BR112021012289A2

BR112021012289A2 - Extremidade de lata de metal de fácil abertura, e, método para fabricar uma extremidade de lata

Info

Publication number: BR112021012289A2
Application number: BR112021012289-3A
Authority: BR
Inventors: Katherine ROSELAAR; Elliann Amy Edwards; Blanca Pascual Oliver; Christopher Paul Ramsey
Original assignee: Crown Packaging Technology, Inc.
Priority date: 2019-01-23
Filing date: 2020-01-17
Publication date: 2021-08-31
Also published as: GB2580900A; US20220089318A1; CN113365921B; GB201900924D0; MA54812A; CN113365921A; MX2021008416A; GB2580900B; WO2020152439A1; EP3914521A1; CA3127740A1

Abstract

extremidade de lata de metal de fácil abertura, e, método para fabricar uma extremidade de lata. é proposta uma extremidade de lata de metal de fácil abertura adaptada para fechar um corpo de lata de metal. a extremidade de lata tem uma estria que define um painel e uma aba removíveis localizados em uma região da borda do painel para aplicar uma força ao painel para permitir que o painel seja removido da direção do rompimento. o painel tem pelo menos uma nervura em relevo e/ou gravada que se estende substancialmente na dita direção do rompimento a partir de um local ou locais próximos à dita aba para um local ou locais próximos a uma extremidade do painel oposta à dita região da borda. a(s) nervura(s) têm uma profundidade ou altura de pelo menos 0,6 mm em relação às regiões circundantes do painel ao longo de pelo menos uma parte da extensão da nervura.

Description

1 / 19 EXTREMIDADE DE LATA DE METAL DE FÁCIL ABERTURA, E,

MÉTODO PARA FABRICAR UMA EXTREMIDADE DE LATA CAMPO TÉCNICO

[001] A presente invenção se refere a uma extremidade de abertura fácil para uma lata de comida ou de bebida ou similares, e que tem uma maior rigidez de painel em comparação com as extremidades convencionais.

FUNDAMENTOS

[002] As latas ou recipientes de comida ou de bebida têm convencionalmente uma construção de duas ou três peças. Uma lata de duas peças compreende um corpo de lata com base integral formada pela aplicação de um processo de estiramento a um disco de metal ou outro formato. Após o preenchimento, a extremidade aberta da lata é fechada colocando uma extremidade e recravando a extremidade ao corpo da lata. Uma lata de três peças compreende um corpo de lata cilíndrico formado pela laminação e soldagem ao longo da recravação. As extremidades são recravadas ao corpo da lata para fechar as aberturas superior e inferior.

[003] As assim chamadas extremidades de fácil abertura foram desenvolvidas para evitar que um usuário necessite usar um abridor de latas para abrir uma lata. Uma típica extremidade de fácil abertura tem uma região central dentro da qual é definida uma estria contínua. A estria por sua vez define um painel que é removido na abertura. Uma aba é presa ao painel com um rebite. A aba tem uma porção de ponta do lado de fora do rebite e arranjada para atuar no painel em um local por dentro, mas próximo a uma porção da estria. A aba tem adicionalmente uma porção elevada localizada dentro do rebite, na qual um usuário pode inserir a ponta de um dedo. Para abrir a extremidade, um usuário primeiro levanta a porção elevada da aba para causar uma ruptura inicial da estria. O usuário tipicamente então remove seu dedo e o reinsere no lado oposto da porção elevada e puxa a aba para longe da extremidade, fazendo com que a estria se rompa ao longo de seu comprimento

2 / 19 restante até que o painel possa ser completamente removido.

[004] A figura 1 ilustra uma extremidade de fácil abertura convencional adequada para uso com um corpo de lata de seção transversal geralmente retangular, onde a estria contínua é identificada pelo número de referência 1 e a aba pelo número de referência 2. Um rebaixamento 3 separa uma ondulação periférica 4 da região do lado de fora da estria. A estria define dentro dela um painel 5 ao qual a aba 2 é fixada por um rebite 6. Esses corpos de lata são tipicamente do tipo DRD (estiramento e restiramento), embora este não seja o caso. As latas desse tipo são frequentemente usadas como recipientes para peixes, carnes e similares. A extremidade pode ser de alumínio, embora sejam conhecidas extremidades de aço.

[005] A extremidade ilustrada tem um socalco externo 7 que se estende ao redor do interior da estria 1, se desviando para passar por dentro do rebite 6. Dentro do socalco externo, uma série de socalcos internos 8a-c definem três painéis rasos 9a-c. O socalco externo 6 tem uma profundidade de aproximadamente 0,4 mm a partir da base do rebaixamento, enquanto os socalcos internos 8a-c tem uma profundidade de aproximadamente 0,4 mm a partir do socalco externo. A finalidade dos painéis 9a-c é absorver o excesso de material a partir do processo de arranhadura e tornar a extremidade adequada para ser empilhada e alimentada na recravadeira. Os painéis têm uma profundidade relativamente rasa para permitir que se dobrem na abertura; no passado, essa dobra era considerada desejável.

[006] A abertura envolve as seguintes etapas: 1) estalo - a aba é girada para cima fazendo com que a ponta perfure a estria e abra um arco próximo à parte da frente da extremidade.

[007] 2) rompimento - a aba é puxada para trás pelo usuário fazendo com que a estria se rompa nas laterais do painel.

