BR0306682B1

BR0306682B1 - Tampa de lata metálica de bebida com laterais aprimoradas e rebaixo escareado

Info

Publication number: BR0306682B1
Application number: BRPI0306682-7A
Authority: BR
Inventors: Tuan A Nguyen; James A Reed; Jess N Bathurst; Christopher G Neiner
Original assignee: Ball Corp; Metal Container Corp
Priority date: 1999-12-08
Filing date: 2003-01-10
Publication date: 2014-12-02
Also published as: EP1470052B1; AU2003207518B2; WO2003059764A1; CN1319813C; CN1639016A; CA2472295A1; JP4388817B2; CA2472295C; US7100789B2; AU2003207518A1; JP2005515120A; WO2003059764A9; EP1470052A1; US20030173367A1; MXPA04006730A; EP2497717A1; EP1470052A4; BR0306682A

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "TAMPA DE LATA METÁLICA DE BEBIDA COM LATERAIS APRIMORADAS E REBAIXO ESCAREADO".

Campo Da Invenção A presente invenção refere-se em geral a recipientes e tampas de fechamento de recipientes, mais especificamente a tampas de fechamento de lata metálica de bebida adaptadas para interconexão com o corpo da lata de bebida.

Histórico Da Invenção Recipientes, e mais especificamente recipientes metálicos para bebida são tipicamente fabricados interconectando-se a tampa de fechamento da lata de bebida ao corpo do recipiente. Em algumas aplicações, a tampa de fechamento pode ser interconectada a parte de cima e a parte de baixo do corpo da lata. Entretanto, mais frequentemente, a tampa de fechamento da lata de bebida é interconectada na parte de cima do corpo da lata de bebida, que é moldada e achatada a partir de uma folha d e um material como alumínio. Em função da pressão interna potencialmente alta gerada pelas bebidas carbonatadas, é necessário que tanto o corpo quanto a tampa superior da lata de bebida suportem pressões internas excedendo 620,5 kPa (90 psi) sem deformação catastrófica e permanente. Além disso, dependendo de várias condições ambientais como calor, transbordamento, alto teor de C02 e vibração, a pressão interna em uma lata de bebida comum pode as vezes exceder 689,47 kPa (100 psi).

Portanto, a tampa de fechamento e o corpo das latas de bebida devem ser duráveis para resistir a altas pressões internas, e devem ainda ser fabricados em materiais extremamente finos e duráveis, como alumínio, para reduzir o custo geral do processo de fabricação e o peso do produto acabado.

Coerentemente, há uma necessidade significativa de uma tampa de fechamento de lata de bebida que seja durável e possa resistir a altas pressões internas geradas por bebidas carbonatadas e as forças externas aplicadas durante o transporte, e que seja feita de materiais metálicos durá- veis, leves e extrema mente finos, com configurações geométricas que reduzam as exigências do material. Tentativas anteriores foram feitas para fornecer tampas de lata de bebida com configuração geométrica exclusiva, em uma tentativa de economizar material e aprimorar a resistência. Um exemplo dessa tampa de lata de bebida é definido na patente americana n°6.065.634 para Crown Cork and Seal Technology Corporation, intitulada "Tampa de Lata e Método para Fixação da mesma ao Corpo da Lata" (doravante "patente '634") e descrita como técnica anterior na Figura 2. Na tampa de lata de bebida descrita na patente ‘634, é fornecida uma parede interna lateral que seja inclinada para dentro em direção ao rebaixo escareado a um ângulo entre cerca de 40° e 60° A tampa de fechamento de lata de bebida descrita na Patente '634 não utiliza os processos padrão de costura dupla que são bem conhecidos pela indústria.

Outras patentes tentaram aprimorar a resistência das tampas de fechamento de recipiente e economizar custos de material aprimorando a geometria da região do rebaixo escareado. Exemplos dessas patentes são a U.S. Pat. N° 5.685.189 e a U.S. Pat. N° 6.460.723 p ara Nguyen et al, que neste documento foram inteiramente reunidas para referência. Outro pedido pendente que aborda os processos de manufatura utilizados para produzir várias configurações da tampa de fechamento da presente Invenção é descrito no pedido de patente americana serie N° 10/10 7.941, que foi arquivado em 27 de marco de 2002 e é também incorporada neste documento por referencia. A revelação a seguir descreve uma tampa de fechamento de recipiente aprimorada que e adaptada para interconexão ao corpo de um recipiente e que possui rebaixo escareado, geometria das laterais da tampa e profundidade aprimorados, o que economize custos de material e resiste a pressões internas de maneira significativa.

Resumo Da Invenção Portanto, em um aspecto da invenção, é fornecida uma tampa de fechamento de recipiente que possa resistir significativamente a pressões internas de cerca de 689,5 kPa mm (100 psi), e que também reduza de 3% a 10% os custos de material associados a manufatura de uma típica tampa de fechamento de lata de bebida. Embora a invenção aqui descrita se aplique de modo geral a recipientes de bebida e a tampas de fechamento de recipientes para cerveja, refrigerantes e outras bebidas carbonatadas, deve ser apreciado por aqueles que possuem experiência na técnica que a Invenção pode também ser utilizada para qualquer tipo de recipiente e qualquer tipo de tampa de fechamento de recipiente. Em uma configuração da presente Invenção, esses atributos são atingidos fornecendo-se uma lateral de tampa com um "arco" côncavo e uma profundidade de rebaixo escareado reduzida, em que o rebaixo escareado esteja posicionado a não mais do que 2,413 mm (0,095 polegadas) da altura do painel central e mais preferivelmente a não mais do que 2,286 mm (0,090 polegadas).

