ES2583266T3 - Cuerpo de lata - Google Patents

Abstract

Un cuerpo (110) de lata de metal embutido y estirado adaptado para su unión por engatillado en un extremo (120) de lata, comprendiendo el cuerpo (110) de lata: una pared lateral estirada que tiene una pestaña (111) capaz de ser unida por doble engatillado a un reborde de un extremo de lata; y una base (124) cerrada no abovedada formada integralmente con la pared lateral, incluyendo la base (124) un avellanado (134) periférico y una pared (130) de fondo radialmente dentro del avellanado (134), caracterizado porque el número promedio de dureza Rockwell del cuerpo de lata es entre 64 y 70, la base ha sido endurecida por estiramiento, y los granos en la hojalata de base tienen una relación de aspecto promedio de al menos 1,4.

Description

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DESCRIPCION

Cuerpo de lata Campo tecnico

La presente invencion se refiere a recipientes y, mas particularmente, a recipientes de metal para alimentos, bebidas, aerosoles, y similares formados a partir de una lamina de metal.

Antecedentes de la tecnica

Los recipientes de metal de dos piezas para alimentos y bebidas son a menudo fabricados mediante procedimientos de embutido y estirado de pared (dWi, tambien conocido como embutido y estirado (D&I)) o de embutido y reembutido (DRD). La expresion "de dos piezas" se refiere a i) un cuerpo de lata en forma de copa y ii) un cierre que se fijana posteriormente al extremo abierto del cuerpo de lata para formar el recipiente.

En un procedimiento DWI (D&I) convencional (tal como se ilustra en las Figuras 6 a 10 de la Patente de Estados Unidos Numero 4.095.544), una pieza en bruto circular (normalmente) plana estampada a partir de un rollo de lamina de metal se embute a traves de una matriz de embutido, bajo la accion de un macho, para formar una copa de primera etapa poco profunda. Esta etapa inicial de embutido no da como resultado ningun adelgazamiento intencional de la pieza en bruto. A partir de entonces, la copa, que se monta normalmente en la cara de extremo de un macho o ariete de ajuste estrecho, se empuja a traves de una o mas matrices de estirado anulares con el fin de efectuar una reduccion en el espesor de la pared lateral de la copa, lo que da como resultado un alargamiento en la pared lateral de la copa. Por sf mismo, el procedimiento de estirado no dara como resultado ningun cambio en el diametro nominal de la copa de primera etapa.

La Figura 1 muestra la distribucion de metal en un cuerpo de recipiente que resulta de un procedimiento DWI (D&I) convencional. La Figura 1 es ilustrativa solamente, y no se pretende que este precisamente a escala. Tres regiones se indican en la Figura 1, donde:

i. Region 1 representa el material sin estirar de la base. Este sigue teniendo aproximadamente el mismo espesor

que el calibre entrante de la pieza en bruto, es decir, no se ve afectado por las operaciones de fabricacion

separadas de un procedimiento DWI convencional.

ii. Region 2 representa la seccion media estirada de la pared lateral. Su espesor (y, por lo tanto, la cantidad de

estirado apropiada) se determina por el rendimiento requerido para el cuerpo de recipiente.

iii. Region 3 representa la seccion superior estirada de la pared lateral. Normalmente, en la fabricacion de latas,

esta seccion superior estirada es aproximadamente el 50-75 % del espesor del calibre entrante.

En un procedimiento DRD (tal como se ilustra en las Figuras 1 a 5 del documento US 4.095.544), la misma tecnica de embutido se utiliza para formar la copa de primera etapa. Sin embargo, en lugar de emplear un procedimiento de estirado, la copa de primera etapa se somete a continuacion a una o mas operaciones de reembutido que actuan para reducir progresivamente el diametro de la copa y, por lo tanto, alargar la pared lateral de la copa. Por sf mismas, las operaciones de reembutido mas convencionales no pretenden dar como resultado ningun cambio en el espesor del material de copa. Sin embargo, tomando el ejemplo de cuerpos de recipientes fabricados a partir de un procedimiento DRD convencional, Durante su uso hay normalmente algun engrosamiento en la parte superior del cuerpo de recipiente acabado (del orden del 10 % o mas). Este engrosamiento es un efecto natural del procedimiento de reembutido y se explica por el efecto compresivo sobre el material cuando se reembute a partir de una copa de gran diametro a una de diametro mas pequeno.

Observese que hay procedimientos DRD alternativos conocidos que consiguen una reduccion de espesor en la pared lateral de la copa a traves del uso de matrices de embutido de radio pequeno o compuesto para adelgazar la pared lateral mediante el estiramiento en las etapas de embutido y reembutido.

Como alternativa, una combinacion de estirado y reembutido se puede utilizar en la copa de primera etapa, lo que reduce de este modo tanto el diametro de la copa como el espesor de pared lateral. Por ejemplo, en el campo de la fabricacion de recipientes de metal de dos piezas (latas), el cuerpo de recipiente se hace normalmente embutiendo una pieza en bruto en una copa de primera etapa, intermedia y sometiendo la copa a un numero de operaciones de reembutido hasta conseguir un cuerpo de recipiente del diametro nominal deseado, a continuacion, seguido del estirado de la pared lateral para proporcionar el espesor y la altura de pared lateral deseados.

Sin embargo, los procedimientos DWI (D&I) y DRD empleados a gran escala comercial no actuan para reducir el espesor (ni, por tanto, el peso) del material en la base de la copa. En particular, el embutido normalmente no da como resultado una reduccion significativa en el espesor del objeto que se embute, y el estirado solo actua sobre las paredes laterales de la copa. Esencialmente, para los procedimientos DWI (D&I) y DRD conocidos para la fabricacion de formacion de copas para recipientes de dos piezas, el espesor de la base permanece relativamente sin cambios en comparacion con el calibre entrante de la pieza en bruto. Esto puede dar como resultado que la base sea mucho mas gruesa de lo necesario para fines de rendimiento.

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Los productos alimentarios, bebidas y otros a menudo se envasan en latas de dos piezas formadas a partir de aluminio, acero de hojalata o laminas de acero revestidas. Las latas de dos piezas incluyen un cuerpo de lata que tiene una base integral y la pared lateral y una tapa que se une por engatillado a la parte superior de la pared lateral del cuerpo de lata.

La hojalata para fabricacion de latas normalmente se proporciona en las normas ASTM A623 o ASTM A624. Aunque la mayona de hojalatas comerciales se laminan en caliente o recocen despues en el procedimiento de fabricacion, a menudo un procedimiento de laminacion en fno superficial proporciona una direccion de grano identificable. Los granos de la hojalata comercial para la fabricacion de latas no son equiaxiales, sino mas bien en una muestra de seccion transversal definen una direccion longitudinal, que define la direccion de grano, y una direccion transversal. Los lfmites de grano son visibles tras la ampliacion mediante tecnicas ampliamente aceptadas, tal como se describen en la norma ASTM E 112.

El aluminio para fabricacion de latas comienza a menudo como una lamina de aleacion de aluminio 3104-H19 o 3004-H19, que es aluminio, con aproximadamente 1 % de manganeso y 1 % de magnesio para su estiramiento y capacidad de conformacion. El procedimiento de laminacion en fno utilizado para producir aluminio de calidad comercial para la fabricacion de latas produce una lamina de metal que tiene estructuras de grano no equiaxiales. A este respecto, los granos de lamina de aluminio definen una direccion longitudinal y una direccion transversal. Debido a la cantidad de laminacion en fno, los granos en lamina de aluminio comercial para la fabricacion de latas son alargadas en comparacion con los granos de la hojalata comercial para la fabricacion de latas.

