反向压力罐端部的制作方法

反向压力罐端部
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求2019年5月13日提交的美国专利申请序列第16/440,391号的权益，该美国专利申请是2017年8月30日提交的名称为“reverse pressure can end(反向压力罐端部)”美国专利申请序列第15/690,590号的部分继续申请并要求其优先权。
技术领域
3.所公开和要求保护的概念涉及罐端部，更具体地，涉及由片材材料制成的罐端部，其相对于已知的罐端部具有减小的基本规格和/或减小的最终厚度。所公开的概念还涉及用于提供这种罐端部的工具和相关方法。


背景技术：

4.金属容器(例如，罐)被构造为容纳产品，例如但不限于食品和饮料。通常，金属容器包括罐本体和罐端部。在示例性实施例中，罐本体包括基部和悬置侧壁。罐本体限定了在一个端部处开口的大体封闭的空间。罐本体填充有产品，然后罐端部在开口端部处联接到罐本体。然后将容器放入烤箱并加热以烹制产品和/或对产品进行消毒。容器和食品的加热和随后的冷却会导致压力变化。也就是，随着食品被加热，容器内的压力增大。该压力被识别为“内部”压力或“正”压力。容器被构造成抵抗由于内部压力而引起的变形。在示例性实施例中，容器和食品的加热通过加压蒸汽进行。加压蒸汽对容器的外侧施加压力。容器外侧的压力是“外部”压力或“反向”压力。容器并不总是被构造成抵抗由于外部压力而引起的变形。因此，如果罐本体和/或罐端部之一或两者的金属较弱，则罐本体和/或罐端部将由于压力变化而变形并且容器将存在缺陷。
5.如本文所用，“罐端部”是联接到罐本体以形成容器的元件。“罐端部”包括被构造为打开容器的拉环或类似装置。如下所述，“罐端部”通常由“壳”形成。也就是，壳由从片材材料切割的大致平面的坯体形成。坯体形成为包括环形埋头部(countersink)、夹头壁和其它构造。下面所公开和要求保护的概念是作为“罐端部”的一部分进行讨论的。然而，应当理解，所公开和要求保护的概念可以在坯体仍然是“壳”而不是“罐端部”时形成。也就是，虽然以下讨论使用了术语“罐端部”，但该讨论也适用于“壳”。
6.容器在加工过程中承受压力。例如，一些食品在处于容器中时被烹饪和/或消毒。这样的容器承受内部压力(在本文中也称为“屈曲”或“屈曲压力”)以及外部压力(在本文中也称为“反向屈曲”或“反向屈曲压力”)。容器，即罐本体和罐端部，必须具有抵抗由于屈曲压力和/或反向屈曲压力而导致的变形的强度。
7.通常，容器的强度与形成罐本体和罐端部的金属的厚度以及这些元件的形状有关。该应用主要针对罐端部而不是罐本体。罐端部要么是“卫生”罐端部，要么是“易开”罐端部。如本文所用，“卫生”端部是没有要打开的拉环或刻痕轮廓并且必须通过使用罐开启器或其它装置打开的罐端部。如本文所用，“易开”罐端部包括撕裂面板和拉环。撕裂面板由罐端部的外表面(在此识别为“公共侧”)上的刻痕轮廓或刻痕线限定。拉环附接(例如但不限
于，铆接)在撕裂面板附近。拉环被构造成被提升和/或拉动以切断刻痕线并使可切断面板偏转和/或移除，从而形成用于分配容器内容物的开口。以下是针对“易开”罐端部，但也适用于“卫生”罐端部。也就是，“卫生”罐端部以类似方式生产，并以类似方式联接到罐本体。因此，如本文所用，罐端部被进一步限定为包括用于“卫生”罐端部和“易开”端部的构造。
8.在制造罐端部时，其起源于从金属板产品(例如但不限于铝板；钢板)切割的坯体。在示例性实施例中，坯体接下来在壳压机中形成“壳”。如本文所用，“壳”是一种构造，其开始为大体平面的坯体并且已经经历了除铆钉成形和拉环铆接之外的成形操作。壳压机包括多个工具工位，其中每个工位执行成形操作(或者其可以包括不执行成形操作的空工位)。坯体通过连续的工位，形成“壳”。在示例性实施例中，壳是“卫生的”罐端部，其被构造成联接到罐本体。
9.对于“易开”端部，壳被进一步传送到转换压机，该转换压机还有多个连续的工具工位。随着壳从一个工具工位前进到下一个工具工位，进行转换操作，例如但不限于铆钉成形、镶板、刻痕、压花和拉环铆接，直到壳完全转换成期望的罐端部并从压机排出。因此，如本文所用，“罐端部”包括“壳”以及具有拉环和刻痕线的构造。
10.在制罐工业中，需要大量的金属来制造相当数量的罐。通常，钢罐由具有在0.0050英寸至0.0096英寸之间的基本规格或原始厚度(如本文所用，术语彼此等效)的片材材料制成。所需的材料原始厚度由多种因素决定，例如但不限于成品罐的尺寸、罐(和内容物)在加工过程中暴露的温度、待放在罐中的内容物的性质、以及其它因素。用于罐和/或罐端部的每种特定类型、型号和/或样式的材料的原始厚度，如本文所用，是“既定厚度”。
11.也就是，例如，用于普通18.6盎司汤罐的钢的既定厚度为0.0090英寸。由具有这种既定厚度的钢制成的罐端部/容器被构造成可承受34.8psi的屈曲压力和33.0psi的反向屈曲压力。
12.该行业的一个持续目标是减少消耗的金属量。因此，人们一直在努力减少制造罐端部、拉环和罐本体的原料的厚度或规格(有时称为“减规格”)。或者，材料可以从基本规格开始变薄以具有比基本规格小的更薄或部分更薄的最终厚度。然而，由于使用的材料较少(例如，更薄的规格)，就会出现问题，这些问题需要开发独特解决方案。如上所述，与食品罐的罐端部相关的一个常见问题是它们会受到与处于罐内食品相关的压力变化的影响。当金属的基本规格太薄时，罐端部会变形。这是个问题。
13.与使用薄金属相关的问题的一种解决方案是在罐端部提供加强构造。加强构造包括但不限于为大致平坦的罐端部增加刚性的凹入或凸出的面板。在示例性实施例中，加强构造通过在罐端部的本体中形成面板而产生。罐端部包括其它类似的构造，例如用于拉环的凹部。然而，如上所述，在示例性实施例中，罐端部和加强构造被构造为抵抗内部压力。
