锥形金属杯及其形成方法技术

提供了一种金属杯及其形成方法。本公开的金属杯包括多个很薄的直壁段和锥形轮廓。在杯子的底部设有圆顶部分。所述杯子可包括一次性杯子、可再次使用的杯子、或可回收的杯子。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】锥形金属杯及其形成方法本申请要求美国非临时专利申请16/214,477的优先权和权益，该非临时申请是于2017年11月13日提交的美国临时专利申请15/811,032的部分延续案，并要求该临时申请的优先权，并且要求于2017年2月7日提交的美国临时专利申请62/455,697的优先权，这些文献的公开内容通过引用结合在此。
本公开总体涉及金属杯及其形成方法。更具体地说，本公开涉及一种由金属形成的饮料杯。本公开的多个实施例提供了一种薄壁饮料杯，该饮料杯可与类似结构的杯子叠置在一起。
技术介绍
现有的一次性饮料杯和饮用容器通常包括塑料材料。塑料杯通过注射成型或热成型操作制成，由此可形成许多轻质的一次性杯子。现有的金属饮料容器通常包括饮料罐，这种饮料罐包括固定到灌装好的罐的上端的端盖。Durgin等人的美国专利4,366,696公开了一种可嵌套的罐以及一种从坯料形成这样的罐的方法，该专利通过引用整体结合在此。但是，Durgin等人未公开本公开的各种特征，例如包括在本文中所示和所述的锥形或台阶形几何形状、以及形成该几何形状的方法。Bulso等人的美国专利4,914,937公开了一种形成锥形容器的方法，该专利通过引用整体结合在此。Bulso等人提供了一种直壁杯子及其形成方法，但是未提供本公开的各种教导内容。Enoki等人的美国专利6,463,776公开了一种具有颈部和肩部的瓶形罐的制造方法，该专利通过引用整体结合在此。Enoki等人未公开本公开的各种特征和方法。例如，Enoki等人未提供具有锥形的平直侧壁的杯形容器。
技术实现思路
因此，长期以来一直存在的一个未满足的需求是提供一种可重复使用并可回收的金属杯。还需要提供一种可叠置的锥形金属杯，以改善多个杯子的运输和储存。在多个实施例中，提供了一种包括浅壁角的锥形金属杯。至少在本文中使用的浅壁角包括从杯子的竖向中心线或竖向轴线测量的小于10度的壁角。在此所示和所述的杯子的有角度的侧面和浅壁角允许至少两个杯子叠置在一起，这在运输和储存方面提供了优点。在多个实施例中，提供了一种包含薄壁铝材的金属杯。优选提供包含回收铝合金的金属杯。多个实施例(包括包含薄壁铝材的实施例)提供了一种重量轻、由回收和/或可回收材料形成、并且比传统塑料杯等更硬、更有用且更耐用的杯子。在一些优选实施例中，提供了一种沿着杯的至少一部分具有恒定壁厚的金属杯。杯子的进料规格在杯子的侧壁处减小到较薄的壁厚。水平延伸的台阶或肋优选围绕杯子的整个圆周延伸，并且用于增加成品杯的强度，同时保持杯子的轻质特点。所述台阶或肋作为具有不同直径的成品杯的各段之间的过渡点。或者，提供没有肋的锥形杯，其中该锥形杯包括从其上端延伸到封闭的下端的较平滑且线性的侧壁。在多个实施例中，提供了一种形成金属杯的方法。在一个实施例中，一种形成金属杯的方法包括将一卷铝材送入拔罐压力机，并使用从这卷铝材切出的基本圆形的坯料产生直壁杯。所述杯子优选具有大约等于铝材的进料规格的恒定壁厚。然后，将杯子送入制罐机，在制罐机中对金属进行减薄拉深。通过清洗杯子并且装饰和/或涂装杯子的外部和内部而进一步形成杯子。在某些实施例中，使用颜色、徽标或其它视觉信息装饰杯子外部的至少一部分。在清洗和涂装操作之后，将杯子的上缘卷边、部分卷边或箍住，以消除由挤压形成的锐边。然后将杯子拉深，并形成多个直壁段。使用具有锥形轮廓的模具将每个直壁段扩张到较大的直径。最后，在杯子的底壁上形成底部圆顶，其中该圆顶加强了杯子的结构稳定性。在多个实施例中，在金属杯的底部形成圆顶，以加强强度和可叠置特性。但是，应认识到，术语“圆顶”不限于任何特定的几何形状，并且应设想为包括但不限于圆锥形和截锥形“圆顶”构件。本公开设想杯子的中央底部竖直地位于杯子的站立表面上方。在另一个实施例中，提供了一种方法，其中消除了制罐步骤，而是在冲杯之后进行多个再次拉伸步骤。在这种情况下，杯子在整个容器内保持恒定壁厚。