BR112014024000B1 - painel final, corpo de recipiente e recipiente - Google Patents

Abstract

PAINEL FINAL, CORPO DE RECIPIENTE E RECIPIENTE A presente invenção se refere a um painel final (1) a ser emendado por uma dupla emenda a um corpo de recipiente, cuja dupla emenda compreende um engate final confinado pelo corpo de recipiente e um engate de corpo, em que uma borda de painel do painel final forma o engate final e é dotada de pelo menos um entalhe (2), em que a borda de painel compreende pelo menos duas partes adjacentes de bordas (3, 4), onde uma primeira parte de borda tem um primeiro raio e uma segunda parte de borda tem um segundo radio ou é uma borda reta, e o entalhe tem uma relação de largura para profundidade de cerca de 10 a 150, e é formado em ambas as partes adjacentes de bordas, para um corpo de recipiente (18) e para um recipiente dotado desse painel final.

Description

[0001] A presente invenção se refere a um painel final e a um corpo de recipiente ou recipiente dotado de uma dupla emenda com esse painel final.

[0002] Recipientes do tipo de acordo com a invenção compreendem um painel final, que está ligado ao corpo de recipiente através de uma dupla emenda. Uma dupla emenda é formada, colocando inicialmente uma borda de painel contra a borda de corpo. Em uma primeira operação, a borda de painel é enrolada radialmente para fora ao longo da borda de corpo e, então, formando para cima uma ondulação e uma parede de transição da dupla emenda. Depois disso, a borda de painel é impelida a se mover radialmente para dentro até próximo ou até o corpo de recipiente, formando assim o engate final. A borda de corpo é, assim, confinada ou fechada em um perímetro de painel formado pela borda de painel, uma ondulação e uma parte adjacente do painel final. Em uma segunda operação, o perímetro de painel é pressionado contra o corpo de recipiente, pelo qual a borda de painel fica confinada entre a borda de corpo e o corpo de recipiente. Na dupla emenda formada, a borda de painel forma o engate final e a borda de corpo forma o engate de corpo da dupla emenda.

[0003] Durante o movimento radial para dentro da borda de painel e, em certa medida, também da borda de corpo, o diâmetro na sua seção curva diminuirá. Essa diminuição no diâmetro cria tensões de compressão nas direções tangenciais, no material metálico das bordas, ou seja, uma direção ao longo da circunferência da borda de painel e da borda de corpo. As tensões de compressão criam, localizadamente, defeitos no metal e, finalmente, resultam em pregas ou rugas.

[0004] Este fenômeno será mais pronunciado, ao usar painéis finais de metal e corpos de recipiente mais finos. Uma possivel solução para o fenômeno de enrugamento pode ser a formação de uma dupla emenda, na qual o engate final e às vezes também o engate de corpo têm um comprimento reduzido e, portanto, se estendem sobre uma menor distância dentro da dupla emenda. Tal dupla emenda tem um engate final mais curto, e possivelmente também um engate de corpo mais curto tem um maior risco de vazamento, particularmente quando o conteúdo do recipiente fechado é (temporariamente) pressurizado. Esta pressão interna gera uma força de divisão interna sobre o corpo de recipiente e painel final e, finalmente, pode desenrolar a dupla emenda.

[0005] Enrugamento é um problema inerente em relação às duplas emendas, porque a borda de painel obrigatoriamente tem que se mover radialmente para dentro, para formar o perimetro de painel se sobrepondo à borda de corpo. Visto que o problema de enrugamento será mais pronunciado com painéis finais e corpos de recipiente mais finos, parece ser quase impossível fazer uma dupla emenda confiável com painéis finais e corpos de recipiente mais finos, se não forem tomadas medidas adicionais de aumento de custo, tais como comprimir ou apertar a dupla emenda ou usar um composto de vedação.

[0006] A patente norte-americana U.S. 2.455.737 divulgou um recipiente retangular dotado de um fechamento retangular. Esse fechamento é unido com dupla emenda a um corpo de recipiente através de uma borda de painel. A borda de painel é dotada, nas seções curvas da borda de painel, de entalhes pontudos em forma de V. Os entalhes são tão profundos que o entalhe também está presente na parede de transição entre uma ondulação da parede de painel e o engate final. Os entalhes pontudos em forma de V são dimensionados, de modo que, na dupla emenda formada, as bordas do entalhe sejam trazidas em estreito contato, o entalhe seja fechado para cima e uma parede continua seja formada. Esta construção destina-se a evitar vazamentos.