14.因此，需要一种罐端部，其形状即使在罐端部由减规格的、即更薄的金属制成时也能抵抗变形。还需要具有抵抗外部压力或反向压力变形的形状的罐端部。


技术实现要素：

15.所公开和要求保护的概念提供了一种被构造成联接到容器的罐端部，该罐端部包括减规格的构造。也就是，罐端部包括中心面板、围绕中心面板设置的环形部分、围绕环形部分设置的夹头壁、从夹头壁沿径向向外延伸的卷边，环形部分包括环形脊和环形埋头部，
环形埋头部与环形脊相邻并围绕环形脊设置。环形埋头部和环形脊被构造成抵抗由于外部或反向压力而导致的变形。所公开的构造中的罐端部解决了上述问题并且允许罐端部由具有减小的原始厚度的材料制成。
附图说明
16.当结合附图阅读以下优选实施例的描述时，可以得到对本发明的全面理解，其中：
17.图1是现有技术的罐端部的俯视图。
18.图2是现有技术的罐端部的侧正视剖视图。
19.图3是壳的俯视图。
20.图4是壳的剖视图。图4a是壳的详细视图。
21.图5是罐端部的俯视图。
22.图6是罐端部的剖视图。图6a是罐端部的详细视图。
23.图7是识别本文使用的选定术语的罐端部的剖视图。
24.图8是联接(接缝连接)到罐本体的罐端部的剖视图。
25.图9是被构造成形成罐端部的工具组件的剖视图。图9a-9g示出了当上部工具组件从第一位置移动到第二位置时的工具组件的进程。
26.图10是所公开的方法的流程图。
27.图11是罐端部的另一个实施例的俯视图。
28.图12是图11的罐端部的剖视图。图12a是图12的罐端部的详细视图。
29.图13是将加强环形埋头部与现有技术的环形埋头部进行比较的局部示意性详细剖视图。
30.图14是罐端部的另一个实施例的剖视图。图14a是罐端部的另一个实施例的详细视图。图14b是图14的罐端部被接缝器接合的示意性横截面侧视图。
31.图15是所公开的方法的流程图。
32.图16是罐端部的另一个实施例的等距俯视图。
33.图17是图16的罐端部的剖视图。
34.图18是图16的罐端部的详细剖视图。
35.图19是所公开的方法的流程图。
具体实施方式
36.应当理解，在本文的附图中示出的和在以下说明书中描述的特定元件仅仅是所公开概念的示例性实施例，其仅出于说明的目的而被提供为非限制性示例。因此，与本文公开的实施例有关的特定尺寸、方向、组件、所使用的部件数量、实施例构造和其它物理特性不应被认为是对所公开概念范围的限制。
37.在此使用的方向性短语，例如顺时针、逆时针、左、右、顶部、底部、向上、向下及其派生词，与附图中所示元件的方向有关，除非本文中明确说明，否则其并不限制权利要求。
38.如本文所使用的，单数形式的“一个”、“一”和“该”包括复数引用，除非上下文另外明确指出。
39.如本文所使用的，“构造成[动词]”是指所识别的元件或组件具有的结构被成形、
定尺寸、设置、联接和/或构造为执行所识别的动词。例如，“构造成移动”的构件可移动地联接到另一元件，并且包括使该构件移动的元件，或者该构件以其它方式被构造为响应于其它元件或组件而移动。这样，如本文所使用的，“构造成[动词]”叙述了结构而不是功能。此外，如本文所使用的，“构造成[动词]”是指所识别的元件或组件旨在并且被设计为执行所识别的动词。因此，仅能够执行所识别的动词但不旨在且不设计成执行所识别的动词的元件不是“构造成[动词]”。
[0040]
如本文所使用的，“相关联”是指元件是相同组件的一部分和/或一起操作，或以某种方式彼此作用/相互作用。例如，汽车有四个轮胎和四个毂盖。尽管所有元件都作为汽车的一部分进行联接，但可以理解的是，每个毂盖都与特定的轮胎“相关联”。
[0041]
如本文所使用的，“联接组件”包括两个或更多个联接件或联接部件。联接件或联接组件的部件通常不是同一元件或其它部件的一部分。这样，在以下描述中可能不会同时描述“联接组件”的部件。
[0042]
如本文所使用的，“联接件”或“联接部件”是联接组件的一个或多个部件。也就是，联接组件包括构造成联接在一起的至少两个部件。可以理解，联接组件的部件彼此兼容。例如，在联接组件中，如果一个联接部件是卡屈曲插座，则另一个联接部件是卡屈曲插头，或者，如果一个联接部件是螺栓，则另一个联接部件是螺母。
[0043]
如本文所使用的，“紧固件”是构造成联接两个或更多个元件的单独的部件。因此，例如，螺栓是“紧固件”，而榫槽联接件不是“紧固件”。也就是，榫槽元件是被联接的元件的一部分，而不是单独的部件。
[0044]
如本文中所使用的，两个或多个零件或部件被“联接”的陈述应表示，只要发生连接，这些零件直接地或间接地(即通过一个或多个中间零件或部件)联结在一起或一起操作。如本文所使用的，“直接联接”是指两个元件彼此直接接触。如本文中所使用的，“固定地联接”或“固定”是指两个部件被联接以便作为一体运动而同时相对于彼此保持恒定的取向。因此，当两个元件联接时，这些元件的所有部分都是联接的。然而，对第一元件的特定部分联接到第二元件的描述，例如，车轴第一端部联接到第一车轮，意味着第一元件的特定部分设置得比其它部分更靠近第二元件。此外，仅靠重力搁置在保持就位的另一个物体上的物体不是“联接”到该下部物体，除非上部物体以另外的方式大致保持就位。也就是，例如，桌子上的书不是联接到桌子，而是粘贴在桌子上的书联接到桌子。
[0045]
如本文所使用的，短语“可移除地联接”或“暂时地联接”是指一个部件以基本上暂时的方式与另一部件联接。也就是，两个部件以这样的方式联接，即使得部件的连接或分离是容易的并且不会损坏部件。例如，使用有限数量的易于接近的紧固件(即不难接近的紧固件)彼此固定的两个部件是“可移除地联接”的，而焊接在一起或通过难接近的紧固件联结的两个部件则不是“可移除地联接”的。“难以接近的紧固件”是在接近紧固件之前需要移除一个或多个其它部件的紧固件，其中“其它部件”不是诸如但不限于门的接近装置。
[0046]