在一个实施例中，提供了一种形成锥形金属杯的方法，该方法包括以下步骤：提供金属原料；使用冲裁和拉伸操作形成至少一个杯子；对杯子进行再次拉伸操作，以提供具有预定高度和壁厚的杯子；在再次拉伸操作之后，将杯子修整到第二高度；对修整过的杯子的上缘进行卷边以形成唇缘；通过拉制杯子而在杯子中形成一个或多个直壁段；使用一个或多个具有锥形轮廓的模具扩张所述一个或多个直壁段之中的每一个；并且在杯子的底部形成圆顶。在另一个实施例中，提供了一种形成锥形金属杯的方法，该方法包括以下步骤：提供金属原料；从原料形成至少一个圆柱形预成型件；将圆柱形预成型件修整到第二高度；对修整过的圆柱形预成型件的上缘进行卷边以形成唇缘；通过拉伸预成型件在圆柱形预成型件中提供一个或多个直壁段以形成杯子；使用一个或多个具有锥形轮廓的模具将所述一个或多个直壁段之中的每一个扩张到较大的直径；并且在杯子的底部形成圆顶。在一个实施例中，提供了一种锥形金属杯。该锥形金属杯包括上端和下端、以及在上端与下端之间延伸的高度。所述上端包括卷边、部分卷边或箍住的唇缘和开口。在上端与下端之间设有多个锥形段，在锥形段之间设有台阶。每个锥形段包括基本恒定的壁厚和锥形轮廓。所述多个锥形段之中的相邻锥形段包括连续减小的直径，并且设置在锥形段之间的台阶包括直径的过渡。在一些实施例中，本公开的容器和杯子包括支持叠置杯子并使分开叠置的杯子变得更容易的形状、几何形状或轮廓。具体而言，在某些实施例中，至少杯子的下部包括如本文所示和所述的减小或防止真空或吸力的轮廓，否则该真空或吸力倾向于防止或阻碍叠置的杯子的分离。本公开的实施例提供了一种用于形成金属杯的方法和系统。在一些实施例中，提供了一种用于形成杯子的方法和相关工具，所述杯子具有至少在将叠置的杯子拉开时减小叠置的杯子之间的真空力、吸力和摩擦力之中的至少一种的特征或形状。在一些实施例中，本公开的防粘特征提供了一种杯子的几何形状和外部轮廓，即使在相邻杯子嵌套或叠置时，该几何形状和外部轮廓也能在相邻杯子的卷边之间提供间隙或间隔。这基本上防止了相邻的杯子相互粘附。在某些实施例中，即使在相邻的杯子完全嵌套时(即，一个杯子完全插入相邻的杯子中)，叠置的杯子的相邻卷边之间也具有至少大约0.20英寸的间隙。在一个实施例中，提供了一种锥形金属杯，该锥形金属杯包括上端、下端、以及在上端与下端之间延伸的高度。所述上端包括卷边，并且在上端与下端之间设有多个锥形段，在锥形段之间设有台阶。每个锥形段包括基本恒定的壁厚和锥形轮廓。所述多个锥形段之中的相邻锥形段包括连续减小的直径，并且设置在锥形段之间的台阶包括直径的过渡。杯子的下端包括圆顶部分、第一半径、向内渐缩的侧壁、第二半径和第三半径。第一和第三半径包括凸起特征，并且第二半径设置在第一半径与第三半径之间。在一个实施例中，提供了一种锥形金属杯，该锥形金属杯包括上端和下端、以及在上端与下端之间延伸的高度。在上端与下端之间设有多个锥形段。每个锥形段包括基本恒定的壁厚和锥形轮廓。多个锥形段之中的相邻锥形段包括连续减小本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锥形金属杯，包括：/n上端和下端、以及在它们之间延伸的高度；/n所述上端包括周围卷边；/n设置在上端与下端之间的多个锥形段，在各锥形段之间设有台阶；并且/n其中每个锥形段包括基本恒定的壁厚和锥形轮廓；/n其中多个锥形段之中的相邻锥形段包括连续减小的直径，并且其中设置在各锥形段之间的台阶包括直径过渡；并且/n杯子的下端包括圆顶部分、与向内渐缩的侧壁整体互连的第一半径、与基本上水平取向的台阶可操作地互连的第二半径、以及与杯子的侧壁互连的第三半径；/n其中第一和第三半径包括凸起特征，并且第二半径设置在第一半径与第三半径之间。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181210 US 16/214,4771.一种锥形金属杯，包括：
上端和下端、以及在它们之间延伸的高度；
所述上端包括周围卷边；
设置在上端与下端之间的多个锥形段，在各锥形段之间设有台阶；并且
其中每个锥形段包括基本恒定的壁厚和锥形轮廓；
其中多个锥形段之中的相邻锥形段包括连续减小的直径，并且其中设置在各锥形段之间的台阶包括直径过渡；并且
杯子的下端包括圆顶部分、与向内渐缩的侧壁整体互连的第一半径、与基本上水平取向的台阶可操作地互连的第二半径、以及与杯子的侧壁互连的第三半径；
其中第一和第三半径包括凸起特征，并且第二半径设置在第一半径与第三半径之间。