El documento EP542 552 divulga una lata de la tecnica anterior que tiene una parte inferior no abovedada, de acuerdo con el preambulo de la reivindicacion 1 anexa.

Existe la necesidad de tecnologfa de latas mejorada y latas mejoradas que hacen un uso eficiente y eficaz del material laminar que se aprovecha de la econoirna de la oferta de metal.

Descripcion de la invencion

La presente invencion proporciona un cuerpo de lata de acuerdo con la reivindicacion 1 independiente y el procedimiento asociado de acuerdo con la reivindicacion 5 independiente. Un cuerpo de lata se forma a partir de un procedimiento que incluye una operacion de estirado en el metal que se convierte en al menos una porcion de la base, y a continuacion, se embute el material estirado radialmente hacia el exterior, preferentemente en la pared lateral. El estirado posterior de la pared lateral produce latas que tienen espesores de base y de pared deseados de metal en lamina mas fino, menos costoso. En este sentido, las etapas de laminacion adicionales no tienen que realizarse sobre la lamina en la fabrica, sino que el metal se puede adelgazar durante el procedimiento de fabricacion de latas para conseguir los atributos deseados. Los cuerpos de latas formados a partir de este procedimiento pueden tener atributos que son diferentes de las latas fabricadas a partir de placas menos economicas, mas finas. Por ejemplo, la reduccion de espesor y la distribucion de la lamina en bruto, aumento de la dureza debido a la operacion de estiramiento, y el cambio estructura microgranular debido al estiramiento pueden ser unicos en la base del cuerpo de lata formado a partir del procedimiento divulgado.

Un cuerpo de lata de metal embutido y estirado de este tipo que se adapta para unirse por engatillado en un extremo de lata incluye una pared lateral estirada y una base encerrada, no abovedada formada integralmente con la pared lateral. El panel inferior de la base (es decir, la porcion de la base dentro del avellanado periferico) tiene un numero promedio de dureza Rockwell entre 64 y 70. El promedio es una media numerica de puntos tomados a traves del centro y en la direccion de laminacion. Estos numeros de dureza se basan en un procedimiento que comienza con la placa T4 continuamente recocida, convencional que tiene una dureza inicial de 58. La presente invencion no se limita, sin embargo, a comenzar con cualquier espesor o dureza de placa particular.

Preferentemente, la pared lateral del cuerpo de lata tiene un espesor promedio entre aproximadamente 0,152 y 0,381 mm (aproximadamente 0,006 pulgadas y 0,015 pulgadas), y la pared lateral tiene una pestana capaz de unirse por doble engatillado en un reborde de un extremo de lata.

La base del cuerpo de lata puede tener ya sea (i) una dureza Rockwell que es al menos aproximadamente 65 o (ii) un cambio promedio en la dureza de la lamina en bruto de al menos 5 en numero de dureza Rockwell o (iii) un cambio promedio en numero de dureza Rockwell de la lamina en bruto de al menos el 7 %.Preferentemente, el aumento en el numero promedio de dureza Rockwell es entre 5 y 17, y tambien puede ser de entre 6 y 15; o 7 y 12; o 8 y 10. Preferentemente, el aumento en el numero promedio de dureza Rockwell, independientemente de la lamina inicial, es entre el 8 % y el 21 %, y preferentemente entre el 10 % y el 16 %, o entre el 12 y el 15 %. La pared lateral de todas las latas referidas en la seccion de sumario tiene preferentemente un espesor entre aproximadamente 0,102 y aproximadamente 0,381 mm (aproximadamente 0,004 y aproximadamente 0,015 pulgadas), y mas preferentemente entre aproximadamente 0,102 y 0,178 mm (aproximadamente 0,004 pulgadas y 0,007 pulgadas).

De acuerdo con otra realizacion o aspecto de la presente divulgacion, la base del cuerpo de lata se forma a partir de una lamina que tiene al menos 0,381 mm (0,015 pulgadas) de espesor e incluye una pared lateral estirada y una base formada integralmente con la pared lateral. La base incluye un avellanado periferico y un panel de fondo sustancialmente plano que tiene un espesor promedio entre 0,152 y 0,381 mm (entre 0,006 y 0,015 pulgadas) y una

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reduccion en espesor promedio de la lamina en bruto de al menos 2 %. Preferentemente, la reduccion en espesor promedio de la lamina en bruto es entre el 5 % y el 30 %, o entre el 10 % y el 25 %. Preferentemente, el espesor promedio del panel de fondo es entre 0,203 y 0,305 mm (entre 0,008 y 0,012 pulgadas), o entre 0,203 y 0,254 mm (entre 0,008 y 0,010 pulgadas).

La base del cuerpo de lata no es abovedada e incluye una pared lateral estirada y un avellanado periferico y una pared de fondo radialmente dentro del avellanado. Los granos en la hojalata de base tienen una relacion de aspecto promedio de al menos 1,4, preferentemente entre 1,5 y 2,5, o entre 1,6 y 2,2, o aproximadamente 1,8. Preferentemente, la relacion de aspecto promedio es al menos 20 % mayor que la relacion de aspecto promedio de la lamina en bruto a partir de la que se forma el cuerpo de lata, y preferentemente entre el 20 % y el 100 %, entre el 30 % y el 70 %, o entre el 40 % y el 60 % independientemente del material laminar inicial.

Breve descripcion de los dibujos

La Figura 1 es una vista en alzado lateral de un cuerpo de recipiente de la tecnica anterior como resultado de un procedimiento DWI convencional. Muestra la distribucion de material en las regiones de base y de pared lateral del cuerpo de recipiente.

La Figura 2 es un grafico que muestra en terminos generales como el coste global neto de fabricacion de un recipiente de metal de dos piezas convencional vana con el calibre entrante de la lamina de metal. El grafico muestra como la reduccion del espesor de la region de pared lateral (por ejemplo, mediante estirado) tiene el efecto de reducir el coste global neto.

La Figura 3 es un grafico correspondiente a la Figura 2, pero basandose en los datos de precios reales de la hojalata suministrada en Reino Unido.

Ilustraciones de aspectos de la invencion se ilustran en los dibujos siguientes, con referencia a la descripcion adjunta:

La Figura 4 es una representacion grafica de la variacion de espesor de la base de una copa que resulta del uso de un macho de "estiramiento" (de acuerdo con la invencion) que tiene una cara de extremo perfilada abovedada.

La Figura 5a es una vista en alzado lateral del utillaje de una prensa de formacion de copas utilizada para formar una copa de primera etapa partir de una pieza en bruto de metal laminar. La Figura muestra el utillaje antes del inicio de la operacion de embutido inicial.

La Figura 5b corresponde a la Figura 5a, pero despues de la terminacion de la operacion de embutido inicial para formar la copa de primera etapa.

La Figura 6a es una vista en alzado lateral de una plataforma de estiramiento utilizada para realizar la operacion de estiramiento de la invencion. La Figura muestra la plataforma de estiramiento antes iniciar la operacion de estirado.

La Figura 6b muestra la plataforma de estiramiento de la Figura 6a, pero despues de la terminacion de la operacion de estiramiento.

La Figura 7 muestra una realizacion alternativa a la de las Figuras 6a y 6b, en la que la copa pre-estirada se sujeta alrededor de su pared lateral para la operacion de estirado.

