ES2238499T3

ES2238499T3 - Cierre para tapa de bote, y metodo para unir un cierre para tapa de bote al cuerpo de un bote.

Info

Publication number: ES2238499T3
Application number: ES01991513T
Authority: ES
Inventors: Christoper G. Neiner; James Reed
Original assignee: Metal Container Corp
Current assignee: Metal Container Corp
Priority date: 2000-11-28
Filing date: 2001-11-09
Publication date: 2005-09-01
Anticipated expiration: 2021-11-09
Also published as: CN1476359A; EP1337355A1; JP2004514561A; ATE287773T1; DE60108664D1; CA2427611C; BR0115703B1; DE60108664T2; MXPA03004715A; HK1061995A1; US6561004B1; CN1250357C; EP1337355B1; BR0115703A; AU3123602A; AU2002231236B2; WO2002043895A1; CA2427611A1

Abstract

Una tapa (110) para un cuerpo de bote (140), que comprende: un panel central (112), que tiene un eje central (114) que es perpendicular a un diámetro de un borde externo de la mencionada tapa; y una parte de avellanado anular (116), que se extiende radialmente hacia fuera, desde el mencionado panel central (112); caracterizado por una parte arqueada (132), que se extiende radialmente hacia fuera desde el mencionado avellanado anular (116), y que tiene un radio de no más de 1, 27 cm (0, 5 pulgadas), con un punto central por debajo de la superficie de la tapa (110), donde una línea que pasa a través de los extremos de la mencionada parte arqueada (132), está formando un ángulo, con respecto al mencionado eje central (114) del panel central (112), de entre unos 20º y unos 80º; una parte gradual (134) que se extiende radialmente hacia fuera, desde la mencionada parte arqueada (132), y que tiene un radio de, por lo menos, 0, 0254 cm (0, 10 pulgadas), con un punto central sobre la superficie de la tapa (110); una primera parte de transición (136), que se extiende radialmente hacia fuera desde la mencionada parte gradual (134), y que tiene en general forma de rebanada de cono, y está inclinada formando un ángulo, con respecto al mencionado eje central (114), de por lo menos unos 4º, y de no más de unos 12º; una segunda parte de transición (137), que se extiende radialmente hacia fuera desde la mencionada primera parte de transición (136), y que tiene un radio de por lo menos 0, 0508 cm (0, 20 pulgadas), con un punto central por debajo de la superficie de la tapa (110); y una parte de rizo periférico (138) que se extiende radialmente hacia fuera, desde la segunda parte de transición (137).

Description

Cierre para tapa de bote, y método para unir un cierre para tapa de bote al cuerpo de un bote.

Campo técnico

La presente invención se refiere en general, a envases de metal y, más en particular, a botes de metal.

Antecedentes de la invención

Los botes de aluminio se emplean, principalmente, como envases para la venta al por menor de bebidas, en cantidades individuales. Las ventas anuales de tales botes se cuentan por millones y, por consiguiente, con el paso de los años su diseño se ha refinado, para reducir costes y mejorar el rendimiento. Se ha llevado a cabo otros refinamientos por motivos ecológicos, para mejorar su recuperación y promover el reciclado.

Se puede conseguir reducción de costes mediante ahorro de material, reducción de residuos, y velocidades de producción mejoradas. Las mejoras en el rendimiento pueden ser de naturaleza funcional, tales como un mejor sellado y una capacidad de presión final mejorada. Tales mejoras pueden permitir el uso de láminas de metal más delgadas, lo que conduce directamente a reducciones en los costes de material. Las mejoras en el rendimiento pueden ser, también, de naturaleza ergonómica, tales como un acabado del bote configurado para permitir accesos más sencillos para asir el bote, o para un mejor contacto entre los bordes.

Usualmente, los botes de aluminio están formados de una aleación de aluminio pre-bañado, tal como la aleación de aluminio 5182. Los botes, que generalmente están hechos de planchas delgadas de metal, deben ser capaces de resistir presiones que alcanzan 6,8948 bar (100 psi), siendo la cantidad de 6,2053 bar (90 psi) una necesidad reconocida en la industria. Los botes están usualmente formados por un cuerpo de bote, al que se une una tapa, o cierre, del bote. Cada uno de estos componentes tiene ciertas especificaciones y requisitos. Por ejemplo, la superficie superior de las tapas de bote, debe estar configurada para encajar con la superficie inferior del fondo de los botes, de forma que los botes puedan ser apilados fácilmente, unos encima de otros. También es deseable tener las propias tapas encajadas una con otra, en una disposición apilada, por razones de manipulación y embarque, previos a la unión de la tapa del bote con el cuerpo del bote. La capacidad para satisfacer estos requisitos funcionales, siempre con el menor uso material, continua en desarrollo.

