ES2333167T3 - Procedimiento para la fabricacion de una tapa de lata con anillo de tapa y membrana de cierre. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para la fabricación de una tapa de lata (10) con un anillo de tapa (11) con una pestaña de sellado (12) en forma de anillo y con una membrana de cierre (14) sellada sobre la pestaña de sellado (12) y que se puede pelar fuera de ésta, en el que la pestaña de sellado (12) delimita con un borde interior (22) un área de la sección transversal de la abertura (F) que está dispuesta perpendicularmente a un eje del anillo de tapa (z) y que define un plano de la tapa (E) como orificio de extracción (24) y pasa con un borde exterior a una pared anular (18) que se encuentra esencialmente perpendicular al plano de la tapa (E), cuyo extremo libre está formado en un moleteado exterior (20) para la conexión de la tapa de la lata (10) con el borde de la abertura de un cuerpo de lata (30), y en el que la pestaña de sellado (12) forma con el plano de la tapa (E) un ángulo agudo alfa y la membrana de cierre (14) está arqueada sobre el orificio de extracción (24), en el que la curvatura de la membrana de cierre (14) se puede desplazar a través del orificio de extracción (24) entre dos posiciones extremas (A, B) que se encuentran esencialmente simétricas de espejo con el área de la sección transversal de la abertura (F), caracterizado porque la membrana de cierre (14) es sellada sobre un anillo de tapa (11'') con una pestaña de sellado (12) que se encuentra en el plano de la tapa (E), el anillo de la tapa (11'') se ajusta con la membrana de cierre (14) sellada encima de tal manera que forma con el plano de la tapa (E) un ángulo agudo alfa, y la membrana de cierre (14) está formada por embutición profunda a través del orificio de extracción (24).
Description
Procedimiento para la fabricación de una tapa de
lata con anillo de tapa y membrana de cierre.
La invención se refiere a un procedimiento para
la fabricación de una tapa de lata con un anillo de tapa con una
pestaña de sellado en forma de anillo y con una membrana de cierre
sellada sobre la pestaña de sellado y que se puede pelar fuera de
ésta, en el que la pestaña de sellado delimita con un borde interior
un área de la sección transversal de la abertura que está dispuesta
perpendicularmente a un eje del anillo de tapa y que define un
plano de la tapa como orificio de extracción y pasa con un borde
exterior a una pared anular que se encuentra esencialmente
perpendicular al plano de la tapa, cuyo extremo libre está formado
en un moleteado exterior para la conexión de la tapa de la lata con
el borde de la abertura de un cuerpo de lata, y en el que la
pestaña de sellado forma con el plano de la tapa un ángulo agudo y
la membrana de cierre está arqueada sobre el orificio de
extracción, en el que la curvatura de la membrana de cierre se puede
desplazar a través del orificio de extracción entre dos posiciones
extremas que se encuentran esencialmente simétricas de espejo con
el área de la sección transversal de la abertura.
En las tapas de latas conocidas con un anillo de
tapa y con membrana de cierre dispuesta sobre éste, el orificio de
extracción se extiende hasta la proximidad del borde moleteado, de
manera que después de la retirada de la membrana de cierre
solamente permanece una superficie anular estrecha que se proyecta
desde el borde moleteado radialmente hacia dentro. Después de la
retirada de la membrana de cierre, que está configurada en la
mayoría de los casos como lámina de rotura, después de la
extracción (pelado) de la membrana de cierre, de manera similar a
una tapa totalmente rompible, se crea un orificio de envase
relativamente grande, con lo que el producto relleno es fácilmente
accesible. Otra ventaja del sistema de tapa reside en que el
material de relleno se puede esterilizar.
En un procedimiento conocido a partir del
documento EP-A-1 153 840 para la
fabricación de un anillo de tapa para una tapa de lata con membrana
de cierre se transforma en primer lugar una pieza de chapa plana
para formar un tubo cilíndrico. Los bordes del tubo que se
extienden axialmente se prensen mutuamente y se sueldan entre sí,
lo que se realiza por medio de un rayo láser y conduce a la
formación de una costura de soldadura de unión a tope. El tubo se
divide a continuación en secciones de tubo de la misma longitud o
bien en anillos de forma cilíndrica. Cada anillo de forma
cilíndrica se transforma en un anillo de tapa con un borde moleteado
para la fijación sobre un tronco de lata y en una superficie de
apoyo en forma de anillo para la fijación posterior de la membrana
de cierre.