La Figura 8 muestra una realizacion de un macho de estiramiento alternativa a la mostrada en las Figuras 6a y 6b.

La Figura 9 muestra una realizacion de un macho de estiramiento alternativa adicional a la mostrada en las Figuras 6a, 6b y 8, donde la cara de extremo del macho de estiramiento incluye diversas caractensticas de relieve.

Las Figuras 10a-d muestran vistas en perspectiva de un conjunto conformador del cuerpo utilizado para reembutir la copa estirada. Las Figuras muestran la operacion del conformador del cuerpo desde el inicio hasta el final de la operacion de estiramiento.

La Figura 11 muestra una vista detallada de la matriz de reembutido utilizada en el conjunto conformador del cuerpo de las Figuras 10a-d.

La Figura 12 muestra la pieza en bruto de metal laminar en diversas etapas durante el procedimiento de la invencion a medida que avanza de una lamina plana a una copa acabada.

La Figura 13a es una vista en alzado lateral de una plataforma de estiramiento utilizada para realizar la operacion de estiramiento de la invencion. La Figura muestra la plataforma de estiramiento antes de iniciar la operacion de estirado.

La Figura 13b muestra la plataforma de estiramiento de la Figura 13a, pero despues de la terminacion de la operacion de estiramiento.

La Figura 14 muestra una realizacion de un macho de estiramiento alternativa a la que se muestra en las Figuras 13a y 13b.

La Figura 15 muestra una realizacion de un macho de estiramiento alternativa adicional a la que se muestra en las Figuras 13a y 13b, donde la cara de extremo del macho de estiramiento incluye diversas caractensticas de relieve.

La Figura 16 muestra una extension de lamina de metal sobre la que se ha realizado la operacion de estiramiento de la invencion en una pluralidad de “porciones encerradas” separadas entre sf y dispuestas a traves del area de la lamina de metal.

Las Figuras 17a y 17b muestran como, cuando se realiza la operacion de estiramiento para proporcionar la

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lamina estirada que se muestra en la Figura 16, cualquier estiramiento simultaneo de dos o mas de las porciones encerradas se puede realizar por etapas para reducir las cargas impuestas en el utillaje utilizado.

La Figura 18a es una vista en alzado lateral del utillaje de una prensa de formacion de copas utilizada para realizar una etapa de embutido inicial de la operacion de embutido para conformar una copa a partir de la lamina de metal estirada. La Figura muestra el utillaje antes de iniciar esta etapa de embutido inicial.

La Figura 18b corresponde a la Figura 18a, pero despues de la terminacion de la etapa de embutido inicial.

La Figura 19 muestra una pieza en bruto de metal laminar en diversas etapas durante el procedimiento de la invencion a medida que avanza de una lamina plana a una copa acabada.

La Figura 20 muestra el uso de la copa de la invencion como parte de un recipiente de dos piezas.

La Figura 21 es un grafico de dureza y espesor de una copa y una indicacion de la ubicacion de las mediciones en la copa, formado de acuerdo con un aspecto de la presente invencion.

La Figura 22 es una base de un cuerpo de lata formado a partir de la copa que se muestra en la Figura 21, con ubicaciones numeradas que corresponden a las posiciones numeradas que se muestran en la copa de la Figura 21.

La Figura 23 es una micrograffa de la estructura de grano de una base de copa y del cuerpo de lata convencional.

La Figura 24 es una micrograffa de la estructura de grano de una base de copa y del cuerpo de lata formado de acuerdo con la presente invencion.

Modo o modos de realizar la invencion

A continuacion se describen dos procedimientos ejemplares de formacion de una copa a partir de la que se puede formar un cuerpo de lata de acuerdo con la presente invencion, asf como la copa y el cuerpo de lata. En el primer procedimiento, una operacion de estiramiento se realiza en una copa embutida, seguido de una operacion de reembutido. En el segundo procedimiento, una operacion de estiramiento se realiza en una pieza en bruto plana, seguido por una operacion de embutido. Preferentemente, una copa formada por cualquiera de los procedimientos se estira en un cuerpo de lata acabado. La invencion de cuerpo de lata presente o de lata terminada no se limita a las etapas particulares descritas a continuacion. Mas bien, las etapas de producir la estructura lata se describen para ilustrar posibles formas de conseguir los atributos de la copa o cuerpo de lata. De acuerdo con un primer procedimiento de formacion de una copa intermedia, una prensa 10 de formacion de copas tiene un taco 11 de embutido y una matriz 12 de embutido (veanse Figuras 5a y 5b). Un macho 13 de embutido es co-axial con la matriz 12 de embutido, como se indica por el eje 14 comun. Un elemento 15 de corte circunferencial rodea al taco 11 de embutido.

Durante su uso, una seccion plana de lamina 20 de metal se mantiene en su posicion entre las superficies opuestas del taco 11 de embutido y la matriz 12 de embutido. Hojalata de acero (Temper 4) con un espesor de calibre entrante (tentrante) de 0,280 mm se ha utilizado para la lamina 20 de metal. Sin embargo, la invencion no se limita a calibres o metales particulares. La seccion de la lamina 20 de metal se corta normalmente a partir de un rollo de lamina de metal (no mostrado). Despues de que la seccion de la lamina 20 de metal se ha situado, el elemento 15 de corte circunferencial se mueve hacia abajo para cortar una pieza 21 en bruto plana circular hacia fuera de la lamina de metal (vease Figura 5a). El exceso de material se indica con el numero 22 en la Figura 5a.

Despues de que la pieza 21 en bruto ha sido cortada de la lamina 20, el macho 13 de embutido se mueve axialmente hacia abajo a traves de la matriz 12 de embutido para embutir progresivamente la pieza en bruto plana contra la superficie 16 de conformacion de la matriz de embutido en el perfil de una copa 23 tiene una pared 24 lateral y una base 25 integral. Esta operacion de embutido se muestra en la Figura 5b, e incluye una vista separada de la copa 23 embutida cuando se retira de la prensa 10. Una vista de detalle se incluye en la Figura 5a del radio R12 en la union entre la cara de extremo de la matriz 12 de embutido y su superficie 16 de conformacion. En cuanto a las operaciones de embutido convencionales, el radio R12 y la carga aplicada por el taco 11 de embutido a la periferia de la pieza 21 en bruto se seleccionan para permitir que la pieza en bruto se deslice radialmente hacia el interior entre las superficies opuestas del taco 11 de embutido y la matriz 12 de embutido y a lo largo de la superficie 16 de conformacion a medida que el macho 13 de embutido se mueve progresivamente hacia abajo para embutir la pieza en bruto en la copa 23. Esto garantiza la pieza 21 en bruto se embute predominantemente, en lugar de estirarse (adelgazarse) (o peor, rasgarse alrededor de la union entre la cara de extremo de la matriz de embutido y la superficie de conformacion). Depende del tamano del radio R12 y, en menor medida, de la intensidad de la carga de sujecion aplicada por el taco 11 de embutido, el espesor de pared de la copa 23 permanecera esencialmente sin cambios con respecto al calibre entrante de la pieza 21 en bruto, es decir, se debe producir un estiramiento o adelgazamiento insignificante. Sin embargo, en realizaciones alternativas de la invencion, es permisible que la carga aplicada por el taco 11 de embutido sea suficiente para producir una combinacion de embutido y estiramiento bajo la accion del macho 13 de embutido. La copa 23 que resulta de esta operacion de embutido inicial operacion es tambien referida como la "copa de primera etapa".

