BR112020019219A2

BR112020019219A2 - Processo para produzir uma tampa de lata a partir de um material compósito

Info

Publication number: BR112020019219A2
Application number: BR112020019219-8A
Authority: BR
Inventors: Gregor Anton Piech
Original assignee: Top Cap Holding Gmbh
Priority date: 2018-03-28
Filing date: 2019-02-11
Publication date: 2021-01-12
Also published as: AR114451A1; CA3092732C; MX2020009801A; KR102424187B1; CA3092732A1; BR112020019219B1; AU2019241412A1; KR20210006880A; EP3546199A1; TW201941968A; EA202092047A1; US20210046679A1; TWI762774B; JP2021516635A; CN111954596B; CN111954596A; JP7035271B2; EP3752344A1; WO2019185225A1; AU2019241412B2

Abstract

a presente invenção refere-se a um processo para produzir uma tampa de lata a partir de um material compósito, que compreende pelo menos uma peça de chapametálica, em particular, uma peça de chapa de alumínio ou de folha de flandres e pelo menos uma peça de material sintético, em particular, de polipropileno ou tereftalato de polietileno, sendo que para causar uma conexão estável com o menor gasto possível e baixo tempo de produção, a peça de material sintético e a peça de chapa metálica são unidas pressionando uma com a outra e por aquecimento indutivo.

Description

“PROCESSO PARA PRODUZIR UMA TAMPA DE LATA A PARTIR DE UM MATERIAL COMPÓSITO”

[0001] A presente invenção refere-se a um processo para produzir uma tampa de lata a partir de um material compósito, que compreende pelo menos uma peça de chapa metálica, em particular, uma peça de chapa de alumínio ou de folha de flandres e pelo menos uma peça de material sintético, em particular, de polipropileno ou tereftalato de polietileno.

[0002] Tampas de latas para latas de bebida apresentam normalmente uma seção de abertura separada da tampa de lata restante por uma linha de enfraquecimento, que pode ser movida para fora do nível da tampa através de um órgão destacável fixado na mesma, a fim de abrir a lata. A seção de abertura, neste caso, pode ser movida para dentro ou para cima da lata. Também são conhecidas tampas de latas que podem ser novamente fechadas, nas quais uma moldura de vedação a partir de material sintético conectada à superfície da tampa fixa e que circunda a área de abertura, está conectada à área da tampa metálica que circunda a área de abertura. Uma unidade de fechamento interage com a moldura de vedação, que está conectada à seção de abertura metálica articulável da tampa de lata. A moldura de vedação e a unidade de fechamento consistem preferivelmente em material sintético, a tampa de lata em alumínio ou folha de flandres. Tampas de latas semelhantes são usadas para latas de alimentos. Também se tornou conhecido, que ao invés da linha de enfraquecimento seja prevista uma microfenda entre a seção de abertura e a área da tampa fixa. Neste caso, a tampa de lata é internamente laminada com um filme de material sintético, a fim de cobrir a microfenda hermeticamente. O filme de material sintético é rompido ao abrir a tampa de lata, sendo que o filme de material sintético pode ser provido, do mesmo modo, com uma linha de enfraquecimento.

[0003] A tarefa da invenção tem por base indicar um processo para produzir uma tal tampa de lata, que seja a mais simples e econômica possível.

[0004] Essa tarefa é resolvida pelo fato de que a peça de material sintético e a peça de chapa metálica são unidas pressionando uma com a outra e por aquecimento indutivo.

[0005] Através do aquecimento indutivo, a peça de material sintético é fundida e assim, conectada por fechamento devido ao material à peça de chapa metálica. O aquecimento por indução tem a vantagem, neste caso, de que apenas a peça de chapa metálica é diretamente aquecida, visto que através da indução apenas na peça de chapa metálica podem ser produzidas correntes parasitas. A peça de material sintético, ao contrário, é aquecida indiretamente pela peça metálica, com o que, em particular, o lado da peça de material sintético em contato com a peça de chapa metálica é fundido.