[008] 3) retirada do painel - a aba continua a ser puxada para trás pelo usuário e o painel se solta da borda circundante.

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[009] Na etapa 3), a retirada do painel ocorre repentinamente de modo que com uma extremidade convencional o painel tende a saltar para trás e para cima em direção à mão do usuário. Isso geralmente faz com que o líquido na parte inferior do painel seja lançado para longe do painel. Os respingos de comida (por exemplo, molho de tomate) são obviamente indesejáveis, pois contaminam a mão do usuário, as roupas e o ambiente ao redor.

[0010] A razão pela qual o painel salta para trás repentinamente é que a energia elástica é armazenada na extremidade durante a ação de rompimento. A quantidade de energia está relacionada ao grau de deformação do painel. Para uma extremidade convencional, como a ilustrada na figura 1, o raio mínimo de curvatura do painel durante a abertura pode ser de 50 mm. Isso é ilustrado na figura 2 que mostra um painel após sua retirada. Sumário

[0011] De acordo com um primeiro aspecto da presente invenção, é provida uma extremidade de lata de metal de fácil abertura adaptada para fechar um corpo de lata de metal. A extremidade de lata tem uma estria que define um painel e uma aba removíveis localizados em uma região da borda do painel para aplicar uma força ao painel para permitir que o painel seja removido da direção do rompimento. O painel tem pelo menos uma nervura em relevo e/ou gravada que se estende substancialmente na dita direção do rompimento a partir de um local ou locais próximos à dita aba para um local ou locais próximos a uma extremidade do painel oposta à dita região da borda. A(s) nervura(s) têm uma profundidade ou altura de pelo menos 0,6 mm em relação às regiões circundantes do painel ao longo de pelo menos uma parte da extensão da nervura.

[0012] A ou cada nervura pode se estender na dita direção de rompimento por pelo menos 50%, preferivelmente pelo menos 70%, do dito painel. Além disso, a ou cada nervura pode se estender na dita direção de rompimento por não mais que 80% do dito painel.

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[0013] A ou cada nervura pode ter uma profundidade ou altura de pelo menos 0,8 mm em relação às regiões circundantes do painel.

[0014] A altura ou profundidade da ou de cada nervura em relação às regiões circundantes do painel pode ser substancialmente constante ao longo da sua extensão.

[0015] Alternativamente, a altura ou profundidade da ou de cada nervura em relação às regiões circundantes do painel pode afunilar a partir de uma altura ou profundidade mínima nas extremidades próximas à aba até uma altura ou profundidade máxima parcialmente ao longo da sua extensão. O afunilamento pode se estender por 50% ou menos da extensão total da ou de cada nervura.

[0016] Alternativamente, a altura ou profundidade da ou de cada nervura em relação às regiões circundantes do painel podem afunilar a partir de uma altura ou profundidade mínima nas extremidades próximas à aba até uma altura ou profundidade máxima em uma extremidade distal. O afunilamento pode se estender por 90% ou mais da extensão total da ou de cada nervura. O afunilamento pode ser linear.

[0017] A ou cada nervura pode ser configurada para resultar em um raio de curvatura do painel, uma vez removido, maior que 150 mm, preferivelmente maior que 200 mm.

[0018] A ou cada nervura pode ter uma região central substancialmente plana, essa região tendo uma extensão de pelo menos 20% da extensão do dito painel em uma direção perpendicular à dita direção de rompimento.

[0019] Além disso, a região de uma nervura que contém a ou cada nervura pode ser substancialmente simétrica em torno de um eixo que se estende substancialmente ao longo do centro do painel na dita direção de rompimento.

[0020] Alternativamente, a região de uma nervura que contém a ou cada nervura pode ser substancialmente assimétrica em torno de um eixo que

5 / 19 se estende substancialmente ao longo do centro do painel na dita direção de rompimento.

[0021] A extremidade da lata pode compreender uma ondulação periférica e um rebaixamento dentro da ondulação, as ditas regiões circundantes do painel estando substancialmente na mesma altura que uma região da extremidade da lata imediatamente dentro do rebaixamento. Neste caso, a ou cada nervura pode ser uma nervura em relevo.

[0022] Alternativamente, a extremidade da lata pode compreender uma ondulação periférica e um rebaixamento dentro da ondulação, a extremidade da lata compreendendo adicionalmente uma característica de terraceamento dentro da dita estria para prover uma região do painel dentro da característica de terraceamento que é pelo menos 0,6 mm mais baixo que a região circundante. A parte superior da característica de terraceamento não pode estar a mais de 5 mm de distância da dita estria. A ou cada nervura também pode ser uma nervura gravada provida dentro da dita região do painel.

[0023] O número de nervuras pode ser três ou mais. Alternativamente, o número de nervuras pode ser dois.

[0024] No caso de haver uma pluralidade de nervuras, as nervuras podem ser totalmente discretas.

[0025] Alternativamente, as nervuras podem se fundir em uma ou ambas as suas regiões de extremidade e/ou se fundir parcialmente em regiões ao longo de suas extensões, em relação à direção de rompimento.

[0026] Nervuras adicionais em relevo ou gravadas podem ser providas, se estendendo entre as ditas primeiras nervuras mencionadas em uma direção substancialmente perpendicular à dita direção de rompimento. A altura ou profundidade das ditas nervuras adicionais pode ser menor que a altura ou profundidade das primeiras nervuras mencionadas.