Operacion de estiramiento, primer procedimiento ilustrativo

Despues de la operacion de embutido inicial mostrada en las Figuras 5a y 5b, la copa 23 embutida se transfiere a una plataforma 30 de estiramiento, un ejemplo de la que se ilustra en las Figuras 6a y 6b. La plataforma 30 de estiramiento tiene dos planchas 31, 32 que son moviles una respecto a la otra a lo largo de ejes 33 paralelos bajo la

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accion de las cargas aplicadas a traves de cilindros 34 (veanse Figuras 6a y 6b). Las cargas se pueden aplicar por cualquier medio convencional, por ejemplo, neumaticamente, hidraulicamente o por medio de cilindros de nitrogeno a alta presion.

En la plancha 31 se monta un macho 35 de estiramiento y un elemento de sujecion en forma de un anillo 36 de sujecion anular. El anillo 36 de sujecion anular se situa radialmente hacia el exterior del macho 35 de estiramiento. El macho 35 de estiramiento esta provisto de una cara de extremo abovedada (veanse Figuras 6a y 6b).

En la plancha 32 se monta un soporte 37 de copa. El soporte 37 de copa es un inserto tubular que tiene una cara 38 de extremo anular y un diametro exterior correspondiente al diametro interior de la copa 23 embutida (veanse Figuras 6a y 6b). Durante su uso, la copa 23 embutida se monta en el soporte 37 de copa para que la cara 38 de extremo anular se ponga en contacto con una region 26 anular correspondiente de la base 25 de la copa (veanse las Figuras 6a y 6b). Las cargas se aplican a traves de los cilindros 34 para mover las planchas 31, 32 una hacia la otra a lo largo de los ejes 33 hasta que la region 26 anular se sujete firmemente de manera anular entre la superficie plana del anillo 36 de sujecion y la cara 38 de extremo anular del soporte 37 de copa. La region 26 anular sujetada define una porcion 27 encerrada de la copa. En la realizacion mostrada en las Figuras 6a y 6b, la sujecion anular separa de este modo la base 25 en dos regiones discretas: la region 26 anular sujetada y la porcion 27 encerrada.

El macho 35 de estiramiento se mueve despues axialmente a traves del anillo 36 de sujecion para deformar y estirar (adelgazar) progresivamente la porcion 27 encerrada en un perfil 28 abovedado.

En la realizacion mostrada en los dibujos, la porcion 27 encerrada es abovedada hacia el interior 28 en la copa (vease Figura 6b). Sin embargo, en una realizacion alternativa, la porcion 27 encerrada puede abovedarse en cambio hacia el exterior fuera de la copa.

Idealmente, las cargas de sujecion aplicadas durante esta operacion de estiramiento son suficientes para asegurar que poco o ningun material de la region 26 anular sujetada (o pared 24 lateral) fluya a la porcion 27 encerrada durante el estiramiento. Esto ayuda a maximizar la cantidad de estiramiento y adelgazamiento que se produce en la region 28 abovedada. Sin embargo, como se ha indicado anteriormente en la descripcion general de la invencion, se ha encontrado que el estiramiento y adelgazamiento de la porcion 27 encerrada se puede producir todavfa cuando lo permite una cantidad limitada de flujo de material desde la region anular 26 sujetada (o desde fuera de la region sujetada) en la porcion encerrada.

En resumen, esta operacion de estiramiento y adelgazamiento resultante de la base 25 es fundamental para lograr el objeto de la invencion, en concreto, para fabricar una copa o cuerpo de recipiente con un espesor de base que es mas pequeno que el del calibre entrante de la lamina de metal.

En una realizacion alternativa mostrada en la Figura 7, la pared 24 lateral en lugar de la base 25 se sujeta durante la operacion de estiramiento. La Figura 7 muestra una region 26 anular de la pared lateral adyacente a la base que se sujeta entre soporte 370 de copa y el elemento 360 de sujecion. Uno o ambos del soporte 370 de copa y del elemento 360 de sujecion se pueden segmentar para facilitar la sujecion de la pared lateral, y para acomodar copas de diferentes tamanos. La sujecion anular de la pared 24 lateral define una porcion 27 encerrada hacia el interior de la region 26 anular sujetada (vease Figura 7). Un macho 35 de estiramiento se indica tambien en la Figura 7. Observese que otras caractensticas de la plataforma de estiramiento estan excluidas de la Figura 7 para facilitar la comprension.

En una realizacion alternativa adicional, el macho 35 de estiramiento individual se sustituye por un conjunto 350 de machos (como se muestra en la Figura 8). El conjunto 350 de machos tiene:

i) un primer grupo 351 de un elemento 351a macho anular que rodea un elemento 351b macho de nucleo central;

y

ii) un segundo grupo 352 de un elemento 352a macho anular.

Para facilitar la comprension, la Figura 8 solo muestra el conjunto 350 de machos y la copa 23 embutida. Aunque no se muestra en la Figura 8, durante su uso, una region 26 anular de la base 25 de la copa se sujetara durante la operacion de estiramiento de manera similar a la realizacion mostrada en las Figuras 6a y 6b.

Durante su uso, el primer y segundo grupos de elementos 351, 352 de machos se orientan hacia superficies opuestas de la porcion 27 encerrada. La operacion de estiramiento se realiza moviendo tanto el primer como el segundo grupos de elementos 351, 352 machos unos hacia los otros para deformar y estirar (adelgazar) la porcion 27 encerrada. La porcion 27 encerrada se deforma en un perfil 29 ondulado (vease Figura 8).

En una realizacion adicional, un macho 35 de estiramiento individual tiene una serie de caractensticas en relieve en forma de rebajes/recortes 353 proporcionados en su cara de extremo (vease Figura 9). En la realizacion mostrada, hay un rebaje/recorte central rodeado por un unico rebaje/recorte anular. Sin embargo, se pueden utilizar configuraciones alternativas de rebajes/recortes.

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Diagrama de operacion de embutido o reembutido en la copa estirada

Para la realizacion de la invencion mostrada en las Figuras 6a y 6b, la copa estirada con su region 28 adelgazada y abovedada en la base se transfiere a un conjunto 40 conformador del cuerpo (veanse Figuras 10a a 10d). El conjunto 40 conformador del cuerpo comprende dos mitades 41,42 (indicadas por flechas en las Figuras 10a a 10d).

La primera mitad 41 del conjunto 40 conformador del cuerpo tiene un macho 43 de reembutido tubular montado en el mismo eje que el anillo 44 de sujecion circunferencial. Como se puede observar en las Figuras 10a a 10d, el anillo 44 de sujecion rodea circunferencialmente el macho 43 de reembutido como una camisa. Como se comprendera a partir de la siguiente descripcion y observando a las Figuras 10a a 10d, el macho 43 de reembutido se puede mover a traves de y con independencia del anillo 44 de sujecion circunferencial.

La segunda mitad 42 del conjunto 40 conformador del cuerpo tiene una matriz 45 de reembutido. La matriz 45 de reembutido tiene una porcion tubular que tiene un diametro exterior correspondiente al diametro interior de la copa 23 estirada (vease Figura 10a). La matriz 45 de reembutido tiene una superficie 46 de conformacion a lo largo de su superficie axial interior, que termina en una cara 47 de extremo anular (veanse Figuras 10a a 10d). La cara 47 de extremo anular de la matriz 45 de reembutido corresponde en anchura a la de la region 26 anular de la base de la copa estirada.