[0006] Preferivelmente a peça de chapa metálica e/ou a peça de material sintético é revestida antes da união com um promotor de adesão. A estabilidade da ligação da união pode ser, assim, aumentada.

[0007] O promotor de adesão contém preferivelmente o mesmo material sintético tal como a peça de material sintético a ser conectada à peça de chapa metálica. Por este meio, resulta uma adesão particularmente boa e, com isso, uma ligação de união particularmente firme.

[0008] De modo particularmente preferido, um elemento de tampa de lata totalmente moldado a partir de chapa metálica é unido com um filme de material sintético que apresenta uma forma ajustada, em particular, de um filme de material sintético termomoldado. Também por este meio, é obtida uma ligação de união particularmente firme. Além disso, a ligação de união pode ser produzida com consumo de energia relativamente baixo, visto que não é necessária uma moldagem ajustada da peça de material sintético durante a união.

[0009] Para a produção de uma tampa de lata que pode ser novamente fechada, de acordo com uma outra forma de realização da invenção, o elemento da tampa de lata é unido em um de seus lados com um filme de material plástico e em seu outro lado, com um elemento de fechamento, que reveste a área de abertura da tampa de lata, que consiste em uma moldura de vedação e em uma unidade de fechamento articulável, sendo que o elemento de fechamento consiste, em particular, em material sintético moldado por injeção, em particular, polipropileno ou tereftalato de polietileno. Neste caso, os dois procedimentos de união ocorrem preferivelmente em uma etapa operacional. O processo de união, assim, pode ser realizado de modo particularmente rápido e simples. Além disso, economiza-se energia, visto que a peça de chapa metálica da tampa de lata deve ser aquecida apenas uma vez.

[0010] De acordo com uma forma de realização preferida da invenção, para o procedimento de união é usada uma prensa, com uma ferramenta superior e uma ferramenta inferior, assim como um guia de onda, para alimentar o campo eletromagnético alternado na área da tampa de lata para seu aquecimento indutivo, sendo que a ferramenta superior apresenta uma forma recíproca para um lado da tampa de lata e a ferramenta inferior, uma forma recíproca para o outro lado da tampa de lata. Com um tal dispositivo, pode ser produzida uma ligação de união particularmente boa. Através da prensa as peças a serem unidas são pressionadas umas com as outras, de modo que estejam em contato íntimo. Através do guia de onda, o campo magnético alternado é conduzido para a área da tampa de lata e aquece a peça de chapa metálica, cujo calor leva novamente a fundir o material sintético que está em contato com a peça de chapa metálica.

[0011] De modo particularmente preferido, o guia de onda apresenta várias seções anelares ou helicoidais, que estão opostas à área de união da tampa de lata, em particular, uma área anelar na área de borda da tampa de lata, assim como uma área helicoidal com duas, três ou mais espiras na área central da tampa. Através dessa forma de realização, é possível obter um aquecimento vantajoso da peça de chapa metálica, em particular, na área marginal crítica através da própria área anelar do guia de onda.

[0012] De acordo com uma outra forma de realização vantajosa da invenção, a ferramenta que se encontra nos lados do guia de onda, consiste em material amplamente estável quanto à forma, em particular, material sintético e a ferramenta oposta consiste em material elástico, em particular, material elastomérico. Através do material estável quanto à forma nos lados do guia de onda, esse é protegido com segurança contra a ocorrência de forças. O material elástico no lado oposto permite, por outro lado, uma compensação de tolerâncias de fabricação, de modo que através dessa, na compressão das peças, não resultem forças muito altas.

[0013] A ferramenta amplamente estável quanto à forma é preferivelmente atribuída ao filme de material sintético. Além disso, essa pode ser preferivelmente provida de nervuras para introduzir uma linha de enfraquecimento no filme de material sintético durante o procedimento de união. Por este meio, pode ser economizada uma fase operacional na produção de uma tampa de lata.