El procedimiento mencionado anteriormente para
la fabricación de un anillo de tapa partiendo de un anillo de forma
cilíndrica tiene la ventana de un porcentaje de chatarra
considerablemente reducido frente a la fabricación clásica del
anillo de la tapa, en la que se transforma en primer lugar un disco
de chapa y se estampa a continuación de la formación del anillo de
la tapa el orificio de extracción.
En tapas de latas convencionales con un anillo
de tapa con una pestaña de sellado y con membrana de cierre
dispuesta sobre ésta, la pestaña de sellado y la membrana de cierre
se encuentran habitualmente en un plano de la tapa que está
dispuesto perpendicularmente a un eje del anillo de la tapa.
Un inconveniente esencial de los anillos de tapa
convencionales con membrana de cierre que se puede pelar reside en
las latas con tapas de latas de este tipo solamente se pueden
esterilizar con contra presión controlada. El campo de aplicación
de anillos de tapa convencionales con membrana de cierre que se
puede pelar está limitado de esta manera en gran medida
especialmente en el mercado significativo de las latas para
alimentos.
Se conocen a partir de los documentos
WO-A-2005/005277 y
DE-A-103 38 445 tapas de latas con
un anillo de tapa, en las que la pestaña de sellado forma con el
plano de la tapa un ángulo agudo y la membrana de cierre está
arqueada sobre el orificio de extracción. En la fabricación de estas
tapas de latas, se sella la membrana de cierre sobre la pestaña de
sellado ya colocada inclinada previamente frente al plano de la
tapa.
La invención tiene el cometido de indicar un
procedimiento alternativo al procedimiento mencionado al principio,
que se puede realizar con medios sencillos con coste favorable.
A la solución del cometido de acuerdo con la
invención conduce que se ella una membrana de cierre sobre un
anillo de tapa con una pestaña de sellado que se encuentra en el
plano de la tapa, el anillo de la tapa se ajusta con la membrana de
cierre sellada encima de tal manera que forma con el plano de la
tapa un ángulo agudo, y la membrana de cierre está formada por
embutición profunda a través del orificio de extracción.
Con preferencia, una tangente trazada en la
transición de la curvatura a la pestaña de sellado en el borde
interior de la membrana de cierre arqueada, en una de las posiciones
extremas, forma con el plano de la tapa un ángulo agudo \beta,
que es menor o igual que el ángulo \alpha entre la pestaña de
sellado y el plano de la tapa.
De manera más conveniente, la curvatura de la
membrana de cierre se encuentra en ambas posiciones extremas dentro
de una profundidad de núcleo predeterminada a través de la altura de
la pared anular.
El ángulo \alpha entre la pestaña de sellado y
el plano de la tapa tiene con preferencia entre 10º y 60º. De la
misma manera, el ángulo \beta entre la tangente trazada en la
transición de la curvatura a la pestaña de sellado en el borde
interior de la membrana de cierre arqueada y el plano de la tapa
tiene con preferencia entre 10º y 60º.
La membrana de cierre es con preferencia una
lámina de aluminio o una lámina compuesta de aluminio y plástico
que se puede formar a través de embutición profunda, y que se puede
desprender de manera más conveniente desde la pestaña de sellado a
través de pelado.
Como material para el anillo de la tapa son
adecuados todos los materiales conocidos para la fabricación de
latas, como aluminio, acero o chapa blanca. Estos metales también se
pueden laquear o de pueden transformar con un recubrimiento de
plástico, por ejemplo de polipropileno.
La tapa de lata fabricada con el procedimiento
de acuerdo con la invención es especialmente adecuada como cierre
para latas con producto de relleno esterilizable.