Em outro aspecto da presente Invenção, é fornecida uma tampa de fechamento de recipiente que seja fabricada com os equipamentos de manufatura convencionais, eliminando assim a necessidade de equipamentos novos e caros para a fabricação da tampa de fechamento de recipiente. Portanto, podem ser implementados os processos e equipamentos de manufatura preexistentes e conhecidos para iniciar a produção da tampa de fechamento de recipiente de maneira rápida e eficaz em instalações de manufatura preexistentes, ou seja, em uma fábrica de latas.

Outro aspecto da presente Invenção é fornecer uma tampa de fechamento com uma lateral de tampa em forma "arqueada", não-linear. Conforme utilizado na técnica anterior, o termo "lateral" refere-se de forma geral a parte da tampa localizada entre o rebaixo escareado e a parede de extremidade circular da tampa (ou anel periférico ou aba periférica que forma a costura junto ao corpo da lata) e que entra em contato ou é preso a borda durante a costura, conforme mostrado na Figura 7 da patente '634 da Crown. Diferentemente da técnica anterior, o mandril de costura utilizado na costura das tampas da presente Invenção não necessariamente entra em contato ou se prende a todo o mandril de costura durante a costura. Os pontos de engajamento da borda na Invenção atual estão visíveis nos desenhos e na descrição detalhada a seguir.

Em outro aspecto da presente invenção, é fornecido o método de formação da tampa de fechamento da lata de bebida, em que é fornecida uma tampa de fechamento da lata com o raio do rebaixo escareado não sendo maior que 0,381 mm (0,015 polegadas) a partir do painel central. Preferivelmente, o painel central é levantado a não mais que 2,286 mm (0,090 polegadas) a partir da parte mais baixa do rebaixo escareado.

Mais especificamente, o método de manufatura em geral compreende dois processos incluindo uma etapa múltipla e uma etapa simples. A etapa múltipla produz uma "pré-casca" que é formada e movida para outra operação para a formação finai. Nesse procedimento, a "pré-casca" e presa entre duas ferramentas opostas, em que uma função de grampeamento o-corre antes da formação do painel e do rebaixo escareado. A forma do rebaixo escareado é atingida pelos versos de compressão desenhando entre um grupo de ferramentas macho e fêmea. O processo de etapa simples produz um copo inferior achatado desenhado quando a ferramenta macho entra na ferramenta fêmea. Dentro da ferramenta fêmea esta uma ferramenta "fu-radora de painel" que está sob alta pressão e prende o copo inferior achatado contra o furador macho durante a entrada e saída da ferramenta fêmea. O painel e o rebaixo escareado são formados conforme a ferramenta macho saca da ferramenta fêmea. A ferramenta "furadora de painel" segue a ferramenta macho. A ferramenta "furadora de painel" possui a geometria da forma do painel e do rebaixo escareado dentro de seu contorno. Essa ação forma o painel com o invólucro da parte de baixo do copo ao redor de seu contorno e o rebaixo escareado é formado dentro do intervalo gerado entre a fêmea e o furador de painel comprimindo a parte inferior do rebaixo escareado.

Outro aspecto da presente Invenção é fornecer uma tampa de fechamento de lata de bebida que economize custo de material ao reduzir o tamanho do material para molde e/ou utilizando materiais mais finos que possuam propriedades aprimoradas de liga de alumínio. Assim, a integridade e a forca da tampa de fechamento de lata de bebida não é comprometida, enquanto os custos de material são significativamente reduzidos como resul- tado da redução de material para molde, e/ou as propriedades aprimoradas de liga de alumínio fornecidas por ela.

Um outro aspecto da presente Invenção é fornecer uma tampa de fechamento de recipiente lata de bebida com uma parede de mandril superior possuindo um primeiro raio de curvatura "Rc1" e uma parede de mandril inferior possuindo um segundo raio de curvatura "Rc2". Uma parte central da borda inferior possui ainda um outro raio de curvatura "Rc2" que define um "arco" côncavo, virado para fora, que esta posicionado entre a parede de mandril superior e a parede de mandril inferior. Alternativamente, as bordas laterais superiores e inferiores podem ser substancialmente "curvilineas" e possuindo assim um grau tão moderado de curvatura que lembre uma linha reta, ou seja, linear. Além disso, a profundidade entre a parte mais alta de uma parede de extremidade circular e a parte mais baixa do rebaixo es-careado possui, em uma configuração, uma dimensão entre cerca de 5,461 e 7,112 mm (0,215 e 0,280 polegadas), e mais preferivelmente entre cerca de 6,35 a 6,604 mm (0,250-0,260 polegadas). Mais ainda, em um aspecto da presente Invenção, a parede do painel interior pode possuir adicionalmente um raio de curvatura não-linear, que seja preferivelmente de cerca de 1,27 mm (0,050 polegadas).

Outro aspecto da presente Invenção é ainda reduzir a distancia entre as paredes interna e externa do painel do rebaixo escareado, para dessa forma reduzir custos de material e também aprimorar a resistência da tampa de fechamento. Assim, em uma configuração da presente Invenção, a distancia entre as paredes interna e externa do painel é de cerca de 1,143 a 1,397 mm (0,045 a 0,055 polegadas), e mais preferivelmente 1,3208 mm (0,052 polegadas).

Mais um outro aspecto da presente Invenção é fornecer uma tampa de fechamento com parede de mandril com forca superior comparada a uma tampa de fechamento de recipiente convencional e que possa resistir a uma pressão interna significativa. Assim, em uma configuração da presente Invenção, fornecida uma tampa de fechamento com uma parede de mandril que possua um arco côncavo projetando-se para fora, e que, em uma configuração, é posicionada aproximadamente a meio caminho entre o rebaixo escareado e a parede de extremidade circular antes da dupla costura da tampa ao corpo do recipiente. Preferivelmente, o arco da parede de man-dril central possui um raio de curvatura entre cerca de 0,020 e 2,032 mm (0,080 polegadas), e mais preferivelmente menor que 1,016 mm (0,040 polegadas) e mais preferivelmente entre 0,508 a 0,635 mm (0,020 e 0,025 polegadas).