La Publicación Internacional del Tratado de Cooperación en Patentes, Número W0 96/37 414, describe un diseño de tapa de bote para un uso de metal reducido. Esta tapa de bote comprende una parte periférica o "rizo", un tope del mandril, en rebanada de cono, dependiente del interior del rizo periférico, un reborde anular de refuerzo, cóncavo hacia fuera, o "avellanado", que se extiende hacia dentro radialmente desde el tope del mandril, y un panel central soportado por la parte interior del avellanado. El tope de mandril en rebanada de cono, está inclinado en un ángulo de entre 20º y 60º, con respecto a un eje perpendicular al panel central. Se forma una doble junta, entre esta tapa del bote y un cuerpo del bote, mediante un proceso en el que el rizo periférico es centrado en el reborde del cuerpo del bote, mediante un mandril que es, parcialmente de forma de rebanada de cono, y parcialmente de forma cilíndrica. Se describe que el solape del rizo periférico en la tapa, con el reborde del cuerpo del bote, ha de producirse en una cantidad convencional. La rotación de la tapa/cuerpo del bote, primero contra un rodillo de cosido, y después un rodillo de aplanamiento, completa un doble cosido entre las dos partes. Durante la operación de aplanamiento, la parte de soporte adyacente al rizo periférico, se curva y es aplanada contra la superficie cilíndrica del mandril. La tapa indicada en la Publicación Internacional Número WO 96/37 414, incorpora dimensiones conocidas, para la parte rizada periférica que está cosida al bote.

La tapa de bote de la Publicación Internacional de Número WO 96/37 414, también es susceptible de acusar una deformación de metal incrementada durante el cosido, y falla a menores presiones. La Patente U.S. No. 6 065 634 (Brifcani), describe el mismo diseño de tapa de bote que el descrito en la Publicación Internacional de Número WO 96/37 414.

Otra Publicación Internacional del Tratado de Cooperación en Patentes, Número WO 98/34 743, describe un diseño de tapa de bote que es una modificación de la tapa de bote de WO 96/37 414, en el que el tope del mandril tiene dos partes. Esta tapa de bote comprende una parte periférica o "rizo", un tope del mandril de dos partes, que depende del interior del rizo periférico, un reborde de refuerzo anular, cóncavo hacia fuera, o "avellanado", que se extiende radialmente hacia dentro desde el avellanado, y un panel central, soportado por la parte interna del avellanado. La primera parte del avellanado tiene forma de rebanada de cono y es adyacente al rizo, y está inclinado hacia un eje perpendicular al panel central, en un ángulo entre 1 y 39 grados, típicamente entre 7 y 14 grados. La segunda parte del tope del mandril tiene forma de rebanada de cono, y es adyacente al reborde de refuerzo, y está inclinada hacia un eje perpendicular al panel central, en un ángulo entre 30 y 60 grados, preferentemente entre 40 y 45 grados. Hay un doble cosido, moldeado entre el extremo del bote y el cuerpo del bote, mediante un proceso en el que el rizo periférico es centrado en el reborde del cuerpo, mediante un mandril de dos partes, que tiene partes con forma de rebanada de cono y cilíndricas, como en WO 96/37 414. La rotación del cuerpo del bote/tapa, primero contra una herramienta cerradora y después un rodillo de aplanamiento, completa un doble sellado entre las dos partes. Durante las operaciones de cosido, la primera parte del tope del mandril, adyacente al rizo periférico, se deforma hasta contactar con la superficie cilíndrica del mandril.

Sumario de la invención

La presente invención contempla tapas de bote de aluminio, mejoradas, con un uso reducido de aluminio, con una reforma reducida de la tapa durante las operaciones de cosido, y un cosido mejorado entre la tapa y el cuerpo del bote. Una realización preferida de la tapa de bote revelada tiene un panel central, que tiene un eje central que es perpendicular a un diámetro del borde externo de la tapa del bote, un avellanado anular que se extiende radialmente hacia fuera desde el panel central, una parte arqueada que se extiende radialmente hacia fuera y hacia arriba desde el avellanado anular, una parte gradual que se extiende radialmente hacia fuera y hacia arriba desde la parte arqueada, una primera parte de transición que se extiende radialmente hacia fuera y hacia arriba desde la parte gradual, una segunda parte de transición que se extiende radialmente hacia fuera desde la primera parte de transición, y un rizo periférico que se extiende radialmente hacia fuera desde la segunda parte de transición. La realización preferida está adaptada para su uso con un mandril de cosido, que tiene una parte motriz con forma de rebanada de cono, una parte empotrada, y una parte motriz inferior.

Breve descripción de los dibujos

Los dibujos anexos están incorporados en, y forman parte de, la especificación para ayudar en la explicación de la presente invención. Los dibujos están concebidos solo con propósitos ilustrativos, y no están concebidos como representaciones exactas de las realizaciones de la presente invención. Los dibujos ilustran, además, ejemplos preferidos de cómo la invención puede fabricarse y emplearse, y no están elaborados para limitar la invención solo a los ejemplos ilustrados y descritos. Las diversas ventajas y características de la presente invención, serán evidentes a partir de la toma en consideración de los dibujos, en los cuales:

la figura 1 muestra una vista alzada en sección transversal, de una parte de una tapa de bote construida de acuerdo con la invención;

la figura 2 muestra una vista alzada en sección transversal, de una parte de una tapa de bote construida de acuerdo con la invención;

la figura 3 muestra una vista alzada en sección transversal, de una parte de una tapa de bote en un cuerpo de bote, antes de la formación de una doble junta;

la figura 4 muestra una vista alzada en sección transversal, de una parte de una tapa de bote en un cuerpo de bote, tal como aparece durante la etapa final de la formación de una doble junta;

la figura 5 muestra una vista alzada en sección transversal, de una parte de una tapa de bote en un cuerpo de bote, tal como aparece durante la etapa final de la formación de una doble junta;

la figura 6 muestra una vista alzada en sección transversal, de la forma de apilar tapas de bote, previamente a ser montadas por cosido de acuerdo con la invención;

la figura 7 muestra una vista alzada en sección transversal, de la forma de apilar botes llenos de la presente invención; y

la figura 8 muestra una vista alzada en sección transversal, del mandril.