Otras ventajas, características y detalles de la
invención se deducen a partir de la descripción siguiente de
ejemplos de realización preferidos así como con la ayuda del dibujo;
en éste se muestra de forma esquemática lo siguiente:
La figura 1 muestra una sección a través de un
anillo de tapa con membrana de cierre sellada encima con pestaña de
sellado dispuesta en el plano de la tapa.
La figura 2 muestra una sección a través de un
anillo de tapa con pestaña de sellado ajustada frente al plano de
la tapa con membrana de cierre sellada encima.
La figura 3 muestra una sección a través del
anillo de la tapa con membrana de cierre sellada encima en la
figura 2 en condiciones estériles.
La figura 4 muestra una sección a través del
anillo de la tapa con membrana de cierre sellada encima en la
figura 2 después de la refrigeración a temperatura ambiente.
La figura 5 muestra una sección a través de un
cuerpo de lata con anillo de la tapa colocado encima con membrana
de cierre sellada encima en la figura 2.
La figura 6 muestra una sección a través de una
combinación de herramientas para la realización del procedimiento
de acuerdo con la invención para la fabricación del anillo de la
tapa con membrana de cierre sellada encima en la
figura 2.
figura 2.
Una tapa 10' representada en la figura 1 con un
anillo de tapa 11' que se encuentra simétrico rotativo con respecto
un eje del anillo z presenta una pestaña de sellado 12 en forma de
anillo circular dispuesta en un plano de la tapa E que está
perpendicularmente al eje del anillo z. El borde exterior de la
pestaña de sellado 12 pasa a una pared anular 18 que se encuentra
esencialmente concéntrica al eje del anillo z. El extremo libre de
la pared del anillo 18 está transformado en un moleteado exterior
20. La distancia entre el plano de la tapa E y el moleteado
exterior 20 se designa como profundidad del núcleo t. El borde
interior de la pestaña de sellado 12 está enrollado para formar un
borde enrollado 22 y delimita un orificio de extracción 24 con un
área de la sección transversal de la abertura F de forma
circular.
Sobre la pestaña de sellado 12 está sellada una
membrana de cierre 14 que cierra el orificio de extracción 24. La
membrana de cierre 14 descansa sobre la pestaña de sellado 12 y está
conectada con ésta por medio de una capa de adhesivo o capa de
sellado. Como material para la membrana de cierre 14 sirve, por
ejemplo, una lámina de aluminio o de chapa de acero que presenta,
dado el caso un recubrimiento apto para sellado con calor. El
sellado entre la membrana de cierre 14 y la pestaña de sellado 12 se
ajusta de tal manera que la membrana de cierre puede ser retirada
fuera de la pestaña de sellado a través de extracción (pelado). Una
pestaña de rotura 16 dispuesta en el borde de la membrana de cierre
14 sirve para la extracción o pelado de la membrana de cierre 14
fuera de la pestaña de sellado 12 con la liberación del orificio de
extracción 24.
Una tapa 10 mostrada en la figura 2 con un
anillo de tapa 11 se diferencia de la tapa 10 con un anillo de tapa
11' de acuerdo con el estado de la técnica por las siguientes
características:
La pestaña desellado 12 forma con el plano de la
tapa E un ángulo agudo \alpha.
La membrana de cierre 14 está arqueada de forma
esférica sobre el área de la sección transversal de la abertura F
definida por el borde enrollado interior 22 de la pestaña de sellado
12 y se puede desplazar a través del orificio de extracción entre
las dos posiciones extremas A y B que se encuentran esencialmente
simétricas de espejo con el área de la sección transversal de la
abertura F.
La tangente m trazada en la posición extrema en
la transición de la curvatura a la pestaña de sellado 12 en el
borde interior 22 de la membrana de cierre arqueada 14 forma con el
plano de la tapa E un ángulo agudo \beta, que es menor o igual
que el ángulo \alpha entre la pestaña de sellado 12 y el plano de
la tapa E.
Para la fabricación de la tapa de la lata 10 se
fabrica en primer lugar de manera conocida un anillo de tapa 11' y
se sella una membrana de cierre 14 sobre la pestaña de sellado 12
que se encuentra en el plano de la tapa A. A continuación, de
acuerdo con la figura 6 se empotra el anillo de la tapa 11' con
membrana de cierre 14 sellada encima en una primera herramienta 40.