[0027] O resíduo da estria da dita estria pode ser substancialmente 0,10 mm ao longo de toda ou na maior parte da sua extensão.

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[0028] dita estria pode ter um resíduo de estria maior em uma ou ambas de uma região próxima a uma ponta da dita aba e uma região que é uma região final a ser rompida durante a remoção do painel. Neste caso, o dito resíduo da estria maior pode ter um resíduo de estria que está na região de 0,02 mm maior que o resíduo de estria do restante da estria.

[0029] Um método para fabricar uma extremidade de lata de acordo com qualquer da descrição acima também é provido, o método que compreende criar a(s) nervura(s) em relevo ou gravadas antes de criar a dita estria.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0030] as figuras 1 e 2 mostram uma extremidade de lata de fácil abertura da técnica anterior antes e depois da retirada, respectivamente; a figura 3 ilustra uma extremidade de fácil abertura da presente invenção que tem 3 nervuras gravadas:; as figuras 4 e 5 mostram vistas em seção plana e transversal, respectivamente, de um desenho de três nervuras (a), da técnica anterior (b) e de um desenho de duas nervuras (c); a figura 6 mostra um painel da presente invenção antes da retirada; a figura 7 exibe três gráficos que ilustram a força necessária para retirar um painel da técnica anterior (a), um painel da técnica anterior com um resíduo de estria reduzido (b) e um painel da presente invenção com um resíduo de estria reduzido (c); a figura 8 ilustra um painel que falhou durante a retirada do painel; as figuras 9a a 9d ilustram painéis com profundidade de nervura afunilada; a figura 9e exibe um gráfico que ilustra a força necessária para retirar o painel da figura 9c; a figura 10 ilustra uma extremidade de fácil abertura da presente

7 / 19 invenção que tem 2 nervuras gravadas; as figuras 11 e 12 mostram modalidades que têm um par de nervuras conectadas em um desenho de ‘escudo’; a figura 13 ilustra uma modalidade que tem um desenho em relevo geralmente em forma de cruz; a figura 14 ilustra uma modalidade que tem um desenho assimétrico; a figura 15 ilustra uma modalidade que tem um par de nervuras conectadas em um desenho de ‘nervura de diamante’; a figura 16 ilustra uma modalidade que tem uma única nervura em ‘diamante’; e as figuras 17 e 18 são vistas laterais das modalidades das figuras 15 e 16 respectivamente.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0031] A fim de reduzir o risco de respingos de líquido e de material ao abrir uma extremidade de lata de fácil abertura, é reconhecido aqui que é desejável aumentar a rigidez do painel da extremidade pelo menos naquela região da extremidade próxima à porção final de rompimento da estria. Pode- se conseguir isso provendo um painel fortemente em relevo ou gravado que resulta em um armazenamento de energia reduzido durante a abertura e vibração reduzida quando o painel se solta. Isso é particularmente aplicável, embora não necessariamente, a extremidades de alumínio de formato irregular, ou seja, não circulares; as extremidades irregulares são mais suscetíveis a respingos, porque o painel é relativamente longo em comparação com sua largura, dando origem a uma estrutura com uma rigidez axial muito reduzida em comparação com as extremidades redondas. O relevo ou a gravação pode ser na forma de uma pluralidade de nervuras profundamente em relevo ou gravadas que se estendem na maior parte do painel removível a partir da extremidade da aba até a extremidade oposta que é a região final do painel a

8 / 19 ser removido. Embora sejam conhecidas as extremidades de fácil abertura com nervuras formadas nos painéis, essas nervuras são relativamente rasas e são projetadas para permitir que o painel dobre durante a abertura. As nervuras podem ser substancialmente planas sobre suas regiões centrais.

[0032] Os benefícios de uma abordagem que utiliza nervuras relativamente profundas podem incluir:

[0033] a etapa de rompimento da operação de abertura ocorre em uma única etapa suave, tornando essa etapa mais controlável para o usuário.

[0034] o armazenamento de energia no painel durante a abertura é reduzido em comparação com uma extremidade convencional, tornando a extremidade mais fácil de ser aberta pelo usuário.

[0035] a redução da energia armazenada no painel da extremidade durante a abertura reduz o efeito de oscilação do painel ao ser removido do aro, reduzindo assim os respingos e melhorando a limpeza.

[0036] a abordagem pode ser relativamente simples de introduzir nas linhas de fabricação e preenchimento existentes, enquanto mantém as velocidades das linhas existentes.

[0037] A figura 3 ilustra esquematicamente uma extremidade de fácil abertura 20 de dimensões gerais similares àquelas da extremidade convencional mostradas na figura 1, mas que substitui os socalcos externo e interno desse projeto por um primeiro socalco 21 que define um recesso de acesso para o dedo ou o painel 22 sob um porção elevada da aba 23 (que é presa à extremidade por um rebite 28), similar ao recurso de acesso para o dedo das extremidades convencionais, e três socalcos adicionais 24a-c que definem as respectivas nervuras rebaixadas (gravadas) 25a-c. Essas nervuras se estendem paralelas umas às outras, em uma direção que está alinhada substancialmente com a direção de rompimento do painel 26 definida pela estria 27. Na orientação mostrada na figura 3, essa direção é geralmente da esquerda para a direita (conforme indicada na figura por uma seta). Nota-se que a extremidade

9 / 19 compreende uma ondulação periférica, com um rebaixamento imediatamente dentro da ondulação.