Em uma configuração, a parede de mandril superior e a parede de mandril inferior podem ser substancialmente lineares, ou possuir apenas um raio gradual de curvatura.

Portanto, em um aspecto da presente invenção, é fornecida uma tampa de fechamento de recipiente metálico adaptada para interconexão ao corpo de um recipiente, e compreende: uma parede de extremidade circular adaptada para interconexão a parede lateral do corpo de um recipiente;

Uma parede de mandril integralmente interconectada a parede de extremidade circular e estendendo para fora a um ângulo Θ de no mínimo 8 graus medida a partir de um plano vertical, a parede de mandril mencionada compreendendo ainda um arco estendendo-se para dentro possuindo um raio de curvatura entre cerca de 0,020 e 2,032 mm (0,080 polegadas) com um ponto central abaixo da parede de extremidade circular mencionada; um rebaixo escareado interconectado a uma parte inferior da parede de mandril mencionada e que possua um raio de curvatura menor que cerca de 0,381 mm (0,015 polegadas);

Uma parede interior do painel interconectada ao rebaixo escareado mencionado e que estenda-se para cima a um angulo φ entre cerca de 0 e 15 graus medido a partir de um plano substancialmente vertical;

Um painel central interconectado extremidade superior da citada parede interna do painel e levantando-se acima da parte mais baixa do citado rebaixo escareado a no mínimo 2,032 mm (0,080 polegadas) aproximadamente.

Breve Descrição Dos Desenhos A Figura 1 é uma vista seccional cruzada elevada frontal de uma tampa de fechamento de lata de bebida de diâmetro 202 padrão posicionada antes e depois da dupla costura ao corpo da lata de bebida; A Figura 2 e uma vista seccional cruzada elevada frontal de uma tampa de fechamento de lata de bebida da técnica anterior posicionada antes e depois da dupla costura ao corpo da lata de bebida; A Figura 2A e uma vista seccional cruzada elevada frontal de duas tampas de fechamento de lata de bebida da técnica anterior transpostas sobre uma configuração da presente Invenção, para identificar as distinções entre elas; A Figura 3 é uma vista seccional cruzada elevada frontal de uma configuração da presente Invenção posicionada antes e depois da dupla costura ao corpo da lata de bebida; A Figura 3A é uma vista seccional cruzada elevada frontal de uma lata de bebida da técnica anterior e mostrando o posicionamento do mandril de costura antes e depois da dupla costura; A Figura 4 é uma vista seccional cruzada elevada frontal da configuração da presente Invenção mostrada na Figura 3; A Figura 4A é uma vista seccional cruzada elevada frontal da configuração da Figura 4 identificando as dimensões; A Figura 4B é uma vista seccional cruzada elevada frontal de uma configuração alternativa da presente invenção; A Figura 4C é uma vista seccional cruzada elevada frontal de uma configuração alternativa da presente invenção; A Figura 5 é uma vista seccional cruzada elevada frontal de uma configuração alternativa da presente Invenção; A Figura 5A é uma vista seccional cruzada elevada frontal da configuração da Figura 5 identificando as dimensões; A Figura 5B é uma vista seccional cruzada da configuração mostrada nas Figuras 5 e 5A antes da dupla costura ao corpo de uma lata de bebida; A Figura 6 é uma vista seccional cruzada elevada frontal de uma configuração alternativa da presente Invenção; A Figura 6A é uma vista seccional cruzada elevada frontal daconfiguração da Figura 6 identificando as dimensões; A Figura 6B é uma vista seccional cruzada elevada frontal da configuração mostrada nas Figuras 6 e 6A antes e depois da dupla costura ao corpo de uma lata de bebida; A Figura 7 é uma vista seccional cruzada elevada frontal de uma configuração alternativa da presente invenção; A Figura 7A é uma vista seccional cruzada elevada frontal da configuração da Figura é identificando as dimensões; A Figura 7B é uma vista seccional cruzada da configuração mostrada nas Figuras 7 e 7A antes e depois da dupla costura; A Figura 8 é uma vista seccional cruzada de uma configuração da presente invenção antes da dupla costura e identificando o raio especifico da curvatura do arco da parede de mandril; A Figura 8A é uma vista seccional cruzada da configuração mostrada na Figura 8 após a dupla costura, e identificando o comprimento da parede de mandril superior posicionada acima do arco em relação ao comprimento da dupla costura e o posicionamento do mandril de costura; A Figura 9 é uma vista seccional cruzada de uma configuração da presente invenção antes da dupla costura e identificando o raio especifico da curvatura do arco da parede de mandril; A Figura 9A e uma vista seccional cruzada da configuração mostrada na Figura 8 depois da dupla costura, e identificando o comprimento da parede de mandril superior posicionada acima do arco em relação ao comprimento da dupla costura e o posicionamento do mandril de costura; A Figura 10 é uma vista seccional cruzada de uma configuração da presente Invenção antes da dupla costura e identificando o raio especifico da curvatura do arco da parede de mandril; A Figura 10A é uma vista seccional cruzada da configuração mostrada na Figura 8 depois da dupla costura, e identificando o comprimen- to da parede de mandril superior posicionada acima do arco em relação ao comprimento da dupla costura e o posicionamento do mandril de costura.

