CN108367832A - 金属饮料容器的反向卷曲方法和具有反向卷曲部的饮料容器 - Google Patents

Abstract

在瓶口处具有向内卷曲上部的瓶子(100)以及用于生产这类瓶子的方法和工具。向内卷曲上部将压缩应力施加到瓶子材料中并且可以降低材料分裂的可能性，因为与向外卷曲上部相比，该上部不会被拉伸到较大的外径。向内卷曲上部可以使用定位在瓶口的外径附近的具有入口半径(504)的辊(500)形成。随着瓶子材料在辊的入口面(502)附近进入辊，过渡通过辊的工作面(506)并且在辊的出口面(510)处离开辊而形成向内卷曲部。所得向内卷曲部在瓶子内表面附近与瓶子材料边缘会合。

Description

金属饮料容器的反向卷曲方法和具有反向卷曲部的饮料容器

相关申请的交叉引用

本申请要求2015年12月10日提交的美国临时申请第62/265,617号的权益，其全部内容以引用方式并入本文中。

技术领域

本发明总体上涉及饮料容器和用于生产饮料容器的方法。更具体地说，本发明涉及具有反向卷曲部的饮料容器和一种用于生产具有反向卷曲的金属饮料瓶和饮料容器的方法。

背景技术

饮料容器，诸如例如由金属(例如，钢或铝)制成的饮料瓶，可以在瓶子的开口处包括卷曲部。卷曲部可以用作瓶盖的附接点，或作为精加工细节以去除可能会割到或损伤瓶子使用者的任何锋利边缘。为了构造卷曲部，瓶身通常在瓶口周围形成有精加工内径和多余材料的上部。然后向外卷起多余材料的上部以在瓶口周围产生卷曲部，其还限定了瓶口的精加工外径。

然而，向外卷起上部以产生如上所述的卷曲部会在生产大量饮料瓶时带来许多挑战。例如，将多余材料的上部向外卷绕在瓶口周围会对瓶子材料施加附加的拉伸应力，这会对瓶子造成损坏。举例来说，在瓶子生产过程中，当瓶口的上部向外卷曲以在瓶口周围产生卷曲部时，瓶子材料可能已经经历了许多成形操作，并且材料可能处于，或接近可拉伸成形极限(例如，由于材料中的分裂、破裂或其它故障而导致瓶子不期望地变形的临界张力量)。因此，瓶口处的向外卷曲部可能对瓶子施加附加的拉伸应力，这可能导致瓶子损坏，诸如例如瓶子材料在卷曲部处或在卷曲部附近分裂。卷曲部分裂可能是瓶子生产中的常见缺陷，并且可能导致高损坏率，这会增加生产成本并降低效率。向外卷曲部也可以在瓶子材料的边缘与瓶子的外表面之间形成邻接部。对于冠状瓶盖的瓶子，特别是在冠状瓶盖的饮料瓶的情况下，用撬开工具取下封盖可能会损坏和/或展开向外卷曲部，露出可能潜在伤害使用者的锋利边缘。卷曲邻接部的任何损坏或形成不规则性也可能导致瓶盖正确密封的问题，或者可能为收集灰尘、碎屑或细菌提供空间。因此，由于向外卷起饮料瓶的上部以产生卷曲部，可能发生较高的产品损失率或污染率。

发明内容

术语实施例和类似术语旨在广义地指代本发明的所有主题和下面的权利要求。包含这些术语的陈述应理解为不限制本文所述的主题或限制以下权利要求的含义或范围。本文所涵盖的本发明的实施例由下面的权利要求限定，而不是本发明内容。本发明内容是对本发明的各个方面的高度概述，并且引入了在下面的具体实施方式部分中进一步描述的一些概念。本发明内容不旨在确定要求保护的主题的关键或基本特征，也不旨在孤立地用于确定所要求保护的主题的范围。本主题应通过参考本发明的整个说明书的适当部分、任何或所有附图以及每项权利要求来理解。

本发明的某些方面涉及在瓶子的开口处具有向内或反向卷曲部的瓶子以及用于生产瓶子的方法和装置。在一些示例中，瓶口的向内卷曲可以在制造期间在瓶子的上部中施加压缩应力状态，与瓶口的向外卷曲相比，这会在瓶子开始以不希望的方式变形(例如，通过材料中的分裂、破裂或其它故障)之前增加瓶子能够承受的压力、力或应力的阈值量。施加在上部中的压缩应力状态可以降低或消除卷曲部分裂的发生，这可以导致改进的工艺效率并降低损坏率。

在一些示例中，可以使用传统的生产方法来形成瓶子的未卷曲部分，包括例如瓶身、颈部或诸如螺纹或其它封盖或密封结构的任何其它特征部。一旦形成瓶子的未卷曲部分，瓶口的外径可以用多余材料的上部延伸超出将成为成品瓶的顶部的部分来完成。然后可以向内卷曲多余材料的上部，将压缩应力施加到上部材料和向内卷曲部中。向内卷曲部可以限定瓶口的内径并且可以用于将其它装置或结构保持在瓶口中(例如，瓶子的封盖)。

在一些示例中，一个或多个辊可以被设计成使得辊可以用于递增地卷曲多余材料的上部并且将上部的边缘安置在瓶子颈部的内表面上。一个或多个辊的形状、尺寸或构型可以包括入口半径、直支撑台面、工作半径和出口半径或由这些限定。在一些示例中，辊的入口半径和/或支撑台面可以被构造成与瓶子的外径对齐。