[0038] Para acomodar a região curva mais à direita da estria 27, a nervura central 25b é ligeiramente mais longa nessa extremidade que as duas outras nervuras 25a, 25c. As nervuras se estendem ao longo de pelo menos 50% do comprimento do painel 26, preferivelmente na região de 60% ou mais. A largura de cada nervura é preferivelmente pelo menos 20% da largura do painel 26. A figura 4(a) mostra uma vista plana da parte superior da extremidade 20, enquanto a figura 5(a) mostra uma vista em corte transversal da extremidade tomada ao longo da linha XX da figura 4(a). Conforme mostrado na figura 5(a), a profundidade das nervuras gravadas é de 0,8 mm. A título de comparação, as figuras 4(b) e 5(b) mostram vistas planas e transversais correspondentes da extremidade convencional da figura 1. Embora a modalidade da figura 3 proveja três nervuras, o número de nervuras pode variar para se adequar a uma variedade de formatos de extremidade. Por exemplo, uma extremidade com uma ampla razão de aspecto pode exigir mais nervuras (ou seja, mais de três).

[0039] Verificou-se na prática que, para uma extremidade de alumínio de 163,6 x 65,5 mm construída de acordo com o desenho da figura 3 (com as seguintes propriedades; têmpera H46, série 3014, calibre 0,25 mm), durante a abertura a rigidez do painel é tal que a dobra na porção de rompimento do painel tem um raio de curvatura na região de 450 mm (ou pelo menos maior que cerca de 200 mm) em comparação com cerca de 50 mm para uma extremidade convencional (figuras 1 e 2). Esse painel é adequado, a título de exemplo, para uso com uma lata rasa estirada para produtos de peixe. O painel removido é mostrado na figura 6.

[0040] Será observado a partir da figura 6 que o painel é intencionalmente projetado para dobrar em dois lugares durante a abertura. Primeiro, o painel 26 dobra para dentro no rebite 28 em torno de um primeiro

10 / 19 eixo 29 quando o painel completa a etapa de abertura 'estalo' e, segundo, ele dobra para fora em torno de um segundo eixo 30, logo à frente da região no painel 26 que é enrijecido pelas nervuras 25a a 25c.

[0041] É importante que o rompimento inicial do painel não seja muito repentino a fim de evitar uma força máxima de rompimento. Uma força máxima de rompimento de cerca de 40 N pode, por exemplo, ser aceitável.

[0042] Foi determinado que a rigidez do painel é aproximadamente igual ao quadrado da profundidade da nervura. Assim, dobrar a profundidade da nervura de 0,4 mm para 0,8 mm dá um aumento de rigidez de aproximadamente quatro vezes. Como o uso de metal é um fator chave nos custos de produção das extremidades, pode-se supor que é mais eficiente para o metal ter menos nervuras, porém mais profundas. No entanto, essa situação é complicada por vários fatores.

[0043] Verificou-se que, com menos nervuras, o painel tende a dobrar em toda a sua largura, de modo que a rigidez é perdida, o formato que se assemelha a um paraboloide hiperbólico (visto em seção transversal na largura mais curta do painel). Também é significativamente mais difícil criar nervuras profundas e o processo pode levar ao alongamento do material e/ou danos ao revestimento.

[0044] Uma operação de estiramento para criar nervuras profundas pode dar origem ao empenamento da extremidade devido a tensões induzidas. O empenamento é o efeito das tensões residuais que puxam a extremidade para um formato não plano, de modo a dificultar que ela seja empilhada e alimentada a partir de uma pilha em alta velocidade.

[0045] Levando tudo isso em consideração, os inventores concluíram que a melhor abordagem de fabricação é criar as nervuras profundas antes da arranhadura e, em seguida, concluir o processo com uma operação de conformação final após a arranhadura para remover o material frouxo e criar um componente plano que é adequado para ser empilhado e alimentado.

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[0046] Para uma extremidade de lata, a espessura residual da estria é a espessura do metal remanescente sob a estria. A espessura residual da estria é, obviamente, um parâmetro chave para determinar a facilidade de abertura de uma extremidade. O efeito usual de um resíduo de estria reduzido (ou seja, uma estria mais profunda) é reduzir a força de rompimento inicial necessária para abrir uma extremidade. Uma redução na força de rompimento provavelmente resulta na redução da energia armazenada durante a abertura (reduzindo o risco de respingos) enquanto reduz o risco do painel dobrar acidentalmente durante a abertura. Os testes mostraram que reduzir a espessura residual da estria, a partir do padrão de 0,12 mm para 0,10 mm, dá origem a uma pequena redução na força de rompimento necessária para abrir uma extremidade. Combinar o painel profundamente em relevo ou gravado com uma menor espessura residual de estria aumenta a força de abertura necessária ligeiramente no início do rompimento do painel em comparação com uma extremidade convencional de dimensões comparáveis.

[0047] A figura 7 ilustra os resultados obtidos usando o dispositivo de medição industrial padrão “Testador de Estalo e Rompimento”, onde o eixo x representa o tempo e o eixo y representa a força aplicada pelo “usuário”. O gráfico (a) representa a geometria da extremidade convencional (figura 1) e o resíduo de estria (0,12 mm), o gráfico (b) representa a geometria da extremidade convencional (figura 1) e o resíduo de estria reduzido (0,10 mm) e o gráfico (c) representa a geometria da extremidade profundamente gravada (figura 3) e o resíduo de estria reduzido (0,10 mm).