如本文所使用的，“暂时地设置”是指第一元件或组件搁置在第二元件或组件上，使得允许第一元件/组件移动而无需解耦或其它方式操纵第一元件。例如，简单地搁在桌子上的书，即没有胶粘或固定在桌子上的书，被“暂时地设置”在桌子上。
[0047]
如本文所使用的，“可操作地联接”是指每一个都可在第一位置和第二位置之间或第一构造和第二构造之间移动的多个元件或组件联接成使得当第一元件从一个位置/构造
运动到另一个位置/构造时，第二元件也在位置/构造之间运动。要注意的是，第一元件可以“可操作地联接”到另一元件，而相反的情况并不成立。
[0048]
如本文中所使用的，“对应”表示两个结构部件的尺寸和形状被设定为彼此相似，并且可以以最小的摩擦量联接。因此，“对应于”构件的开口的尺寸比构件稍大，使得构件可以以最小的摩擦量穿过该开口。如果两个部件要“紧密地”配合在一起，则可以修改此定义。在那种情况下，部件尺寸之间的差异甚至更小，从而增加了摩擦量。如果限定开口的元件和/或插入开口中的部件由可变形或可压缩的材料制成，则开口甚至可以比插入到开口中的部件稍小。关于表面、形状和线条，两个或更多个“对应”的表面、形状或线条通常具有相同的尺寸、形状和轮廓。
[0049]
如本文所使用的，“行进路径”或“路径”当与运动的元件关联使用时，包括元件在运动时穿过的空间。因此，任何固有运动的元件都具有“行进路径”或“路径”。此外，“行进路径”或“路径”涉及一个整体上可识别的构造相对于另一物体的运动。例如，假设道路完美平滑，汽车上的旋转车轮(可识别的构造)通常不会相对于汽车的车身(另一个物体)移动。也就是，车轮整体上相对于例如相邻的挡泥板不改变其位置。因此，旋转的车轮相对于汽车的车身不具有“行进路径”或“路径”。相反，该车轮上的进气阀(可识别的构造)确实具有相对于汽车车身的“行进路径”或“路径”。也就是，当车轮旋转并运动时，进气阀整体上相对于汽车的车身运动。
[0050]
如本文中所使用的，两个或更多个零件或部件彼此“接合”的说法是指元件直接地或者通过一个或多个中间元件或部件彼此施加力或偏压。此外，如本文中关于运动零件所使用的，运动零件可以在从一个位置到另一位置的运动期间“接合”另一元件和/或一旦处于所述位置就可以“接合”另一元件。因此，可以理解，“当元件a运动到元件a的第一位置时，元件a与元件b接合”和“当元件a处于元件a的第一位置时，元件a与元件b接合”这样的陈述是等效的陈述，并且指的是元件a在运动到元件a第一位置时与元件b接合和/或元件a在处于元件a的第一位置时与元件b接合。
[0051]
如本文所使用的，“可操作地接合”是指“接合并运动”。也就是说，当相对于构造成使可移动或可旋转的第二部件运动的第一部件使用时，“可操作地接合”是指第一部件施加足以引起第二部件运动的力。例如，可以将螺丝刀放置成与螺钉接触。当没有力施加在螺丝刀上时，螺丝刀只是“联接”到螺钉。如果在螺丝刀上施加了轴向力，则螺丝刀压在螺钉上并“结合”螺钉。但是，当对螺丝刀施加旋转力时，螺丝到“可操作地接合”螺钉并导致螺钉旋转。
[0052]
如本文所用，“悬置”是指从另一元件以除零(0
°
)以外的角度延伸而与方向无关。也就是，例如，“悬置”侧壁可以从基部大致向上延伸。此外，“悬置”侧壁固有地具有远侧端部。
[0053]
如本文所使用的，词语“整体”是指被创建为单件或单元的部件。也就是，包括单独创建、然后作为一个单元联接在一起的零件的部件不是“整体”的部件或本体。
[0054]
如本文所使用的，术语“数量”是指一或大于一的整数(即多个)。
[0055]
如本文所使用的，在短语“[x]在其第一位置和第二位置之间移动”或“[y]构造成使[x]在其第一位置和第二位置之间移动”中，“[x]”是元件或组件的名称。此外，当[x]是在数个位置之间移动的元件或组件时，代词“其”表示“[x]”，即在代词“其”之前的命名的元件
或组件。
[0056]
如本文中所使用的，短语中的“绕”，例如“绕[元件、点或轴线]设置”或“绕[元件、点或轴线]延伸”或“[x]绕[元件、点或轴线]成一定度数”，表示环绕、围绕着延伸或围绕着测量。当参考测量或以类似方式使用时，“约”是指“大约”，也就是在与测量有关的近似范围内，如本领域普通技术人员将理解的那样。
[0057]
如本文所使用的，用于圆形或圆柱形本体的“径向侧面/表面”是围绕或环绕其中心或穿过其中心的高度线的侧面/表面。如本文所使用的，用于圆形或圆柱形本体的“轴向侧面/表面”是在大致垂直于穿过中心的高度线延伸的平面中延伸的侧面。也就是，通常，对于圆柱形汤罐，“径向侧面/表面”是大体圆形的侧壁，而“轴向侧面/表面”是汤罐的顶部和底部。
[0058]
如本文所使用的，“大致曲线的”包括具有多个弯曲部分、弯曲部分和平面部分的组合以及相对于彼此成一定角度设置的多个平面部分或区段从而形成曲线的元件。
[0059]
如本文所使用的，“大致地”是指与被修饰的术语有关的“以大致的方式”，如本领域中的普通技术人员所理解的。
[0060]
如本文所使用的，“基本”是指与被修饰的术语有关的“大部分”，如本领域普通技术人员所理解的。
[0061]
如在此使用的，“在...处”是指与被修饰的术语有关的上和/或附近，如本领域普通技术人员所理解的。
[0062]
下面的讨论和附图使用下面讨论的大致圆柱形的罐端部12作为示例。应当理解，所公开和要求保护的概念适用于任何形状的罐端部12，并且所讨论和示出的圆柱形状仅是示例性的。图1和图2示出了现有技术的易开罐端部1，以下称为“现有罐端部”1。现有罐端部1包括开启器(例如但不限于拉环2)，其附接(例如但不限于铆接)到撕裂条带或可切断面板3。可切断面板3由现有罐端部1的外表面5(例如，公共侧)中的刻痕线4限定。拉环2被构造成被提升和/或拉动以切断刻痕线4并使可切断面板3偏转和/或移除，从而形成用于分配罐的内容物(未示出)的开口。如图所示，当以图2中的横截面观察时，现有罐端部1包括中心面板6、环形埋头部7、夹头壁8和卷边9。应当理解，现有罐端部1由大体上或基本上平面的坯体10形成(图9a，示意性示出)。在示例性实施例中，坯体10是已知的大体平面盘。