附图说明

以下参考以下附图详细描述本发明的说明性示例：

图1是根据本发明的一个示例的具有向内卷曲部的瓶子的示意性截面图。

图2是根据本发明的一个示例的具有向内卷曲部和插入件的瓶子的示意性截面图。

图3A到图3G是根据本发明的一个示例的在各个制造阶段的具有向内卷曲部的瓶子的示意性截面图。

图4A到图4G是根据本发明的另一示例的在各个制造阶段的具有向内卷曲部的瓶子的示意性截面图。

图5A是根据本发明的一个示例的用于向内卷曲瓶颈的示例性辊的示意性截面图。

图5B是根据本发明的一个示例的图5A的辊的细节图。

具体实施方式

在此具体描述本发明的实施例的主题以满足法定要求，但是该描述不一定旨在限制权利要求的范围。所要求保护的主题可以以其它方式具体实施，可以包括不同的元件或步骤，并且可以与其它现有或未来技术结合使用。除非明确描述了单个步骤的顺序或元件的布置，否则不应将该描述解释为暗示在各个步骤或元件中或之间的任何特定顺序或布置。

图1是具有反向或向内卷曲部110的示例性瓶子100的示意性截面图。瓶子100可以由任何材料制成。例如，向内卷曲部110可以用在由铝、钢、任何其它金属或金属合金，或者可以基于特定应用中的适用性选择的任何其它材料制成的瓶子上。作为示例，具有向内卷曲部110的瓶子100可以由铝合金3104或任何相关或类似的铝合金形成。瓶子100还包括颈部102，该颈部包括在瓶子100的第一端(例如，顶端)处的开口118、外表面104和内表面106。瓶口118可以具有外径114和内径116。外径114或内径116可以具有任何长度或尺寸。在一些示例中，瓶子100还可以包括在瓶子的第一端下方(例如，在瓶口118下方)的唇缘108。

向内卷曲部110可以具有任何合适的尺寸。例如，向内卷曲部110可以在整个卷曲部具有恒定的半径。作为另一个示例，向内卷曲部110可具有可变半径(例如，卷曲部的半径可沿着向内卷曲部110变化)。在一些示例中，向内卷曲部110可以包括360度向内卷曲部。在另一个示例中，向内卷曲部可以是任何角度的卷曲部(例如，180度或任何其它合适的角度)。在一些示例中，瓶子100的一部分材料可以变形、弯曲或以其它方式卷曲以形成向内卷曲部110。在图1描绘的示例中，瓶子100的材料(例如，瓶子顶端处的材料)从瓶口118的外径114变形、弯曲或以其它方式卷曲以形成向内卷曲部110，使得向内卷曲部110的边缘122朝向瓶子100的内表面106移位。在该示例中，向内卷曲部110的边缘122可以在一点或邻接部112处接近或会合瓶子100的内表面106。邻接部112可以是边缘122与瓶子100的内表面106之间的接触点。在另一个示例中，邻接部112可以是向内卷曲部110的边缘122紧邻瓶子100的内表面106的区或区域。在一些示例中，向内卷曲部110可以从瓶子的外表面104延伸到内表面106并且进入开口118并到达邻接部112。在一些这类示例中，向内卷曲部可以延伸到内表面106，使得边缘122可以邻近或接近内表面106。在一些示例中，边缘122可以在邻接部112处胶合、焊接或以其它方式附接到瓶子100的内表面106，但不一定如此。在图1描绘的示例中，瓶口118的内径116可以由向内卷曲部110的最内点(例如，向内卷曲部110相对于内表面106的最内点)限定，或者可以以其它方式对应于向内卷曲部110的最内点。

在一些示例中，任何类型的瓶子100可以包括向内卷曲部110。例如，向内卷曲部110可以用在具有冠型瓶盖(例如，包括对应于冠型瓶盖的特征部的瓶子，使得瓶子可以用冠状封盖密封)、螺旋型瓶盖(例如，可以用螺纹螺帽密封的瓶子)的瓶子上，或任何可以包括任何其它类型的瓶盖、封盖或密封机构的瓶子。作为示例，对于螺旋型瓶盖，瓶颈102可以包括一个或多个螺纹(例如，在瓶子100的顶端下方或在开口118下方)或模制成型的凹陷(未示出)，其被构造成接受螺旋式或滚压式防盗型封盖。作为另一个示例，对于冠型瓶盖，瓶颈102可以包括一个或多个凹陷、突起或其它特征部(例如，在瓶子100的顶端下方或在开口118下方)，其被构造成接受冠型瓶盖以将瓶子100联接到冠型瓶盖上。在一些示例中，螺旋式瓶盖或冠型瓶盖可以用于密封瓶子100。

在一些示例中，在开口118处具有向内卷曲部110的瓶子100可以提供优于具有向外卷曲部的瓶子构型的许多优点。例如，制造瓶子的过程可以包括吹塑、深拉、铸造、模颈缩、增量成形或任何其它材料成形过程。在制造过程期间，瓶子的材料会经受很大程度的变形(例如，瓶子的形状、尺寸或体积的变化)，这可能导致整个瓶子上的应力和应变累积。在一些示例中，在制造瓶子的一些常规方法期间，瓶子的开口周围的上部向外卷曲，这可以周向地扩张和拉伸瓶子的材料，并在瓶子上施加附加的拉伸应力和变形。附加的拉伸应力和变形可能导致瓶子材料在向外卷曲部中和其周围的破裂或分裂。