[0007] No entanto, ainda há um risco de vazamento, porque o fechamento não pode ser controlado, assim que o entalhe pode não ser totalmente fechado. Além disso, ao fechar em excesso o entalhe, as bordas não se encostam mais, mas se sobrepõem, resultando em uma tensão circunferencial e em uma deformação irregular "enrugada" interferindo com a formação e aperto da dupla emenda. Isto é ainda mais verdadeiro, quando os entalhes são formados em um painel final não circular, porque com diferentes raios e/ou bordas retas, a tensão de compressão e/ou tensão de tração não é substancialmente constante sobre a circunferência.

[0008] Além disso, os entalhes em forma de V têm uma ponta inferior pontuda. Esse formato pontudo em V está propenso à iniciação de rachaduras, devido à tensão, quando a borda é curvada radialmente para fora e para cima durante a formação da ondulação entre a parede de painel e a parede de transição da dupla emenda.

[0009] A presente invenção tem, como objetivo, fornecer uma solução para os problemas acima mencionados e tornar viável a realização de uma dupla emenda confiável durante o uso de materiais mais finos para, em especial, o painel final de recipientes e corpos de recipiente não circulares. Isso é realizado com a presente invenção, com painel final, de acordo com a invenção, cujo painel final deve ser unido por uma dupla emenda a um corpo de recipiente, cuja dupla emenda compreende um engate final confinado pelo corpo de recipiente e um engate de corpo, no qual uma borda de painel do painel final constitui o engate final e é dotada de pelo menos um entalhe, em que a borda de painel é composta por pelo menos duas partes adjacentes de borda, onde uma primeira parte de borda tem um primeiro raio e uma segunda parte de borda tem um segundo raio ou é uma borda reta, e o entalhe tem uma relação de largura para profundidade de cerca de 10 a 150 e é formado em ambas as partes adjacentes de borda.

[00010] A presente invenção é baseada na percepção que o enrugamento pode ser evitado, quando menos ou substancialmente nenhuma tensão de compressão for gerada durante o movimento para dentro da borda de painel de metal, quando o entalhe é fornecido somente na parte da borda de painel, que deve formar o engate final. Nesse sentido, o entalhe pode ser fornecido na parte externa da borda de painel, mas deve ter uma relação especifica entre largura e profundidade para cumprir a exigência de localização, e não é necessário fechar completamente o entalhe durante a dupla emenda e/ou um entalhe se estender sobre uma parte da largura da borda de painel, mas ainda evitar vazamento e enrugamento. Esse entalhe forma uma lacuna, que será reduzida em tamanho e tornar-se-á comprimida lateralmente, assim, neutralizando, até certo ponto, as tensões de compressão geradas. Efetivamente, o entalhe fornece espaço para o excesso de material supérfluo, quando formado durante o movimento radialmente para dentro. A redução da tensão de compressão também resultará em uma menor ou nenhuma ocorrência de rugas. Assim, a invenção permite a realização de duplas emendas usando materiais de menores calibres, isto é, o uso de materiais mais finos, sem alterar o formato e a altura da dupla emenda. Obviamente, o tamanho e o número de entalhes serão selecionados, de modo que substancialmente a ocorrência de tensões de compressão seja evitada para um determinado recipiente.

[00011] A invenção não só é incorporada em recipientes com dupla emenda compostos por entalhes compactados, mas também em um painel final e corpo de recipiente, onde uma borda é dotada de pelo menos um entalhe, que será compactado durante a operação de dupla emenda. Consequentemente, ambos os aspectos da invenção serão descritos adiante, primeiramente com uma descrição de formas de realização preferenciais do recipiente da presente invenção.