[0048] Em relação ao gráfico (c), a região A indica o pequeno aumento observado acima na força necessária para abrir o painel no início do rompimento. No entanto, a região B aponta para uma redução significativa na força de rompimento para o restante do rompimento do painel. Como a energia total armazenada no painel durante a abertura é proporcional à área sob as curvas, pode-se ver que a energia armazenada no projeto aperfeiçoado (nova

12 / 19 geometria e resíduo de estria reduzido) pode ser reduzida em mais de 50% em comparação com uma extremidade padrão.

[0049] Foi determinado que os painéis com o projeto aperfeiçoado, mas com uma profundidade de nervura inferior a 0,8 mm, podem falhar como resultado de uma dobra que ocorre durante a abertura. Essa falha é ilustrada na figura 8 que mostra um painel de três nervuras que dobra ao longo de um terceiro eixo 31 em direção ao centro das nervuras (em um sentido longitudinal). Mesmo a uma profundidade de 0,8 mm, ainda pode haver uma tendência para o painel dobrar em um ou mais lugares dentro do espaço ocupado pelas nervuras. Contra intuitivamente, foi discernido que essa dobra é provavelmente devido a uma rigidez excessiva do painel, fazendo com que a operação de abertura da extremidade seja muito repentino, colocando grandes forças no painel. Isso resultará em uma força de abertura final muito maior do que a ilustrada, por exemplo, na figura 7c.

[0050] Esse problema pode ser mitigado ao incorporar uma região afunilada no início de cada uma das nervuras (embora possivelmente não para todas as nervuras). Por exemplo, uma região afunilada pode começar a uma profundidade de 50% (ou seja, 0,4 mm) na extremidade das nervuras próximas à aba, afunilando linearmente até a profundidade total (ou seja, 0,8 mm) até o ponto onde as nervuras atingem 30% do comprimento do painel (34 mm). Na verdade, com amostras de teste produzidas com esse afunilamento, verificou- se que os painéis não se dobraram durante a abertura. Pensa-se que o afunilamento funciona dando uma ligeira flexibilidade ao painel no início da nervura, de modo que a força máxima de rompimento é reduzida. A figura 9 (a) é uma vista transversal longitudinal de um painel com profundidade de nervura afunilada, onde a região afunilada é indicada pelo número de referência 32; a figura 9 (b) mostra uma vista ampliada da nervura com a região afunilada 32 no início, o restante da nervura com uma profundidade constante.

[0051] Alternativamente, o afunilamento pode se estender

13 / 19 substancialmente ao longo de todo o comprimento da nervura. A figura 9 (c) é uma seção transversal longitudinal parcial de um painel que compreende uma ou mais dessas nervuras (NB, o afunilamento aqui não é mostrado em escala). Neste exemplo, a profundidade da ou de cada nervura aumenta linearmente a partir de uma extremidade rasa próxima à aba até uma profundidade máxima em uma extremidade distal. O afunilamento pode se estender por pelo menos 90% e preferivelmente por substancialmente 100% do comprimento de cada nervura.

[0052] A figura 9 (d) é um corte transversal longitudinal parcial do painel da figura 9 (c), com a profundidade da nervura afunilada ao longo de substancialmente todo o comprimento da nervura. Neste exemplo, a profundidade da ou de cada nervura aumenta linearmente ao longo de todo o seu comprimento até uma profundidade máxima de cerca de 0,9 mm em sua extensão distal (mais profunda). Aqui, o afunilamento tem um ângulo de 0,4 graus, enquanto a espessura do metal é de 0,3 mm.

[0053] Em exemplos alternativos não mostrados aqui, um painel pode compreender uma combinação de uma ou mais nervuras em relevo ou gravadas que são afuniladas ao longo de pelo menos uma parte de seu comprimento e uma ou mais nervuras em relevo ou gravadas que são de profundidade constante.

[0054] A figura 9 (e) ilustra os resultados do teste para o painel mostrado na figura 9 (c) (ou seja, com nervuras linearmente afuniladas ao longo de substancialmente todo o comprimento da nervura) obtidos usando o dispositivo de medição “Testador de Estalo e Rompimento”, onde o eixo x representa o tempo e o eixo y representa a força aplicada pelo “usuário”. Embora a força final de abertura da tampa seja maior do que a obtida com as nervuras não afuniladas (ver figura 7c), o risco de dobra durante a abertura é reduzido.

[0055] Considerando ainda a redução no resíduo da estria proposta

14 / 19 acima (por exemplo, de 0,12 a 0,1 mm), um problema que pode surgir é que a extremidade pode abrir acidentalmente durante o manuseio, por exemplo, em uma linha de preenchimento ou durante a posterior distribuição. Em particular, uma extremidade pode abrir devido a um impacto na parte superior da aba, que pode fazer com que a estria se rompa nesse ponto. Uma solução possível é combinar o resíduo da estria inferior (0,1 mm) na região do rompimento com um resíduo padrão (0,12 mm) na porção da estria próxima à ponta da aba. O número de referência 33 na figura 4 (a) aponta para a posição desse resíduo de estria aumentado.