相反，瓶子100的向内卷曲部110可以压缩瓶子100的开口118周围的材料。在一些示例中，由向内卷曲部110施加的压缩应力可以降低瓶子100的材料破裂或分裂的可能性，因为它们不会对瓶子100增加附加的拉伸应力和变形。在一些示例中，诸如例如在吹塑瓶子的情况下，由向内卷曲部110施加的压缩应力可以减轻可能存在于瓶子100的开口118处或其周围的材料中的拉伸应力，这可以降低在向内卷曲部110中及其周围破裂或分裂的可能性。在一些实例中，降低分裂或破裂的可能性可以通过降低生产期间瓶子100的损坏量来提高生产效率。

在一些示例中，瓶子100的开口118处的向内卷曲部110可以提供附加的益处。例如，向内卷曲部110可以在清洁度、改进的密封性和用户安全性方面提供优势。作为示例，向内卷曲部110的邻接部112和边缘122可以位于瓶子100的内表面106上或附近，其可以保护向内卷曲部110的边缘免受损坏。如果瓶子在制造、储存、装填、封盖、装运或者在消费品的情况下在展示或使用期间被撞击或以其它方式遭受误用，则最弱和最可能的损坏区域是卷曲部的自由端。在一些示例中，使向内卷曲部110的邻接部112和边缘122靠近内表面106可防止瓶子100的自由端受到撞击或以其它方式受损，这可防止在制造、储存、装填、封盖、运送或在展示期间或在使用期间损坏向内卷曲部110。在另一个示例中，诸如具有冠型瓶盖的瓶子，用撬开工具打开瓶子可能会损坏和/或展开向外卷曲部，使得使用者暴露于潜在危险的锋利边缘，因为向外卷曲部的自由端未被支撑，因此需要最少的力量弯曲或以其它方式变形。相反，在瓶子100具有向内卷曲部110的情况下，向内卷曲部110的边缘122位于瓶子100的开口118内部，并且在瓶子打开期间不太可能遇到直接冲击和/或损坏。在一些示例中，开口118处的向内卷曲部110可以提供另外的附加益处或者可以允许附加特征结合到瓶子100上。在一些示例中，向内卷曲部110可以如上所述以更大或更小的程度形成，只要最终的向内卷曲部110通过瓶子100的材料的几何形状和/或应变硬化为瓶子100提供足够的轴向支撑即可。

图2是根据本发明的一个示例的具有向内卷曲部210和插入件230的瓶子200的示意性截面图。在图2所描绘的示例中，瓶子200可以包括颈部202(该颈部包括开口218)、外表面204、内表面206、开口218下方的唇缘208、外径214和内径216。颈部202、开口218、外表面204、内表面206、唇缘208、外径214和内径216可以各自以与图1的瓶子100的相应颈部102、开口118、外表面104、内表面106、唇缘108、外径114和内径116基本相同的方式进行构造，但不一定如此。在图2所描绘的示例中，瓶子200的材料从开口218的外径114变形、弯曲或以其它方式卷曲，使得向内卷曲部210的边缘222朝向内表面206移位。在该示例中，插入件230可以定位在开口218处或其附近，并且向内卷曲部210的边缘222可以在一点或邻接部212处接近或会合插入件230。邻接部212可以是边缘222与插入件230之间的接触点。在另一个示例中，邻接部212可以是向内卷曲部210的边缘222紧邻瓶子200的插入件230的区域。在一些示例中，边缘222可以在邻接部212处胶合、焊接或以其它方式附接到插入件230，但不一定如此。

在一些示例中，插入件230可以是液体流动调节器(例如，用于改变瓶子200中的流体流动的装置)。在另一个示例中，插入件230可以是瓶盖机构或装置的一部分(例如，用于密封瓶子200的内容物的装置的一部分)。在一些示例中，插入件230可以通过利用向内卷曲部210和唇缘208而更加牢固地位于瓶子200的开口218处或其附近。例如，在图2所描绘的示例中，插入件230搁置在唇缘208上，并且通过邻接部212处的向内卷曲部210的边缘222被限制在顶部。在该位置，插入件230可以为瓶口218和/或瓶颈202提供支撑。在一些示例中，插入件230或插入件230的一部分可以被限制、卷曲或夹紧在瓶子200的向内卷曲部210与内表面206之间。作为示例，插入件230可以卡扣在向内卷曲部210与瓶子200的内表面206之间的适当位置。作为另一个示例，插入件230或插入件230的一部分可以被限制、卷曲或夹紧在向内卷曲部210与瓶子200的收缩部之间(例如，瓶子200的狭窄内部)。例如并参考图1，在一些示例中，插入件(例如，插入件230)也可以卡扣在邻接部112中。在另一个示例中，瓶子100包括唇缘108，并且插入件可以卡扣或限制在唇缘108与邻接部112下方的向内卷曲部110的下边界之间的空间126中。在上述任何示例中，插入件可以在形成向内卷曲部110、210、唇缘108、208和/或瓶子100、200的任何其它特征部之前或之后插入。