Descrição Detalhada Com referência agora as Figuras 1 a 7B, são fornecidas vistas seccionais cruzadas elevadas frontais das tampas de lata de bebida da técnica anterior (Figuras 1 a 2A) e várias configurações da presente invenção (Figuras 3 a 7B). Mais especificamente, é aqui descrita uma tampa de lata metálica de bebida que de maneira geral compreende uma parede de extremidade circular (4), uma parede de mandril (6), um rebaixo escareado (12), um painel central (14) e uma parede interna do painel (16) que interco-necta o painel central (14) ao rebaixo escareado (12). A parede de mandril (6) pode adicionalmente compreender uma parede de mandril superior (8) e uma parede de mandril inferior (10), que em algumas configurações pode possuir um primeiro raio de curvatura Rc1 e um segundo raio de curvatura Rc2, respectivamente. Em algumas configurações, a parede interna do painel (16) pode adicionalmente compreendida uma extremidade superior da parede interna do painel (18) e uma extremidade inferior da parede interna do painel (20). Nem disso, a parte de cima da parede de extremidade circular da tampa (4) e definida pelo que é tipicamente referido na técnica de latas de bebida como coroa (22). O ângulo da parede de mandril Oi é aqui definido como um ângulo divergente de um plano vertical conforme a parede de mandril (6) es-tende-se Para baixo em direção ao rebaixo escareado (2). Em várias configurações com uma parede de mandril superior (8) e uma parede de mandril inferior (10), pode haver o ângulo da parede de mandril inferior Θ2, que é definido e aqui utilizado como a divergência de um plano vertical imaginário da parede de mandril inferior (10). Portanto, em algumas configurações da presente Invenção, pode haver uma parede de mandril superior (8), uma parede de mandril inferior (10) e um correspondente angulo da parede de mandril superior Θ1 e um angulo da parede de mandril inferior 02. Alternativamente, onde a parede de mandril superior (8) e a parede de mandril inferior (10) compreendem componentes substancialmente não-lineares, deve haver um primeiro raio de curvatura Rc1 associado a parede de mandril superior (8), e um segundo raio de curvatura Rc2 associado a parede de mandril inferior (10). O arco de parede de mandril pronunciado (30) possui um raio de curvatura que é aqui definido e em geral descrito nos desenhos como "Rc". Conforme aqui utilizado, o termo "para dentro" refere-se à direção voltada para a parte interior da tampa de fechamento, ou seja, a parte mais ao centro do painel central (14), enquanto o termo para fora refere-se à direção voltada para o contorno externo do corpo do recipiente, para a parede de extremidade circular (4) ou para a dupla costura (32).

Adicionalmente, uma parede interna do painel (16) tipicamente interconecta-se a parte mais baixa do rebaixo escareado (12) com o painel central (14), e tipicamente é voltada a um ângulo cpi que é mostrado nos desenhos, e representa ainda um angulo que se estende a partir de um plano vertical imaginário. Em algumas configurações, pode estar presente um angulo da parede interna inferior do painel cp2, e que define o angulo que se estende a partir de um plano vertical imaginário da parede interna inferior do painel.

Com referência agora a Figura 1, é mostrada uma vista seccional cruzada frontal de uma tampa de lata de bebida de diâmetro 202 da técnica anterior posicionada em relação ao corpo de uma lata de bebida antes da dupla costura e após a dupla costura. Conforme identificado a esquerda do desenho, a tampa de lata de bebida (2) é posicionada com a parede de extremidade circular (4) justaposta sobre o pescoço de uma tampa de bebida (26), com o mandril de costura (28) utilizado durante a manufatura posicionada ao longo da parede de mandril (6) e estendendo-se para dentro do rebaixo escareado (12). Conforme mostrado no desenho a direita da Figura 1, a tampa de lata de bebida (2) passou agora por dupla costura, em que a parede de extremidade circular (4) é interconectada a parte superior do pescoço da lata de bebida para fornecer um engajamento de selagem entre a tampa da lata de bebida (2) e o corpo da lata de bebida (24). Também se nota que em uma típica tampa de lata de bebida de diâmetro 202, a parede de mandril (6) é voltada a um angulo moderado, ou seja, 2oa 8oem relação ao pescoço substancialmente vertical da lata de bebida, e possui um angulo voltado para dentro entre 1°e 6°após a dupla cost ura.

Com referencia agora a Figura 2, é mostrada uma tampa de lata da técnica anterior descrita na patente '634, e que também esta aqui reunida para referencia.Mais especificamente, a esquerda do desenho, a tampa de lata de bebida é mostrada imediatamente antes da dupla costura, enquanto a direita do desenho a tampa de lata de bebida (2) já foi duplamente costurada ao pescoço da lata de bebida (26). Nesse exemplo da técnica anterior, a parede de mandril é substancialmente linear, mais ainda possui um angulo pronunciado entre 40° e 60° estendendo-se para dentro conforme medido a partir de um pescoço de lata de bebida substancialmente vertical (26). Além disso, o rebaixo escareado (12) é interconectado a parede interna do painel (16) que é substancialmente linear e estendendo-se para cima ao ponto de interconexão com o painel central (14). Infelizmente, devido ao ângulo pronunciado da parede de mandril que se estende a parede circular (4), esse tipo de configuração não provou ser muito confiável durante a manufatura em alta velocidade. Além disso, deve-se notar que durante a dupla costura o mandril de costura (28) está em contato com a parede de mandril (6) ao longo de todo o comprimento da parede de mandril (6) entre o rebaixo escareado (12) e parede de extremidade circular.

Com referência agora a Figura 2A, uma vista seccional cruzada elevada frontal de uma tampa de lata de bebida padrão 202, a tampa de lata de bebida revelada na patente '634 e uma configuração da presente invenção são mostradas transpostas uma em cima da outra para propósitos de referência.

Neste desenho, as distinções na parede de mandril dessas três tampas são prontamente visíveis. Mais especificamente, a extremidade superior da parede de mandril da tampa descrita na patente '634 diverge para dentro a um ângulo muito alto de 40 a 60 graus, que cria uma separação significativa entre a parede de mandril superior e o pescoço do corpo da lata em oposição a uma tampa de lata padrão 202 e consistente com a tampa de lata descrita nas várias configurações da presente invenção. Conforme acima declarado, essa distinção torna-se problemática ao ser feita a dupla costura da tampa de lata (2) a o pescoço (26) do corpo da lata, em que e exigido mais movimento do metal ao costurar a tampa de lata de bebida revelada na patente '634, em oposição a dupla costura confiável e testada quanto ao tempo obtida com uma tampa padrão 202. Conforme visto na Figura 2A, a presente invenção utiliza um ângulo de parede de mandril superior com uma configuração geométrica similar a tampa de lata padrão 202 convencional, eliminando assim a necessidade de modificações nos equipamentos e os problemas de dupla costura inerentes associados as latas de bebida da técnica anterior que utilizam a parede de mandril superior (8) com ângulo alto para dentro medido a partir de um plano vertical.