Con una segunda herramienta 42 se coloca la pestaña de sellado 12
en la posición angular deseada. Con una tercera herramienta 44, por
ejemplo con una estampa de forma esférica de teflón, se transforma
la membrana de cierre 14 a través de embutición profunda en el eje
del anillo z para formar una curvatura con la altura de la
curvatura s. En lugar de una embutición profunda mecánica con una
estampa se puede realizar la transformación también neumática o
hidráulicamente.
Durante la embutición profunda de la curvatura
hay que procurar que la altura de la curvatura \pm s de la
membrana de cierre 14 esté dimensionada de tal forma que la membrana
de cierre 14 se encuentra en sus posiciones extremas A y B
totalmente dentro del borde alto de la lata predeterminado a través
de la profundidad del núcleo t grande. Con una profundidad del
núcleo grande se soluciona el problema de la pestaña de rotura
resultante, que se plantea también con anillos de tapa con
profundidad de núcleo pequeña. A través del borde alto de la lata
la pestaña permanece protegida y no puede permanecer colgando en
instalaciones de llenado y en procesos de transporte. Esto es
especialmente importante en el caso de utilización de laminados con
malas propiedades de pliegue muerto.
En principio, la etapa de embutición profunda se
puede realizar en ambas direcciones, puesto que la membrana de
cierre arqueada 14 se puede desplazar entre la posición extrema A y
la posición extrema B, que se encuentra esencialmente simétrica de
espejo con respecto al orificio de extracción 24, dentro del espacio
interior definido por la pared anular 18 o bien el borde alto de la
lata que resulta de ello. No obstante, con preferencia, la etapa de
embutición profunda se realiza en la posición extrema A. La etapa de
embutición profunda se puede realizar también antes de la
colocación de la pestaña de sellado 12 en la posición angular.
La función de la membrana de cierre arqueada 14
se explica en detalle a continuación con la ayuda de las
figuras 2 a 5.
figuras 2 a 5.
Después de rellenar el producto de relleno 32
caliente, líquido o líquido/sólido en un cuerpo de lata 30 se
coloca el anillo de la tapa 11 con la membrana de cierre 14 sellada
encima en la posición extrema A sobre el cuerpo de la lata 30, el
producto de relleno 32 excesivo es aplastado entre el moleteado
exterior 20 del anillo de la tapa 11 y el borde del cuerpo de la
lata 30, y el anillo de la tapa 11 se moleteado con la fabricación
de un cierre hermético de la lata sobre el cuerpo de la lata 30.
Durante la esterilización siguiente del producto
de relleno 32 en la lata cerrada, se incrementa el volumen de
producto de relleno como consecuencia de la temperatura elevada. Al
mismo tiempo se eleva la presión interior como consecuencia de una
presión elevada del vapor del líquido de material de relleno a la
temperatura de esterilización frente a la presión del vapor a la
temperatura de llenado en un valor +\DeltaP. La membrana de
cierre 14 es presionada desde la posición extrema inferior inicial A
a través del orificio de extracción 24 hasta la posición extrema
superior B y está en esta posición bajo una presión interior elevada
frente a la presión atmosférica. Puesto que la tangente m trazada
en la transición de la curvatura a la pestaña de sellado 12 en el
borde interior 22 en la posición extrema B de la membrana de cierre
arqueada 14 forma con el plano de la tapa E un ángulo agudo
\beta, que es menor o igual que el ángulo \alpha entre la
pestaña de sellado 12 y el plano de la tapa E, se solicita la unión
sellada entre la membrana de cierre 14 y la pestaña de sellado 12 a
fuerzas de cizallamiento, que son esencialmente mayores que las
fuerzas, que actúan sobre la unión sellada a través de la presión
máxima interior de la lata que se produce durante la esterilización.
Una eventual deformación plástica de la membrana de cierre 14 puede
contrarrestarse, por ejemplo, con un material más grueso de la
membrana, con láminas de apoyo de poliamida por ejemplo orientada
(oPA), de polietileno tereftalato orientado (oPET), de
polipropileno orientado (oPP) o con una película de plástico
reforzada con fibras.
