вариантов распространяется на перечисленные элементы и их эквиваленты, а также на дополнительные элементы.Despite the detailed description of the various embodiments of the present invention, it is clear that modifications and changes can be made by those skilled in the art. However, it should be appreciated that such modifications and changes should be within the scope and spirit of the present invention. In addition, the invention (s) presented in the present description provide for other embodiments and may be put into practice or performed in other ways. In addition, it should be taken into account that the language and terms used refer to the present description and are not limiting. It is intended that the use of the terms "including", "comprising", or "summarizing" and variations thereof extend to the listed elements and their equivalents, as well as additional elements.

Claims

1. Conical metal cup, containing:

an upper end, a lower end, and a height extending between the upper end and the lower end, the upper end having a peripheral curl;

several conical sections located between the upper end and the lower end with a step located between each of the adjacent conical sections;

wherein each of the conical sections has a substantially constant wall thickness and a conical profile;

wherein adjacent conical sections following each other have decreasing diameters, wherein the step located between each of the adjacent conical sections has a transition in diameter;

while the conical sections are made of thin-walled aluminum with a wall thickness of 0.0040 inches to 0.0090 inches;

wherein the lower end of the cup has a dome-shaped portion, wherein the wall thickness of the dome-shaped portion is greater than the wall thickness of the conical section adjacent to the dome-shaped portion;

wherein the dome-shaped portion transitions into a first convex bend having a first radius between 0.050 inches and 0.20 inches, wherein the first convex bend transitions into an inwardly directed conical sidewall inclined inwardly toward the central longitudinal axis of the cup so that the upper end of the directed inside the conical side wall is located closer to the center line of the glass than its lower end;

wherein the inwardly directed conical side wall merges into a first concave bend having a second radius between 0.050 inch and 0.20 inch;

wherein the first concave bend transitions into a second convex bend having a third radius between 0.030 inch and 0.20 inch.

2. The cup according to claim 1, wherein said cup height is between 4.0 inches and 7.0 inches.

3. The glass according to claim. 1, in which the glass contains at least three conical sections.

4. The cup as claimed in claim 1, wherein the maximum inside diameter of the cup is at least 3.0 inches.

5. The cup of claim 1, wherein the cup has a minimum inside diameter of 2.50 inches or less.

6. The glass according to claim 1, in which the lower end of the glass has an annular support surface, and the dome-shaped portion is located inside the annular support surface.

7. The cup of claim 1, wherein the wall thickness of the dome portion is 0.0090 inches.

8. A conical aluminum cup with a geometric profile for stacking with a second metal cup, comprising:

an upper end, a lower end, and a height extending between the upper end and the lower end;

several conical sections located between the upper end and the lower end,

wherein the wall thickness is from 0.0040 inches to 0.0090 inches;

while adjacent conical sections have successively decreasing diameters;

wherein the lower end of the cup has an element for stacking cups with a plurality of inflection points of the curve, and the element for stacking cups contains

a first convex bend having a first radius between 0.050 inch and 0.20 inch located adjacent to the dome-shaped portion at the lower end of the conical cup and adjacent to the inwardly directed tapered sidewall extending upward from the first convex bend,

a first concave bend having a second radius between 0.050 inch and 0.20 inch,

a second convex bend having a third radius between 0.030 inch and 0.20 inch,

and a substantially horizontally oriented step extending between the first concave bend and the second convex bend;

wherein the dome-shaped section has a greater wall thickness than the wall thickness of an adjacent conical section to provide increased strength;

wherein the first convex bend of the cup is configured to rest on the convex inner surface of the first concave bend of the second metal cup in such a way that at least the upper ends or the lower ends of the metal cups are located at a distance from each other when the metal cups are stacked or inserted into each other. friend.

9. The glass of claim. 8, in which the first convex bend merges into an inwardly directed conical side wall, while the inwardly directed conical side wall merges into the first concave bend, and the first concave bend merges into the second convex bend.

10. The cup of claim 8, wherein said cup height is between 4.0 inches and 7.0 inches.

11. The glass according to claim 8, in which the lower end of the glass has an annular support surface in the lower section of the first radius, and the dome-shaped section is located inside the annular support surface.

12. The cup of claim 8, wherein the wall thickness of the dome portion is 0.0090 inches.