Descripción detallada de los dibujos

La presente invención se describe en el siguiente texto, con referencia a los dibujos sobre ejemplos de cómo se puede fabricar, y usar, la invención. Los dibujos tienen solo propósitos ilustrativos, y no son necesariamente representaciones exactas a escala, de las realizaciones de la presente invención. En estos dibujos, se usa los mismos caracteres de referencia durante todas las vistas, para indicar partes análogas o correspondientes. Muchos detalles son bien conocidos en el arte, y como tales no son mostrados ni descritos. No se reivindica que todos los detalles, partes, elementos, o etapas descritas y mostradas, se hayan inventado aquí. Incluso aunque numerosas características y ventajas de la presente invención han sido descritas en los dibujos y texto anexo, la descripción es solo ilustrativa, y puede llevarse a cabo cambios, especialmente en cuestiones de disposición, perfil y forma de las partes, dentro de los principios de la invención, en la medida indicada por el significado en líneas generales de los términos usados en las reivindicaciones. Las dimensiones provistas en la descripción de las tapas, son dimensiones de mecanizado, y las verdaderas dimensiones de las tapas de bote, fabricadas de acuerdo con la presente invención, pueden ser ligeramente diferentes respecto de las dimensiones de mecanizado. Las palabras "se extiende radialmente hacia fuera", "se extiende radialmente hacia dentro", "se extiende radialmente hacia abajo" y "se extiende radialmente hacia arriba", tal como se usan en este documento, significan que una parte, o porción, se extiende en la dirección y sentido mencionados desde otra parte referida. No significa, no obstante, necesariamente, que las partes estén unidas o conectadas una a la otra; podría haber otras partes, o porciones, entre las dos partes descritas, que no son mostradas ni descritas. Cuando se usa en este documento las palabras "unido" o "conectado", tienen sus significados normales. La palabra "arriba", tal como se usa en este documento, se usa en referencia a una tapa de bote, tal como aparecería cuando es situada en una superficie plana, con la lengüeta en la cara alejada respecto de la parte superior de la superficie plana, tal como aparecerá una tapa de bote cuando mira hacia abajo en la parte superior de un bote de bebida.

Antes de describir la presente invención, el Solicitante hace notar que, debido al desarrollo adicional de la tapa de bote descrita, y reivindicada, en la Aplicación Internacional previa de No. PCT/4 500/42 561, de la cual la presente invención es una continuación en parte, la nomenclatura usada para describir partes de la tapa de la presente invención, han sido cambiadas respecto de las usadas en la aplicación previa. Estos cambios se refieren a un desarrollo adicional de los diseños del mandril y la tapa, en particular con respecto a los puntos de acoplamiento entre el mandril y la tapa durante el proceso de cosido. Estos cambios, detallados más abajo, reflejan una descripción precisa de las partes de la actual invención, relativas a las de la aplicación previa.

En la aplicación PCT/4 500/42 561, y específicamente en referencia a la figura 4 de tal aplicación, el mandril 44 se diseñó para tener una superficie motriz 46, configurada para tomar contacto con, y acoplarse a, el tope del mandril arqueado 132 durante el proceso de cosido, de ahí el uso del término "tope del mandril" al describir la parte designada como 132. Adicionalmente, la aplicación PCT/4 500/42 561 revela una parte de transición 34, que se extiende radialmente hacia fuera desde el tope del mandril arqueado, una parte de transición 36 que se extiende radialmente hacia fuera desde la parte gradual, y una parte de rizo periférico 38 que se extiende radialmente hacia fuera desde la parte de transición.

Tal como se describe en detalle más abajo, la tapa de la actual invención ha sido desarrollada y modificada adicionalmente, fundamentalmente con respecto de la parte referida previamente como el "tope del mandril", y de las partes que lo rodean, y los puntos de contacto para el mandril durante el cosido. La parte de la tapa aludida como tope del mandril 132, en la aplicación PCT/4 500/42 561 se corresponde, en general, con la parte aludida como la parte arqueada 132 en la actual invención, aunque el rango del radio de curvatura de estas dos partes arqueadas no sea el mismo. La designación como "tope del mandril" se ha retirado, debido a que el mandril 144 de la presente invención no hace contacto, o se acopla, con la parte arqueada 132, como en la aplicación previa contactaba el mandril 44 con el tope del mandril 132. Los puntos de contacto para el mandril, en la invención actual, son evidentes en la descripción detallada de los dibujos, más abajo.

El solicitante recuerda que la parte gradual 34, en la aplicación PCT/4 500/42 561, corresponde con la parte gradual 134 aquí descrita, teniendo ambas partes el mismo rango de radios de curvatura. La parte de transición 36 en la aplicación PCT/4 500/42 561 consiste, ahora, en dos partes discretas en la invención actual, que generalmente corresponden con la primera parte de transición 136 y la segunda parte de transición 137. Tal como se describe más abajo, la primera parte de transición 136 es angular, con respecto al eje central, y la segunda parte de transición 137 tiene aproximadamente los mismos rangos para los radios de curvatura de la parte de transición 36 descritos en la aplicación previa. Finalmente, la parte de rizo periférico 38 en la aplicación PCT/4 500/42 561, se corresponde generalmente con la parte de rizo periférico 138 en la invención actual, con aproximadamente los mismo rangos para los radios de curvatura de estas partes.