[0014] De acordo com uma forma de realização, do mesmo modo, preferida da invenção, as peças a serem unidas são mantidas juntas durante o procedimento de união através de baixa pressão. Assim, pode ser assegurada uma união ajustada com precisão. Além disso, há uma ventilação vantajosa, que evita a inclusão de bolhas de ar entre o material sintético e a peça de chapa metálica. No caso de tampas de latas com microfenda entre a seção de abertura e a área da tampa fixa, a ventilação pode agir nos dois lados da tampa.

[0015] Em particular, para a produção de tampas de latas sem microfenda, é vantajoso prover pelo menos uma das ferramentas com saliências para produzir espaços livres, que são formados para absorver o ar eventualmente incluso. Tais saliências podem ser preferivelmente previstas naquelas áreas, nas quais as bolhas de ar inclusas não perturbam, por exemplo, na área central da tampa com distância suficiente até a borda da tampa e a área de abertura.

[0016] De acordo com uma outra forma de realização da invenção, é usada uma mesa de indexação rotativa, a fim de juntar os componentes individuais da tampa de lata para o procedimento de união. Com isso, é possível obter um equipamento vantajoso de uma pensa usada na união.

[0017] De acordo com um desenvolvimento preferido, a mesa de indexação rotativa apresenta um fornecimento de baixa pressão para pelo menos uma estação de carregamento, sendo que o fornecimento de baixa pressão das estações individuais ocorre através de válvulas, que são operadas por um distribuidor rotativo. Isso é particularmente vantajoso com respeito à distribuição da baixa pressão.

[0018] Um exemplo de execução da invenção é mostrado no desenho e é descrito a seguir. São mostrados, respectivamente em representação esquemática, Figura 1 uma vista cortada, em perspectiva, de uma prensa para o uso em um processo de acordo com a invenção, Figura 2 uma vista lateral cortada de uma parte da prensa de acordo com a invenção, Figura 3 uma vista em perspectiva de um indutor a ser usado no dispositivo da Figura 1, Figura 4 uma vista lateral do indutor da Figura 3, Figura 5 uma vista de cima sobre o indutor da Figura 3, Figura 6 uma vista de cima sobre uma tampa de lata, Figura 7 uma seção transversal através da tampa de lata da Figura 6, Figura 8 o detalhe B da Figura 7,

Figura 9 o detalhe C da Figura 7 e Figura 10 o detalhe de D da Figura 7.

[0019] A prensa 1 mostrada na Figura 1 compreende uma estrutura inferior 2 e uma peça de prensa superior móvel 3 oposta, assim como um cilindro de guia 4 para conduzir a peça de prensa superior 3 na abertura e fechamento da prensa. No lado superior da estrutura inferior 2 é prevista uma ferramenta inferior 5 e no lado inferior da peça de prensa superior 3, uma ferramenta superior 6. A ferramenta inferior 5 consiste em um material elastomérico e apresenta uma cavidade 7 para a recepção de um elemento de fechamento 18 (vide a Figura 6) de uma tampa de lata 9. Ademais, a ferramenta inferior 5 é reproduzida conforme a forma do lado superior da tampa de lata 9. A ferramenta superior 6 consiste em um material sintético amplamente estável quanto a forma e é reproduzida conforme o lado inferior da tampa de lata 9.

[0020] Um indutor 10 está disposto na área da prensa. Os guias de ondas 11 para alimentar um campo eletromagnético alternado são conduzidos partindo do indutor 10 para a área da ferramenta superior 6. Tal como pode ser visto, em particular, nas Figuras 3 a 5, os guias de ondas, que consistem, em particular, em cobre, são moldados formando um anel externo 12 e uma espiral 13 com várias espiras dispostas dentro do anel. Tal como pode ser visto, em particular, na Figura 2, o anel externo 12 e a espiral 13 estão dispostos acima da ferramenta superior 6. Assim, esses estão dispostos opostos à superfície da tampa de lata 9 a ser unida. Os guias de ondas de cobre 11 são refrigerados, em particular, a água.

