MXPA99001144A - Lata de metal mejorada y metodo de elaboracion - Google Patents

Abstract

Un método para la elaboración de una lata de metal conformada, no cilíndrica, que se proporciona con una forma irregular, estilizado, que incluye los pasos de:formar una porción 12 de pared lateral esencialmente cilíndrica, que tiene una pluralidad de costillas integradas en la misma. Las costillas proporcionan resistenciaadicional a la porción de pared lateral. La porción de pared lateral puede ser conformada a una forma estilizado, no cilíndrica. Las costillas 26, de preferencia, están colocadas en las porciones de la porción de pared lateral conformada que se anticipan a la necesidad de mayor resistencia, con el fin de soportar la deformación bajo presión. La pared 12 lateral se ensambla por lo menos en una pieza 30 de extremo para formar una lata 28 de metal terminada. Las costillas pueden estar arregladas ya sea en forma longitudinal, circunferencias o se pueden proporcionar en ambas formas para formar una estructura de rejilla.

Description

LATA DE METAL MEJORADA Y MÉTODO DE ELABORACIÓN Esta solicitud reclama la prioridad ?ll9(e) sobre la base de la solicitud provisional 60/023,039, presentada el agosto 2 , 1996.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN 1. Campo de la Invención Esta invención se refiere a latas de metal, como, las que se utilizan ampliamente en el envasado de refrescos y otras bebidas. Más específicamente, esta invención se refiere a una lata de metal mejorada y especialmente a una lata de forma estilizada, que proporciona características de resistencia aumentada en un contenedor de peso determinado que se compara con los contenedores de metal convencionales . 2. Descripción de la tecnología relacionada El mercado actual de latas metálicas para bebidas es extremadamente competitivo en cuanto a su precio y necesita que las latas se elaboren con la mínima cantidad de metal posible y al mismo tiempo proporcionen la integridad estructural necesaria para evitar el colapsado y deformación de la pared lateral del contenedor. Tomando en consideración el volumen tan elevado de elaboración de P1069/99MX latas que se realiza anualmente en el ámbito mundial, aún la reducción de la cantidad de material necesario para proporcionar una lata con la resistencia necesaria, promete ahorros considerables en el costo a la industria. De 5 conformidad con esto, se está poniendo un gran esfuerzo en el desarrollo de latas de metal con una mejor resistencia con relación a las características de peso. Se ha propuesto fabricar cuerpos de lata de dos piezas con costillas reforzadas circunferenciales, longitudinales o espirales con el objeto de impartir ^^ resistencia adicional a la columna o resistencia de colisión a la pared del cuerpo de la lata. En particular, la solicitud publicada de la patente alemana DE 23 08 420 (1974) descubre la formación de un cuerpo de lata con costillas espirales o longitudinales por medio de una técnica típica de extracción y planchado, en donde el ^fc punzón está configurado para crear el grosor adicional de las costillas reforzadas. Una invención similar fue la materia de la solicitud PCT publicada WO83/01916. La Patente de EE.UU. 3,610,018 para S anson et al., descubre la fabricación de costillas de refuerzo circunferenciales dentro de un cuerpo de lata de acero, con el fin de incrementar la resistencia al pandeo de una lata de acero. Recientemente se ha mostrado un gran interés en la industria de elaboración de latas sobre la posibilidad P1069/99MX de fabricar las llamadas latas configuradas para desviarse de la forma recta o cilindrica regular. Una lata así formada puede llegar a ser atractiva para el cliente, por ejemplo, porque puede sugerir diseños de botellas de vidrio o plástico u otras características de los modelos de confección estética de cada fabricante de bebidas. Una lata así formada está típicamente elaborada a partir de una preforma metálica cilindrica, la cual está formada y tiene las dimensiones exactamente similares a las un cuerpo de lata recto o cilindrico regular. La preforma metálica es forzada a tomar la conformación deseada mediante uno de diferentes métodos conocidos, que en su mayoría utilizan presión mecánica o gaseosa, o alguna combinación de éstas. Una mayor comprensión de la técnicas de deformación para la elaboración de latas así formadas, que aún están en desarrollo, no es crítica para la comprensión de esta invención. Desdichadamente, el proceso de formación tiende a proporcionar una gran cantidad de estiramiento en ciertas áreas localizadas de la preforma de lata. Además, cualquier desviación de una forma cilindrica puede reducir, entre otras cosas, la resistencia axial de la lata. Además, las latas así formadas tienden a ser más susceptibles que las latas rectas a arquearse hacia afuera o presentar otra deformación, como la que se presenta P1069/99 X cuando son internamente presurizadas por carbonización. La extensión, ubicación y tipo de deformación dependerá de la configuración específica de la lata así formada. Por ejemplo, un diseño de lata formada con el cual los inventores están familiarizados tiene una porción que incluye depresiones o ranuras extendidas hacia adentro, generalmente en forma longitudinal, que tienden a ser empujadas hacia afuera bajo presión. La creencia usual sería que esto puede y debe ser rectificado al aumentar el grosor de las paredes de la lata. Al efectuar eso, sin embargo, aumentaría los gastos de envasado proyectados por el cliente, haciendo el diseño de la lata menos atractivo para el cliente final, que es usualmente el fabricante de refrescos o el embotellador. Existe en la industria la necesidad de un cuerpo de lata mejorado y un método de elaboración que proporcione adicional tenacidad y resistencia a la deformación a un cuerpo de lata y, especialmente, a un cuerpo de lata así formado, sin aumentar peso considerable al cuerpo de la lata.