[0056] Uma melhoria adicional que pode ser combinada com todas as modalidades anteriores envolve a adição de um “detentor” na extremidade do perfil de estria, ou seja, na região final do rompimento. A tecnologia ‘arrester flat’ tem sido usada por vários anos em extremidades de fácil abertura convencionais. Uma abordagem de fabricação típica com extremidades convencionais é esmerilhar uma superfície plana na ferramenta de estria na posição da ferramenta que engata uma porção traseira da estria, resultando em um aumento no resíduo de modo a dificultar que o painel se solte da extremidade. Durante a abertura, o usuário abre o painel até a ponta do detentor. Eles então verificam que a força para remover completamente o painel é muito alta. Nesse ponto, eles param de puxar e são obrigados a balançar o painel para frente e para trás. Isso faz com que o detentor se quebre por falha devida à fadiga e o painel se solte. No entanto, na prática, alguns usuários não aprenderam essa técnica de ‘balanço’ e simplesmente puxam com força para soltar o painel. Isso tem o efeito de liberar muita energia armazenada quando o painel se solta repentinamente.

[0057] Para o projeto de nervura gravada descrito acima, a finalidade do detentor é diferente. Durante a ação de rompimento do painel, a força de abertura é relativamente baixa, permitindo potencialmente que a soltura final ocorra muito rapidamente. Um detentor pode ser usado para evitar isso, mas

15 / 19 sem aumentar a força acima daquela em uma extremidade convencional (uma que não possui um detentor). Por exemplo, onde o resíduo na região de rompimento é reduzido para 0,10 mm, o provimento de um detentor pode aumentar o resíduo para 0,12 mm na parte traseira do painel. Assim, o resíduo na parte traseira é o mesmo valor que para uma extremidade convencional (0,12 mm), o que significa que a força de soltura final é substancialmente inalterada em relação à extremidade convencional. O número de referência 34 na figura 4 (a) aponta para uma região na qual o detentor é provido.

[0058] As técnicas de conformação são conhecidas por permitirem que as nervuras sejam conformadas em uma extremidade em altas velocidades. Por exemplo, um processo adequado pode compreender: operação de esboço e estiramento para conformar a casca com rebaixamento. etapas de bolha e botão para conformar um pedestal elevado.

[0059] operação de arranhadura para reduzir o resíduo ao longo do caminho de abertura.

[0060] conformação do painel para perfilar o painel e remover material frouxo criado no processo de arranhadura.

[0061] assentamento da aba em um pedestal.

[0062] Obviamente, etapas adicionais podem estar envolvidas, dependendo da complexidade da conformação do painel, por exemplo, recursos de pré-conformação no painel antes do processo de arranhadura.

[0063] A estrutura nervurada pode ser conformada por depressões (por exemplo, o desenho de três nervuras da figura 3) ou comprimindo a ferramenta de painel total e gravando as nervuras. Essa última modalidade é ilustrada em vista em perspectiva na figura 10, a vista plana correspondente da figura 4 (c) e a vista em corte transversal da figura 5 (c), e emprega duas nervuras em relevo 35a, 35b conformadas em uma área gravada 36 do painel 26. A rigidez na região das nervuras pode ser similar para ambas as abordagens de projeto.

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[0064] Conforme discutido acima, é possível alcançar uma maior rigidez com um recurso mais profundo, mas isso tem a desvantagem de que parte da rigidez pode ser perdida devido à curvatura do painel em toda a sua largura durante a abertura. Uma possível solução para esse problema envolve a adição de recursos de reforço lateral secundários dentro dos recursos longitudinais (nervuras). A figura 11 ilustra uma modalidade na qual um par de nervuras em relevo 37a, 37b são unidas em ambas as extremidades de modo que a característica gravada tenha o formato de um escudo. Neste caso, o painel interno recortado 38a adicionará rigidez lateral ao painel. A figura 12 apresenta um desenho gravado similar, mas com o escudo rotacionado em 180 graus. Neste caso, as características gravadas secundárias 38b são providas na forma de nervuras laterais que se estendem entre as duas nervuras longitudinais. As nervuras laterais 38b têm uma profundidade de 0,5 mm, que é 50% da profundidade da característica de reforço primária, isto é, 1,0 mm. Os recursos de reforço também podem ter um perfil afunilado ou curvado (não linear) na vista plana.

[0065] A figura 13 ilustra uma modalidade adicional que tem um desenho em relevo geralmente em forma de cruz que compreende um par de nervuras em relevo 39a, 39b que se afunila para dentro, em ambos os lados, em direção ao centro do painel desde o início (próximo à aba) a uma largura mínima e, em seguida, afunila de novo para fora para a extremidade final do rompimento do painel. Como tal, as nervuras 39a, 39b se fundem na região central do painel para conformar uma região em relevo comum 40. Um possível benefício dessa estrutura é que ela provê alguma rigidez lateral ao painel.

