BR112013028180B1

BR112013028180B1 - arranjo de fechamento para latas

Info

Publication number: BR112013028180B1
Application number: BR112013028180-4A
Authority: BR
Inventors: Antonio Carlos Teixeira Álvares; Antonio Roberto Sene
Original assignee: Brasilata S/A Embalagens Metálicas
Priority date: 2011-05-25
Filing date: 2011-05-25
Publication date: 2020-12-01
Also published as: WO2012159175A1; US20140209556A1; BR112013028180A2; MX2013013736A; MX340117B

Abstract

ARRANJO DE FECHAMENTO PARA LATAS A lata da invenção compreende: uma porção de corpo (11) unida a uma porção de pescoço (13) de contorno reduzido e que incorpora um ressalto periférico externo (15) e que define uma abertura superior (A); e uma tampa (20) tendo uma porção tubular periférica (22) a ser encaixada na abertura superior (A) e uma nervura circunferencial externa (25). A nervura circunferencial externa (25) apresenta formato semi-tubular, inferiormente aberto e tendo: uma borda radialmente interna (25a) que é unida, à borda superior (22a) da porção tubular periférica (22) da tampa (20), por um degrau anelar (26); e uma borda radialmente externa (25b). A nervura circunferencial externa (25) carrega, em seu interior, uma gaxeta anelar (30), a ser assentada, sobre o ressalto periférico externo (15) da porção de pescoço (13), quando do encaixe da tampa (20) na abertura superior (A) e do assentamento do degrau anelar (26) sobre o dito ressalto periférico externo (15).

Description

Campo da invenção

[001] Refere-se a presente invenção a um arranjo de fechamento a ser aplicado em latas formadas em folha metálica e compreendendo uma porção de corpo tubular, geralmente de seção circular e carregando uma parede de fundo, uma porção de pescoço superior, de contorno menor do que aquele da porção de corpo e uma porção de transição unindo as porções de corpo e de pescoço e tendo uma borda extrema que define o contorno de uma abertura superior para a lata, na qual é encaixada uma tampa removível.

Antecedentes da invenção

[002] São bem conhecidas da técnica as latas tubulares obtidas em folha metálica e compreendendo uma porção de corpo, de seção transversal circular ou poligonal e carregando uma parede de fundo e uma parede superior anelar que são perifericamente fixadas, geralmente por recravação, nas bordas extremas, inferior e superior, da lata.

[003] Esse tipo de construção, bem conhecido, permite que a parede de fundo e a parede superior anelar exerçam uma função estruturadora da porção de corpo da lata, sem requerer a incorporação de elementos estruturais enrigecedores adicionais. Esse tipo de lata tem a porção de corpo apresentando uma seção transversal constante ou que é progressivamente reduzida desde a parede de fundo até a parede superior anelar, sendo a espessura da folha metálica dimensionada em função dessa configuração estrutural da lata.

[004] São também conhecidas as latas que apresentam uma porção de corpo de seção tubular carregando, inferiormente, a parede de fundo e que é superiormente unida, através de uma porção de transição, a uma porção de pescoço, de menor contorno, em cuja borda extrema superior livre é recravada a borda periférica de uma parede superior anelar.

[005] Na construção de lata na qual a porção de corpo se estende de uma à outra das bordas extremas da lata, com uma mesma seção transversal, a provisão da parede superior anelar é fundamental para a obtenção da adequada resistência estrutural da lata, a partir de uma folha metálica de espessura mínima adequada. Sem a parede superior anelar, a espessura da folha metálica da porção de corpo teria que ser consideravelmente aumentada, com o consequente acréscimo no custo de matéria prima e no peso da lata.