SUMARIO DE A INVENCIÓN De conformidad con lo anterior, es un objetivo de la invención proporcionar un cuerpo de lata de metal mejorada y un método de elaboración que proporcione P1069/99MX adicional de tenacidad y resistencia a la deformación del cuerpo de lata, sin aumentar peso considerable al cuerpo de la lata. Con el fin de lograr el objetivo antes mencionado y otros objetivos de la invención, un método de elaboración de una lata de metal incluye, conforme a un aspecto de la invención, los pasos de: (a) formar una porción lateral de la pared que tenga una pluralidad de costillas extendidas en forma circunferencial integradas en la misma, a fin de que las costillas proporcionen resistencia adicional al arqueado de la porción de pared lateral, y una pluralidad considerable de costillas extendidas en forma longitudinal, de esta manera, las costillas longitudinales y circunferenciales forman una estructura de rejilla de celdas reforzadas en la porción lateral de la pared; y (b) ensamblar por lo menos una pieza de extremo de la lata a la porción lateral de la pared para completar la formación de la lata de metal. Conforme a otro aspecto de la invención, se proporciona un método para elaborar un cuerpo de lata de forma no cilindrica, con una forma estilizada e irregular, que incluye los pasos de (a) formar una porción lateral de pared considerablemente cilindrica que por lo menos tenga integrada una costilla extendida en forma circunferencial, la costilla proporciona resistencia adicional a la porción P1069/99MX lateral de la pared; y (b) formar la porción lateral de la pared cilindrica en una forma estilizada, no cilindrica y en donde las costillas son colocadas en porciones de la porción lateral de la pared formada, que se anticipan a la necesidad de mayor resistencia al arqueado, con el fin de resistir la deformación bajo presión, por lo cual la porción lateral de la pared formada está reforzada contra la deformación, sin incrementar el grosor total de la pared lateral. Conforme a otro aspecto de la invención, una lata de metal incluye una porción lateral de la pared que tiene una pluralidad de costillas extendidas en forma circunferencial y una pluralidad considerable de costillas extendidas en forma longitudinal en la pared lateral, las costillas longitudinales y circunferenciales forman una estructura de rejilla de celdas reforzadas en la porción lateral de la pared que mejorará la resistencia de la porción lateral de la pared; y por lo menos una pieza de extremo de la lata sellada a la porción lateral de la pared, por lo cual la lata tiene características superiores de resistencia cuando se compara a una lata de peso similar que no contiene costillas extendidas en forma circunferencial . En otro aspecto más de la invención, un cuerpo de lata de metal incluye una porción lateral de la pared que P1069/99MX tiene por lo menos una costilla extendida en forma circunferencial integrada en ésta, la costilla proporciona resistencia adicional al arqueado de la porción lateral de la pared, en donde la porción lateral de la pared está configurada de una forma estilizada, no cilindrica, y en donde la costilla está colocada en una porción de la porción lateral de la pared formada, que se anticipa a la necesidad de mayor resistencia contra el arqueado para resistir la deformación bajo presión. También se ha encontrado que al producir latas que tienen costillas longitudinales que se extienden hacia adentro de la superficie interna de la lata, se proporciona resistencia adicional y, como, consecuencia, se permite que la cantidad de metal de la pared lateral se reduzca posteriormente . Finalmente, otro aspecto de la invención comprende una lata de metal que incluye una porción lateral de pared que tiene por lo menos una costilla extendida en forma circunferencial integrada en ésta, la costilla proporciona resistencia adicional al arqueado de la porción lateral de pared, en donde la porción lateral de pared está configurada de una forma estilizada, no cilindrica, en donde la costilla está colocada en una porción de la porción lateral de la pared que se anticipa a la necesidad de mayor resistencia al arqueado para resistir la P1069/99MX d deformación bajo presión; y por lo menos una pieza de extremo de lata sellada a la porción lateral de pared formada, mediante lo cual se forma una lata de metal que es menos susceptible a deformarse bajo la presión de carbonatación que' una lata que no tiene estas costillas reforzadas. Estas y otras ventajas y características de novedad que caracterizan a la invención y se señalan particularmente en las reivindicaciones anexas y que forman parte de la misma. Sin embargo, para una mayor comprensión de la invención, las ventajas y los objetivos que se obtienen con su utilización deben referirse a los dibujos que forman una parte de la misma, y a la materia descriptiva en la cual se ilustra y describe una modalidad preferida de la invención.