[0063]
坯体10最初形成为改进的壳13，如图3-4，然后进一步形成为改进的罐端部12(下文中并且如本文所用，“罐端部”12)，如图5和6所示。如上所述并且如本文所用，“罐端部”12和壳13包括共同的元件并且在图中使用相似的附图标记来标识这些元件，包括：中心面板14、环形部分16、夹头壁18和卷边20。此外，罐端部12具有外部或“公共”侧22以及内部或“产品”侧24。当罐端部12联接到填充的罐本体60(图8)时，公共侧和产品侧22、24与罐端部12的构造有关。如本文所用，即使中心面板6、14包括凹部、铆钉和其它成形构造，它也是“大体平面的”。
[0064]
在示例性实施例中，环形部分16包括“减规格构造”11，图6a。如本文所用，“减规格构造”是指构造成增加罐端部12抵抗在罐端部12联接到罐本体60之后出现的屈曲和其它变形的构造。此外，如本文所用，“减规格构造”是指仅在中心面板14和夹头壁18之间设置在环形部分16中的构造。减规格构造11被构造为并且确实允许罐端部12由具有“减小的原始厚度”的材料制成。
[0065]
如上所述，特定罐端部的“既定厚度”由许多因素决定，例如但不限于成品容器的几何形状和构造。因此，本技术不将“减小的原始厚度”限制为特定厚度或厚度范围。相反，如本文所用，“减小的原始厚度”是指小于“既定厚度”的厚度。因此，“减小的原始厚度”取决于成品容器的几何形状和构造以及其它因素。或者，如本文所用，“减小的原始厚度”是指材料具有比特定类型、型号和/或类别的罐端部的“既定厚度”更薄的原始厚度。特定罐端部的“既定厚度”是本领域公知的。
[0066]
以下讨论涉及示例性罐端部12，该罐端部是用于普通18.6盎司汤罐(其与上面背景技术中讨论的容器相同)的钢壳/罐端部12。当罐端部12包括减规格构造11时，片材材料(即钢板)具有大约0.0079英寸的原始厚度。因此，与该示例性罐端部的0.0090英寸的既定厚度相比，罐端部12具有“减小的原始厚度”。此外，减规格构造11的使用允许罐端部承受34.6psi的屈曲压力和30.0psi的反向屈曲压力，参见图6a和/或图12a。具有减规格构造11的罐端部12的耐压性大体上与已知的罐端部相同，并且可以使用具有减规格构造体11的罐端部12代替已知的罐端部。
[0067]
也就是，由具有减小的原始厚度的材料制成并且包括本文公开的概念的罐端部12和具有既定厚度的罐端部一样可用于同样的罐本体。这解决了上述问题。此外，如本文所用，包括本文公开的概念并且由具有“减小的原始厚度”的材料制成的罐端部12是“原始厚度减小的罐端部”12。
[0068]
为了提供参考，如本文所用，坯体10的平面限定了坯体10和所得罐端部12的“原始平面”。如下所述，“原始平面”也是中心面板6、14的平面，该中心面板紧邻环形部分16并处于环形部分内侧，即朝向罐端部12的中心。应注意，现有罐端部1(图2)包括从中心面板6的周边朝向产品侧24延伸的环形埋头部7。也就是，现有罐端部1不包括如下限定的环形脊50。
[0069]
如图7所示，并且如上所述，罐端部12包括中心面板14、环形部分16、夹头壁18和卷边20。以下术语用于描述罐端部12的部件的特性。如本文所用，卷边20具有“卷边高度”，其意指卷边20的顶部和卷边20的远侧端部之间的竖直距离。如本文所用，“埋头部深度”是指卷边20的顶部和环形埋头部52的底部之间的竖直距离，如下所述。如本文所用，“面板深度”是指环形埋头部52的底部与中心面板14的底部之间的竖直距离。如本文所用，“反向面板深度”是指环形脊50的顶部(如下所述)与中心面板14的顶部之间的竖直距离。应注意，现有罐端部没有图7的“反向面板深度”，因为现有罐端部1没有环形脊50。此外，如本文所用，罐端部12具有“外部”或“公共”侧22以及“内部”或“产品”侧24。“外部”或“公共”侧22是当罐端部12联接到罐本体60时暴露于大气的一侧。“内部”或“产品”侧24是当罐端部12联接到罐本体60时不暴露于大气的一侧。
[0070]
中心面板14是大致平面的。如图6a所示，中心面板14包括公共侧22上的刻痕线30。刻痕线30限定了撕裂条带或可切断面板32。在所示实施例中，可切断面板32占据中心面板14的大部分，这与(但不限于)用于食品容器的罐端部12一样。在这种构造中，中心面板14包括周边部分34和可切断面板32。应当理解，为了打开包括罐端部12的容器，可切断面板32相对于周边部分34被移除(或移位)。
[0071]
环形部分16围绕中心面板14设置并且与中心面板成一体。在一个示例性实施例中，减规格构造11包括环形脊50。也就是，环形部分16包括环形脊50和环形埋头部52。如本文所用，“脊”在同一总平面(以下称为脊平面，在图7中示出为“rp”)开始和结束，并包括峰
部，即当从具有与中心面板14的平面大致垂直的横截平面的横截面看时的顶点。在脊平面上，“脊”的最大宽度约为0.100英寸。脊的宽度是在脊平面处测量的向上斜坡(图7中示出为“u”)和向下斜坡(图7中示出为“d”)之间的距离，并在图7中示出为“w”。此外，如本文所用，“环形脊”围绕或基本围绕可切断面板32延伸。因此，壳或罐端部上的特征例如宽层(例如但不限于图1和2中的层“t”)、局部突起或凹部没有限定如本文所用的“环形脊”。例如，美国专利号9,616,483中的“面板结构”(附图标记118)不是也不包括“环形脊”，因为“面板结构118”没有围绕由刻痕线限定的可切断面板延伸。
[0072]