[0066] As características de reforço não precisam ser simétricas ao longo do eixo longitudinal (correspondendo à direção do rompimento). Uma modalidade usando características gravadas não simétricas é mostrada na figura 14 e provê um par de nervuras assimétricas em relevo 41a, 41b. Cada nervura

17 / 19 tem um lado mais externo geralmente reto que se estende longitudinalmente ao longo do painel, enquanto os lados mais internos das nervuras são curvos, um convexo e o outro côncavo. Um benefício deste projeto pode ser que ele provê uma rigidez não simétrica ao painel. As extremidades irregulares de fácil abertura geralmente têm duas posições para a aba, em um canto ou no meio do lado menor do painel. [Estudos sugeriram que a posição de abertura de canto seja a preferida pelos consumidores, embora ambos os formatos sejam amplamente usados.] Para a posição de abertura de canto, o painel se rompe assimetricamente começando em 45 graus e girando progressivamente para ficar mais perto de 90 graus durante o rompimento. Um perfil de painel assimétrico pode auxiliar neste processo de abertura, fazendo com que o painel flexione naturalmente em direção à posição de 90 graus. Para criar esse efeito, a rigidez do painel é projetada para ser menor no lado da extremidade onde a aba é provida; assim, o raio de curvatura neste lado do painel também é mais estreito.

[0067] A figura 15 ilustra uma modalidade adicional que compreende nervuras em relevo 42a, 42b conectadas em ambas as extremidades, com o formato das nervuras em relevo com uma linha de simetria 43 através do centro das nervuras ao longo do eixo longitudinal. Isso também provê uma região central rebaixada 44, o que aumenta a rigidez lateral do painel. Alternativamente, o desenho pode compreender um par de nervuras gravadas conectadas em ambas as extremidades com uma região central elevada.

[0068] A figura 16 ilustra uma modalidade que difere das modalidades descritas anteriormente em que o desenho da nervura é uma única nervura em forma de diamante 45. Essa única nervura de ‘diamante’ 45 se estende para longe da aba na direção do rompimento, a nervura de diamante 45 que aumenta em largura ao longo do comprimento da nervura até o ponto médio do comprimento da nervura de diamante, ponto em que a largura diminui até a extremidade da nervura próxima à extremidade do painel. A nervura de

18 / 19 diamante 45 pode ser uma nervura em relevo ou gravada. Como mostrado na figura, a nervura de diamante 45 pode ser simétrica em torno de uma linha 46 que atravessa o ponto médio da nervura, perpendicular à direção do rompimento. Alternativamente, a nervura pode ser assimétrica em torno da linha 46, ou seja, a largura da nervura não pode aumentar, desde a extremidade da aba até o ponto médio, na mesma proporção que a largura da nervura diminui a partir do ponto médio até a extremidade da nervura próxima à extremidade do painel. A largura da nervura 45 pode aumentar/diminuir por um fator de 2 ao longo do seu comprimento e a largura da nervura 45 no seu ponto mais largo pode ser cerca de 30% da largura do painel.

[0069] as figuras 17 e 18 são vistas laterais das modalidades das figuras 15 e 16 respectivamente. As seções através da linha central dos recursos de reforço mostram que há aproximadamente o mesmo comprimento de corda de material nas superfícies superior e inferior das nervuras - na região do painel da extremidade. Isso maximiza a distância do eixo neutro e a rigidez do painel correspondente.

[0070] Os tamanhos típicos de extremidades irregulares variam de cerca de 50 mm no lado mais curto a cerca de 150 mm no lado mais longo. No entanto, as características dos desenhos propostas aqui são adequadas para todos os tamanhos irregulares de extremidades, tanto para extremidades retangulares com cantos arredondados, quanto para extremidades ovais e outras dimensões mais especializadas.

[0071] As regiões entre as nervuras gravadas, ou a parte superior das nervuras gravadas, podem ser conformadas de modo que fiquem no mesmo plano que a base do rebaixamento 3. Esse recurso auxilia tanto no processo de fabricação, como também facilita o empilhamento das extremidades.

[0072] As características do projeto também podem ser aplicadas às extremidades de aço de fácil abertura, com o benefício novamente de uma redução na energia total armazenada durante a abertura, facilitando a abertura

19 / 19 da extremidade e aperfeiçoando a limpeza.

Devido ao fato das extremidades de aço normalmente terem uma força de abertura maior que as de alumínio, no entanto, as extremidades de aço podem ser mais sensíveis a uma mudança na força máxima de rompimento.

Para extremidades de aço, portanto, o desenho de nervura em relevo ou gravada é preferencialmente usado em combinação com o projeto residual de estria variável descrito acima.

Isso pode permitir que os benefícios observados sejam obtidos sem aumentar as forças de rompimento significativamente acima daquelas verificadas nas extremidades de aço irregulares convencionais de fácil abertura.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Extremidade de lata de metal de fácil abertura adaptada para fechar um corpo de lata de metal, caracterizada pelo fato de que a extremidade de lata tem uma estria que define um painel e uma aba removíveis localizados em uma região da borda do painel para aplicar uma força ao painel para permitir que o painel seja removido em uma direção de rompimento, o painel tendo pelo menos uma nervura em relevo e/ou gravada que se estende substancialmente na dita direção de rompimento a partir de um local ou locais próximos à dita aba para um local ou locais próximos a uma extremidade do painel oposto à dita região da borda, a(s) nervura(s) tendo uma profundidade ou altura de pelo menos 0,6 mm em relação às regiões circundantes do painel ao longo de pelo menos uma parte da extensão da nervura.

2. Extremidade de lata de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a ou cada nervura se estende na dita direção de rompimento por pelo menos 50%, preferivelmente pelo menos 70%, do dito painel.