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La FIGURA 1 y 1A son vistas en diagrama de un método de fabricación de una pared lateral para un cuerpo de lata o una preforma de lata de acuerdo a una primera modalidad de la invención; La FIGURA 2 es una vista en sección transversal tomada a través de una lata reforzada que está elaborada de acuerdo al proceso descrito en la FIGURA 1; La FIGURA 3 es una vista lateral elevada de una P1069/99MX técnica de un punzón o troquel de extracción y planchado que se lleva a cabo en un proceso de acuerdo a una segunda modalidad de la invención; La FIGURA 4 describe un cuerpo de lata o preforma que se elabora de acuerdo al proceso de usar el troquel de extracción y planchado mostrado en la FIGURA 3; y La FIGURA 5 describe un cuerpo de lata de metal formado y elaborado de acuerdo a una modalidad preferida de la invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS Con referencia a los dibujos, en donde los números de referencia , designan una estructura correspondiente a través de las vistas, y con referencia primero a las FIGURAS 1 y 1A, un cuerpo de lata o preforma 10 para una lata formada se describe teniendo una pared lateral 12, a lo largo con una unidad 14 típica para extraer y planchar un cuerpo de lata, cuyos detalles se conocen bien en ésta área de tecnología. La unidad 14 incluye un cuerpo 16 perforado y uno o más anillos 18, también bien conocidos en la industria. El cuerpo de lata o preforma 10 es de preferencia, aunque no necesariamente, fabricado de aluminio. De acuerdo a una modalidad preferida de la invención que se ilustra en las FIGURAS 1, 1A y 2, el P1069/99MX cuerpo de lata preformado es fabricado por lo menos con un área 20 reforzada, que en la modalidad ilustrada consiste de un par de costillas extendidas en forma circunferencial en la pared lateral 12 del cuerpo de lata o preforma. Como se puede observar en la FIGURA 1, la superficie 24 externa de un cuerpo 16 perforado incluye un par de ranuras 22 extendidas en forma circunferencial que permiten la formación de las costillas 26 correspondientes, formadas durante el proceso de extracción y planchado. Las costillas 26 imparten resistencia adicional a la pared lateral del cuerpo de lata/preforma 12, que mejora la resistencia de aplastamiento, la resistencia de aplastamiento lateral y la resistencia contra la expansión debido a la presurización interna. Observando a la FIGURA 2, una lata 28 reforzada puede ser fabricada a partir de la pared lateral del cuerpo de lata/preforma 12 al asegurar al cuerpo de la lata, una pieza 30 de extremo de la lata con una placa 32 de extremo, mediante una unión de costura doble tradicional. El proceso para unir la pieza 30 de extremo de la lata al cuerpo de la laca se conoce bien en la industria . Con referencia a las FIGURAS 3 y 4, la unidad de punzón o troquel y de extracción y planchado que se muestra en la FIGURA 1 puede ser incorporada de forma alternativa P1069/99MX como una perforación 36, que se muestra en la FIGURA 3, que tiene también las ranuras 22 circunferenciales de las cuáles hay tres en la modalidad de la FIGURA 3, una pluralidad de ranuras 38 longitudinales. Un cuerpo de lata/preforma 40 que se fabrica utilizando la perforación 36 se ilustra en la FIGURA 4. Como se puede observar en la FIGURA 4, un cuerpo de lata/preforma 40 incluye un número correspondiente de costillas 26 extendida en forma circunferencial reforzadas y costillas 42 longitudinalmente reforzadas. Las costillas 42 reforzadas aumentarán la resistencia al aplastamiento vertical del contenedor que se necesita para, entre otras razones de diseño, soportar la deformación de las tensiones .de compresión axial que se aplican durante la operación de doble costura. Las costillas 42, 46 interactúan para formar una pluralidad de celdas 44 de refuerzo, el efecto combinado esencialmente proporciona resistencia a la rigidez de la pared lateral del cuerpo de lata/preforma 