El solicitante cree que lo precedente clarifica los cambios en la nomenclatura usada para describir partes de la presente invención, relativas a la aplicación relacionada PCT/4 500/42 561. Los detalles de los desarrollos, relativos a los diseños del mandril y la tapa, y en particular los puntos de acoplamiento entre el mandril y la tapa, durante el proceso de cosido de la invención, se describen en detalle en la siguiente descripción de los dibujos.

La figura 1 es una vista en sección transversal, de una tapa de bote 110, ilustrativa de la realización preferida actualmente, de la presente invención. La tapa de bote 110 está, preferentemente, hecha de chapa metálica de aluminio. Típicamente, se usa una aleación de aluminio, tal como la aleación de aluminio 5182. La chapa metálica tiene, típicamente, un grosor de entre unos 0,138 y unos 0,254 mm (0,007 y unas 0,010 pulgadas), más preferentemente entre unos 0,191 y unos 0,234 mm (0,0075 y unas 0,088 pulgadas), y aún más preferentemente entre unos 0,198 y unos 0,211 mm (0,0078 y unas 0,0083 pulgadas). La chapa metálica puede estar revestida con un revestimiento (no mostrado) en, por lo menos uno, de sus lados. Este revestimiento está provisto, usualmente, en el lado de la chapa metálica que va a constituir el interior del bote. Aquellas personas cualificadas en el arte, estarán bien al corriente de los métodos de moldeado de tapas de bote, para proporcionar la configuración y geometría generales de la tapa de bote 110, como se ha descrito aquí.

La tapa de bote 110 tiene un panel central 112. El panel central 112 es generalmente de forma circular, pero puede intencionadamente ser no circular. El panel central 112 puede tener un diámetro d_{1}, de entre unos 3,56 y unos 5,08 cm (unas 1,4 y unas 2,0 pulgadas), más preferentemente entre unos 4,06 y unos 4,57 cm (unas 1,6 y unas 1,8 pulgadas), aún más preferentemente entre unos 4,19 y unos 4,45 cm (unas 1,65 y unas 1,75 pulgadas), y en el caso más preferente entre 4,29 cm (1,69 pulgadas). Aunque el panel central panel central 112 se muestra siendo plano, también puede tener una configuración puntiaguda o abovedada, y no está necesariamente limitado a las configuraciones lisa, o plana, mostradas. El panel central 112 tiene un eje central 114, que es perpendicular a un diámetro d_{2} del borde externo, o parte de rizo periférico 138 de la tapa de bote 110. El diámetro d_{2} esté entre unos 5,72 y unos 4,35 cm (unas 2,25 y unas 2,50 pulgadas), con un diámetro objetivo de 5,94 cm (unas 2,34 pulgadas). El diámetro d_{1} de panel central 112 es, preferentemente, menor del 80% del diámetro d_{2} del borde externo.

Rodeando al panel central hay un avellanado anular 116, que está formado por una pared interior 120 y una pared exterior 128, que están espaciadas separadamente, y se extienden radialmente hacia fuera, desde una parte inferior curva 124. Las paredes interna y externa 120, 128 son, generalmente, planas, y pueden ser paralelas una a la otra, y al eje central 114, pero cualquiera de ellas, o ambas, pueden divergir en un ángulo de aproximadamente 15º, como mucho. El avellanado anular 116 se extiende radialmente hacia fuera, desde el panel central 112, a lo largo del borde superior de la pared interior 120. La unión curva 118 que se extiende radialmente hacia dentro, desde de la pared interior 120 hacia el panel central 112, tiene un radio de curvatura r_{1}, que está entre unos 0,33 y unos 0,432 mm (unas 0,013 y unas 0,017 pulgadas), más preferentemente entre unos 0,356 y unos 0,406 mm (unas 0,014 y unas 0,016 pulgadas), aún más preferentemente entre unos 0,375 y unos 0,387 mm (unas 0,01475 y unas 0,01525 pulgadas), y en el caso más preferente 0,381 mm (0,015 pulgadas). La parte inferior 124 tiene, preferentemente, un radio de curvatura r_{2}. El radio de curvatura r_{2} está entre unos 0,762 y unos 1,520 mm (unas 0,030 y unas 0,060 pulgadas), más preferentemente entre unas 0,889 y unos 1,27 mm (unas 0,035 y unas 0,05 pulgadas), y en el caso más preferente, unos 0,965 mm (0,038 pulgadas). El punto central del radio de curvatura r_{2}, está localizado por debajo del perfil de la tapa de bote 110. El avellanado anular 116 tiene una altura h_{1}, de entre unos 0,762 y unos 2,92 mm (unas 0,03 y unas 0,0115 pulgadas), más preferentemente entre unos 1,27 y unos 2,41 mm (unas 0,05 y unas 0,095 pulgadas), y aún más preferentemente entre unos 1,52 y unos 2,16 mm (unas 0,06 y unas 0,085 pulgadas). La parte inferior 124 del avellanado anular 116 puede, también, estar moldeada con diferentes radios internos y externos, que se extienden radialmente hacia fuera respecto de una parte plana.