[006] De modo distinto, nas latas compreendendo uma porção de corpo e uma porção de pescoço de seção transversal e altura reduzidas, unidas por uma porção de transição tronco- cônica ou tronco-piramidal, apenas pouco afastada da borda extrema superior da lata, a provisão da porção de transição na região superior da lata provê um considerável aumento na resistência estrutural dessa última, permitindo a eliminação da parede superior anelar, com a abertura superior da lata correspondendo à seção transversal interna da porção de pescoço. Nessa construção, basta que a borda extrema superior da lata, ou seja, da porção de pescoço, seja curvada, ou de outro modo trabalhada, para formar uma virola ou ressalto periférico externo, contornando a abertura superior da lata e definindo, em conjunto com a borda extrema superior dessa última, uma sede de assentamento de uma tampa removível, compreendendo uma porção de painel que incorpora uma porção tubular periférica a ser encaixada, de modo justo, com interferência, na abertura superior, no interior da porção de pescoço, dita porção tubular periférica tendo uma borda superior livre que é curvada, ou de outro modo trabalhada, para formar uma virola ou nervura circunferencial externa, a ser assentada sobre a borda extrema superior da lata, quando do fechamento da tampa.

[007] Essa construção da técnica anterior permite a eliminação da parede superior anelar e a formação de um corpo tubular inicial, com uma folha metálica de espessura usual, por exemplo, de cerca de 0,21mm a cerca de 0,27mm para latas de 3,6 litros, e apresentando uma seção transversal correspondente àquela da porção de pescoço. Em seguida, o referido corpo tubular é submetido a uma operação de expansão, pela qual são formadas a porção de transição e a porção de corpo, essa última apresentando uma seção transversal concêntrica, semelhante e maior que aquela da porção de pescoço. Assim, é possível a obtenção de uma lata com menor consumo de folha metálica.

[008] Apesar das vantagens acima mencionadas para as latas providas de porção de pescoço de seção reduzida e desprovidas de parede superior anelar, essa construção da técnica anterior apresenta o inconveniente de não garantir um elevado e seguro grau de estanqueidade no fechamento da tampa.

[009] Além do aspecto de vedação acima comentado, nessa conhecida construção de lata, a região de junção, em arco externamente côncavo, da porção de transição com a porção de pescoço, define uma região de menor resistência da lata aos esforços axiais de compressão, na linha de envase, quando do fechamento da tampa ou da montagem de um anel de lacre e de suspensão, nos casos em que este último vier a ser provido. Essa relativa fragilização estrutural da lata e esforços axiais de compressão é tanto mais acentuada quanto maior for a redução de contorno de seção transversal da porção de pescoço em relação à porção de corpo, para uma dada altura da porção de transição. Essa particularidade construtiva pode afetar, restritivamente, a resistência estrutural da lata ao empilhamento.

[010] Em função dos inconvenientes acima mencionados, foi proposta a solução construtiva descrita e reivindicada no pedido de patente PI 0705211-1 (PCT/BR2008/000334), do mesmo depositante e segundo a qual, a nervura circunferencial externa da tampa carrega, inferiormente, uma gaxeta anelar, por exemplo, um cordão de resina, a ser assentada sobre a borda extrema superior da porção de pescoço quando do fechamento do encaixe da tampa na abertura superior.

[011] Apesar de a provisão da referida gaxeta anelar, prover um adequado grau de estanqueidade ao fechamento da tampa na abertura superior da lata, ela conduz a uma operação indesejavelmente complexa e de difícil controle, para prover a aplicação da gaxeta, na forma de um cordão de resina, sob a nervura circunferencial externa da tampa.

[012] Na referida construção anterior, a nervura circunferencial externa da tampa toma a forma de uma virola tubular, definindo uma porção de superfície convexa inferior, sobre a qual deve ser correta e controladamente aplicado o cordão de resina, por exemplo, “plastisol”, que irá definir a gaxeta. O controle das margens do cordão de resina, sobre a superfície inferior convexa da nervura circunferencial externa da tampa, é bastante difícil, dificultando e mesmo impedindo a obtenção de um padrão de qualidade.

[013] Nessa solução anterior, a nervura circunferencial externa da tampa define um batente que é assentado sobre o ressalto periférico externo da lata, para limitar o encaixe da tampa na abertura superior da lata, durante as operações de fechamento da tampa. Assim, a constituição da nervura circunferencial externa, em formato tubular, permite que essa última resista aos esforços aplicados sobre a tampa, durante seu fechamento mecanizado na linha de envaze ou mesmo quando de seu fechamento manual durante o consumo progressivo do produto enlatado. Mesmo sendo prejudicial à aplicação da gaxeta de vedação, o formato tubular da nervura circunferencial externa é uma exigência estrutural para que ela cumpra sua função limitadora do encaixe da tampa na abertura superior da lata.