参考图1和图2，在向内卷曲部110、210受损的情况下，或者如果制造过程没有将边缘122、222适当地定位或安置在内表面106和/或插入件230上或其周围，则可以存在损坏或受损的可能性降低、碎屑收集、细菌生长和/或密封性能丧失。例如，由于制造过程或由于瓶子材料的薄尺度(例如，厚度)而可能非常锋利的向内卷曲部110、210的边缘122、222可能由于向内卷曲部110、210而不太可能接触使用者，这可防止锋利边缘122、222对使用者造成伤口或其它伤害。作为另一个示例，与向外卷曲部相比，向内卷曲部110、210内的空间可以在瓶子100、200的密封部分内，这可以导致该空间不太可能收集碎屑或提供细菌生长区域。作为又一个示例，诸如例如在瓶子100、200的外径114、214、内径116、216、唇缘108、208或开口118、218处或其周围的任何其它点处的瓶密封点可以更远离向内卷曲部110、210的边缘122、222，并且不太可能受到向内卷曲部110、210的边缘122、222的任何损坏或变形的影响。

图3A到图3G是根据本发明的一个示例的在各个制造阶段的具有向内卷曲部310的示例性冠状瓶盖的瓶子300的示意性截面图。图3A到图3G描绘了从未卷曲瓶300(例如，在图3A中)到成品瓶300(例如，在图3G中)的各个制造阶段的示例。在图3A到图3G所描绘的示例中，示出了截面图，使得瓶子300的右部分相对于垂直轴线324被剖开。在该示例中，瓶子300包括颈部302、外表面304和内表面306。颈部302包括在瓶子300顶部的开口318。

在该示例中，瓶子300可以作为未卷曲瓶300(例如，在图3A中)开始施加向内卷曲部310的过程，该未卷曲瓶已经被模制或以其它方式形成以产生瓶身的特征部和几何形状(未示出)和开口318下方的颈部302。如图3A中所描绘，未卷曲瓶300可以包括在开口318处或其附近的上部320和边缘322。上部320可以形成到成品瓶300中的向内卷曲部310中(例如，在图3G中)，并且在一些示例中，上部320包括可用于形成向内卷曲部310的瓶子300的全部或基本全部材料。在一些示例中，上部320的材料可以比例如未卷曲瓶300的其它部分厚。例如，上部320的材料可以是具有比未卷曲瓶300的其它部分高的尺度或厚度的材料。作为另一示例，可以定制未卷曲瓶300的生产，使得上部320具有比未卷曲瓶300的另一部分厚的残余材料尺度或厚度。在一些示例中，较厚的上部320可以容许或承受用于形成向内卷曲部310压缩应力量，而没有屈曲、不期望地变形(例如，通过材料中的分裂、断裂或其它故障)或其它不良影响。

在一些示例中，图3A中描绘的未卷曲瓶300可经受一个或多个过程(例如，用于形成瓶子300或向内卷曲部310的制造过程)。例如，图3A的未卷曲瓶300可以经受处理以形成唇缘308，如图3B中所描绘。唇缘308可以形成在颈部302上足够低的位置处，使得上部320可以在瓶子制造过程的后续阶段保持有足够的材料形成到向内卷曲部310中。在一些示例中，唇缘308可形成在颈部302上的位于开口318下方的任何位置处。在一些示例中，当形成唇缘308时，可以在执行一个或多个卷曲操作之前设定开口318的外径314，同时将边缘322保持为瓶子300的最上端。在一些示例中，插入件(例如，图2的插入件230)可以插入瓶子300中并且定位成搁置在瓶子300的内表面306上、唇缘308处或如上所述的任何其它内部特征部处。插入件可以用作内部形式或结构，使得瓶子300的材料可以围绕插入件弯曲以将插入件定位和/或固定在瓶子300中和/或有助于形成唇缘308、向内卷曲部310或瓶子300的任何其它特征部的期望的几何形状。

在该示例中，在形成唇缘308之后，上部320可以弯曲、变形或者以其它方式卷曲以形成向内卷曲部310。例如，如图3C到图3F中所描绘，向内卷曲部310可以使用辊500形成。每个辊500可以是由任何合适材料制成的用于卷起瓶子300材料的任何形状或尺寸的辊。例如，每个辊500可以是钢辊，或任何其它合适材料的辊。每个辊500可以包括在入口半径504上的入口面502，在工作半径508上的工作面506，在入口面502与工作面506之间的支撑台面505，以及在出口半径512上的出口面510。在图3C到图3F所描绘的示例中，工作面506包括定位在入口面502与出口面510之间的辊500的一部分。入口面502、工作面506和/或出口面510每个都可以是辊500的凸起和/或凹入部分。例如，入口面502可以是辊500的凸起部分，工作面506可以是辊500的凹入部分，而出口面510可以是辊500的另一凸起部分。辊500可以围绕辊轴线501旋转，同时形成向内卷曲部310。