La pared externa 128 contiene una segunda parte de contacto del mandril 228, que es uno de dos puntos a los que el mandril viene en contacto con el interior de la tapa de bote 110, durante la operación de cosido. Una parte arqueada 132, se extiende radialmente hacia fuera y hacia arriba, desde la pared externa 128, por medio de la unión curva 130, que tiene un radio de curvatura r_{4} de entre unos 0,762 y unos 1,78 mm (unas 0,03 y unas 0,07 pulgadas), más preferentemente entre unos 0,889 y unos 1,52 mm (unas 0,035 y unas 0,006 pulgadas), aún más preferentemente entre uno 0,953 y unos 1,27 mm (unas 0,0375 y unas 0,05 pulgadas), y en el caso más preferente unos 1,02 mm (0,04 pulgadas). El punto central del radio de curvatura r_{4} está localizado por debajo del perfil de la tapa de bote 110. La parte arqueada 132 se muestra con un radio de curvatura r_{5} que está entre unos 2,54 y unos 7,62 mm (unas 0,100 y unas 0,300 pulgadas), más preferentemente entre unos 4,06 y unos 5,59 mm (unas 0,160 y unas 0,220 pulgadas), y aún más preferentemente entre unos 4,57 y unos 5,08 mm (unas 0,180 y unas 0,200 pulgadas). El parámetro del diseño actual para el radio de curvatura r_{5}, es 0,475 mm (0,0187 pulgadas). El punto central del radio de curvatura r_{5} está localizado por debajo del perfil de la tapa de bote 110. La parte arqueada 132, está configurada de forma que una línea que pase a través del extremo más interior de la parte arqueada 132, cerca del término de la unión curva 130, y del extremo más externo de la parte arqueada 132, cerca del comienzo de la parte gradual 134, forma un ángulo agudo con respecto al eje central 114 del panel central 112. Este ángulo agudo está entre unos 20º y unos 80º, y más preferentemente entre unos 35º y unos 65º, y aún más preferentemente entre unos 45º y unos 55º. El actual diseño de tapa, usa un ángulo de unos 50º.

La parte gradual 134 se extiende radialmente hacia fuera, respecto de la parte arqueada 132. La parte gradual 134 es preferentemente curva, con un radio de curvatura r_{6} de entre unos 0,508 y unos 1,52 mm (unas 0,02 y unas 0,06 pulgadas), más preferentemente entre unos 0,635 y unos 1,4 mm (unas 0,025 y unas 0,055 pulgadas), aún más preferentemente entre unos 0,762 y unos 1,27 mm (unas 0,03 y unas 0,05 pulgadas), y en el caso más preferente entre unos 0,889 y unos 1,14 mm (0,035 y unas 0,045 pulgadas). El parámetro de diseño de la tapa actual para el radio de curvatura r_{6}, es de 1,02 mm (0,40 pulgadas). El radio de curvatura r_{6} tiene un punto central localizado por encima del perfil de la tapa de bote 110.

La primera parte de transición 136 se extiende radialmente hacia arriba, y ligeramente hacia, fuera desde la parte gradual 134. La primera parte de transición 136 forma un ángulo a_{1}, con respecto al eje central 114 del panel central 112. Este ángulo está entre unos 4º y unos 12º, más preferentemente entre unos 5º y unos 7º, y en el caso más preferentemente unos 6º. Como se muestra en la figura 3, se busca el ángulo a_{1} para que sea ligeramente mayor que el ángulo a_{2}, que está formado por la superficie motriz 146 del mandril 144, con respecto al eje central 114 del panel central 112. Preferentemente, la diferencia entre el ángulo a_{1} y el ángulo a_{2} no es mayor de unos 4º, y por lo menos de unos 0,5º. Más preferentemente, la diferencia entre el ángulo a_{1} y el ángulo a_{2} es de, por lo menos, 1º, y de no más de unos 3º. En el caso más preferente, la diferencia entre el ángulo a_{1} y el ángulo a_{2}, es de unos 2º. En ángulo a_{2} es, preferentemente, de por lo menos unos 2º, para ayudar a retirar al bote del mandril 144 después de la operación de cosido, y preferentemente no mayor de unos 8º. El parámetro de diseño actual para el ángulo a_{2} es de unos 4º.

El segundo punto de transición 137 se extiende radialmente hacia fuera, respecto de la primera parte de transición 136. La segunda parte de transición 137 tiene un radio de curvatura r_{7}, de entre unos 1,02 y unos 2,29 mm (unas 0,04 y unas 0,09 pulgadas), más preferentemente entre unos 1,14 y unos 2,03 mm (unas 0,045 y unas 0,08 pulgadas), y aún más preferentemente entre unos 1,27 y unos 1,65 mm (unas 0,05 y unas 0,065 pulgadas). La parte de rizo periférico 138, se extiende radialmente hacia fuera, desde la segunda parte de transición 137. La parte de rizo periférico 138 tiene una altura h_{2}, de entre unos 1,02 y unos 2,29 mm (unas 0,04 y unas 0,09 pulgadas), más preferentemente entre unos 1,21 y unos 2,1 mm (unas 0,0475 y unas 0,0825 pulgadas), aún más preferentemente entre unos 1,65 y unos 2,1 mm (unas 0,065 y unas 0,0825 pulgadas), y en el caso más preferentemente entre unos 1,92 y unos 2,1 mm (unas 0,075 y unas 0,0825 pulgadas). El parámetro de diseño actual para la altura h_{2}, es de 1,98 mm (1,98 pulgadas).