Com referência agora a Figura 3, uma configuração da presente Invenção é aqui mostrada com a tampa 10 de lata de bebida (2) posicionada imediatamente antes da dupla costura conforme mostrado a esquerda da Figura 3, e a tampa de lata de bebida (2) mostrada após a dupla costura conforme mostrado a direita do desenho. Conforme identificado na Figura 3, a parede de mandril (10) possui um formato arqueado que se estende para cima e para fora, enquanto a parede de mandril superior possui um arco côncavo (30) que se estende para fora em direção ao pescoço da lata (26), e que possui um raio de curvatura especifico Rc. Além disso, deve-se notar que o mandril de costura (28) entre em contato apenas com certas partes da tampa de fechamento entre o rebaixo escareado (12) e a parede de extremidade circular (4). Conforme mostrado após a dupla costura, uma parte central do arco (30) é posicionada abaixo da parte mais baixa da dupla costura, que foi mostrada para ajudar a prevenir a possibilidade de vazamento após preenchimento do recipiente e a dupla costura a tampa de fechamento. Uma parede de mandril inferior é mostrada neste desenho em (10), que possui um raio de curvatura independente Rc2. Conforme mostrado mais adiante nos desenhos, a parte mais baixa da parede de mandril inferior (10) se interconecta ao rebaixo escareado (12), que se interconecta ainda a parede interna do painel (16) que se estende para cima e se interconecta a um painel central (14). Conforme mostrado nesta configuração da presente Invenção, a parede interna do painel (16) pode também possuir um formato não-linear. A Figura 3A é uma vista seccional cruzada elevada frontal de um recipiente de bebida padrão 202 da técnica anterior antes e depois da dupla costura. Esses desenhos são fornecidos para mostra o posicionamento do mandril de costura (28) em relação à tampa de fechamento (2) antes e depois da dupla costura.

Com referência agora às Figuras 4 e 4 A, a configuração da Figura 3 é aqui mostrada com dimensões adicionais e que identifica uma configuração da presente Invenção. O desenho na Figura 4 identifica os vários ângulos associados a parede de mandril (6), enquanto a Figura 4A detalha os vários raios de curvatura associados a parede de mandril (6), a parede interna do painel (16), e as várias dimensões a eles relacionadas. Por exemplo, a respeito da Figura 4A e o raio da curvatura Rc2, na parede de mandril inferior (10), o raio de curvatura 0,187 é definido a uma distancia de 53,848 mm (2,120 polegadas). A dimensão de 53,848 mm (2,120 polegadas) representa o diâmetro que se estende a partir de uma posição da tampa de lata de bebida e que se estende cruzando a tampa de lata de bebida a uma posição correspondente ao lado oposto da extremidade de lata de bebida com forma circular (2). Todas as outras dimensões mostradas nos desenhos possuem representações similares.

Conforme visto nas Figuras 4 e 4A, há inúmeras características que distinguem esta nova tampa de lata de bebida que são detalhadas antes da interconexão ao corpo da lata de bebida. Mais especificamente, em uma configuração a parede de mandril (6) compreende uma parede de mandril superior (8) e uma parede de mandril inferior (10), cada uma possuindo um diferente raio de curvatura. Por exemplo, a parede de mandril superior (8) neste exemplo em particular possui um raio de curvatura Rc1 de 2,032 mm (0,080 polegadas), enquanto o raio de curvatura inferior Rc2 é de 4,7498 mm (0,187 polegadas). O arco da parede de mandril (30) possui um raio de curvatura Rc de cerca de 1,016 mm (0,040 polegadas) nesta configuração em particular. Deve-se notar também que o painel central (14) possui uma altura de não mais que cerca de 2,286 mm (0,090 polegadas) a partir da parte mais baixa do rebaixo escareado (12), enquanto a distância da parte mais alta da parede de extremidade circular (4) é de cerca de 6,477 mm (0,255 polegadas) a partir da parte mais baixa do rebaixo escareado (12). Além disso, o painel central (14) possui um diâmetro total de não mais que cerca de 42,1894 mm (1,661 polegada) nesta configuração em particular.

Conforme visto na Figura 3, uma vez que a tampa de lata de bebida da Figura 4 é duplamente costurada ao corpo de uma lata de bebida (24), a geometria da parede de mandril superior (8) é modificada, mas as dimensões identificadas na Figura 4 e 4A a partir do arco da parede de mandril (30) e que se estendem para baixo permanecem fundamentalmente as mesmas. Além disso, para propósitos de referência, o raio de curvatura da parede de mandril superior é aqui definida como "Rc1", enquanto a raio de curvatura da parede de mandril inferior é mostrada como "Rc2". Conforme apreciado por aqueles que tém experiência na técnica, os raios de curvatura Rc1 e Rc2 da parede de mandril superior (8) e da parede de mandril inferior (10), respectivamente, podem variar conforme mostrado em configurações adicionais abaixo discutidas, ou podem ter raios de curvatura leves ou moderados conforme detalhado nos desenhos.

Com referência agora as Figuras 4B e 4C, são aqui fornecidas as duas configurações preferidas da presente Invenção. Mais especificamente, na Figura 4B o arco da parede de mandril (30) possui um raio de curvatura Rc de 0,025, enquanto na Figura 4C o arco da parede de mandril possui um raio de curvatura Rc de 0,020. Foi descoberto que ambas as configurações possuem dupla costura e propriedades de resistência excelentes.