在一些示例中，辊500可以初始朝向瓶子300下降，或者瓶子300可以朝向辊500升高，进入第一位置以开始形成向内卷曲部310的过程。在图3C所描绘的示例中，在辊500与瓶子300的上部320初始接合期间，瓶子300和/或辊500可以相对于彼此围绕垂直轴线324旋转，这可以允许辊500与上部320的更平滑接合并且降低上部320的弯曲可能性。在该示例中，当辊500轴向地接合上部320并且瓶子300和/或辊500相对于彼此围绕垂直轴线324旋转时，如图3D到图3E中所描绘，边缘322可以接触入口面502并且遵循入口面502的曲率以送入到支撑台面505中并进入工作面506。在一些示例中，瓶子300的上部320和边缘322然后可以在它们遵循支撑台面505和/或工作面506的轮廓并朝向辊500的出口面510前进时卷曲或以其它方式变形。在一些示例中，出口面510然后可以将部分形成的向内卷曲部310的边缘322朝向瓶子300的内表面306引导或导引。以这种方式，入口面502可以初始接触上部320和/或边缘322以限定或设定瓶子300的外径314并且将上部320和/或边缘322朝向工作面506引导或引导到工作面506中。出口面510随后可以从工作面506接收上部320和/或边缘322，并且出口面510可以释放上部320和/或边缘322并限定瓶子300的内径316，如图3F到图3G中所描绘。

辊500可以继续与瓶子的上部320接合，直到达到完全接合的位置，诸如例如如图3F到图3G中所描绘。在图3F所描绘的示例中，在图3F中，辊轴线501相对于瓶子300处于最低点处。当辊500继续接合上部320并且相对于开口318围绕垂直轴线324旋转时，辊500将使上部320逐渐卷曲或变形以形成完整的向内卷曲部310，其中边缘322位于瓶子300的邻接部312处。在一些示例中，一旦完全形成向内卷曲部310，向内卷曲部310可以限定瓶子300的内径316和/或瓶口318。在一些示例中，辊500可以包括锋利的边缘或其它切割表面或特征，其可以用于修剪上部320和/或边缘322(例如，在使上部320变形以形成向内卷曲部310时)以在邻接部312处提供均匀的边缘322。在一些示例中，在上述卷曲过程期间，辊500和/或瓶子300可以继续相对于彼此围绕垂直轴线324旋转。辊和/或瓶子300相对于彼此围绕垂直轴线324的旋转与辊500围绕辊轴线501的旋转相结合可允许辊500在整个连续过程的轴向接合中平滑地形成向内卷曲部310。

在一些示例中，对于上面关于图3A到图3F描述的卷曲过程的各种修改或变化可以用来改变向内卷曲部310的形状或轮廓。例如，可以基于瓶子300的特定材料、材料的厚度、来自瓶子300的制造中的现有成形过程的残余应力或任何其它因素来调整辊500与上部320之间的相对接合量、接合速度和/或相对旋转速度。调整辊500与上部320之间的相对接合量、接合速度和/或相对旋转速度可以改变向内卷曲部310的形状或轮廓。作为另一实例，辊轴线501可以平行于或相对于瓶子300的未变形上部320和/或边缘322以一定角度偏移，这可以改变向内卷曲部310的形状或轮廓。在一些示例中，辊500可以适于径向地而不是轴向地接合瓶子300的上部320，如图3C到图和3F中所示，这也可以改变向内卷曲部310的形状或轮廓。作为又一个示例，辊500相对于垂直轴线324的径向距离可以改变，其中可以改变或不改变入口半径504、工作半径508和/或出口半径512的间距，以调整内径316和外径314的相对位置，以改变向内卷曲部310的形状或轮廓。

在一些示例中，可以调整入口面502、支撑台面505、工作面506和/或出口面510的轮廓、形状、尺寸或构型以修改向内卷曲部310的形状和/或尺寸以及边缘322与内表面306之间在邻接部312处的接触程度。例如，入口面502和/或支撑台面505可以被构型成提供瓶子的上部320的不同形状300，如下面进一步详细描述。

如图3F中所描绘，在一些示例中，入口面502和出口面510可以分别与瓶子300的外径314和内径316大体对齐。在一些示例中，入口面502、支撑台面505、工作面506和/或出口面510的曲率和/或轮廓可影响最终外径314和/或内径316。例如，最终形成的外径314可以在卷曲操作期间发生。卷曲操作也可以与瓶子制造过程中的其它步骤同时进行。例如，在包括插入件(例如，图2的插入件230)的瓶子300的情况下，插入件可以在卷曲过程之前被放置在瓶子300的开口318中。然后向内卷曲部310的形成可以将插入件卷曲、夹紧或限制在邻接部312处。在一些情况下插入件可以被限制在向内卷曲部310与位于瓶子300的内表面306上的另一个特征部之间。在一些示例中，如图3F中所示，插入件可以在空间326处限制在向内卷曲部310与唇缘308之间。

在一些示例中，在瓶子300的向内卷曲部310的制造或形成期间，可以使用各自围绕辊轴线501旋转的一个、两个或任何数量的辊500。每个辊500可以具有入口半径504上的入口面502、支撑台面505、工作半径508上的工作面506，以及出口半径512上的出口面510，并且可以如上面参考辊500进行构造。每个辊500可以在相对于瓶子300围绕垂直轴线324旋转时轴向接合瓶子300的上部320，以形成向内卷曲部310。在一些示例中，使用多个辊500可以允许在生产或形成向内卷曲部310中的附加控制和/或可调整性。例如，多个辊500可以用于使上部320更加逐渐变形或卷曲以成形向内卷曲部310或者在与上部320接触的许多点上更好地分布来自辊500的轴向接合的力。来自轴向接合的力的分布可以降低向内卷曲部310的弯曲的可能性或者可以允许瓶子300的更快速、更有效生产。