Durante su uso, la copa 23 estirada se monta por primera vez en la matriz 45 de reembutido (como se muestra en la Figura 10a). Despues, como se muestra en la Figura 10b, las dos mitades 41, 42 del conjunto 40 conformador del cuerpo se desplazan axialmente una con respecto a la otra de modo que la region 26 anular de la base de la copa estirada se fija entre la cara 47 de extremo anular de la matriz 45 de reembutido y la superficie del anillo 44 de sujecion circunferencial.

Una vez sujetado, el macho 43 de reembutido se empuja axialmente a traves del anillo 44 de sujecion y la matriz 45 de reembutido (vease flecha A en las Figuras 10c y 10d) para reembutir progresivamente el material de la copa estirada a lo largo la superficie 46 de conformacion de la matriz de reembutido. El uso de la matriz 45 de reembutido tiene dos efectos:

i. hacer que el material de la pared 24 lateral sea reembutido radialmente hacia dentro y luego axialmente a lo largo de la superficie 46 de conformacion de la matriz 45 de reembutido (como se indica por las flechas B en las Figuras 10c y 10d). De esta manera, la copa se reduce en diametro (como se indica mediante la comparacion de la Figura 10a con la Figura 10d); y

ii. hacer que el material estirado y adelgazado en la region 28 abovedada de la base que se extraiga y transfiera progresivamente de la base en la pared lateral de diametro reducido (como se indica por las flechas C en las Figuras 10c y 10d). Esto tiene el efecto de aplanar la region 28 abovedada de la base (vease especialmente la Figura 10d).

La Figura 10d muestra el estado final de la copa 23 reembutida cuando el macho 43 de reembutido ha alcanzado el final de su carrera. Se puede observar claramente que la region 28 abovedada anterior de la base se ha extrafdo esencialmente plana, para proporcionar una copa o cuerpo 23 del recipiente en el que el espesor de la base 25 es mas fino que el de la pieza 21 en bruto entrante correspondiente. Como se ha mencionado anteriormente, este espesor reducido en la base 25 - y la consiguiente reduccion de peso - se permite por la operacion de estiramiento realizada anteriormente.

Como se muestra en la vista detallada de la matriz 45 de reembutido de la Figura 11, la union entre la superficie 46 de conformacion y la cara 47 de extremo anular de la matriz de reembutido se proporciona con un radio R45 en el intervalo de 1 a 3,2 mm. La provision de un radio R45 alivia la esquina de otro modo afilada que estana presente en la union entre la superficie 46 de conformacion y la cara 47 de extremo anular y reduce, por lo tanto, el riesgo de que el metal de la copa 23 estirada se rasgue cuando se reembute alrededor de esta union.

Observese que aunque Figuras 10a a 10d muestran el uso de un macho 43 de reembutido tubular que tiene una cara de extremo anular, el macho puede tener alternativamente una cara de extremo cerrado. La cara de extremo cerrado puede estar perfilada para presionar un perfil correspondiente en la base de la copa.

La operacion de embutido que se describe anteriormente y se ilustra en las Figuras 10a a 10d se conoce como reembutido inverso. Esto es porque el macho 43 de reembutido se dirige a invertir el perfil de la copa estirada. En efecto, el macho de reembutido invierte la direccion del material y gira la copa estirada de dentro hacia fuera. Esto se puede ver mediante la comparacion de los perfiles de copa de las Figuras 10a y 10d. El reembutido inverso de la copa en este contexto tiene las ventajas de:

i. evitar el pandeo no controlado de la region 28 abovedada de la base de la copa estirada (especialmente cuando se utiliza un macho de reembutido con una cara de extremo cerrada); y

ii. maximizar la transferencia de material de la region 28 abovedada a las paredes 24 laterales.

Tenga en cuenta que si bien la realizacion mostrada en las Figuras 10a a 10d ilustra el reembutido inverso, el reembutido convencional tambien funcionana; es decir, cuando el macho de reembutido actua en la direccion

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opuesta al reembutido inverso y no gira la copa de dentro hacia fuera.

La Figura 12 muestra los cambios experimentados por la pieza 21 en bruto de metal desde:

a) antes de realizar cualquier operacion de conformacion; a

b) formarse en la copa de primera etapa en la prensa 10 de formacion de copas; a

c) la operacion de estiramiento y adelgazamiento realizada en la plataforma 30 de estiramiento; a

d) la copa reembutida que resulta del conjunto 40 conformador del cuerpo.

Una ubicacion en la region 28 abovedada de la copa estirada se indica como X en la Figura 12. La Figura ilustra el efecto de la operacion de reembutido en la extraccion radial de X a X'. La Figura muestra que la base de la copa en esa ubicacion despues del estiramiento (t estiramiento) (y despues de la operacion de reembutido) tiene un espesor reducido con respecto al calibre entrante de la pieza 21 en bruto (tentrante), es decir, testiramiento < tentrante. Como se ha indicado anteriormente, este adelgazamiento de la base se permite por la operacion de estiramiento.

Para maximizar la altura de la pared 24 lateral de la copa con su base adelgazada. La copa reembutida puede sufrir tambien de un estirado de las paredes laterales al embutirse a traves de una sucesion de matrices de estiramiento (no mostradas). Esta operacion de estirado tiene el efecto de aumentar la altura y disminuir el espesor de la pared lateral, y maximizar de ese modo el volumen encerrado de la copa.

Operacion de estiramiento, Segundo procedimiento ilustrativo

De acuerdo con un segundo procedimiento de formacion de la copa intermedia que se muestra en las Figuras 6a y 6b, una seccion plana de la lamina 10' de metal se coloca dentro de una plataforma 20' de estiramiento (un ejemplo de la que se ilustra en las Figuras 13a y 13b). Hojalata de acero (Temper 4) con un espesor de calibre entrante (tentrante) de 0,280 mm se ha utilizado para la lamina 10' de metal. Sin embargo, la invencion no se limita a los calibres o metales particulares. La seccion de lamina 10' de metal se corta normalmente a partir de un rollo de lamina de metal (no mostrado). La plataforma 20' de estiramiento tiene dos planchas 21', 22' que son moviles una respecto a la otra a lo largo de ejes paralelos 23' bajo la accion de las cargas aplicadas a traves de los cilindros 24' (veanse Figuras 13a y 13b). Las cargas se pueden aplicar por cualquier medio convencional, por ejemplo, neumaticamente, hidraulicamente o por medio de cilindros de nitrogeno a alta presion.

En la plancha 21' se monta un macho 25' de estiramiento y un elemento de sujecion en el foro de un primer anillo 26' de sujecion. El primer anillo 26' de sujecion se situa radialmente hacia el exterior del macho 25' de estiramiento. El macho 25' de estiramiento esta provisto de una cara de extremo abovedada (veanse Figuras 13a y 13b).

En plancha 22' se monta un segundo anillo 27' de sujecion. El segundo anillo 27' de sujecion es un inserto tubular que tiene una cara 28' de extremo anular (veanse Figuras 13a y 13b). Durante su uso, las cargas se aplican a traves de los cilindros 24' para mover planchas 21', 22' una hacia la otra a lo largo de los ejes 23' hasta que la seccion plana de la lamina 10' de metal se sujete firmemente de manera anular entre el primer y segundo anillos 26', 27' de sujecion para definir una region 15' anular sujetada en la seccion de la lamina de metal. El region 15' anular sujetada define una porcion 16' encerrada en la lamina 10' de metal.