Com referencia agora as Figuras 5, 5A e 5B, uma configuração alternativa da presente Invenção é aqui identificada, em que a parede de mandril inferior (10) é substancialmente linear, e não possui um raio de curvatura pronunciado. Entretanto, o arco da parede de mandril (30), que se estende para baixo em direção ao pescoço da lata de bebida (26) possui um raio de curvatura Rc de cerca de 1,016 mm (0,040 polegadas), enquanto a borda lateral superior (10) possui um raio de curvatura Rc1 de cerca de 2.032 mm (0,080 polegadas).

Além disso, nesta configuração em particular a parede interna do painel (16) é substancialmente linear e se estende para cima a um angulo entre cerca de 2o e 8o, e mais preferivelmente 6o c onforme medido a partir de um plano vertical hipotético. Além disso, a parede de mandril superior (8) possui um angulo θι de cerca de 8o a 15° a parede de mandril inferior (10) possui um angulo θ2 entre cerca de 20° e 35°, embora possam ser utilizadas variações desses ângulos de parede de mandril conforme apreciado por quem possui experiência na técnica. A Figura 5B mostra a configuração da Figura 5 imediatamente antes e depois da dupla costura ao corpo da lata de bebida.

Com referencia agora as Figuras 6, 6A e 6B, fornecida aqui outra configuração da presente invenção com diferentes ângulos da parede de mandril (6) e da parede interna lateral 16. Nesta configuração em particular, é fornecida uma parede interna do painel substancialmente linear que possui um ângulo cpi entre cerca de 0 e 8%, e mais especificamente 6%. Além disso, a parede de mandril (6) compreende uma parede de mandril superior (8), parede de mandril inferior (10), e um arco de parede de mandril (30) inter-posicionados, e possuindo um raio de curvatura Rc de cerca de 1,016 mm (0,040 polegadas). A parede de mandril inferior (10) possui um raio de curvatura Rc2 de cerca de 9,525 mm (0,375 polegadas) medido a partir de um ponto de referência com diâmetro de 63,0174 mm (2,481 polegadas), enquanto a parede de mandril superior possui um raio de curvatura Rc1 de 2.032 mm (0,080 polegadas) e um ponto central que possui um diâmetro de 56,134 mm (2,210 polegadas) conforme mostrado nos desenhos. Além disso, o rebaixo escareado (12) possui uma profundidade total de cerca de 6,0452 mm (0,238 polegadas) medido a partir da parte mais alta da parede de extremidade circular (4), enquanto o painel central (14) esta posicionado a uma altura de não mais que cerca de 2,286 mm (0,090 polegadas) a partir da parte mais baixa do rebaixo escareado (12).

Com referencia agora as Figuras 7, 7A e 7B, outra configuração da presente Invenção é aqui fornecida, com os ângulos específicos da parede de mandril (6), da parede interna do painel (16), assim como os raios de curvatura da parede de mandril superior (8) e parede de mandril inferior (10). Conforme identificado na Figura 7, a parede interna do painel (16) se estende para cima a um angulo de cerca de 7o, enquanto a parede de mandril inferior (10) se estende para baixo a um ângulo 01 de cerca de 32° 0 arco de parede de mandril (30) possui um raio de curvatura Rc de cerca de 1,016 mm (0,040 polegadas), enquanto a parede de mandril inferior (10) possui um raio de curvatura Rc2 de 9,525 mm (0,375 polegadas) medido a um diâmetro de 62,357 mm (2,455 polegadas), enquanto a parede de mandril superior (8) possui um raio de curvatura Rc1 de 2,032 mm (0,080 polegadas) a um ponto de referencia que possua um diâmetro de 56,134 mm (2,210 polegadas). Adicionalmente, o ponto de intersecção entre a parede interna do painel (16) e o painel central (14) possui um raio de curvatura de cerca de 0,381 mm (0,015 polegadas) medido em um ponto de referencia de 42,2656 mm (1,664 polegada). A Figura 7B mostra a configuração da Figura 7 antes e depois da dupla costura da tampa da lata de bebida ao corpo da lata de bebida.

Com referencia agora as Figuras 8 a 10A, são fornecidas vistas seccionais cruzadas elevadas frontais de três diferentes configurações da presente Invenção. Mais especificamente, as Figuras 8 a 8A detalham uma tampa de fechamento de recipiente em que o arco projetando-se para fora na parede de mandril (30) possui um raio de curvatura de 1,016 mm (0,040 polegadas), enquanto as Figuras 9 a 9A detalham um arco (30) com um raio de curvatura de 0,635 mm (0,025 polegadas), e as Figuras 10 a 10A detalham um arco projetando-se para fora (30) com um raio de curvatura de 0,508 mm (0,020 polegadas).

Conforme detalhado na Figura 8, quando se utiliza um arco es- tendendo-se para fora com raio de curvatura de 1,016 mm (0,040 polegadas), o raio e iniciado a uma localidade que é de 1,8034 mm (0,071 polegadas) a partir do contorno superior da parede de extremidade circular 4. Nessa configuração, conforme mostrado na Figura 8A, a parede de mandril superior (8) possui uma parte linear de 2,1844 mm (0,086 polegadas), que é menos do que o comprimento de 2,4892 mm (0,098 polegadas) da dupla costura e que corresponde a parte linear do mandril de costura lateral (34). Durante os testes, essa geometria de tampa de fechamento mostrou major propensão a vazamentos em oposição as configurações preferidas das Figuras 9 a 9A, e mais preferivelmente as Figuras 10 a 10A, em que a parte linear da parede de mandril superior (8) é pelo menos tão comprida quanto o comprimento da dupla costura, ou seja, 2,4892 mm (0,098 polegadas).