[00012] Durante a realização da dupla emenda, tensões de compressão e/ou tensão de tração formadora de rachaduras também podem ocorrer na borda de corpo formando o engate de corpo em uma dupla emenda. Por conseguinte, um recipiente preferencial, de acordo com a invenção, é caracterizado pelo fato do engate de corpo ser dotado de pelo menos um entalhe circunferencial.

[00013] A tensão de compressão é substancialmente apenas gerada em uma seção da dupla emenda, onde o movimento para dentro resulta em uma redução do diâmetro e, portanto, em um excesso de material, essa seção é uma seção curva. Nesse sentido, o entalhe está presente na transição entre os dois diferentes raios ou entre um raio e uma linha reta. Obviamente, um ou mais entalhes podem estar presentes nas proximidades (tais como dentro de 1 - 5 mm) do primeiro entalhe.

[00014] É benéfico que a ocorrência da neutralização das tensões de compressão, devido à redução do diâmetro e à geração de material excedente, seja compensada na transição entre partes adjacentes de borda com diferentes raios ou entre uma parte de borda curva e uma parte de borda reta. A pesquisa mostrou que compensação suficiente é possivel, quando o entalhe está presente na transição, onde há uma diferença no grau de material adicional formado, devido à dupla emenda.

[00015] De preferência, a relação de largura para profundidade é de cerca de 20 a 100 e, mais de preferência, de cerca de 30 a 80. No entanto, a relação também é dependente da altura da dupla emenda formada e, portanto, da altura do engate final. Assim, a altura do entalhe pode ser restrita e geralmente varia entre cerca de 0,1 a 0,8 mm e, mais de preferência, entre cerca de 0,1 e 0,4 mm. A largura é selecionada, de modo a permitir compensação para o material adicional formado, geralmente de cerca de 2 a 20 mm, praticamente de cerca de 5 a 15 mm. Quando entalhes relativamente profundos (por exemplo, de cerca de 0,3 a 0,6 mm) estão presentes em combinação com entalhes estreitos, então, a relação pode ser de 10 a 80, tal como de 30 a 80.

[00016] A invenção fornece resultados ótimos com um painel final, no qual a relação do primeiro raio para o segundo raio se situa na faixa de cerca de 0,05 a 0,5, de preferência, no intervalo de cerca de 0,1 a 0,5 e, mais de preferência, na faixa de 0,1 a 0,3. Assim, painéis finais curvos relativamente diferentes e corpos de recipiente correspondentes podem ser utilizados. Por exemplo, o painel final tem um formato oval. Um formato oval é um formato, em que as transições entre os dois formatos com diferentes raios são as mesmas para todos os cantos. Para obter melhores resultados, de acordo com a invenção, entalhes são formados em cada uma das transições entre os primeiros (ou menores) raios e segundos raios.

[00017] A invenção pode também ser utilizada para recipientes e painéis finais com um formato menos regular e tendo pelo menos uma seção com um formato reto, como um painel final tendo um formato de pera. Em recipiente com formato de pera, um painel final tem pelo menos uma transição entre uma seção curva com um raio e uma seção reta (raio infinito). Nesse sentido, é preferivel que o painel final compreenda transições entre os primeiros raios e os segundos raios, e raios de transição com a linha reta e entalhes sejam formados nas transições.

[00018] A forma do entalhe deve ser tal, que as tensões e deformações de compressão geradas resultem em uma compressão lateral do entalhe, formando assim um entalhe comprimido. Assim, a forma do entalhe pode variar com a espessura da borda, em que o entalhe é formado, com sua localização na, ou perto da, seção curva. Qualquer forma, que permita tal função, é considerada no âmbito da invenção. Formas ainda mais particulares podem ser preferidas sob circunstâncias especificas. O entalhe pode ser um entalhe marginal tendo transições pontudas ou em ângulo entre a lacuna de entalhe e a borda. 0 entalhe pode ser um entalhe arredondado, que é geralmente preferido para uma formação lisa e uniforme de dupla emenda. Quando a tensão de compressão é gerada em ambos os lados do entalhe, então, é preferido usar um entalhe simétrico. Em outras circunstâncias, o entalhe pode ser também assimétrico, isto é, tendo um formato diferente para os seus dois lados. De preferência, o entalhe tem um formato curvo.