在示例性实施例中，环形脊50具有在脊平面的顶部到中心面板14的顶部测量的高度，该高度在大约0.010英寸和0.050英寸之间，或者为大约0.040英寸。该偏移还限定了中心面板14的“反向面板深度”。也就是，如图所示，脊平面与中心面板14的平面是基本相同的。因此，如图7和8所示，环形脊50从中心面板14向上延伸。在示例性实施例中，环形脊50从中心面板14向上弯曲(当在横截面中观察时，如图8所示)，其中该弯曲具有介于约0.010英寸和0.030英寸之间或者为约0.015英寸的半径(r1)。此外，在示例性实施例中，环形脊50是大致曲线的或是大致弓形的。当环形脊50为大致弓形时，环形脊50具有的内半径(r2)，即在向上斜坡和向下斜坡之间并包括向上斜坡和向下斜坡的曲线的半径，在约0.010英寸和0.030英寸之间或者为约0.015英寸。环形脊50是围绕并紧邻中心面板14设置的部分。在任何构造中并且具有上述特征的环形脊50解决了上述问题。
[0073]
在示例性实施例中，环形部分16包括大体平面部分54(当以图7所示的横截面观察时)，下文称为“环形平面部分”54。应注意，环形平面部分54的平面与中心面板14的平面不在同一平面内，也不平行于中心面板14的平面。也就是，环形平面部分54的平面相对于中心面板14的平面成角度。在示例性实施例中，环形平面部分54的长度在大约0.015英寸和0.050英寸之间或者为大约0.035英寸，其中“长度”是从环形脊50到环形埋头部52测量的。如果包括的话，环形平面部分54围绕且紧邻环形脊50设置。
[0074]
在一个实施例中，环形埋头部52围绕且紧邻环形脊50设置。在另一个实施例中，环形埋头部52围绕且紧邻环形平面部分54设置。如本文所用，“环形埋头部”52在同一总平面(以下称为埋头部平面，在图7中示出为“cp”)开始和结束并且包括最低点，即当从具有与中心面板14的平面大致垂直的横截平面的横截面看时的底部顶点，如图7所示。在埋头部平面处，“环形埋头部”52具有大约0.120英寸的最大宽度。环形埋头部52的宽度是在埋头部平面处测量的向下斜坡(图中未标识)和向上斜坡(图中未标识)之间的距离。此外，在示例性实施例中，环形埋头部52是大致曲线的或是大致弓形的。当环形埋头部52为大致弓形时，环形埋头部52具有的内半径，即在向上斜坡和向下斜坡之间并包括向上斜坡和向下斜坡的曲线的半径，在大约0.015英寸和0.050英寸之间或者为大约0.020英寸。
[0075]
如图6a中所示，夹头壁18围绕且紧邻环形埋头部52设置。卷边20围绕且紧邻夹头壁18设置。也就是，卷边20从夹头壁18沿径向向外延伸。众所周知，如图8所示，罐端部12与罐本体60联接、直接联接、固定或“接缝连接”(如下所述)，从而形成容器70。罐本体60包括基部62和向上悬置的侧壁64。罐本体60限定了大体上封闭的空间66。
[0076]
如上所述，包括具有环形脊50和环形埋头部52的环形部分16的罐端部12允许使用相对于现有罐端部1更薄的材料或已经变薄的材料。在示例性实施例中，坯体10或形成坯体10的材料具有原始厚度。在罐端部12的形成过程中，如下所述，在一个示例性实施例中，保
持原始厚度。在另一个示例性实施例中，在罐端部12的形成过程中，原始厚度大体上是减小的，或者其选定部分的厚度减小。无论是与原始厚度相同还是从原始厚度减小，罐端部12的元件以具有减小的原始厚度的材料开始，如上文所限定，并以最终厚度结束。也就是，在示例性实施例中，中心面板14、环形部分16、夹头壁18和卷边20中的每一个最初具有减小的原始厚度并且以最终厚度结束。在示例性实施例中，即减小的原始厚度和/或最终厚度介于约0.0050英寸或0.0096英寸之间，或者为约0.0079英寸。使用罐端部12，即原始厚度减小的罐端部12，解决了上述问题。
[0077]
上述罐端部12在工具100或工具组件100中形成，如图9所示。工具100包括上部工具组件102和下部工具组件104。上部工具组件102和下部工具组件104协作以将设置在其间的材料形成为如上所述的罐端部12。也就是，如上所述，上部工具组件102和下部工具组件104协作以形成具有环形脊50和环形埋头部52的环形部分16。也就是，上部工具组件102和下部工具组件104协作以形成基本设置在原始平面上方的环形脊50，并形成基本设置在原始平面下方的环形埋头部52。在示例性实施例中，上部工具组件102和下部工具组件104协作以形成具有大致弓形横截面的环形脊，并且形成具有大致弓形横截面的环形埋头部52。
[0078]
在示例性实施例中，如图9所示，上部工具组件102包括上模座200、上部工具保持器202、模具中心冒口204、“下料和拉制”模具冲头206(即元件206是从片材材料切割坯体并拉制坯体的单个元件)、上活塞208、模具中心冲头210、以及对于具有反向面板的实施例而言的上部反向面板插入件212。在同一示例性实施例中，下部工具组件104包括下模座220、下部工具保持器222、模芯环224、面板冲头活塞226、下活塞228、面板冲头230、具有切割边缘234的切割环232、以及下部反向面板插入件236。这些元件的相互作用在图9a-9g中依次示出。应注意，为清楚起见，坯体10未在图9b-9g中示出，但在图9a中示意性地示出。这些元件的运动大体上在美国专利5,857,374中公开，并且与该专利的图2-13相关的讨论通过引用并入，应理解的是，上部反向面板插入件212与模具中心冲头210(美国专利5,857,374中的模具中心52)一起移动，下部反向面板插入件236与面板冲头230(美国专利5,857,374中的元件125)一起移动。
[0079]
因此，如图10所示，制造具有环形脊50和环形埋头部52的罐端部12的方法包括：提供1000限定原始平面的片材材料；提供1002具有上部工具组件102和下工具组件104的工具100；将材料引入1004到上部工具组件102和下部工具组件104之间；从片材材料切割1005出坯体10；将材料或坯体10成形1006为包括中心面板14、围绕中心面板14设置的环形部分16、围绕环形部分16设置的夹头壁18和从夹头壁18沿径向向外延伸的卷边20(下文称为“将材料成形1006”)；以及将环形部分16成形1008为包括环形脊50和环形埋头部52。在示例性实施例中，将环形部分16成形1008为包括环形脊50和环形埋头部52包括将环形埋头部52成形1020为大致设置在原始平面下方以及将环形脊50成形1022为大致设置在原始平面上方。此外，在示例性实施例中，将环形部分16成形1008为包括环形脊50和环形埋头部52包括：将环形埋头部52成形1030为具有单个中心并在大约140