在一些示例中，多个辊500的使用可以允许每个辊500适于在生产或形成向内卷曲部310期间的特定功能或顺序。例如，可以单独控制每个辊500以分级每个辊500与瓶子300串联地轴向接合，并且每个辊500可以执行完全卷曲过程的不同任务或部分以形成向内卷曲部310。在一些示例中，多个辊500可以布置成允许辊500逐渐增加地、逐渐减小地或用变化的力接合瓶子300。多个辊500也可以放置在与垂直轴线324不同的径向距离处。例如，多个辊500可以从最外面的辊到最内面的辊依次接合瓶子300，以使向内卷曲部310更加逐渐变形。在一些示例中，每个辊可以具有相对于瓶子300不同地定向的相应辊轴线501。在一些示例中，多个辊500可以在每个辊500的入口面502、支撑台面505、工作面506和/或出口面510上具有基本相同的外形。在另一个示例中，多个辊500可以在每个辊500的入口面502、支撑台面505、工作面506和/或出口面510上各自具有不同的外形或轮廓，这可以允许每个辊500适于、构造成或控制成在卷曲过程中执行特定功能或顺序。以这种方式，多个辊500可以基于任何数量的因素被分级或布置成各种构型，包括例如辊的期望位置、辊的外形或轮廓(例如，辊的曲率或形状)、由辊施加在瓶子300上的期望量的力或压力等，并且多个辊500可以如上所述接合瓶子300。

虽然可以使用任何数量的单独的辊500，但是在一些示例中，可以使用三到六个单独的辊500。在其它示例中，可以使用任何合适数量的单独的辊500，并且可以基于瓶子300的材料的类型、瓶子300和/或上部320的厚度、向内卷曲部310的形状或期望形状、瓶子300的生产速度，和/或任何其它因素或因素组合来选择单独的辊500的数量。此外，虽然在该示例中，向内卷曲部310被描述为使用辊500形成，但是本发明不限于这种构型。更确切而言，在一些示例中，向内卷曲部310可以使用各种方法和技术来制造或形成，包括例如通过冲压、压制或可使上部320的材料变形的任何其它处理方法以产生向内卷曲部310。

图3G描绘了完成卷曲过程之后具有冠型瓶盖的瓶子300的示意性截面图。图3G中描绘的向内卷曲部310可以完全形成并且边缘322紧邻和/或接触瓶子300的内表面306(例如，紧邻或接触邻接部312)。瓶子300的开口318具有外径314和内径316，其由向内卷曲部310的轮廓限定。在一些示例中，如图3G中所描绘，瓶子300可以包括模制或成形为颈部302、开口318和/或向内卷曲部310的特定特征部。例如，向内卷曲部310的外部可以形成为包括在唇缘308与向内卷曲部310的顶部之间的锥形部321。作为另一实例，向内卷曲部310的边缘322和边缘322与内表面306之间的邻接部312可以靠近或高于唇缘308以限定空间326。在一些示例，瓶子300、瓶口318、向内卷曲部310和/或颈部302的任何其它部分的最终形状可根据任何特定应用的需要来成形，并且可包括适用于特定用途、瓶盖系统和/或功能的附加特征或几何形状。

图4A到图4G是在各个制造阶段具有向内卷曲部410的示例性螺旋型瓶盖的瓶子400的示意性截面图。图4A到图4G描绘了从未卷曲瓶400(例如，在图4A中)到成品瓶400(例如，在图4G中)的各个制造阶段的示例。在图4A到图4G所描绘的示例中，示出了截面图，使得瓶子400的右侧部分相对于垂直轴线424被剖开。在该示例中，瓶子400包括颈部402、外表面404和内表面406。颈部402包括在瓶子400顶部的开口418。

在该示例中，瓶子400可以作为未卷曲瓶400(例如，在图4A中)开始施加向内卷曲部410的过程，该未卷曲瓶已经被模制或以其它方式形成以产生瓶身的特征部和几何形状(未示出)和开口418下方的颈部402。如图4A中所描绘，未卷曲瓶400包括上部420和边缘422，其中的每一个可以分别以与图3A到图3G的上部320和边缘322基本相同的方式进行构造，但不一定如此。图4A中描绘的未卷曲瓶400可以经受一个或多个过程以形成螺纹409，如图4B中所描绘。螺纹409可以在瓶子400的颈部402上形成得足够低，使得上部420在瓶子制造过程的后期阶段保持有足够的材料形成到向内卷曲部410中。作为示例，螺纹409可以形成在开口418下方。在一些示例中，当形成螺纹409时，可以在执行一个或多个卷曲操作之前设定开口418的外径414，同时将边缘422保持为瓶子400的最上端。在一些示例中，插入件(例如，图2的插入件230)可以插入瓶子400中并且定位成搁置在瓶子400的内表面406上、螺纹409处或如上所述的瓶子400的任何其它内部特征部处。插入件可以用作内部形式或结构，使得瓶子400的材料可以围绕插入件弯曲以将插入件定位和/或固定在瓶子400中和/或有助于形成螺纹409、向内卷曲部410或瓶子400的任何其它特征部的期望的几何形状。