[0021] A tampa de lata 9 mostrada nas Figuras 6 a 9 compreende um corpo de base 14 a partir de uma chapa metálica, em particular, alumínio ou folha de flandres. O corpo de base 14 compreende uma área de tampa metálica fixa 15, assim como uma seção de abertura 16 que pode ser girada para cima para a liberação de uma área de abertura 8. Tal como pode ser visto, em particular, nas Figuras 8 e 9, o lado inferior da tampa de lata 9 é laminada com um filme de material sintético 17. No lado superior da tampa de lata 9, ao contrário, está disposto um elemento de fechamento 18 que consiste em uma moldura de vedação 19 e em uma unidade de fechamento 20. A moldura de vedação 19 está conectada à área da tampa fixa 15 e a unidade de fechamento 20 à seção de abertura 16 que pode ser girada para cima.

[0022] Para produzir a tampa de lata 9 mostrada nas Figuras 6 a 9, o processo de acordo com a invenção pode ser usado utilizando o dispositivo mostrado nas Figuras 1 a 5. Para esse fim, o elemento de fechamento 18 produzido, em particular, em peça única em um processo de repuxamento profundo é inserido na ferramenta inferior 5 de tal modo, que o lado voltado para a tampa de lata 9 aponta para cima. Sobre o elemento de fechamento 18 é colocado o corpo de base 14, que foi previamente carregado em seu lado inferior com o filme de material sintético 17. Logo a seguir, a prensa 1 é fechada e ligado o aquecimento por indução 10.

[0023] Através da energia alimentada, o corpo de base metálico 14 é aquecido, em que neste são produzidas correntes parasitas eletromagnéticas. O corpo de base 14 aquecido aquece, por sua vez, o filme de material sintético 17 e o elemento de fechamento 18 que, assim, são fundidos.

Assim, resulta uma conexão de solda de material sintético entre o corpo de base metálico 14 e o filme de material sintético 17 por um lado e com o elemento de fechamento 18 por outro lado, sendo que para melhorar a conexão de solda do material sintético é usado preferivelmente um promotor de adesão. O promotor de adesão, neste caso, pode conter o mesmo material sintético, que é usado para o filme de material sintético 17 ou para o elemento de fechamento 18. Aqui pode tratar-se, em particular, de polipropileno ou de tereftalato de polietileno.

[0024] A ferramenta superior 6 pode apresentar, além disso, nervuras não reconhecíveis, através das quais, no procedimento de prensagem e união, uma linha de enfraquecimento é introduzida no filme de material sintético 17. Além disso, na ferramenta superior 6 podem ser previstas saliências para produzir espaços livres entre o filme de material sintético 17 e o corpo de base metálico

14. Por este meio, o ar incluso pode acumular-se em áreas predeterminadas da tampa de lata 9, em particular, em áreas, nas quais as bolhas de ar não perturbam, tal como, por exemplo, na área entre a borda da tampa de lata e sua área de abertura 8. Adicionalmente ou alternativamente, a prensa 1 pode ser prevista com um fornecimento de baixa pressão que, por um lado, mantém juntas as peças a serem unidas e, por outro lado, pode evitar pelo menos amplamente, a inclusão de ar. No caso de tampas de latas com uma microfenda entre a área da tampa fixa 15 e a seção de abertura articulável 16 isso é aplicado para os dois lados da tampa de lata.

[0025] Para equipar a prensa 1 pode ser prevista uma mesa de indexação rotativa, que apresenta várias estações para montar as peças individuais da tampa de lata. Ao invés de uma mesa de indexação rotativa, no entanto, uma alimentação linear também pode ser prevista para a prensa

1.