Sumário da invenção

[014] Em razão das dificuldades operacionais para se prover uma gaxeta de vedação à tampa de uma lata do tipo aqui considerado, a presente invenção tem, como objetivo principal, prover um arranjo de fechamento para esse tipo de lata, de execução simples e segura em termos de padrão de qualidade, e apresentando um elevado grau de estanqueidade, mesmo admitindo-se maiores tolerâncias dimensionais na formação da abertura superior da porção de pescoço e da tampa, sem submeter a nervura circunferencial externa da tampa às forças a serem aplicadas, a essa última, durante seu fechamento na abertura superior da lata.

[015] Esse e outros objetivos da invenção são alcançados com um arranjo de fechamento aplicado a latas do tipo que compreende: uma porção de corpo inferiormente fechada; uma porção de pescoço, apresentando um contorno reduzido e uma borda extrema superior, a qual incorpora um ressalto periférico externo e define o contorno de uma abertura superior; uma porção de transição, unindo as porções de corpo e de pescoço; e uma tampa tendo uma porção de painel que incorpora uma porção tubular periférica a ser encaixada, sob interferência, na dita abertura superior e tendo uma borda superior carregando uma nervura circunferencial externa.

[016] De acordo com a invenção, a nervura circunferencial externa apresenta um formato semi-tubular, inferiormente aberto e tendo: uma borda radialmente interna que é unida, à borda superior da porção tubular periférica da tampa, por um degrau anelar que se projeta para fora da dita porção tubular periférica; e uma borda radialmente externa, afastada da borda radialmente interna, sendo que a nervura circunferencial externa carrega, em seu interior, uma gaxeta anelar a ser assentada e comprimida, contra ressalto periférico externo, da porção de pescoço, quando do encaixe da tampa na abertura superior e do assentamento do degrau anelar sobre o ressalto periférico externo da porção de pescoço.

[017] De acordo com o arranjo de fechamento da presente invenção, a nervura circunferencial externa da tampa tem seu formato tubular inferiormente aberto, para que em seu interior possa ser facilmente alojada uma gaxeta anelar, por exemplo um cordão de resina, para ser assentada e comprimida sobre o ressalto periférico externo da porção de pescoço. A provisão do degrau anelar, a ser assentado sobre o ressalto periférico externo do pescoço, permite limitar o encaixe da tampa na abertura superior da lata e evitar a excessiva deformação da nervura circunferencial externa e semi-tubular, quando do pressionamento da tampa contra o corpo da lata.

Breve descrição dos desenhos

[018] A invenção será descrita a seguir, fazendo-se referência aos desenhos anexos, dados a título de exemplo de uma concretização da invenção e nos quais:

[019] A figura 1 representa uma vista em planta superior de uma lata, na condição fechada por uma tampa, estando essa última retida, em sua condição fechada, por um anel de retenção perifericamente travado sob o ressalto periférico externo da lata;

[020] A figura 2 representa uma vista em corte longitudinal parcial da lata ilustrada na figura 1, dito corte tendo sido tomado segundo a linha II-II na referida figura anterior e estando a tampa em posição de fechamento incompleto e o anel de retenção em condição explodida;

[021] A figura 2A representa um detalhe ampliado da porção superior do conjunto ilustrado na figura 2 e desprovido do anel de retenção;

[022] A figura 3 representa uma vista semelhante àquela da figura 2, mas ilustrando a tampa e o anel de retenção montados na lata; e

[023] A figura 3A representa um detalhe ampliado da porção superior do conjunto ilustrado na figura 3.

Descrição da invenção

[024] Conforme já anteriormente descrito e ilustrado nos desenhos anexos, o arranjo de fechamento proposto pela invenção é aplicado a uma lata 10 formada em folha metálica, geralmente folha de flandres, apresentando seção transversal, geralmente circular, mas que pode ser poligonal, apesar dessa configuração não ser ilustrada nos desenhos.