[00019] Outro aspecto da invenção se refere a um corpo de recipiente conectado a um painel final através de uma dupla emenda, cuja dupla emenda é composta por um engate final confinado pelo corpo de recipiente e um engate de corpo, onde uma borda de painel do painel final forma o engate final, e no qual o painel final é um painel final de acordo com a invenção. 0 corpo de recipiente pode ter um formato oval ou um formato de pera em seção transversal.

[00020] Outro aspecto da invenção se refere a um método para fazer um recipiente, de acordo com a invenção. Esse método produz um recipiente constituído por um corpo de recipiente e um painel final, no qual a parede final é unida ao corpo de recipiente através de uma dupla emenda composta por um engate final confinado pelo corpo de recipiente e um engate de corpo. 0 método é caracterizado por compreender as etapas de: i) fornecer um corpo de recipiente; ii) fornecer um painel final, de acordo com a invenção; iii) unir com dupla emenda o painel final ao corpo de recipiente, de modo que, durante ao menos o movimento radial para dentro da borda de painel, o entalhe seja circunferencialmente comprimido, devido às tensões de compressão, onde após a borda de painel ser dobrada sobre o corpo de recipiente, uma borda de painel do painel final forme o engate final e seja dotada de pelo menos um entalhe, em que a borda de painel é composta por pelo menos duas partes adjacentes de borda, onde uma primeira parte de borda tem um primeiro raio e uma segunda parte de borda tem um segundo raio ou é uma borda reta, e o entalhe tem uma relação de largura para profundidade de cerca de 10 a 150 e é formado em ambas as partes adjacentes de borda.

[00021] As características mencionadas da presente invenção e outras mais serão descritas, discutidas e ilustradas na seguinte descrição de várias formas de realização da presente invenção, sem a intenção de restringir a invenção a essas formas de realização. A este respeito, será feita referência aos desenhos em anexo, onde: iv) Figuras 1-3 são painéis finais não circulares, de acordo com a invenção, tendo entalhes na transição entre diferentes seções curvas ou entre uma seção curva e uma seção reta; v) Figura 4A é uma vista em perspectiva de um corpo de recipiente retangular a ser dotado de um painel final da invenção; vi) Figura 4B é uma ampliação da Figura 4A; vii) Figuras 5A-5C são seções transversais ao longo da linha VA - VA na Figura 4B do método para unir com dupla emenda; viii) Figuras 6A - 6F mostram várias formas de realização de entalhes, de acordo com a invenção; e as Figuras 7A, 7B e 8A e 8B são uma ampliação e vista em perspectiva para um corpo de recipiente em formato de pera ou oval, respectivamente, da invenção.

[00022] A Figura 1 mostra um painel final oval 1 da invenção. O painel final 1 é dotado de entalhes 2 nas partes adjacentes de borda curva 3 e 4. O raio RI (45 mm) da parte curva 3 é diferente e maior do que o raio R2 (20 mm) da parte curva 4. Os entalhes se sobrepõem à transição 5 entre os raios RI e R2.

[00023] A Figura 2 mostra um painel final retangular 6 da invenção. 0 painel final retangular 6 é dotado de entalhes 2 na parte adjacente de borda curva 7 e na parte de borda reta 8. O raio R3 da parte curva 7 é, por exemplo, de 20 mm. Os entalhes 2 se sobrepõem à transição 9 entre as partes de borda curva 7 e as partes de borda reta 8.

[00024] A Figura 3 mostra um painel final em forma de pera 10 da invenção. O painel final em forma de pera 10 é dotado de entalhes 2 nas partes adjacentes curvas 11 e 12 e entre as partes curvas 11 e a parte de borda reta 14. O raio R4 (variando de 150 mm a 190 mm) da parte curva 11 é diferente e maior do que o raio R5 (variando de 30 mm a 50 mm) da parte curva 12. Os entalhes se sobrepõem à transição 15 entre os raios R4 e R5. Os entalhes 2 também estão presentes na parte adjacente de borda curva 11 e na parte de borda reta 14. O raio R4 das partes curvas 11 é, por exemplo, de 170 mm. Os entalhes 2 se sobrepõem à transição 17 entre a parte de borda curva 13 e a parte de borda reta 14, e à transição 16 entre as seções curvas 11 e 13. 0 raio R4 (170 mm) da parte curva 11 é diferente e maior que o raio R6 (30 mm) da parte curva 13.