El macho 25' de estiramiento se mueve despues axialmente a traves del primer anillo 26' de sujecion para deformar y estirar (adelgazar) progresivamente el metal de la porcion 16' encerrada en un perfil 17' abovedado (vease Figura 13b).

Idealmente, las cargas de sujecion aplicadas durante esta operacion de estiramiento son suficientes para asegurar que poco o ningun material de la region 15' anular sujetada fluya a la porcion 16' encerrada durante el estiramiento. Esto ayuda a maximizar la cantidad de estiramiento y adelgazamiento que se produce en la porcion 16' encerrada. Sin embargo, como se ha indicado anteriormente en la descripcion general de la invencion, se ha encontrado que el estiramiento y adelgazamiento del metal de la porcion 16' encerrada puede ocurrir todavfa cuando lo permite una cantidad limitada de flujo de metal de la region 15' anular sujetada (o desde fuera de la region sujetada) en la porcion encerrada.

En una realizacion alternativa adicional, el macho 25' de estiramiento individual se sustituye por un conjunto 250' de machos (como se muestra en la Figura 14). El conjunto 250' de machos tiene:

i) un primer grupo 251' de un elemento 251a' macho anular que rodea un elemento 251b' macho de nucleo central; y

ii) un segundo grupo 252' de un elemento 252a' macho anular.

Para facilitar la comprension, la Figura 14 solo muestra el conjunto 250' de machos y la seccion de la lamina 10' de metal. Aunque no se muestra en la Figura 14, durante su uso, una region 15' anular de la lamina 10' de metal se sujetara durante la operacion de estiramiento anularmente de manera asimilar a la realizacion mostrada en las Figuras 13a y 13b.

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Durante su uso, el primer y segundo grupos de elementos 251', 252' de machos se orientan hacia superficies opuestas de la porcion 16' encerrada de la lamina 10' de metal. La operacion de estiramiento se realiza moviendo tanto el primer como el segundo grupos de elementos 251', 252' machos unos hacia los otros para deformar y estirar (adelgazar) la porcion 16' encerrada. La porcion 16' encerrada se deforma en un perfil 170' ondulado (vease Figura 14).

En una realizacion adicional, un macho 25' de estiramiento individual tiene una serie de caractensticas en relieve en forma de rebajes/recortes 253' proporcionados en su cara de extremo (vease Figura 15). En la realizacion mostrada en la Figura 15, hay un rebaje/recorte central rodeado por un unico rebaje/recorte anular. Sin embargo, se pueden utilizar configuraciones alternativas de rebajes/recortes.

La realizacion de las Figuras 13a y 13b esta mostrando la penetracion de una sola porcion encerrada en una seccion de lamina 10' de metal. Sin embargo, el aparato mostrado en las Figuras 13a y 13b se puede utilizar para estirar y adelgazar una pluralidad de porciones 16' encerradas separadas entre sf y dispuestas a traves del area de la lamina 10' de metal. La Figura 16 muestra la seccion de la lamina 10' de metal que ha sufrido una operacion de estiramiento de este tipo para definir un numero de porciones 16', 17' encerradas abovedadas estiradas y adelgazadas dispuestas a traves del area de la lamina. Si bien esto se hace utilizando un macho de estiramiento individual que realiza un numero de operaciones de estiramiento sucesivas a traves del area de la lamina 10' de metal, se prefiere que el aparato incluya una pluralidad de machos de estiramiento que permitan la realizacion de operaciones de estiramiento simultaneas en un numero correspondiente de porciones encerradas dispuestas a traves del area de la lamina de metal. Sin embargo, para reducir las cargas impuestas sobre el utillaje utilizado para el estiramiento, es beneficioso realizar las operaciones de estiramiento simultaneas por etapas de manera que no todas las porciones encerradas a traves de la lamina se estiren al mismo tiempo. Las Figuras 17a y 17b indican seis grupos de porciones encerradas - 'a', 'b', 'c', 'd', 'e' y 'f'. Durante su uso, todas las porciones encerradas en cada grupo se estarian al mismo tiempo. En la realizacion mostrada en la Figura 17a, el estiramiento progresana radialmente hacia fuera del grupo 'a', al grupo 'b', al grupo 'c', al grupo 'd', al grupo 'e', al grupo 'f'. En la realizacion alternativa mostrada en la Figura 17b, el estiramiento progresana radialmente hacia el interior del grupo 'f', al grupo 'e', al grupo 'd', al grupo 'c', al grupo 'b', al grupo 'a'. Tras completar el estiramiento, las piezas en bruto separadas se cortanan de la lamina estirada para su posterior embutido.

Observese que las Figuras 16, 17a y 17b son solo ilustrativas y no tienen la intencion de estar a escala.

Etapa de embutido inicial de la operacion de embutido, segundo procedimiento ilustrativo

Despues de completar la operacion de estirado, la lamina 10' de metal con su porcion 16', 17' encerrada abovedada estirada y adelgazada se mueve a una prensa 30' de formacion de copas. La prensa 30' de formacion de copas tiene un taco 31' de embutido y un matriz 32' de embutido (veanse Figuras 18a y 18b). Un macho 33' de embutido es coaxial con la matriz 32' de embutido, como se indica por el eje 34' comun. El macho 33' de embutido esta provisto de un rebaje 35'. Un elemento 36' de corte circunferencial rodea el taco 31' de embutido.

Durante su uso, la seccion de lamina 10' de metal se mantiene en su posicion entre las superficies opuestas del taco 31' de embutido y la matriz 32' de embutido. La lamina 10' se ubica de manera que la porcion 16', 17' encerrada abovedada se coloca centralmente por encima de la perforacion de la matriz 32' de embutido. Despues de que la lamina 10' de metal se ha posicionado, el elemento 36' de corte circunferencial se mueve hacia abajo para cortar una pieza 11' en bruto hacia fuera de la lamina 10' de metal (vease Figura 18a). El exceso de material se indica con el numero 12' en la Figura 18a.

Despues de que la pieza 11' en bruto se ha cortado de la lamina 10', el macho 33' de embutido se mueve axialmente hacia abajo en contacto con la pieza 11' en bruto (vease Figura 18b). El macho 33' de embuticion se pone en contacto primero con la pieza 11' en bruto en una region 18a' anular situada adyacente y radialmente hacia fuera de la porcion 16', 17' encerrada abovedada (vease Figura 18a). El rebaje 35' dispuesto en el macho 33' de embuticion evita el aplastamiento de la porcion 16', 17' encerrada abovedada durante el embutido. El macho 33' de embutido continua moviendose hacia abajo a traves del matriz 32' de embutido para embutir progresivamente la pieza 11' en bruto contra la superficie 37' de conformacion de la matriz en el perfil de una copa 19' que tiene una pared 19'sw lateral y una base 19'b integral. Sin embargo, la accion del macho 33' de embutido contra la pieza 11' en bruto hace tambien que el material de la porcion 16', 17' encerrada abovedada se extraiga y transfiera hacia el exterior (como se indica por las flechas D en la Figura 18b). Esta etapa de embutido inicial da como resultado una reduccion de la altura de la region abovedada debido a que su material se ha embutido hacia el exterior. Dependiendo de la profundidad del embutido, el embutido puede ser suficiente para extraer y transferir parte del material estirado y adelgazado de la porcion 16', 17' encerrada abovedada en la pared 19'sw lateral durante esta etapa de embutido inicial, en lugar de que este material estirado y adelgazado quede completamente dentro de la base 19'b. La Figura 18b incluye una vista separada de la copa 19'embutida que resulta de la utilizacion de la prensa 30' de formacion de copas, con la region abovedada de altura reducida en la base indicada con el numero 17''. Una vista de detalle se incluye en la Figura 18a del radio R'32 en la union entre la cara de extremo de la matriz 32'de embutido y su superficie 37' de conformacion. En cuanto a las operaciones de embutido convencionales, el radio R'32 y la carga aplicada por el taco 31' de embutido a la periferia de la pieza 11' en bruto se seleccionan para permitir que la pieza en bruto se deslice radialmente hacia el interior entre las superficies opuestas del taco 31' de embutido y la matriz