40, a tal punto que la resistencia de la proporción de peso del cuerpo de lata/preforma 40 excede a aquélla que se alcanzó con la configuración similar de cuerpo de lata cilindrico en cuanto a forma y peso. Esta construcción de la pared lateral que tiene celdas 44 de refuerzo, además de aumentar la relación resistencia - peso, también aumenta la resistencia a la perforación del cuerpo de pared de lata, P1069/99MX de este modo se logra un peso bajo que de otra forma no sería posible si fuera susceptible a la perforación. Un cuerpo 46 de lata de metal formado se describe y se reconocerá como un diseño que es propiedad de un fabricante mayoritario de refrescos. Este diseño de lata formada, en particular incluye un número de ranuras 62 internas orientadas extendidas en forma longitudinal interna, cuya falta de refuerzo tiende a generar un pandeo hacia afuera bajo presión, de esta manera convierte al diseño substancialmente inútil a menos que el grosor de la pared del cuerpo de lata se aumente en tal grado que haga al cuerpo de lata económicamente poco atractivo para el cliente potencial. Sin embargo, con el uso de la invención esta área está adecuadamente reforzada sin aumentar considerablemente el peso del cuerpo de lata. Esto se logra al colocar estratégicamente áreas 48, 50, 52 reforzadas en porciones de la pared lateral que se anticipan a la mayor necesidad de resistencia al arqueado, con el objeto de no deformarse bajo presión. Las áreas 48, 50, 52 reforzadas son, de hecho, las áreas que corresponden a las costillas 26 circunferenciales que se forman de acuerdo ya sea a la modalidad de la invención que se describe en la FIGURA 1 ó a la que se describe en la FIGURA 4. Las ranuras 22 se traducen, después de la expansión del cuerpo de lata para dar el cuerpo 46 de lata de metal P1069/99MX formado, en costillas 54, 56, 58, respectivamente. Las costillas 42 reforzadas longitudinales que se ilustran en la modalidad 42 también se pueden utilizar para reforzar el cuerpo 46 formado de metal y aparecer como costillas 62 que se forman y se colocan estratégicamente en áreas de debilidad potencial del cuerpo 46 de lata. Las costillas 54, 56, 58, circunferenciales y las costillas 60 longitudinales definen juntas un número de celdas 64 de refuerzo, como en el caso de la preforma/cuerpo 40 de lata en la modalidad de la FIGURA 4, incrementan considerablemente la resistencia del cuerpo 46 de lata de metal formado. Después de la formación, el cuerpo 46 de lata de metal formado puede ser unido - para formar la lata reforzada, con un método idéntico al que se describe en la FIGURA 2. También se ha encontrado que ciertos diseños de pared recta y los diseños en forma de lata pueden ser mejorados al aumentar las costillas 62 longitudinales independientes. Preferentemente, las costillas 62 se arreglan para extenderse hacia adentro de la de superficie interna del cuerpo 46 de lata para que la superficie exterior aparezca lisa y pueda ser subsecuentemente formada. Se debe notar, sin embargo, que 'ciertos beneficios estéticos pueden realizarse colocando las costillas en la superficie externa y esas modalidades están P1069/99MX dentro del alcance de la invención. Se ha notado que el uso de costillas longitudinales independientes aumenta la resistencia de la lata, particularmente en términos de la habilidad para resistir cargas axiales. Estos beneficios se logran cuando la lata tiene una pared recta cilindrica o tiene el contorno cilindrico. Debido a que las costillas descritas anteriormente aumentan la resistencia, es posible reducir la cantidad de metal en la pared lateral. Las costillas que sobresalen hacia adentro, de preferencia, se elevan sobre áreas delgadas de la pared lateral que son esencialmente más amplias que las mismas costillas. Sin embargo, una característica importante es que, nuevamente, las costillas pueden estar colocadas de forma selectiva para aumentar la resistencia de la lata en las áreas de mayor tensión. El grosor de las costillas reforzadas necesarias para lograr los beneficios descritos aquí anteriormente, dependerá de la forma y aplicación específica del cuerpo de la lata en sí, así como del grosor de la pared de la lata. Sin embargo, como un ejemplo para una lata que tiene la forma mostrada en la FIG. 5, es preferible tener uri grosor de línea de base de pared de aproximadamente 0.1 mm (0.0041 pulgadas) , y añadir para las costillas verticales y P1069/99MX circunferenciales