°
和180
°
之间的弧上延伸；将环形埋头部52成形1032为具有大约0.015英寸和0.050英寸之间或大约0.020英寸的半径；将环形脊50成形1034为具有单个中心并在大约140
°
和180
°
之间的弧上延伸，或在一个实施例中在大约150
°
的弧上延伸，或在另一个实施例中在大约160
°
的弧上延伸；以及将环形脊50成形1036为具有大约0.010英寸和0.030英寸之间或大约0.015英寸的半径。
[0080]
在另一个示例性实施例中，提供1000限定原始平面的片材材料包括提供1040具有减小的原始厚度的材料，其中减小的原始厚度在约0.0055英寸和0.0110英寸之间，在约0.0050英寸和0.0096英寸之间，或为约0.0079英寸，其中在将材料成形1006为包括中心面板14、环形部分16、夹头壁18和卷边20之后，中心面板14、环形部分16、夹头壁18和卷边20中的每一个都具有最终厚度，其中，最终厚度与减小的原始厚度基本相同，即在约0.0055英寸和0.0110英寸之间，在约0.0050英寸和0.0096英寸之间，或为约0.0079英寸。
[0081]
在另一个示例性实施例中，如图11和12所示，减规格构造11包括加强环形埋头部110和/或环形锥形部分112。也就是，在该实施例中，环形部分16包括加强环形埋头部110和/或环形锥形部分112。如本文所用，“加强环形埋头部”是指作为罐端部12的一部分的埋头部，其中面板深度在中心面板14的最终厚度的大约八到九倍之间。此外，“加强环形埋头部”意味着埋头部不在同一平面内开始和结束。相反，“加强环形埋头部”110包括在约115
°
和160
°
之间或为约135
°
的曲线部分122(下文讨论)或弓形部分(由图12a中的线“eac”示出)。此外，如本文所用，“加强环形埋头部”在径向上比标准接缝夹头502更宽，如下所述。也就是，如图13所示，现有环形埋头部7(虚部)具有与标准接缝夹头502大致相同的径向宽度。然而，加强环形埋头部110的径向宽度比标准的接缝夹头502宽得多。
[0082]
在示例性实施例中，环形平面部分54是设置在中心面板14和环形埋头部52之间的“加强环形平面部分”120。如本文所用，“加强环形平面部分”是指环形平面部分54的高度(如图12a所示，即垂直于中心面板14的平面测量的距离)在中心面板14的最终厚度的大约八到九倍之间。在这种构造中，环形埋头部52的从环形埋头部52的底部到中心面板14的底部测量的深度大于现有罐端部12上的环形埋头部的深度。这解决了上述问题。此外，在示例性实施例中，加强环形平面部分120大致垂直于中心面板14的平面延伸。
[0083]
在示例性实施例中，加强环形平面部分120紧邻中心面板14设置并且围绕中心面板14延伸。此外，加强环形埋头部110紧邻加强环形平面部分120设置并且围绕加强环形平面部分120延伸。如图12a中所示，加强环形埋头部110在横截面中观察时大致是曲线的，或大致是弓形的，并且在下文中被标识为大致曲线部分122。加强环形埋头部110，或者说是大致曲线部分122，在大约115
°
和160
°
之间延伸，或者延伸大约135
°
。在示例性实施例中，大致曲线部分122大致是弓形的。此外，大致曲线部分122具有在大约0.015英寸和0.050英寸之间或为大约0.020英寸的半径。
[0084]
在示例性实施例中，加强环形埋头部110被环形锥形部分112环绕或围绕。也就是，环形锥形部分112紧邻加强环形埋头部110设置并围绕加强环形埋头部110延伸。如本文所用，“环形锥形部分”是有角度的，即不是大致垂直或大致平行于中心面板14的平面。如图所示，环形锥形部分112相对于中心面板14的平面(其也是原始平面或平行于原始平面)成大约25
°
和50
°
之间的角度(如角度α所示)。如本文所用，在约25
°
和50
°
之间的角度不是大致垂直于或大致平行于参考平面。在该实施例中，环形锥形部分112大致是直的(当以所示的横截面观察时)，并且如本文所用是“直环形锥形部分”112。也就是，如本文所用，“直环形锥形部分”112是指这样的环形锥形部分112，在该环形锥形部分112中不包括如下限定的“台阶”或类似变体，例如双台阶。
[0085]
此外，如本文所用，“环形锥形部分”向上和向外倾斜。也就是，环形锥形部分112的邻近加强环形埋头部110的端部相对于环形锥形部分112的邻近夹头壁18的端部具有较小
的半径，并且环形锥形部分112的邻近加强环形埋头部110的端部相对于环形锥形部分112的邻近夹头壁18的端部具有更大的偏移(即，垂直于中心面板14的平面的距离)。在示例性实施例中，环形锥形部分112的径向宽度在中心面板的最终厚度的大约六到八倍之间。如本文所用，“径向宽度”是指大体平行于中心面板14的平面测量的距离。
[0086]
在另一个示例性实施例中，如图14、14a和14b所示，环形锥形部分112a包括第一部段130和第二部段132。环形锥形部分的第一部段130围绕并紧邻加强环形埋头部110设置。环形锥形部分的第二部段132围绕并紧邻环形锥形部分的第一部段130设置。环形锥形部分的第一部段130与中心面板14的平面成大约35
°
和65
°
之间的角度，或成大约55
°
的角度。环形锥形部分的第二部段132与中心面板14的平面成大约15
°
和30
°
之间或大约20
°