La figura 2 muestra la altura combinada h_{6} de la primera parte de transición 136 y la segunda parte de transición 137, como de aproximadamente 2,67 mm (0,105 pulgadas) para el parámetro de diseño actual. La altura es ligeramente mayor que la altura del cosido doble terminado, que está entre unos 2,44 y unos 2,54 mm (unas 0,096 y unas 0,100 pulgadas) en el diseño de bote actual. Una versión de cosido reducido, del bote, tiene un cosido doble terminado con una altura de entre unos 1,73 y unos 2,03 mm (unas 0,068 y unas 0,080 pulgadas), con la altura h_{6}, de la primera parte de transición 136 y la segunda parte de transición 137, que es aproximadamente de 2,08 mm (0,082 pulgadas). Una versión de micro-cosido del bote, tiene un cosido doble terminado con una altura de entre unos 1,27 y unos 1,4 mm (unas 0,050 y unas 0,055 pulgadas), con la altura h_{6}, de la primera parte de transición 136 y la segunda parte de transición 137, siendo de aproximadamente 1,52 mm (0,060 pulgadas). La mayor altura h_{6}, proporciona un área para generar un saliente de presión, del cosido terminado, en el fondo del doble cosido, que tensa el cosido final e impide fugas.

La figura 3 muestra la tapa de bote 110, apoyada en un cuerpo de bote 140, y en particular apoyada en el reborde 142 del cuerpo del bote 140. El radio del reborde 142 es ligeramente menor que el radio de la segunda parte de transición r_{7}. Debido a que el radio del reborde y el radio de la segunda parte de transición son muy similares, la tapa es centralizada fácilmente en el bote, para su sellado. El cuerpo del bote tiene un diámetro del cuello interior d_{3}, de entre unos 5,21 y unos 5,25 cm (unas 2,051 y unas 2,065 pulgadas), con un diámetro objetivo de unos 5,23 cm (2,058 pulgadas). El cuerpo del bote 140 es soportado por una placa base 145 (no mostrada) que, junto con el mandril 144, es montada para su rotación alrededor del eje 114. El mandril 144 incluye una superficie motriz superior 146, configurada para casar y engranar con la superficie de la parte gradual 134. Como se muestra en la figura 8, la superficie motriz superior 146, se compone de una parte superior con forma de rebanada de cono 146a, caracterizada por un ángulo a_{2} y una parte curva inferior 146b, caracterizada por un radio seleccionado para acoplar con la parte gradual 134 que tiene un radio r_{6}. El mandril 144 también incluye una superficie motriz inferior 148, configurada para casar y acoplar con la segunda parte de contacto del mandril 228, del avellanado anular 116. La parte empotrada 232 del mandril 144 se extiende entre las superficies motrices 146 y 148, y está configurada para no contactar, ni deformar, la parte arqueada 132 de la tapa 110. El tamaño del hueco entre la parte empotrada 232 y la parte arqueada 132, que se muestra en la figura 3, no se considera crítico, y no se ha mostrado a escala. Adicionalmente, el ángulo de aproximadamente 6º, a_{1}, que forma la primera parte de transición 136 con respecto al eje central 114 del panel 112, acoplado con los dos puntos motrices del mandril, la parte gradual 134, y la segunda parte de contacto del mandril 228, mejoran adicionalmente el alineamiento entre el mandril 144 y la tapa 110. Una fuerza de sujeción limitada entre el mandril 144 y la placa base 145 (no mostrada), proporciona la adecuada fricción entre el mandril 144 y la parte gradual 134, y la segunda parte de contacto del mandril 228 para la rotación positiva la tapa de bote 110 y el cuerpo del bote 140. Debido a que el mandril 144 impulsa la tapa en dos puntos, la parte gradual 134 y la segunda parte de contacto del mandril 228, la fuerza de sujeción necesaria para impedir el deslizamiento de la tapa durante el proceso de cosido se reduce a un rango de entre 70 y 140 libras. Esta reducción en la fuerza de sujeción, reduce el potencial de daños en las paredes laterales del cuerpo del bote, durante el proceso de sellado. La superficie motriz 146 del mandril 144 constituye un ángulo a_{2} que es aproximadamente de 4º con respecto al eje central 114, del panel central 112. Este ángulo se proporciona para la retirada del bote respecto del mandril 144, después de la operación de cosido.

La figura 4 muestra el estado inicial de la formación del doble cosido, entre la tapa del bote 110 y el cuerpo del bote 140. El rodillo 150 sujeta la parte de rizo periférico 138 y aguanta la fuerza de centrado, ejercida por el mandril 144. El mandril 144, empleando la superficie motriz superior 146 y la superficie motriz inferior 148, lleva a rotación a la tapa del bote 110 y al cuerpo del bote 140, generando una acción de rodadura y forjado, que reforma la segunda parte de transición 137, la parte curva periférica 138, y el reborde 142, en una junta periférica intermedia 152. La parte gradual 134 resiste contra la superficie motriz superior 146, para soportar la segunda parte de transición 137, y la parte de rizo periférico 138 conduce a deformación arrollada, contra el rodillo 150. Nótese que hay muy poco movimiento de la primera parte de transición 136 durante el sellado, debido a que está a, casi, el mismo ángulo que el de la superficie motriz superior 146, del mandril 144. Cuando la presión desde el rodillo 150 se aplica a la parte de rizo periférico 138, la segunda parte de transición 137 es presionada contra el mandril 144, mejorando aún más el impulso de la tapa 110. Así, el soporte y guía positivos, trabajan cooperativamente para conseguir resultados consistentes y seguros, en la producción del cosido periférico intermedio 152.