在一些示例中，在形成螺纹409之后，上部420可以弯曲、变形或者以其它方式卷曲以在成品瓶400(例如，图4G的成品瓶400)中形成向内卷曲部410，其方式与上面关于图3C到图3F的上部320和向内卷曲部310所描述的方式相同。例如，如图4C到图4F中所描绘，向内卷曲部410可以使用辊600形成，该辊可以以与图3C到图3F中的辊500基本相同的方式进行构造，但不一定如此。在图4C到图4F所描绘的示例中，辊600包括在入口半径604上的入口面602，在工作半径608上的工作面606，在入口面602与工作面606之间的支撑台面605以及在出口半径612上的出口面610。辊600可以围绕辊轴线601旋转，同时形成向内卷曲部410。辊600可以用于以与上面关于图3C到图3F的辊500、向内卷曲部310和上部320所描述的基本相同的方式从上部420形成向内卷曲部410。作为示例，辊600可以接合瓶子400的上部420，并且瓶子400和/或辊600可以相对于彼此围绕垂直轴线424旋转。当辊600轴向接合上部420并且瓶子400和/或辊600相对于彼此围绕垂直轴线424旋转时，如图4D到图4E中所描绘，边缘422可以接触辊600的入口面602并且遵循入口面602的曲率以送入到支撑台面605中并进入工作面606。在一些示例中，瓶子400上部420和边缘422然后可以在它们遵循支撑台面605和/或工作面606的轮廓并朝向辊600的出口面610前进时卷曲或以其它方式变形。在一些示例中，出口面610然后可以将部分形成的向内卷曲部410的边缘422朝向瓶400的内表面406引导或导引。

辊600可以继续与瓶子的上部420接合，直到达到完全接合的位置，诸如例如如图4F中所描绘，其中辊轴线601相对于瓶子400处于其最低点处。当辊600继续接合上部420并相对于开口418围绕垂直轴线424旋转时，辊600将使上部420逐渐卷曲或变形以形成完整的向内卷曲部410，其中边缘422位于瓶子400的邻接部412处。如图4G中所描绘，向内卷曲部410的外部可以形成为没有锥形部或唇缘的直外形。

图5A和图5B是示例性辊700的示意性侧视图，其可以由金属、陶瓷或其它合适的材料制成，并且可以用于形成如上所述的向内卷曲部(例如，用于形成图3C到图3F的向内卷曲部310的辊500)。辊700可以关于辊轴线701对称并围绕辊轴线701旋转。在一些示例中，辊700可以通常包括或分成三个部分或区段：入口半径704、工作半径708和出口半径712。这些半径704、708、712每个都可以是辊700沿着辊轴线701的凸起和/或凹入部分，并且可以在其表面上研磨或以其它方式成形以分别产生入口面702、工作面706和出口面710的形状或轮廓。在一些示例中，辊700还可以包括在入口面702与工作面706之间的支撑台面70。支撑台面705可以在生产期间为向内卷曲部的外部提供成形和支撑。与各个半径704、708、712相关联的入口面702、工作面706和出口面710和/或支撑台面705可以被构型和/或成形以适应特定材料(例如，瓶子300的特定材料或图3A到图3F的上部320的材料)、材料尺度或厚度、生产参数(例如，生产一个或多个瓶子300的期望速率)、向内卷曲部的期望形状和尺寸等等。入口面702、工作面706、出口面710、支撑台面705和/或半径704、708、712中的每一个的成形、间距和特定轮廓可以特别适用于圆形、椭圆形、渐增卷曲半径、渐减卷曲半径、部分弯曲、部分竖直、渐缩和/或直卷曲形状。

辊700可具有许多变化和复杂的几何形状以适应不同的向内卷曲形状、尺寸和/或制造方法。入口面702、工作面706和/或出口面710中的每一个的形状、轮廓和/或曲率可以由一系列半径、中心和直线来描述或限定。例如，入口面702的轮廓可以通过在入口面702的表面与入口面中心718之间延伸的入口面半径720来描述。入口面中心718的位置可以是任意的或预定义的，但是一旦被选择，入口面702的轮廓和形状可以由围绕入口面中心718的任何角度的入口面半径720的长度来限定。作为另一示例，工作面706可以具有工作面中心722和工作面半径724，并且工作面706可以由工作面半径724和工作面中心722限定。出口面710可以由出口面中心726和出口面半径728来描述。如图5A到图5B中所描绘，面中心718、722、726可以位于辊700的边界内部或外部，并且可以分别位于入口面702、工作面706和/或出口面710的凹入或凸起侧上。

在一些示例中，入口面702、工作面706和/或出口面710可以具有恒定的半径或曲率半径。在另一个示例中，入口面702、工作面706和/或出口面710可以具有可变的半径或曲率半径(例如，可以沿着入口面702、工作面706和/或出口面710变化的半径或曲率半径)。在一个非限制性示例中，辊700可以具有约1.28mm的入口面半径720，长度约0.7mm的支撑台面705，约1.25mm的工作面半径724以及约0.5mm的出口面半径728。在一些示例中，工作面半径724的测量可以与分别限定向内卷曲部310、410的卷曲直径，如图3和图4中所示，以及确定瓶子300、400的外径314、414与内径316、416之间的差值相关。