Durante la refrigeración de la lata a
temperatura ambiente, se reduce de nuevo el volumen de producto de
relleno como consecuencia de la bajada de la temperatura. Al mismo
tiempo se reduce la presión interior como consecuencia de la
presión reducida ahora del vapor del líquido de producto de relleno
a la temperatura de esterilización frente al vapor de agua a la
temperatura de relleno en la medida -\DeltaO. La membrana de
cierre 14 se estira desde la posición extrema superior B a través
del orificio de extracción hasta la posición extrema inferior A y
se mantiene en esta posición bajo una presión interior reducida
frente a la presión atmosférica. En este caso, se puede reducir el
ángulo \alpha entre la pestaña de sellado 12 y el plano de la tapa
E y a través de las fuerzas de recuperación resultantes se mantiene
la membrana de cierre 14 bajo tensión y, por lo tanto, casi libre
de pliegues.
Claims (9)
1. Procedimiento para la fabricación de una tapa
de lata (10) con un anillo de tapa (11) con una pestaña de sellado
(12) en forma de anillo y con una membrana de cierre (14) sellada
sobre la pestaña de sellado (12) y que se puede pelar fuera de
ésta, en el que la pestaña de sellado (12) delimita con un borde
interior (22) un área de la sección transversal de la abertura (F)
que está dispuesta perpendicularmente a un eje del anillo de tapa
(z) y que define un plano de la tapa (E) como orificio de extracción
(24) y pasa con un borde exterior a una pared anular (18) que se
encuentra esencialmente perpendicular al plano de la tapa (E), cuyo
extremo libre está formado en un moleteado exterior (20) para la
conexión de la tapa de la lata (10) con el borde de la abertura de
un cuerpo de lata (30), y en el que la pestaña de sellado (12) forma
con el plano de la tapa (E) un ángulo agudo \alpha y la membrana
de cierre (14) está arqueada sobre el orificio de extracción (24),
en el que la curvatura de la membrana de cierre (14) se puede
desplazar a través del orificio de extracción (24) entre dos
posiciones extremas (A, B) que se encuentran esencialmente
simétricas de espejo con el área de la sección transversal de la
abertura (F), caracterizado porque la membrana de cierre (14)
es sellada sobre un anillo de tapa (11') con una pestaña de sellado
(12) que se encuentra en el plano de la tapa (E), el anillo de la
tapa (11') se ajusta con la membrana de cierre (14) sellada encima
de tal manera que forma con el plano de la tapa (E) un ángulo agudo
\alpha, y la membrana de cierre (14) está formada por embutición
profunda a través del orificio de extracción (24).
2. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque una tangente (m)
trazada en la transición de la curvatura a la pestaña de sellado
(12) en el borde interior (22) de la membrana de cierre arqueada
(14), en una de las posiciones extremas (B), forma con el plano de
la tapa (E) un ángulo agudo \beta, que es menor o igual que el
ángulo \alpha entre la pestaña de sellado (12) y el plano de la
tapa (E).
3. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la curvatura de la
membrana de cierre (14) se encuentra en ambas posiciones extremas
(A, B) dentro de una profundidad de núcleo (t) predeterminada a
través de la altura de la pared anular (18).
4. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el ángulo
\alpha entre la pestaña de sellado (12) y el plano de la tapa (E)
tiene entre 10º y 60º.
5. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 4, caracterizado porque el ángulo \beta
entre la tangente trazada en la transición de la curvatura a la
pestaña de sellado (12) en el borde interior (22) de la membrana de
cierre arqueada (14) y el plano de la tapa (E) tiene entre 10º y
60º.
6. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la membrana de
cierre (14) es una lámina de aluminio formada a través de
embutición profunda o una lámina compuesta de aluminio y
plástico.
7. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el anillo de la
tapa (11) es de aluminio, de acero o de chapa blanca.
8. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque la membrana de
cierre (14) se puede desprender por medio de la pestaña de rotura
(16) a través de pelado de la pestaña de sellado (12).
9. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque la tapa de la
lata (10) es moleteada sobre un cuerpo de lata (30) como cierre
para talas con producto de llenado (32) esterilizable.
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