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32' de embutido y a lo largo de la superficie 37' se conformacion a medida que el macho 33' de embutido se mueve progresivamente hacia abajo para embutir la pieza en bruto en la copa19‘. Esto garantiza que la pieza 11' en bruto se embuta predominantemente, en lugar de estirarse (adelgazarse) (o peor, rasgue alrededor de la union entre la cara de extremo de la matriz de embutido y la superficie 37' de conformacion). Dependiendo del tamano del radio R‘32 y, en menor medida, de la intensidad de la carga de sujecion aplicada por el taco 31' de embutido, debena ocurrir un estiramiento o adelgazamiento insignificante durante esta etapa de embutido inicial. Sin embargo, en realizaciones alternativas de la invencion, se permite que la carga aplicada por el taco 31' de embutido sea suficiente para que se produzca una combinacion de embutido y estiramiento adicional bajo la accion del macho 33' de embutido. La copa 19' que resulta de esta etapa de embutido inicial es referida tambien como la "copa de primera etapa".

En una realizacion alternativa de la invencion no mostrada en las Figuras 18a y 18b, si la profundidad del embutido fuera suficiente, el mismo dana lugar a la porcion 16', 17' encerrada abovedada que se esta extrayendo con una forma esencialmente en esta etapa de embutido inicial para definir una copa 19‘ que tiene una base 19'b esencialmente plana.

La copa 19‘de primera etapa resultante del procedimiento de formacion de copas que se muestra en las Figuras 18a y 18b y que se ha descrito anteriormente se transfiere a un conjunto 40 conformador del cuerpo, donde los procedimientos de reembutido se pueden realizar como se ha descrito anteriormente con respecto a la copa 23 estirada.

La Figura 19 muestra los cambios experimentados por la lamina 10' de metal desde antes de realizar cualquier operacion de conformacion (vista a), hasta despues de la operacion de estiramiento en la plataforma 20' de estiramiento (vista b), hasta despues de la etapa de embutido inicial en la prensa 30' de formacion de copas (vista c), y finalmente hasta despues de la etapa de reembutido en el conjunto 40 conformador del cuerpo (vista d). Las Figuras muestran claramente que la base de la copa final tiene un espesor reducido (testiramiento) en relacion con el calibre entrante de la lamina 10' de metal (tentrante), es decir, testiramiento < tentrante. Como se ha indicado anteriormente, este espesor reducido (en relacion con el calibre entrante de la lamina de metal) se permite por el procedimiento de estirado de la invencion. El efecto de la etapa de embutido inicial durante la extraccion y transferencia progresiva del material hacia fuera de la porcion 16', 17' encerrada abovedada, se muestra en las vistas b y c de la Figura 19, con el material en la ubicacion X extrafdo y transferido hacia el exterior a la posicion X' como resultado de la etapa de embutido inicial. El efecto de la etapa de reembutido se muestra en la vista d de la Figura 19, con el material en la ubicacion X' extrafdo y transferido a la posicion X'' en la pared 19'sw lateral.

Para maximizar la altura de la pared 19‘sw lateral de la copa con su base adelgazada, la copa puede sufrir tambien un estirado de las paredes laterales al embutirse a traves de una sucesion de matrices de estiramiento (no mostradas). Esta operacion de estirado tiene el efecto de aumentar la altura y disminuir el espesor de la pared lateral.

La Figura 20 es una vista esquematica de un recipiente 100, donde la copa 19' resultante final (o la copa 23 estirada) sirve como cuerpo 110 de recipiente. Preferentemente, la copa 19' (o copa 23 estirada) sufre un procedimiento de estirado convencional (no mostrado en las Figuras) para conseguir un espesor de pared lateral deseado. El cuerpo 110 de recipiente se acampana hacia fuera en una pestana 111 en su abertura de acceso. El extremo 120 de lata esta provisto de un panel 121 de union por engatillado que permite que el extremo de lata se sujete al cuerpo de recipiente uniendose por engatillado a la pestana 111. Para una descripcion de la copa o cuerpo de lata, la expresion "copa intermedia" se refiere a copas, tales como 19' o 23, que se pueden formar a partir de los procedimientos anteriores, y la expresion "cuerpo de lata" se refiere a la estructura de la copa despues de un procedimiento de estirado.

La Figura 21 es un grafico de la distribucion del espesor del material y distribucion de dureza Rockwell de una copa 123 estirada, que se preparo de acuerdo con el primer procedimiento (estiramiento de copa) descrito anteriormente a partir de hojalata convencional (es decir, recocido continua, T4) de 0,2794 mm (0,0110 pulgadas) de espesor. La Figura 22 muestra una seccion transversal de una base 24 del cuerpo de lata despues de los procedimientos de reembutido y de estirado. Las ubicaciones marcadas en la base 124 corresponden a las ubicaciones marcadas en la copa 123 que se muestra en la Figura 21.

La base 124 incluye un panel 130 central no abovedado, relativamente plano en su centro, un bulon o rebaje 132 que rodea el panel 130 de fondo, y un reborde 134 periferico. El panel 130, el rebaje 132, y el reborde 134 forman juntos un panel 140 de fondo. El reborde 134 llega hasta una pared interior de un reborde 134 avellanado, cuyo fondo forma una superficie de apoyo sobre la que descansa el cuerpo de lata. La pared superior del reborde 134 llega preferentemente sin problemas hasta la pared lateral del cuerpo de lata. Puesto que el panel 140 de fondo no esta relativamente estructurado, la base 124 se puede considerar como no abovedada.

La siguiente informacion describe la copa 123 y la base 124 del cuerpo de lata de acuerdo con los atributos de la distribucion del espesor, la distribucion de dureza, y la estructura microgranular. Cada valor de espesor, dureza y de relacion de aspecto de grano proporcionada en la presente memoria dependen del espesor, dureza, recocido, qmmica, y similares de la lamina entrante, y en funcion de los atributos deseados del recipiente, el grado de

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reembutido deseado, el objetivo final de la recipiente, y otros parametros bien conocidos. Para las distribuciones de espesor y dureza, las mediciones se toman radialmente desde el centro a lo largo de la direccion de grano, que se evidente de las marcas de laminacion en la lamina. Los valores e intervalos del espesor, dureza y relacion de aspecto de grano proporcionados en la presente memoria se aplican al cuerpo de lata antes de cualquier procedimiento de coccion u horneado, pero tambien en el cuerpo de lata acabado que esta unido por engatillado a un extremo.