[0026] Depois de efetuada a soldagem do filme de material sintético 17 e do elemento de fechamento 18 com o corpo de base metálico 14, a prensa é aberta e a tampa de lata 9 pronta é retirada. Lista de referências

[0027] 1 prensa 2 estrutura inferior 3 peça da prensa superior 4 cilindro de guia 5 ferramenta inferior 6 ferramenta superior 7 cavidade 8 área de abertura 9 tampa de lata 10 indutor 11 guia de onda 12 anel externo 13 espiral 14 corpo de base 15 área da tampa fixa 16 seção de abertura 17 filme de material sintético 18 elemento de fechamento 19 moldura de vedação

20 unidade de fechamento

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Processo para produzir uma tampa de lata (9) a partir de um material compósito, que compreende pelo menos uma peça de chapa metálica (14), em particular, uma peça de chapa de alumínio ou folha de flandres e pelo menos uma peça de material sintético (17, 18), em particular, a partir de polipropileno ou tereftalato de polipropileno, caracterizado pelo fato de que a peça de material sintético (17, 18) e a peça de chapa metálica (14) são unidas pressionando uma com a outra e através de aquecimento indutivo.

2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a peça de chapa metálica (14) e/ou a peça de material sintético (17, 18) são revestidas com um promotor de adesão antes de serem unidas.

3. Processo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o promotor de adesão contém o mesmo material sintético da peça de material sintético (17, 18) a ser conectada à peça de chapa metálica (14).

4. Processo, de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que uma peça da tampa de lata (14) a partir de chapa metálica totalmente moldada é unida com um filme de material sintético (17) que apresenta uma forma ajustada, em particular, de um filme de material sintético termomoldado.

5. Processo, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a peça da tampa de lata (14) é unida em um de seus lados com o filme de material sintético (17) e em seu outro lado com um elemento de fechamento (18) que reveste uma área de abertura (8) da tampa de lata (9), a partir de, em particular, material sintético moldado por injeção, em particular, polipropileno ou tereftalato de polietileno.

6. Processo, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que ambos os procedimentos de união ocorrem em uma etapa operacional.

7. Processo, de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que para o procedimento de união é usada uma prensa (1), com uma ferramenta superior (6) e uma ferramenta inferior (5), assim como um guia de onda (11) para alimentar um campo eletromagnético alternado na área da tampa de lata (9) para seu aquecimento indutivo, sendo que a ferramenta superior (6) apresenta uma forma recíproca em um lado da tampa de lata (9) e a ferramenta inferior uma forma recíproca para o outro lado da tampa de lata (9).

8. Processo, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o guia de onda (11) compreende uma seção, que é oposto à área de recepção da tampa de lata (9) a ser unida, em particular, uma área anular (12) na área da borda da tampa de lata (9), assim como uma área helicoidal (13) colocada dentro da área anular (12) com duas, três ou mais espiras na área central da tampa de lata (9).

9. Processo, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a ferramenta (6) que se encontra nos lados do guia de onda (11), consiste em material amplamente estável quanto à forma, em particular, em material sintético e a ferramenta (5) oposta em material elástico, em particular, em material elastomérico.

10. Processo, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a ferramenta (6) amplamente estável quanto à forma é atribuída ao filme de material sintético (17).

11. Processo, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a ferramenta (6) atribuída ao filme de material sintético (17) apresenta nervuras para introduzir uma linha de enfraquecimento no filme de material sintético durante o procedimento de união.

12. Processo, de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma das ferramentas (5, 6) apresenta saliências para produzir espaços livres para a recepção de ar eventualmente retido.

13. Processo, de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que as peças (14, 17, 18) a serem unidas são mantidas juntas através de baixa pressão durante o procedimento de união.

14. Processo, de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que é usada uma mesa de indexação rotativa, a fim de juntar os componentes individuais (14, 17, 18) da tampa de lata (9) para o procedimento de união.

15. Processo, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a mesa de indexação rotativa apresenta um fornecimento de baixa pressão para pelo menos uma estação de carregamento, sendo que o fornecimento de baixa pressão das estações individuais pode ser ligado e desligado através de válvulas, que são operadas através de um distribuidor rotativo.