的角度。在该构造中，环形锥形部分的第一部段130和环形锥形部分的第二部段132之间的界面134在横截面中观察时限定了“台阶”136。如本文所用，“台阶”是两个平面之间的过渡区域。在该实施例中，如本文所用，环形锥形部分112a是“阶梯式环形锥形部分”112a。也就是，如本文所用，“阶梯式环形锥形部分”112a意指如上所述的也包括“台阶”的环形锥形部分112。
[0087]
台阶136以及台阶136上方的“标准夹头壁”18a被构造成并且被标准接缝夹头502接合，如图14b所示。如本文所用，“标准夹头壁”是构造成与构造成接缝连接现有技术罐端部的接缝夹头接合的夹头壁18，并且与现有技术夹头壁18a(图2)相同或基本相同。此外，在示例性实施例中，环形锥形部分的第一部段130具有大约0.040英寸和0.085英寸之间的高度，并且环形锥形部分的第二部段132具有大约0.010英寸和0.030英寸之间的高度。
[0088]
在示例性实施例中，夹头壁18是“标准”夹头壁18a。如本文所用，“标准”夹头壁18a被构造成由标准接缝夹头502接合。也就是，容器70大致具有标准尺寸，例如但不限于12盎司饮料容器(未示出)。食品和饮料生产商从不同的制造商处获得在接缝压机500中加工的罐端部12和罐本体60，如下所述。对于要加工的罐端部12和罐本体60，它们必须是标准尺寸。因此，如本文所用，“标准”夹头壁18a意指构造成并且被用于本领域已知的普通容器尺寸的标准接缝夹头502接合的夹头壁。此外，“标准接缝夹头”是指构造为接缝连接普通现有技术壳或罐端部1的接缝夹头。应当理解，不同尺寸的容器与不同尺寸的接缝夹头相关联；因此，“标准接缝夹头”是指与特定尺寸容器相关联的接缝夹头。换句话说，仅作为示例，12盎司饮料容器具有一种尺寸的“标准接缝夹头”，而3.5盎司沙丁鱼容器具有不同尺寸的“标准接缝夹头”。
[0089]
如前所述，标准夹头壁18a围绕并紧邻环形埋头部52设置。卷边20围绕并紧邻标准夹头壁18a设置。也就是，卷边20从标准夹头壁18a沿径向向外延伸。众所周知，罐端部12与罐本体60联接、直接联接或固定，从而形成容器70。
[0090]
在另一个示例性实施例中，环形部分16包括环形脊50、加强环形埋头部110和环形锥形部分112中的每一个或它们的任何组合，每个都如上所述。换句话说，罐端部12的减规格构造11包括环形脊50、加强环形埋头部110和环形锥形部分112。这些减规格构造11的使用解决了上述问题，由此相对于已知技术减小了罐端部12的原始厚度以及最终厚度。
[0091]
具有加强环形埋头部110和/或环形锥形部分112的罐端部12在工具100中成形，大致如上所述。另外注意到，为了形成加强环形埋头部110和/或环形锥形部分112，上部工具组件102和下部工具组件104被构造成协作以将设置在它们之间的材料形成为罐端部12，罐端部12包括中心面板14、围绕中心面板14设置的环形部分16、围绕环形部分16设置的标准
夹头壁18a以及从标准夹头壁18a沿径向向外延伸的卷边20。
[0092]
在示例性实施例中，上部工具组件102和下部工具组件104与美国专利5,857,374的工具组件基本相似，除了模具中心的外周轮廓(美国专利5,857,374的元件52)成形为基本上对应于如上所述的加强环形埋头部110以及直环形锥形部分112或阶梯式环形锥形部分112a。也就是，上部工具组件102包括构造成形成如上限定的加强环形埋头部的冲头。
[0093]
在示例性实施例中，上部工具组件102和下部工具组件104被构造成形成大致垂直于中心面板14的平面延伸的加强环形平面部分120。此外，上部工具组件102和下部工具组件104被构造为形成并且确实形成相对于中心面板14的平面成大约25
°
和50
°
之间的角度的环形锥形部分112，并且上部工具组件102和下部工具组件104被构造成形成并且确实形成径向宽度为中心面板最终厚度大约六到八倍的的环形锥形部分112。罐端部12随后由包括已知的标准接缝夹头502的接缝组件处理。
[0094]
因此，如图15所示，制造具有加强环形埋头部110和/或环形锥形部分112的罐端部12的方法包括：提供1000限定原始平面的片材材料；提供1002具有上部工具组件102和下工具组件104的工具100；将材料引入1004到上部工具组件102和下部工具组件104之间(如上所述)；从片材材料切割1005出坯体10；以及将材料成形1006为包括中心面板14、围绕中心面板14设置的环形部分16、围绕环形部分16设置的标准夹头壁18a和从标准夹头壁18a沿径向向外延伸的卷边20；将环形部分16成形2008为包括加强环形埋头部110和环形锥形部分112，其中环形锥形部分112围绕加强环形埋头部110设置。
[0095]
此外，将环形部分16成形2008为包括加强环形埋头部110和环形锥形部分112包括：将加强环形埋头部110成形2010为具有单个中心并在大约115
°
和160
°
之间或大约135
°
的弧上延伸；将加强环形埋头部110成形2012为其半径在大约0.015英寸和0.050英寸之间或为大约0.020英寸；将直环形锥形部分112成形为相对于原始平面具有大约25
°
和50
°
之间的角度。此外，将环形部分16成形2008为包括加强环形埋头部110和阶梯式环形锥形部分112a包括：将环形锥形部分112成形2020为具有第一部段130和第二部段132，环形锥形部分的第一部段130围绕加强环形埋头部110设置，环形锥形部分的第二部段132围绕环形锥形部分的第一部段130设置，环形锥形部分的第一部段130与中心面板14的平面成约35
°
和65
°
之间的角度，环形锥形部分的第二部段132与中心面板14的平面成大约15
°
和30
°
之间的角度。
[0096]