[00025] As Figuras 4A e 4B mostram a união por dupla emenda do painel retangular 6 a um corpo de recipiente retangular 18. 0 corpo de recipiente 18 é colocado dentro do painel 6, onde a borda de painel curva 19 se estende para fora da borda do corpo de recipiente 20 (ver Figura 5A) . A borda de painel 19 é ainda curvada e dobrada para dentro compreendendo, assim, a parte de borda curva 7 e a parte de borda reta 8 (não mostradas) e também o entalhe 2 (ver Figura 5B). Posteriormente, a borda de painel 19 é enrolada para cima, formando, assim, a dupla emenda 21. A Figura 5 mostra a dupla emenda 21, em que a borda de painel inicial 7 está agora se sobrepondo à borda do corpo de recipiente 19, que está agora confinada ou fechada por um perimetro formado pela borda de painel 7, a ondulação e a parede de transição 22. A dupla emenda compreende um, assim chamado, engate final formado pela borda de painel original 7 compreendendo os entalhes 2. O engate final é confinado ou fechado pelo corpo de recipiente 18 e um engate de corpo 10, que é formado pela borda do recipiente original 20. Na parte externa da dupla emenda 9 existe a parede de transição 22 conectando o engate final 7, através de uma ondulação 23, a uma parede de painel 24 do painel final 6.

[00026] As Figuras 6A-E mostram várias formas de realização dos entalhes 2, de acordo com a invenção. Todos os entalhes têm uma relação de largura W para profundidade D dentro do intervalo de cerca de 10 a 150, ver Figura 6F.

[00027] A Figura 6A mostra um entalhe 25 formado na borda de painel 26 e tendo engates ou transições angulares 27 na direção da margem 17 da borda de painel 5. O entalhe 25 tem uma relação W:D (largura x profundidade) de cerca de 30.

[00028] A Figura 6B mostra um entalhe 28 tendo transições 29, que são arredondadas na direção da margem 30. A relação W:D é de cerca de 40.

[00029] A Figura 6C mostra um entalhe 30 tendo transições arredondadas ou curvas 31, mas tendo uma forma assimétrica. Tal forma assimétrica pode ser benéfica, quando a operação de dupla emenda, usando uma ferramenta de rolo, opera ao longo da margem 30 a partir da direita, como mostrado na Figura 6C pela seta 38. Mas também é possivel unir por emenda, a partir da direção inversa (à esquerda na Figura 6C).

[00030] A Figura 6D mostra um entalhe 33, que possui transição arredondada 34 em um dos lados, e uma transição engatada 35 no lado esquerdo, considerando que o entalhe 33 é ainda assimétrico. A relação W:D é de cerca de 50.

[00031] A Figura 6E mostra um entalhe 36, que é simétrico e tem transições arredondadas 37, mas é menos ingreme ou tem uma menor profundidade do que o entalhe 28 da Figura 7B, cuja relação W:D é de cerca de 70.

[00032] As Figuras 7A e 7B mostram o painel final em formato de pera 10, sobre o qual é colocado um corpo de recipiente 38 tendo uma seção transversal em formato de pera. A borda de painel reta 14 e as bordas curvas 13 e 11 são fornecidas nas transições 40. As bordas de painel se estendem além da borda de corpo 39. A dupla emenda é formada, como descrito em relação à forma de realização ilustrada pelas Figuras 5A a 5C.

[00033] Da mesma forma, as Figuras 8A e 8B mostram um corpo de recipiente oval 41 colocado no painel final oval 1. Nas transições 40 estão as bordas curvas 3 e 4, dotadas de um entalhe 2.

[00034] Embora não descrito em detalhes e em forma de realização, é evidente para uma pessoa qualificada na técnica, que as bordas curvas e retas podem compreender entalhes adicionais nas imediações diretas dos entalhes 2, como dentro de alguns milímetros do mesmo.