reforzadas aproximadamente 0.026 a 0.052 mm (0.001 a 0.002 pulgadas) de grosor de pared en las ubicaciones que se pretenden reforzar. Esto da como resultado un grosor total de pared lateral de aproximadamente 0.128 a 0.153 mm (0.005 a 0.006 pulgadas), en la ubicación de las costillas reforzadas. Sin embargo, se debe entender que aunque se han establecido en la descripción anterior numerosas características y ventajas de la presente invención, junto con los detalles de la estructura y funcionamiento de la invención, la descripción es únicamente ilustrativa y se pueden efectuar cambios en los detalles especialmente en aspectos de forma, tamaño y arreglo de las partes dentro de los principios de la invención en su extensión total, indicada en amplio sentido general en los términos en los que se expresan las siguientes reivindicaciones.

P1069/99MX

Claims (10)

1. NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiendo descrito el presente invento, se considera como una novedad y, por lo tanto, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes REIVINDICACIONES : 1. Un método de elaboración del cuerpo de una lata de metal de forma no cilindrica, que se ha proporcionado con una forma estilizada e irregular, que comprende: (a) formar una porción lateral de pared esencialmente cilindrica que tenga por lo menos una costilla extensa de forma circunferencial integrada en la misma, la costilla proporciona resistencia adicional a la porción lateral de pared; y (b) dar forma a la porción lateral de pared cilindrica en una forma estilizada no cilindrica y en donde las costillas estén colocadas en porciones de la porción lateral de pared conformada, que se anticipan para la resistencia que se necesita, en donde la porción de pared lateral conformada está reforzada sin aumentar el grosor total de la pared lateral. 2. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, que además comprende el paso de: ensamblar por lo menos una pieza de extremo de la lata a la porción de pared lateral conformada, lo que forma
2. P10S9/99MX una lata metálica conformada completa.
3. 3. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el paso (a) comprende el proceso de extracción y planchado que se ejecuta con un troquel que tiene por lo menos una ranura circunferencial en la misma, correspondiente a la(s) costilla (s) circunferencial (es) que se extienden.
4. 4. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el paso (a) comprende formar por lo menos una costilla en la porción de pared lateral que no es completamente circunferencial.
5. 5. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el paso (a) además comprende formar una pluralidad de costillas extendidas en esencia longitudinalmente de manera integral en la pared lateral, en donde las costillas longitudinales y circunferenciales forman una estructura de rejilla de celdas de refuerzo en la porción de pared lateral que mejorará la resistencia de la columna, resistencia al arqueado, resistencia a colapsarse y resistencia a la presión.
6. 6. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde hay una pluralidad de costillas circunferenciales .
7. 7. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el paso de dar forma a la porción de pared P1069/99 X lateral circunferencial comprende la expansión del cuerpo de la lata.
8. 8. El método de la reivindicación 7, en donde el paso de la expansión comprende crear un diferencial de presión entre el interior del cuerpo de la lata y el ambiente externo.
9. 9. Un cuerpo de lata de metal que consta de: una porción 12 de pared lateral que tiene por lo menos una costilla 26 que se extiende de forma circunferencial sobre la misma, en donde la costilla proporciona resistencia adicional a la porción de pared lateral, y en donde la porción de pared lateral está configurada en una forma estilizada, no cilindrica y en donde la costilla está colocada en una porción de la porción de pared lateral conformada, que se anticipa a la necesidad de mayor resistencia.
10. 10. Un cuerpo de lata de acuerdo con la reivindicación 9, que además consta de una pluralidad de costillas que se extienden en forma longitudinal integradas en la pared lateral, las costillas circunferenciales y longitudinales forman una estructura de rejilla de celdas de refuerzo en la porción de pared lateral, que mejorarán la resistencia de la columna, resistencia al arqueado, resistencia al colapsado y resistencia a la presión. P1069/99MX