3. Extremidade de lata de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que a ou cada nervura se estende na dita direção de rompimento por não mais que 80% do dito painel.

4. Extremidade de lata de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a ou cada nervura tem uma profundidade ou altura de pelo menos 0,8 mm em relação às regiões circundantes do painel.

5. Extremidade de lata de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a altura ou profundidade da ou de cada nervura em relação às regiões circundantes do painel é substancialmente constante ao longo da sua extensão.

6. Extremidade de lata de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que a altura ou profundidade da ou de cada nervura em relação às regiões circundantes do painel afunila a partir de uma altura ou profundidade mínima nas extremidades próximas à aba até uma altura ou profundidade máxima parcialmente ao longo da sua extensão.

7. Extremidade de lata de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que o afunilamento se estende por 50% ou menos da extensão total da ou de cada nervura.

8. Extremidade de lata de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que a altura ou profundidade da ou de cada nervura em relação às regiões circundantes do painel afunila a partir de uma altura ou profundidade mínima nas extremidades próximas à aba até uma altura ou profundidade máxima em uma extremidade distal.

9. Extremidade de lata de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que o afunilamento se estende por 90% ou mais da extensão total da ou de cada nervura.

10. Extremidade de lata de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizada pelo fato de que o afunilamento é substancialmente linear.

11. Extremidade de lata de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a(s) nervura(s) são configuradas para resultar em um raio de curvatura do painel, uma vez removido, maior que 150 mm, preferivelmente maior que 200 mm.

12. Extremidade de lata de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a ou cada nervura tem uma região central substancialmente plana, essa região tendo uma extensão de pelo menos 20% da extensão do dito painel em uma direção perpendicular à dita direção de rompimento.

13. Extremidade de lata de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a região de uma nervura que contém a ou cada nervura é substancialmente simétrica em torno de um eixo que se estende substancialmente ao longo do centro do painel na dita direção de rompimento.

14. Extremidade de lata de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizada pelo fato de que a região de uma nervura que contém a ou cada nervura é substancialmente assimétrica em torno de um eixo que se estende substancialmente ao longo do centro do painel na dita direção de rompimento.

15. Extremidade de lata de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que compreende uma ondulação periférica e um rebaixamento dentro da ondulação, as ditas regiões circundantes do painel estando substancialmente na mesma altura que uma região da extremidade da lata imediatamente dentro do rebaixamento.

16. Extremidade de lata de acordo com a reivindicação 15, caracterizada pelo fato de que a ou cada nervura é uma nervura em relevo.

17. Extremidade de lata de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizada pelo fato de que compreende uma ondulação periférica e um rebaixamento dentro da ondulação, a extremidade da lata compreendendo adicionalmente uma característica de terraceamento dentro da dita estria para prover uma região do painel dentro da característica de terraceamento que é pelo menos 0,6 mm mais baixo que a região circundante.

18. Extremidade de lata de acordo com a reivindicação 17, caracterizada pelo fato de que uma parte superior da característica de terraceamento não está mais que 5 mm de distância da dita estria.

19. Extremidade de lata de acordo com a reivindicação 17 ou 18, caracterizada pelo fato de que a ou cada nervura é uma nervura gravada provida dentro da dita região do painel.

20. Extremidade de lata de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que compreende uma única nervura, em que a largura da nervura em uma direção perpendicular à direção de rompimento muda ao longo do comprimento da nervura na direção do rompimento.

21. Extremidade de lata de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 19, caracterizada pelo fato de que compreende três ou mais nervuras.

22. Extremidade de lata de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 19, caracterizada pelo fato de que compreende duas nervuras.

23. Extremidade de lata de acordo com a reivindicação 21 ou 22, caracterizada pelo fato de que ditas nervuras são completamente discretas.

24. Extremidade de lata de acordo com a reivindicação 21 ou 22, caracterizada pelo fato de que ditas nervuras se fundem em uma ou ambas as suas regiões de extremidade e/ou se fundem parcialmente em regiões ao longo de suas extensões, em relação à direção de rompimento.

25. Extremidade de lata de acordo com as reivindicações 21 ou 22, 24, caracterizada pelo fato de que o dito painel tem uma ou mais nervuras adicionais em relevo ou gravadas que se estendem entre as ditas primeiras nervuras mencionadas em uma direção substancialmente perpendicular à dita direção de rompimento.

26. Extremidade de lata de acordo com a reivindicação 25, caracterizada pelo fato de que a altura ou profundidade das ditas nervuras adicionais é menor que a altura ou profundidade das primeiras nervuras mencionadas.

27. Extremidade de lata de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a dita estria tem um resíduo de estria de substancialmente 0,10 mm ao longo de toda ou na maior parte da sua extensão.

28. Extremidade de lata de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a dita estria tem um resíduo de estria maior em uma ou ambas de uma região próxima a uma ponta da dita aba e uma região que é uma região final a ser rompida durante a remoção do painel.

29. Extremidade de lata de acordo com a reivindicação 28, caracterizada pelo fato de que o dito resíduo da estria maior tem um resíduo de estria que está na região de 0,02 mm maior que o resíduo de estria do restante da estria.

30. Extremidade de lata de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a extremidade de lata é de alumínio ou aço.

31. Método para fabricar uma extremidade de lata como definida em qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que compreende criar a(s) nervura(s) em relevo ou gravadas antes de criar a dita estria.