La figura 5 muestra la etapa final del moldeado de un cosido doble, entre la tapa del bote 110 y el cuerpo del bote 140. Aquí, el rodillo 150 aguanta contra el cosido periférico intermedio 152, según este es soportado por el mandril 144. El mandril 144 lleva a la tapa del bote 110 y al cuerpo del bote 140, a rotación, de modo que la presión del rodillo 150 aplana el cosido periférico intermedio 152, contra la parte superior 148 del mandril 144, produciendo el doble cosido 154. La parte superior 148 del mandril 144 tiene un ángulo de retiro, para una separación fácil de la tapa del bote 110 después de esta operación.

La figura 6 muestra el modo en que se apila una pluralidad de tapas de bote 110a y 110b, para su manipulación, empaquetamiento, y suministro a la máquina de cosido. La parte de abajo del rizo periférico 138a se apoya hacia abajo, contra la parte superior del rizo periférico 138b de la tapa de bote 110b adyacente. La tapa de bote 110a está soportada, y separada, con respecto de la tapa de bote 110b, en una altura h_{3} suficiente para acomodar al grosor de una lengüeta de tracción (no mostrada). De este modo, las tapas de bote 110 se manipulan de forma compacta y eficiente, y se posicionan más fácilmente para el suministro desde depósito, de una operación de sellado mecanizada.

La figura 7 muestra la forma de apilar el bote lleno 164a, cerrado y cosido de acuerdo con la presente invención, sobre un bote lleno similar 164b. El reborde de soporte 166a descansa sobre el doble cosido 154b.

La figura 8 muestra las partes del mandril 144 mostrado en la figura 3, y descrito arriba, y también proporciona una vista más detallada de la parte superior con forma de rebanada de cono 146a, y la parte curva inferior 146b de la superficie motriz superior 146.

Las realizaciones mostradas y descritas más arriba, son a modo de ejemplo. Se encuentra a menudo muchos detalles en el arte y, por lo tanto, muchos detalles no son mostrados ni descritos. No se reivindica que la totalidad de los detalles, partes, elementos, o etapas, descritas y mostradas se hayan inventado aquí. Incluso aunque numerosas características y ventajas de la presente invención han sido descritas en los dibujos y texto anexos, la descripción es solo ilustrativa, y puede hacerse cambios en los detalles, especialmente en materia de forma, tamaño, y disposición de las partes, dentro de los principios de la invención, en la medida abarcada por el variado significado de los términos de las reivindicaciones anexas.

Los dibujos y la descripción restrictivos, de los ejemplos específicos de más arriba, no indican lo que podría ser infracciones de esta patente, sino que su objeto es proporcionar por lo menos una explicación de cómo usar y llevar a cabo la invención. Los límites de la invención y el alcance de la protección de la patente, están acotados y definidos mediante las siguientes reivindicaciones.

Claims

1. Una tapa (110) para un cuerpo de bote (140), que comprende:

un panel central (112), que tiene un eje central (114) que es perpendicular a un diámetro de un borde externo de la mencionada tapa; y

una parte de avellanado anular (116), que se extiende radialmente hacia fuera, desde el mencionado panel central (112);

caracterizado por

una parte arqueada (132), que se extiende radialmente hacia fuera desde el mencionado avellanado anular (116), y que tiene un radio de no más de 1,27 cm (0,5 pulgadas), con un punto central por debajo de la superficie de la tapa (110), donde una línea que pasa a través de los extremos de la mencionada parte arqueada (132), está formando un ángulo, con respecto al mencionado eje central (114) del panel central (112), de entre unos 20º y unos 80º;

una parte gradual (134) que se extiende radialmente hacia fuera, desde la mencionada parte arqueada (132), y que tiene un radio de, por lo menos, 0,0254 cm (0,10 pulgadas), con un punto central sobre la superficie de la tapa (110);

una primera parte de transición (136), que se extiende radialmente hacia fuera desde la mencionada parte gradual (134), y que tiene en general forma de rebanada de cono, y está inclinada formando un ángulo, con respecto al mencionado eje central (114), de por lo menos unos 4º, y de no más de unos 12º;

una segunda parte de transición (137), que se extiende radialmente hacia fuera desde la mencionada primera parte de transición (136), y que tiene un radio de por lo menos 0,0508 cm (0,20 pulgadas), con un punto central por debajo de la superficie de la tapa (110); y

una parte de rizo periférico (138) que se extiende radialmente hacia fuera, desde la segunda parte de transición (137).

2. La tapa de bote (110) acorde con la reivindicación 1, donde una línea que pasa a través de los extremos de la mencionada parte arqueada (132), está formando un ángulo, con respecto del mencionado eje central (114) del panel central (112), de entre unos 35º y unos 65º.

3. La tapa de bote (110) acorde con la reivindicación 1, donde una línea que pasa a través de los extremos de la mencionada parte arqueada (132) está formando un ángulo, con respecto al mencionado eje central (114) del panel central (112) de entre unos 45º y unos 55º.