Como se ilustra en la Figura 21, el espesor de la copa 123 disminuye de forma monotona de 0,2464 mm (0,0097 pulgadas) del centro en el punto cero a 0,2413 mm (0,0095 pulgadas) en el punto 3, y aumenta hasta el punto 8 cerca el lfmite de la region estirada de la copa. El espesor promedio numerico de la base estirada desde el punto cero central al punto 9 (cerca del borde abovedado estirado) es de 0,2515 mm (0,0099 pulgadas) (una reduccion de espesor promedio del 9,8 %), y el espesor promedio de la base estirada del punto cero al punto 6 (es decir, panel 140 de fondo) es 0,2438 mm (0,0096 pulgadas) (una reduccion de espesor de pared promedio del 12,2 %).

Los inventores suponen que cualquiera de los paneles de fondo de la lata o la porcion estirada general de la copa, cuando se forma de hojalata convencional, tal como CA, placa T4, con un espesor inicial de aproximadamente 0,279 o 0,292 mm (0,011 o 0,0115 pulgadas), se pueden formar en un intervalo de espesor entre 0,152 y 0,381 mm (entre 0,006 y 0,015 pulgadas), mas preferentemente entre 0,203 y 0,254 mm (entre 0,008 y 0,010 pulgadas). Se contemplan reducciones de espesor de al menos 2 %, preferentemente entre el 5 % y el 30 %, mas preferentemente entre el 10 % y el 25 %.

Tal como se esperaba, debido al trabajo de endurecimiento relacionado con el procedimiento de estiramiento, los valores de dureza se correlacionan inversamente con los valores de espesor. El numero de dureza Rockwell de la lamina en bruto entrante de 58 (RH T-30) se incrementa significativamente en la region estirada de los puntos 0 a 9 para un numero mmimo de 63 (un aumento del 8,6 %) y un numero promedio de 66 (un aumento del 13,8 %). Para el panel 140 de fondo, el numero mmimo de dureza es 65 (un aumento del 12,1 %) y el numero promedio de dureza es 66,7 (un aumento del 15,0 %).

Los inventores suponen que se puede conseguir un numero de dureza a traves de todo el fondo 140 de la lata de al menos 63, preferentemente entre 63 y 75, y mas preferentemente entre 64 y 70. Ademas, los inventores suponen que el numero promedio de dureza del fondo 140 de la lata es preferentemente de al menos 64, preferentemente de 64 a 70, y mas preferentemente 68. Un aumento en el numero promedio de dureza del fondo 140 de la lata de la lamina en bruto entrante de al menos 5 en la escala de RH, y mas particularmente entre 5 y 17, entre 6 y 15, entre 7 y 12, y entre 8 y 10, se cree que es factible y beneficioso. El aumento en el numero promedio de RH del fondo 140 de la lata es de al menos el 7 %, preferentemente entre el 8 % y el 21 %, mas preferentemente entre el 10 % y el 16 %, y mas preferentemente entre el 12 % y el 15 %. Como se muestra en la Figura 21, el aumento en el numero promedio de dureza Rockwell en el ejemplo es de aproximadamente 8 en toda la copa estirada, y de 8,7 en la placa 140 de fondo.

Las Figuras 23 y 24 son microfotograffas de una seccion transversal de la lata pulida y atacada qmmicamente tomada en o cerca del centro de los respectivos fondos de lata, en general, de acuerdo con la norma ASTM E 112 y de acuerdo con la practica industrial. La Figura 23 muestra una seccion transversal de una lata embutida y estirada formada a partir de hojalata convencional (CA, T4). Puesto que los procedimientos DWI convencionales no trabajan de forma apreciable el centro del fondo de la lata, la micrograffa de la Figura 23 se cree que es muy cerca de la estructura de lamina en bruto entrante. La Figura 24 muestra una seccion transversal de una lata formada de acuerdo con los procedimientos descritos anteriormente.

Despues de la preparacion de las muestras para identificar los lfmites de grano, una relacion de aspecto de los granos se puede identificar midiendo de la longitud del grano en la direccion de laminacion (es decir, horizontalmente en la orientacion de las Figuras 23 y 24) y dividiendola entre la dimension de grano perpendicular a la direccion de laminacion (es decir, verticalmente en la orientacion de las Figuras 23 y 24). Los inventores suponen que la relacion de aspecto promedio del grano de un cuerpo de lata formado de acuerdo con la presente invencion tomada en el centro del fondo del panel central (que corresponde al punto cero en la Figura 22) es al menos 1,4, preferentemente entre 1,5 y 2,5, mas preferentemente entre 1,6 y 2,2. En el ejemplo de la Figura 24, la relacion de aspecto promedio es de aproximadamente 1,8. Los inventores suponer que el cuerpo 124 de lata tendra un aumento (en comparacion con la lamina en bruto) de al menos el 20 %, preferentemente entre el 20 % y el 100 %, mas preferentemente entre el 30 % y el 70 %, y mas preferentemente entre el 40 % y el 60 %. Los promedios se pueden tomar mediante la eleccion de los granos representativos.

Claims (8)

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   REIVINDICACIONES

   1. Un cuerpo (110) de lata de metal embutido y estirado adaptado para su union por engatillado en un extremo (120) de lata, comprendiendo el cuerpo (110) de lata: una pared lateral estirada que tiene una pestana (111) capaz de ser unida por doble engatillado a un reborde de un extremo de lata; y

   una base (124) cerrada no abovedada formada integralmente con la pared lateral, incluyendo la base (124) un avellanado (134) periferico y una pared (130) de fondo radialmente dentro del avellanado (134), caracterizado porque el numero promedio de dureza Rockwell del cuerpo de lata es entre 64 y 70, la base ha sido endurecida por estiramiento, y los granos en la hojalata de base tienen una relacion de aspecto promedio de al menos 1,4.
2. 2. El cuerpo de lata de la reivindicacion 1, en el que los granos en la hojalata de base tienen una relacion de aspecto promedio entre 1,5 y 2,5.
3. 3. El cuerpo de lata de la reivindicacion 1 o la reivindicacion 2, en el que los granos en la hojalata de base tienen una relacion de aspecto promedio entre 1,6 y 2,2.
4. 4. El cuerpo del bote de la reivindicacion 3, en el que los granos en la hojalata de base tienen una relacion de aspecto promedio de aproximadamente 1,8.
5. 5. Un procedimiento de fabricacion de un cuerpo (110) de lata de metal embutido y estirado adaptado para su union por engatillado en un extremo (120) de lata, comprendiendo el cuerpo (110) de lata:

   una pared lateral estirada que tiene una pestana (111) capaz de ser unida por doble engatillado a un reborde de un extremo de lata; y

   una base (124) cerrada no abovedada formada integralmente con la pared lateral,

   caracterizado porque la base (124) es endurecida mediante estiramiento a partir de una lamina (10) de metal en bruto que da como resultado un cambio en el numero promedio de dureza Rockwell de la lamina en bruto de al menos el 7 %.
6. 6. El procedimiento de fabricacion de un cuerpo (110) de lata de metal embutido y estirado de la reivindicacion 5, en el que el aumento en el numero promedio de dureza Rockwell es entre el 8 % y el 21 %.
7. 7. El procedimiento de fabricacion de un cuerpo (110) de lata de metal embutido y estirado de la reivindicacion 5 o la reivindicacion 6, en el que el aumento en el numero promedio de dureza Rockwell es entre el 10 % y el 16 %.
8. 8. El procedimiento de fabricacion de un cuerpo (110) de lata de metal embutido y estirado de una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7, en el que el aumento en el numero promedio de dureza Rockwell es entre el 12 y el 15 %.