[025] A lata 10, de formato tubular, compreende: uma porção de corpo 11, em cuja borda extrema inferior 11a é fixada, geralmente por recravação, a borda periférica de uma parede de fundo 12; uma porção de pescoço 13 tendo um contorno concêntrico, semelhante e reduzido em relação àquele de porção de corpo 11 e uma borda extrema superior 13a definindo o contorno de uma abertura superior “A” para a lata 10; e uma porção de transição 14 com perfil inclinado em relação ao eixo geométrico da lata 10 e unindo as porções de corpo 11 e de pescoço 13.

[026] A borda extrema superior 13a da porção de pescoço 13 incorpora um ressalto periférico externo 15. Na condição ilustrada, o ressalto periférico externo 15 toma a forma de uma virola de seção transversal tubular, obtida por dobramento da folha metálica, radialmente para fora, na região da borda extrema superior 13a. Nos desenhos, a seção transversal da virola é circular, devendo ser entendido que poderá ser formado um ressalto periférico com diferentes seções transversais, tubulares ou não.

[027] A formação da porção de corpo 11 é iniciada pela formação de um corpo tubular tendo seção transversal correspondente àquela da porção de pescoço 13 e que é então expandido radialmente, em parte de sua altura, para definir as porções de corpo 11 e de transição 14, segundo métodos conhecidos da técnica. A porção de transição 14 fica inferiormente unida, à porção de corpo 11, por uma região de junção, em arco convexo 14a, e superiormente unida, à porção de pescoço 13, por uma região de junção em arco côncavo 14b.

[028] A lata 10 compreende ainda uma tampa 20 formada em peça única de folha metálica estampada, apresentando uma porção de painel 21, ocupando grande parte da área de seção transversal da abertura superior “A” e incorporando uma porção tubular periférica 22 configurada e dimensionada para ser encaixada, de modo justo e com interferência, na abertura superior A, no interior da porção de pescoço 13. A referida porção tubular periférica 22 apresenta uma borda superior 22a na qual é incorporada uma nervura circunferencial externa 25, configurada para ser assentada sobre o ressalto periférico externo 15 na borda extrema superior 13a da porção de pescoço 13.

[029] Conforme ilustrado, a tampa 20 é preferivelmente construída com sua porção de painel 21 incorporando uma saia pendente 21a que forma, com a porção tubular periférica 22, uma canaleta periférica 24, de seção retangular separando radialmente a porção de painel 21 da porção tubular periférica 22, ficando a porção de painel 21 disposta em um plano elevado em relação à parede de fundo 24a da canaleta periférica 24.

[030] De acordo com a invenção, a nervura circunferencial externa 25 apresenta um formato semi-tubular, inferiormente aberto e tendo: uma borda radialmente interna 25a que é unida, à borda superior 22a da porção tubular periférica 22 da tampa 20, por um degrau anelar 26 que se projeta para fora da dita porção tubular periférica 22; e uma borda radialmente externa 25b, afastada da borda radialmente interna 25a, sendo que a nervura circunferencial externa 25 carrega, em seu interior, uma gaxeta anelar 30, preferivelmente na forma de um cordão de resina, por exemplo, “Plastisol”, moldado no interior da nervura circunferencial externa 25 da tampa 20.

[031] A gaxeta anelar 30 é configurada, no interior da nervura circunferencial externa 25, para ser assentada e comprimida sobre o ressalto periférico externo 15 da porção de pescoço 13, quando do encaixe da tampa 20 na abertura superior A da lata e do assentamento do degrau anelar 26 sobre o ressalto periférico externo 15 da porção de pescoço 13.

[032] Apesar de os desenhos ilustrarem apenas uma nervura circunferencial externa 25 em forma de virola semi-tubular, com seção transversal em arco de círculo, deve ser entendido que poderão ser utilizadas outras formas de seção transversal que não sejam em arco perfeitamente circular.

[033] De acordo com a construção ilustrada, a nervura circunferencial externa 25 tem a projeção de sua borda radialmente interna 25a, na direção axial da lata, disposta de modo secante à metade, radialmente mais interna, do contorno do ressalto periférico externo 15 da porção de pescoço 13, sendo a projeção, na mesma direção axial, da borda radialmente externa 25b da nervura circunferencial externa 25, disposta de modo radialmente externo ao contorno do ressalto periférico externo 15 da porção de pescoço 13.