[00035] Os materiais a serem usados para unir por dupla emenda, de acordo com o método, de acordo com a presente invenção, são, em particular, metais, tais como placa de aço, aço revestido, estanho e ligas de aluminio. Compósitos de metal e plástico também podem ser utilizados, tal como aço laminado produzido por extrusão ou co-laminação. Dependendo do diâmetro do recipiente produzido, a espessura da placa de aço ou estanho pode se situar na faixa de 0,14 mm a 0,32 mm e, de preferência, dentro do intervalo de 0,16 mm a 0,22 mm, dentre outras coisas dependente do diâmetro de lata e do tipo de dupla emenda, caracterizada por um parâmetro, tal como o comprimento de emenda. No caso da liga de aluminio, a espessura do metal para pelo menos a borda de painel 5 pode estar no intervalo de 0,16 mm a 0,38 mm, de preferência, de 0,18 mm a 0,28 mm, dentre outras coisas dependente do diâmetro de lata e do tipo de dupla emenda, e do comprimento de emenda.

[00036] Pesquisas e experimentos mostraram que, ao usar as bordas de painel entalhadas e as bordas de recipiente possivelmente entalhadas, o calibre da espessura do metal a ser usado pode ser reduzido em pelo menos 10%, com modificação adicional de geometria da união por emenda até 30% e, de preferência, até 20%. Obviamente, a espessura do metal também é dependente do diâmetro do recipiente.

Claims (12)

1. PAINEL FINAL, emendado por uma dupla emenda (21) a um corpo de recipiente (18), cuja dupla emenda (21) compreende um engate final confinado pelo corpo de recipiente (18) e um engate de corpo, onde uma borda de painel (19) do painel final (1, 6, 10) forma o engate final e é dotada de pelo menos um entalhe (2, 25, 28, 33, 36, 38) , em que a borda de painel (19) é composta de pelo menos duas partes adjacentes de borda (3, 4, 7, 8, 11, 12, 13, 14), onde uma primeira parte de borda (3, 7, 12) tem um primeiro raio (R2, R3, R5) e uma segunda parte de borda (4, 11, 13) tem um segundo raio (R1, R4, R6) ou é uma borda reta (18, 14), caracterizado por e o entalhe (2, 25, 28, 33, 36, 38) ter uma relação de largura (W) para profundidade (D) de 10 a 150 e ser formado em ambas as partes adjacentes de borda.

2. Painel final, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato da relação de largura para profundidade ser de 20 a 100 e, de preferência, de 30 a 80, ou pelo fato da relação de largura para profundidade ser de 10 a 80 e, de preferência, de 30 a 80.

3. Painel final, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato da relação entre o primeiro raio (R2, R3, R5) e o segundo raio (R1, R4) estar na faixa de 0,05 a 0,5, de preferência, na intervalo de 0,1 a 0,5 e, mais de preferência, na faixa de 0,1 a 0,3.

4. Painel final, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato do painel final ter um formato oval.

5. Painel final, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de entalhes (2) serem formados em cada uma das transições (9) entre os primeiros raios (R2) e os segundos raios (R1).

6. Painel final, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato do painel final (10) ter um formato de pera.

7. Painel final, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato do painel final (10) compreender transições (5) entre os primeiros raios (R5) e os segundos raios (R4), e uma transição (17) entre raios (R6) com a linha reta, e de entalhes (2) serem formados nas transições (15, 17).

8. Painel final, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato do entalhe (2, 25, 28, 33, 36, 38) ter um formato curvo.

9. CORPO DE RECIPIENTE, caracterizado pelo fato dele ser conectado a um painel final (1, 6, 10) através de uma dupla emenda (21), cuja dupla emenda (21) compreende um engate final confinado pelo corpo de recipiente (18, 38, 41) e um engate de corpo, onde uma borda de painel (19) do painel final (1, 6, 10) forma o engate final, e no qual o painel final (1, 6, 10) é um painel final (1, 6, 10) , de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-8.

10. Corpo de recipiente, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato dele ter um formato oval na seção transversal.

11. Corpo de recipiente, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato dele ter um formato de pera na seção transversal.

12. Recipiente, caracterizado pelo fato dele ser dotado de um corpo de recipiente (18, 38, 41), de acordo com a reivindicação 9-11.

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