在另一个实施例中，如图16-18所示，具有减规格构造11的罐端部12a包括“表面下台阶”150，并且由具有“加强直径”以及“减小的原始厚度”的坯体10a形成。如上所述，对于罐和/或罐端部的每种特定类型、型号和/或样式，都有“既定厚度”。同样，对于罐和/或罐端部的每种特定类型、型号和/或样式，都有“既定坯体尺寸”。如本文所用，“既定坯体尺寸”意味着坯体具有本领域众所周知的给定类型、型号和/或样式的罐和/或罐端部的原始直径。此外，如本文所用，具有“加强直径”的坯体10a是指形成罐端部12a的坯体10a，该罐端部的尺寸与特定类型、型号和/或样式的罐的已知罐端部相对应，其中坯体的直径大于“既定坯体尺寸”。此外，如本文所用，“加强罐端部”12a或“加强罐端部本体”40a表示由具有“加强直径”的坯体形成的罐端部12a或罐端部本体40a。也就是，如本文所用，“加强罐端部”12a或“加强罐端部本体”40a是指其中用于形成“加强罐端部”12a或“加强型罐端部本体”40a的坯体10a是具有“加强直径”的坯体10a，并不意味着按工艺生产的产品。
[0097]
此外，由于特定的罐端部，即每种特定类型、型号和/或样式的罐端部，具有“既定厚度”和“既定坯体尺寸”，即直径，因此每个特定的罐端部都有“既定体积”。也就是，用于形成特定罐端部的坯体具有“既定体积”。用于使用减规格构造11形成加强罐端部12a的坯体10a具有“减小的体积”。也就是，如本文所用，“体积减小的”坯体10a是指体积小于特定类型、型号和/或类型罐端部的“既定体积”同时针对“既定坯体尺寸”还具有更大直径的坯体。此外，“体积减小的”罐端部12a是指由“体积减小的”坯体10a形成的罐端部12a。也就是，如本文所用，术语“体积减小的”罐端部12a涉及罐端部12a的体积，即结构，并不意味着通过工艺制成的产品。类似地，“体积减小的”罐端部本体40a是指由“体积减小的”坯体10a形成的罐本体40a。也就是，如本文所用，术语“体积减小的”罐端部本体40a涉及罐端部本体40a的体积，即结构，并不意味着通过工艺制成的产品。
[0098]
此外，如本文所用，“表面下台阶”是指罐端部环形部分16中的“台阶”，其设置在中心面板14的上表面或产品侧的平面下方。此外，在示例性实施例中，“表面下台阶”150设置在“加强环形锥形部分”112b内或紧邻“加强环形锥形部分”112b，并且在本文中被识别为“加强环形锥形部分表面下台阶”150。也就是，“加强环形锥形部分”是指环形部分16的一部分，该部分围绕环形埋头部7设置，并且相对于中心面板14的平面(其也是原始平面或平行于原始平面)具有在大约0
°
和30
°
之间或为大约5
°
的向上角度。如图所示，“表面下台阶”150设置在加强环形锥形部分112b和标准夹头壁18a之间；如本文所用，该构造是“标准夹头表面下台阶”。此外，在示例性实施例中，“表面下台阶”150邻近或紧邻“盒式”环形埋头部52a设置。如本文所用，“盒式”环形埋头部52a是指设置在第一环形平面部分54a和第二环形平面部分54b之间的埋头部52，其中第一环形平面部分54a和第二环形平面部分54b均大致垂直于中心面板14的平面。如本文所用，邻近或紧邻“盒式”环形埋头部52设置的“表面下台阶”150是“超”表面下台阶150。因此，设置在“盒式”环形埋头部52a和标准夹头壁18a之间的表面下台阶150，如本文所用，是“标准夹头超表面下台阶”150。
[0099]
也就是，如图16所示，在该实施例中，罐端部12a包括本体40，该本体具有中心面板14、环形部分16、夹头壁18和卷边20，如上所述。罐端部本体40是加强罐端部本体并且罐端部12a是加强罐端部。也就是，罐端部12a最初是具有“加强直径”的坯体10。此外，罐端部12a以及罐端部本体40具有减小的原始厚度。
[0100]
此外，在该实施例中，环形部分16包括第一环形平面部分54a、环形埋头部52、第二环形平面部分54b、加强环形锥形部分112b和表面下台阶150。在示例性实施例中，第一环形平面部分54a在基本垂直于中心面板14的平面的平面中延伸。类似地，第二环形平面部分54b在基本垂直于中心面板14的平面的平面中延伸。环形埋头部52设置在第一环形平面部分54a和第二环形平面部分54b之间，并且因此是如上限定的“盒式”环形埋头部52a。因此，环形埋头部52围绕第一环形平面部分54a延伸并且第二环形平面部分54b围绕环形埋头部52延伸。此外，在示例性实施例中，环形埋头部52大致是弓形的并且在大致180度的弧上延伸。也就是，环形埋头部52在如图18所示的横截面中观察时大致是半圆形的。
[0101]
加强环形锥形部分112b类似于上述环形锥形部分112，但是相对于中心面板14的平面具有在大约0
°
和30
°
之间或为大约5
°
的角度。也就是，如本文所用，“加强环形锥形部分”类似于“环形锥形部分”，但相对于中心面板14的平面的锥体角度在大约0
°
和30
°
之间。如本文所用，“特定加强环形锥形部分”类似于“环形锥形部分”，但相对于中心面板14的平
罐端部12a的坯体的直径大于现有技术“改进的307”罐端部的“既定坯体尺寸”。此外，由于“标准307”罐端部的“既定厚度”为0.0087英寸，因此“改进的307”罐端部12a也具有“减小的原始厚度”。此外，因为“改进的307”罐端部12a由具有“减小的原始厚度”和“加强直径”的坯体10a制成，所以“改进的307”罐端部12a是“体积减小的”罐端部12a，如上限定的。这也意味着罐端部本体40a是“体积减小的”罐端部本体40a。应当理解，这是非限制性示例，并且相对于上述构造的那些类型、型号和/或样式的罐端部，本领域技术人员能够生产具有“减小的原始厚度”、“加强直径”或“减小体积”中的任何一个的其它特定类型、型号和/或样式的罐端部。
[0108]
尽管已经详细描述了本发明的特定实施例，但是本领域技术人员将理解，可以根据本公开的整体教导来对那些细节进行各种修改和替代。因此，所公开的特定布置仅意在说明而非限制本发明的范围，本发明的范围将由所附权利要求书及其任何和所有等同形式的全部范围给出。