Assim, conforme mostrado nas Figuras 9 a 9A, e mostrado um arco estendendo-se para fora (30) com um raio de curvatura de 0,083 polegadas, que utiliza um mandril de costura (28) com uma parte linear de 0,093 polegadas, e que é ligeiramente menor que a dupla costura (32) de 0,098 polegadas criada pela interconexão do pescoço da lata de bebida (26) e da parede de extremidade circular (4) da tampa de fechamento de lata de bebida 2.

Com referência agora as Figuras 10 a 10A, é aqui mostrada uma configuração preferida da presente Invenção, em que o arco estendendo-se para fora (30) possui um raio de curvatura de 0,508 mm (0,020 polegadas), e esta posicionado a 2,1844 mm (0,086 polegadas) abaixo do contorno superior da parede de extremidade circular (4) antes da dupla costura. Conforme mostrado na Figura 10A, nesta configuração é utilizado um mandril de costura (28) com uma parte linear (34) com um comprimento de 2,4892 mm (0,098 polegadas), que equivale ao comprimento da dupla costura de 2,4892 mm (0,098 polegadas).

Com relação a cada uma das várias configurações aqui discutidas, e conforme identificado nas Figuras 1 a 10A, as características de resistência e custos reduzidos associados às tampas de lata de bebida são obtidas com base nas configurações geométricas, assim como as propriedades metálicas e as espessuras particulares a elas associados. Mais especificamente, os materiais metálicos compreendem de modo geral alumínio, e mais comumente ligas e temperas de alumínio como 5182H19, 5182H481 e 5182C515, que são comumente conhecidas pela técnica. Com relação a espessura dessas ligas de alumínio, é tipicamente utilizada uma calibragem entre cerca de 0,0080 e 0,0095, exigindo-se espessura major em latas de bebida com diâmetro maior. Assim, uma tampa de lata de bebida 202 pode utilizar materiais de alumínio com espessuras calibradas entre cerca de 0,0080 e 0,0090 gauge, enquanto uma tampa de lata de bebida 206 pode utilizar material de liga de alumínio com uma espessura calibrada entre cerca de 0,0085 e 0,0095 gauge. Assim, em uma configuração da presente invenção, uma liga de alumínio 5182H19 com uma espessura calibrada entre cerca de 0,0080 e 0,0085 gauge fornece economia de custos e resistência significativas a uma tampa de lata de alumínio de tamanho 202 com as propriedades geométricas aqui definidas.

Para fins de esclarecimento, é fornecida aqui a lista de componentes que segue e a numeração associada encontrada nos desenhos: N° 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 Componentes Tampa de fechamento de recipiente Parede de extremidade circular Parede de mandril Parede de mandril superior Parede de mandril inferior Rebaixo escareado Painel central Parede interna do painel Extremidade superior da parede interna do painel Extremidade inferior da parede interna do painel Coroa Corpo do recipiente Pescoço do recipiente Mandril de costura 30 Arco da parede de mandril 32 Dupla costura 34 Porção de parede linear do mandril de costura 36 Porção de parede arqueada do mandril de costura 38 Parede externa do painel do rebaixo escareado Rc Raio de curvatura do arco da parede de mandril RC1 Raio de curvatura da parede de mandril superior RC2 Raio de curvatura da parede de mandril inferior Θ1 ângulo da parede de mandril superior Θ2 ângulo da parede de mandril inferior cp1 ângulo da parede interna superior do painel cp2 ângulo da parede interna inferior do painel A descrição acima da presente invenção foi apresentada para propósitos de ilustração e descrição. Mais ainda, a descrição não tem a intenção de limitar a invenção ao formato aqui revelado. Consequentemente, as variantes e modificações aqui apresentadas juntamente com os ensinamentos e a habilidade ou conhecimento da técnica relevante estão dentro do escopo da presente Invenção. As configurações aqui descritas foram esten- didas a fim de explicar os melhores modos para praticar a invenção e para possibilitar que outros que possuam experiência na técnica utilizem a invenção nestas ou em outras configurações ou as várias modificações exigidas pelos pedidos em particular ou usos da presente Invenção. Pretende-se que as reivindicações dependentes sejam construídas de modo a incluir todas as possíveis configurações da técnica anterior na extensão permitida.

Claims

1. Tampa de fechamento de recipiente adaptada para intercone-xão a um corpo de um recipiente, compreendendo: uma parede de extremidade circular adaptada para interconexão com uma parede lateral do referido corpo de recipiente; uma parede de mandril compreendendo uma extremidade superior integralmente interconectada à referida parede de extremidade circular e uma extremidade inferior se estendendo para baixo a um ângulo de no mínimo cerca de 8 graus medido a partir de um plano vertical, a referida parede de mandril compreendendo ainda uma extremidade inferior com um arco estendendo-se para fora possuindo um raio de curvatura entre cerca de 0,508 e 5,588 mm (0,020 e 0,220 polegadas) com um ponto central posicionado abaixo da referida parede de extremidade circular; um rebaixo escareado interconectado a uma parte inferior da parede de mandril e tendo um raio de curvatura menor que cerca de 0,381 mm (0,015 polegadas), sendo que a referida extremidade inferior da parede de mandril se estende para baixo próxima a uma porção inferior do referido rebaixo escareado; uma parede interna de painel interconectada ao rebaixo escareado e se estendendo para cima a um ângulo φ entre cerca de 0 graus e 15 graus medido a partir de um plano substancialmente vertical; e caracterizada por compreender ainda um painel central interconectado a uma extremidade superior da referida parede interna do painel e elevada acima da parte mais baixa do rebaixo escareado de no mínimo aproximadamente 2,032 mm (0,080 polegadas), sendo que o referido painel central é posicionado acima da referida extremidade inferior da parede de mandril,

2. Tampa de fechamento de recipiente de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o painel central mencionado possua uma profundidade de no mínimo 0,381 mm (0,150 polegadas) a partir da parte mais alta da parede de extremidade circular mencionada.