[034] Ainda de acordo com a construção ilustrada, a borda radialmente interna 25a e a borda radialmente externa 25b da nervura circunferencial externa 25 definem, entre si, um alinhamento secante à metade superior do contorno do ressalto periférico externo 15 da porção de pescoço 13. Essa forma construtiva permite que, quando do encaixe da tampa 20 na abertura A da lata, a porção superior do contorno do ressalto periférico externo 15 penetre ligeiramente no interior do contorno inferior da nervura circunferencial externa 25, comprimindo a gaxeta anelar 30 e garantindo um alto grau de estanqueidade ao fechamento da tampa.

[035] Visando imprimir um certo grau de interferência entre a gaxeta anelar 30 e a porção superior do ressalto periférico externo 15, a gaxeta anelar 30 é configurada para ser inferiormente tangente ou seccionada pelo alinhamento definido pelas bordas, radialmente interna 25a e radialmente externa 25b, da nervura circunferencial externa 25 da tampa 20.

[036] Conforme ilustrado nas figuras de desenho, o arranjo de fechamento em questão pode compreender ainda um anel de retenção 40, em peça única de material plástico e tendo: uma porção anelar superior 41 a ser assentada sobre a nervura circunferencial externa 25 da tampa 20; uma porção de saia periférica 42 pendente da porção anelar superior 41, envolvendo, lateralmente e de modo justo, a nervura circunferencial externa 25 da tampa 20 e o ressalto periférico externo 15 da porção de pescoço 13 e incorporando uma projeção circunferencial interna 43, a ser assentada e axialmente travada sob o ressalto periférico externo 15 da porção de pescoço 13.

[037] Na configuração ilustrada, a projeção circunferencial interna 43 apresenta um perfil em forma de rampa inclinada para baixo e radialmente para dentro, para definir uma espécie de dente atuando sob o ressalto periférico externo 15 do pescoço 13, para prover um seguro travamento axial da tampa 20 ao corpo 10 da lata.

[038] O anel de retenção 40 impede que a tampa 20 seja retirada, sem que seja evidenciado o necessário uso de uma ferramenta de alavanca com apoio no ressalto periférico externo 15.

[039] Apesar de não ser aqui ilustrado, o anel de retenção 40 pode ter sua porção anelar superior 41 incorporando, internamente, os extremos diametralmente opostos de uma alça de suspensão a ser deslocada de uma posição inoperante recolhida, coplanar ou substancialmente coplanar à porção anelar superior 41, e uma posição operante elevada e obtida após a ruptura de pontes rompíveis que ligam uma porção mediana da alça à porção anelar superior da tampa.

[040] Na forma construtiva ilustrada, o anel de retenção 40 incorpora ainda, em sua porção anelar superior 41, uma projeção tubular superior 46 posicionada e dimensionada para ser encaixada contra a parede de fundo 12, internamente à sua recravação periférica, de uma outra lata idêntica apoiada sobre a primeira em uma pilha de referidas latas.

[041] Quando a lata for aplicada para conter tintas, vernizes e produtos semelhantes, a porção anelar superior 41 do anel de retenção 40 pode prolongar-se radialmente para dentro, em relação à posição da projeção tubular superior 46, para formar uma aba 41a para raspagem de pincéis e brochas quando, após a retirada da tampa 20, o anel de retenção 40 é reconduzido à sua posição axialmente travada sob o ressalto periférico externo 15 da porção de pescoço 13. Nos casos em que o anel de retenção 40 é provido de uma alça de suspensão, seu encaixe na lata desprovida da tampa, permite que a lata seja suspensa pela alça do anel de retenção 40, enquanto seu conteúdo é progressivamente retirado em uma operação contínua de pintura.

[042] Apesar de ter sido aqui ilustrada apenas uma concretização do arranjo de fechamento em questão, deve ser entendido que poderão ser feitas alteração de forma e de disposição das partes constitutivas do referido arranjo sem que se fuja do conceito inventivo definido nas reivindicações que acompanham o presente relatório.