仍然参考图5A和图5B，辊700的形状还可以部分地由从入口面702到工作面706的送入角度714和从工作面706到出口面710的送出角度716来限定。送入角度714是入口面702与工作面706之间的辊700的表面的角度，而送出角度716是工作面706与出口面710之间的辊700的表面的角度。送入角度714和送出角度716是从垂直于辊轴线701的直线测量的。可以选择角度714、716的任何值以在入口面702、工作面706和出口面710之间提供平滑表面和/或有利于瓶子材料过渡通过辊700并形成。在一些示例中，入口面702的轮廓、工作面706的轮廓和送入角度714之间的关系可以部分地或全部地限定支撑台面705的轮廓、尺寸和定位。入口面702和工作面706在支撑台面705处的相互作用可被调整来为向内卷曲部的外部提供不同的形状和/或锥度。在一些示例中，角度714、716可基于特定材料(例如，瓶子300的材料或图3A到图3F的上部320的材料)的成形性和厚度、向内卷曲部几何形状(例如，向内卷曲部310的几何形状)、入口面702、工作面706和/或出口面710的几何形状、支撑台面705的几何形状和/或向内卷曲部、瓶子和/或辊700的相对尺寸来选择。在某些情况下，送入角度714可以是大约10°，而送出角度716可以是大约0°。然而，送入角度714和/或送出角度716可以根据特定应用的需要采用任何值，并且可以针对辊700的平滑操作、材料属性、材料厚度或金属成形工艺、材料和/或最终产品的任何其它特性进行选择。

在附图中描绘或上述组件的不同布置以及未示出或描述的组件和步骤是可能的。类似地，一些特征和子组合是有用的，并且可以在不参考其它特征和子组合的情况下使用。为了说明而非限制的目的描述了本发明的实施例，并且替代实施例对于本专利的读者将变得显而易见。因此，本发明不限于上述或附图中描绘的实施例，并且在不脱离以下权利要求的范围的情况下可以做出各种实施例和修改。

Claims (20)

1.一种具有卷曲端的瓶子，所述瓶子包括：

包括边缘的顶端；

在所述瓶子的所述顶端处的开口；

外表面；以及

内表面，其中所述瓶子的所述顶端包括从所述瓶子的所述外表面延伸到所述瓶子的所述内表面的向内卷曲部，使得所述边缘邻近所述瓶子的所述内表面，并且所述向内卷曲部在所述瓶子的所述顶端处施加压缩应力。

2.根据权利要求1所述的瓶子，还包括在所述瓶子的所述顶端下方的唇缘。

3.根据权利要求1所述的瓶子，还包括在所述瓶子的所述顶端下方的螺纹特征部。

4.根据权利要求1所述的瓶子，还包括冠型瓶盖特征部，以允许通过经由所述冠型瓶盖特征部将所述瓶子联接到所述冠型瓶盖而用所述冠型瓶盖密封所述瓶子。

5.根据权利要求1所述的瓶子，其中所述向内卷曲部具有恒定的半径。

6.根据权利要求1所述的瓶子，其中所述向内卷曲部具有可变的半径。

7.根据权利要求1所述的瓶子，还包括定位成接近所述瓶子的所述开口的插入件，其中所述插入件通过将所述插入件限制在所述向内卷曲部与所述瓶子的收缩部之间而固定在所述瓶子内。

8.根据权利要求7所述的瓶子，其中所述插入件是液体流动调节器。

9.一种用于生产根据权利要求1至8中任一项所述的瓶子的方法，所述方法包括：

提供未卷曲瓶，其具有所述外表面、所述内表面和在所述瓶子的所述顶端处的瓶口；

用上部和所述边缘形成外径；以及

使所述上部朝向所述瓶口向内变形以形成内径，使得所述边缘邻近所述未卷曲瓶的所述内表面，并且在所述上部中施加压缩应力。

10.根据权利要求9所述的方法，还包括在变形期间修剪所述边缘。

11.根据权利要求9至10中任一项所述的方法，还包括在所述瓶口下方形成所述唇缘。

12.根据权利要求9至11中任一项所述的方法，其中使所述上部变形到所述瓶口中包括用一个或多个辊卷曲所述上部。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述一个或多个辊包括多个分级辊，所述多个分级辊定位成接近所述瓶子以卷曲所述上部。

14.根据权利要求12至13中任一项所述的方法，其中基于所述一个或多个辊的期望位置、曲率或接触压力，将所述多个分级辊中的每个辊分级接近所述瓶子。

15.根据权利要求9至14中任一项所述的方法，还包括在所述瓶口下方形成螺纹。

16.根据权利要求9至15中任一项所述的方法，还包括：

在所述瓶子的所述上部下方形成所述收缩部；

将所述插入件安装在所述收缩部上方的所述瓶口中；以及

使所述上部变形到所述瓶口中，使得所述插入件的顶端在所述边缘下方，并且所述插入件被限制在所述边缘与所述收缩部之间。

17.一种用于根据权利要求9至16中任一项所述的方法压缩地卷曲瓶口的辊，所述辊包括：

工作面、入口面和出口面，其中所述工作面是凹入的并且位于所述入口面与所述出口面之间，并且其中所述入口面被构造成初始接触瓶子的上部以限定所述瓶口的外径并且成角度以将所述上部引导到所述工作面中，并且其中所述出口面被构造成从所述工作面接收所述上部，并且被构型成释放所述上部以限定所述瓶子的内径。

18.根据权利要求17所述的辊，其中所述工作面具有恒定的工作面半径。

19.根据权利要求17至18中任一项所述的辊，其中所述工作面具有可变的工作面半径。

20.根据权利要求17至19中任一项所述的辊，还包括被构造成修剪所述上部的修剪特征部。