3. Tampa de fechamento de recipiente de acordo com a reivindi- cação 1, caracterizada pelo fato de que a tampa de fechamento citada é construída de material metálico possuindo uma espessura de não mais de cerca de 0,2286 mm (0,0090 polegadas).

4. Tampa de fechamento de recipiente de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a interconexão do painel central e da parede de painel interno possui um raio de curvatura de não mais de cerca de 0,381 mm (0,015 polegadas).

5. Tampa de fechamento de recipiente de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o diâmetro do painel central é de menos de cerca de 75% do diâmetro da parede de extremidade circular.

6. Tampa de fechamento de recipiente de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de que a mencionada tampa de fechamento compreende uma liga de alumínio.

7. Tampa de fechamento de recipiente de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a mencionada parede interna do painel é não-linear.

8. Tampa de fechamento de recipiente de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que a mencionada parede interna do painel possui no mínimo um raio de curvatura entre cerca de 0,762 mm (0,030 polegadas) e 1,778 mm (0,070 polegadas).

9. Tampa de fechamento de recipiente, compreendendo: uma parede de extremidade circular adaptada para interconexão com uma parede lateral de um recipiente; uma parede de mandril não-linear integralmente interco-nectada à mencionada parede de extremidade circular e estendendo para baixo, a parede de mandril compreendendo um arco se estendendo para fora possuindo um raio de curvatura e uma parede de mandril superior não-linear posicionada acima do referido arco se estendendo para cima; um rebaixo escareado interconectado, em uma primeira extremidade, a uma parte inferior da parede de mandril e, em uma segunda extremidade, a uma parte inferior de uma parede interna do painel e possuindo um raio de curvatura menor que cerca de 0,381 mm (0,015 polegadas), em que a porção inferior da parede de mandril se estende substancialmente em uma porção não linear do rebaixo escareado; e caracterizada por um painel central interconectado a uma extremidade superior da parede interna do painel e elevada acima de uma parte mais baixa do referido rebaixo escareado a não mais que cerca de 2,286 mm (0,090 polegadas), o referido painel central sendo posicionado acima da porção inferior da parede de mandril.

10. Tampa de fechamento de recipiente de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de que pelo menos uma parte da parede interna do painel compreende uma porção não-linear.

11. Tampa de fechamento de recipiente de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de que o painel central possui um diâmetro de menos de cerca de 75% do diâmetro da parede de extremidade circular.

12. Tampa de fechamento de recipiente de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que a parede de mandril superior não-linear possui um raio de curvatura entre cerca de 1,778 mm (0,070 polegadas) e 2,286 mm (0,090 polegadas) e a referida porção de parede de mandril inferior possui um raio de curvatura entre cerca de 4,318 mm (0,170 polegadas) e 7,62 mm (0,300 polegadas). 12. Tampa de fechamento de recipiente metálico adaptada para interconexão com um corpo de um recipiente, compreendendo: uma parede de extremidade periférica adaptada para interconexão a parede lateral do corpo de um recipiente; uma parede de mandril superior integralmente interconectada à parede de extremidade periférica e que possui um raio de curvatura de no mínimo cerca de 1,778 mm (0,070 polegadas); um arco que se projeta para dentro integralmente interconectado à parede de mandril superior e possuindo um raio de curvatura de cerca de no mínimo 0,381 mm (0,015 polegadas); uma parede de mandril inferior integralmente interconectada ao arco que se projeta para dentro e que possui um raio de curvatura de no mínimo cerca de 0,381 mm (0,150 polegadas); caracterizada por um rebaixo escareado integralmente interco-nectado à citada parede de mandril inferior em uma primeira extremidade e a uma parte inferior da parede interna do painel em uma segunda extremidade, a parede interna do painel se estendendo para cima e compreendendo uma porção inferior orientada em um primeiro ângulo e uma porção superior orientada em um segundo ângulo que é diferente do referido primeiro ângulo; e um painel central interconectado a uma extremidade superior da parede interna do painel, sendo que o painel central está posicionado acima de uma parte mais baixa do rebaixo escareado a uma distância de não mais que cerca de 2,286 mm (0,090 polegadas).

13. Tampa de fechamento de recipiente metálico de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de que a parede interna do painel e a parede externa do painel do rebaixo escareado são separadas por uma distancia de não mais que 1,3716 mm (0,054 polegadas).

14. Tampa de fechamento adaptada para interconexão a um corpo de um recipiente, compreendendo; uma parede de extremidade circular; uma parede de mandril integralmente interconectada com a parede de extremidade circular e estendendo-se a partir daí para baixo; um arco projetando-se para fora posicionado entre uma extremidade superior e uma extremidade inferior da parede de mandril, e possuindo um raio de curvatura entre cerca de 0,381 e 5,588 mm (0,015 e 0,220 polegadas); e caracterizada por um rebaixo escareado anular tendo um raio de curvatura não maior do que cerca de 0,381 mm (0,015 polegadas) e integralmente interconectado à extremidade inferior da parede de mandril em uma primeira extremidade e uma parede interna de painel em uma segunda extremidade, a parede interna de painel interconectada a um painel central possuindo um eixo central que é substancialmente paralelo ao corpo do recipiente, a referida parede interna de painel compreendendo uma extremidade superior e uma extremidade inferior, a extremidade inferior sendo orien- tada em um primeiro ângulo e a porção superior sendo orientada em uma direção que é distinta da extremidade inferior.

15. Tampa de fechamento de acordo com a reivindicação 14, caracterizada pelo fato de que a referida extremidade inferior da parede interna de painel possui um raio de curvatura de pelo menos cerca de 1,016 mm (0,040 polegadas).

16. Tampa de fechamento de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de que a referida extremidade inferior da parede interna de painel é orientada em um ângulo de pelo menos cerca de 4 graus quando medido a partir de um plano vertical.