Claims

1. Arranjo de fechamento para latas do tipo que compreende: uma porção de corpo (11) inferiormente fechada; uma porção de pescoço (13), apresentando um contorno reduzido e uma borda extrema superior (13a), a qual incorpora um ressalto periférico externo (15) e define o contorno de uma abertura superior (A); uma porção de transição (14), unindo as porções de corpo (11) e de pescoço (13); e uma tampa (20) tendo uma porção de painel (21) que incorpora uma porção tubular periférica (22) a ser encaixada, sob interferência, na dita abertura superior (A) e tendo uma borda superior (22a) carregando uma nervura circunferencial externa (25), que apresenta um formato semi-tubular, inferiormente aberto e tendo: uma borda radialmente interna (25a) que é unida, à borda superior (22a) da porção tubular periférica (22) da tampa (20), por um degrau anelar (26) que se projeta para fora da dita porção tubular periférica (22); e uma borda radialmente externa (25b), afastada da borda radialmente interna (25a), sendo que a nervura circunferencial externa (25) carrega, em seu interior, uma gaxeta anelar (30) a ser assentada e comprimida sobre o ressalto periférico externo (15) da porção de pescoço (13), quando do encaixe da tampa (20) na abertura superior (A) e do assentamento do degrau anelar (26) sobre o ressalto periférico externo (15) da porção de pescoço (13), sendo que o anel de fechamento compreende ainda um anel de retenção (40), em peça única de material plástico e tendo: uma porção anelar superior (41) a ser assentada sobre a nervura circunferencial (25) da tampa (20); uma porção de saia periférica (42) pendente da porção anelar superior (41), envolvendo, lateralmente e de modo justo, a nervura circunferencial externa (25) da tampa (20) e o ressalto periférico externo (15) da porção de pescoço (13), sendo o arranjo caracterizadopelo fato de o anel de retenção (40) incorporar ainda, em sua porção anelar superior (41), uma projeção tubular superior (46) posicionada e dimensionada para ser encaixada contra a parede de fundo (12), internamente à recravação periférica, de uma outra lata idêntica, apoiada sobre a primeira em uma pilha de referidas latas.

2. Arranjo de fechamento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de a nervura circunferencial externa (25) ter a projeção de sua borda radialmente interna (25a), na direção axial da lata, disposta de modo secante à metade, radialmente mais interna, do contorno do ressalto periférico externo (15) da porção de pescoço (13), sendo a projeção, na mesma direção axial, da borda radialmente externa (25b) da nervura circunferencial externa (25), disposta de modo radialmente externo ao contorno do ressalto periférico externo (15) da porção de pescoço (13).

3. Arranjo de fechamento, de acordo com a reivindicação 2, caracterizadopelo fato de a gaxeta anelar (30) ser definida por um cordão de resina, moldado no interior da nervura circunferencial externa (25) da tampa (20).

4. Arranjo de fechamento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2 ou 3, caracterizadopelo fato de a borda radialmente interna (25a) e de a borda radialmente externa (25b) da nervura circunferencial externa (25) definirem, entre si, um alinhamento secante à metade superior do contorno do ressalto periférico externo (15) da porção de pescoço (13).

5. Arranjo de fechamento, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de a gaxeta anelar (30) ser inferiormente tangente ou seccionada pelo alinhamento definido pelas bordas radialmente interna (25a) e radialmente externa (25b) da nervura circunferencial externa (25) da tampa (20).

6. Arranjo de fechamento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de o ressalto periférico externo (15) e a nervura circunferencial externa (25) serem definidos pelo dobramento, radialmente para fora, da borda extrema superior (13a) da porção de pescoço (13) e da borda superior (22a) da porção tubular periférica (22) da tampa (20), respectivamente.

7. Arranjo de fechamento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de a porção periférica da saia (42) do anel de retenção (40) incorporar uma projeção circunferencial interna (43) tendo um perfil na forma de uma rampa inclinada radialmente para dentro e para baixo, para ser assentada e travada axialmente sob a projeção periférica externa (15) da porção do pescoço (13).