2.如权利要求1所述的锥形金属杯，其中，所述第二半径包括凹陷特征。


3.如权利要求1所述的锥形金属杯，其中，所述高度在大约4.0英寸和大约7.0英寸之间。


4.如权利要求1所述的锥形金属杯，其中，所述杯子包括至少三个锥形段。


5.如权利要求1所述的锥形金属杯，其中，所述杯子的最大内径包括至少大约3.0英寸的直径。


6.如权利要求1所述的锥形金属杯，其中，所述杯子的最小内径包括不大于大约2.50英寸的直径。


7.如权利要求1所述的锥形金属杯，其中，所述多个锥形段的最小壁厚包括小于大约0.0070英寸的厚度。


8.如权利要求1所述的锥形金属杯，其中，所述杯子的下端包括环形站立表面，并且其中所述圆顶部分设置在该环形站立表面内。


9.一种具有适于与第二个金属杯叠置的几何轮廓的锥形金属杯，包括：
上端和下端、以及在上端与下端之间延伸的高度；
设置在上端与下端之间的多个锥形段；并且
其中每个锥形段包括基本恒定的壁厚和锥形轮廓；
其中多个锥形段之中的相邻锥形段包括连续减小的直径；并且
杯子的下端包括具有多个转折点的叠置特征，该叠置特征包括位于锥形杯下端的圆顶附近的第一半径，所述下端具有从其向上延伸的向内渐缩的侧壁；第二半径；以及第三半径，具有在第二半径与第三半径之间延伸的基本水平取向的台阶；
其中第一半径和第三半径包...

【专利技术属性】
技术研发人员：AJ斯科特，
申请(专利权)人：鲍尔公司，
类型：发明
国别省市：美国;US