4. La tapa de bote (110) acorde con la reivindicación 1, donde la altura de la mencionada parte de rizo periférico (138,) está entre unos 0,1016 cm (0,04 pulgadas) y unos 0,2286 cm (0,09 pulgadas).

5. La tapa de bote (110) acorde con la reivindicación 1, donde el mencionado panel central (112) es sustancialmente llano, o plano.

6. La tapa de bote (110) acorde con la reivindicación 1, donde el mencionado panel central (112) es arqueado.

7. La tapa de bote (110) acorde con la reivindicación 1, donde el diámetro del mencionado panel central (112), está entre unos 3,556 cm (1,4 pulgadas) y unos 5,08 cm (2,0 pulgadas).

8. La tapa de bote (110) acorde con la reivindicación 1, donde el mencionado avellanado anular (116) tiene una altura de entre unos 0,762 cm (0,030 pulgadas) y unos 0,2921 cm (0,115 pulgadas).

9. La tapa de bote (110) acorde con la reivindicación 1, donde la mencionada parte arqueada (132) tiene un radio de curvatura de entre unos 0,254 cm (0,1 pulgadas) y unos 0,762 cm (0,3 pulgadas), estando el punto central del mencionado radio, localizado por debajo de la superficie de la mencionada tapa (110).

10. La tapa de bote (110) acorde con la reivindicación 1, donde la mencionada parte gradual (134) tiene un radio de curvatura de entre unos 0,0508 cm (0,020 pulgadas) y unos 0,1524 cm (0,060 pulgadas) estando, el punto central del mencionado radio, localizado por debajo de la superficie de la mencionada tapa (110).

11. La tapa de bote (110) acorde con la reivindicación 1, donde la mencionada primera parte de transición (136), está inclinada formando un ángulo de entre unos 5º y unos 7º, con respecto al mencionado eje central (114).

12. La tapa de bote (110) acorde con la reivindicación 1, donde la mencionada primera parte de transición, está inclinada formando un ángulo de unos 6º, con respecto al mencionado eje central (114).

13. La tapa de bote (110) acorde con la reivindicación 1, donde la mencionada parte de rizo periférico (138) tiene un radio de curvatura de entre unos 0,0508 cm (0,02 pulgadas) y unos 0,1524 cm (0,06 pulgadas) estando, el punto central del mencionado radio, localizado por encima de la superficie de la mencionada tapa (110).

14. Un método para formar un doble cosido uniendo un cuerpo de bote (140) a una tapa de bote (110), teniendo la tapa de bote (110) un panel central (112), que tiene un eje central (114) que es perpendicular a un diámetro del borde externo de la mencionada tapa, una parte de avellanado anular (116), que se extiende radialmente hacia fuera desde el mencionado panel central (112), una parte arqueada (132), que se extiende radialmente hacia fuera desde el avellanado anular (116), donde una línea que pasa a través de los extremos de la mencionada parte arqueada (132), está formando un ángulo, con respecto del mencionado eje central (114) del panel central (112), de entre unos 20º y unos 80º, una parte gradual (134) que se extiende radialmente hacia fuera desde la parte arqueada (132), una primera parte de transición (136) que se extiende radialmente hacia fuera desde la mencionada parte gradual (134), una segunda parte de transición (137) que se extiende radialmente hacia fuera desde la primera parte de transición (136), hasta un rizo periférico (138), y teniendo, el cuerpo del bote (140), un reborde del cuerpo del bote (142), que comprende los pasos de:

soportar el cuerpo del bote (140) sobre una placa base (145);

posicionar la tapa del bote (110) sobre el cuerpo del bote (140), con la segunda parte de transición (137) apoyándose sobre el reborde del cuerpo del bote (142);

proporcionar un mandril (144) que tiene una parte inferior (148), una parte empotrada (232), y una parte superior (146), teniendo la parte superior (146) del mandril, una parte con forma de rebanada de cono (146a), y una superficie motriz (146b) que está configurada para tomar contacto con la parte gradual (134) de la tapa, estando la parte empotrada (232) del mandril (144), configurada para no deformar la mencionada parte arqueada (132) de la mencionada tapa del bote (110), durante la formación del cosido, y estando la parte inferior (148) del mandril, configurada para contactar una superficie del mencionado avellanado anular (116), en una parte de contacto del mandril (148), cuando el mandril está acoplado con la tapa del bote (110);

acoplar la tapa del bote (110) con el mandril (144);

rotar la disposición del bote (140) y la tapa (110), empleando el mandril (144);

enrollar el rizo periférico y el reborde del cuerpo del bote (142), juntos, para formar un cosido periférico intermedio (152); y

comprimir el cosido periférico intermedio (152) contra la parte superior (146) del mandril (144), para formar un doble cosido (154).

15. El método de formación acorde con la reivindicación 14, donde la mencionada parte con forma de rebanada de cono, de la mencionada parte superior (146) del mencionado mandril (144), está inclinada, con respecto al mencionado eje central (114), formando un ángulo de 4º.

16. El método de formación acorde con la reivindicación 14, donde la mencionada parte con forma de rebanada de cono, de la mencionada parte superior (146) del mencionado mandril (144), está inclinada, con respecto al mencionado eje central (144), formando un ángulo de más de 2º, siendo el mencionado ángulo de no más de 3º menos que el ángulo formado por la mencionada primera parte de transición (136) de la mencionada tapa (110), con respecto al mencionado eje central (114) del mencionado panel central (112).